JP2009177747A - Speech communication device - Google Patents
Speech communication device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009177747A JP2009177747A JP2008016907A JP2008016907A JP2009177747A JP 2009177747 A JP2009177747 A JP 2009177747A JP 2008016907 A JP2008016907 A JP 2008016907A JP 2008016907 A JP2008016907 A JP 2008016907A JP 2009177747 A JP2009177747 A JP 2009177747A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound
- speaker
- microphone
- diaphragm
- microphones
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、通話装置に関するものである。 The present invention relates to a call device.
従来、インターホンシステム等で屋内に設置される通話装置があり、他の場所に設置された通話装置からの音声を出力するスピーカや、他の通話装置へ伝達する音声を入力するマイクロホン等を備えている。そして、スピーカから発生した音声がマイクロホンに回り込むとハウリングが生じることになるから、様々なハウリング防止対策が採られている。 Conventionally, there is a communication device installed indoors with an interphone system or the like, which includes a speaker that outputs sound from a communication device installed in another place, a microphone that inputs sound transmitted to the other communication device, and the like. Yes. Since howling occurs when the sound generated from the speaker wraps around the microphone, various measures for preventing howling are taken.
例えば、第1の従来例として、スピーカとマイクロホンを含むループ回路が通話装置内で形成され、このループゲインが1を越えるとハウリングが発生するから、ループ回路内に設けた可変損失回路での損失量を調節することにより、ループゲインが1以下となるようにしてハウリングを防止するものがある。ここで、送話信号と受話信号とのうち信号レベルが小さいほうは重要ではないとみなし、信号レベルが小さいほうの伝送路に挿入された可変損失回路の伝送損失を大きくするようにしている。 For example, as a first conventional example, a loop circuit including a speaker and a microphone is formed in a communication device, and howling occurs when the loop gain exceeds 1, so that loss in a variable loss circuit provided in the loop circuit occurs. Some control the amount so that the loop gain is 1 or less to prevent howling. Here, it is assumed that the smaller signal level of the transmission signal and the reception signal is not important, and the transmission loss of the variable loss circuit inserted in the transmission line having the smaller signal level is increased.
しかし、上記第1の従来例では、マイクロホンとスピーカとの距離が近いと、スピーカからマイクロホンに回り込む受話音声のレベルが大きくなり、受話信号よりも送話信号が大きくなり、スピーカから音声が出ている受話状態であるにもかかわらず制御回路は送話状態に切り換えてしまい、スピーカから出るべき音が出なくなるという状態が発生していた。 However, in the first conventional example, when the distance between the microphone and the speaker is short, the level of the received voice that goes from the speaker to the microphone increases, the transmitted signal becomes larger than the received signal, and the voice comes out from the speaker. In spite of the reception state, the control circuit switches to the transmission state, and there is a state in which no sound to be output from the speaker is generated.
そこで、第2の従来例として、一対のマイクロホンと、両マイクロホンとスピーカとの距離の差に相当する音波の遅延時間だけスピーカに近いほうのマイクロホンの出力を遅延させる遅延回路と、両マイクロホンとスピーカとの距離の差に相当するレベル調整を行なってスピーカからの音声に対する両マイクロホンの出力レベルを一致させるレベル調整増幅回路と、遅延回路とレベル調整増幅回路とを通った両マイクロホンの出力を両入力とする差動増幅回路とを設け、差動増幅回路の出力を送話信号とする通話装置がある。 Therefore, as a second conventional example, a pair of microphones, a delay circuit that delays the output of the microphone closer to the speaker by the delay time of the sound wave corresponding to the difference in distance between the two microphones and the speaker, both microphones and the speaker The level adjustment amplifier circuit that adjusts the level corresponding to the difference in distance between the two microphones to match the output level of both microphones with the sound from the speaker, and both microphone outputs that have passed through the delay circuit and level adjustment amplifier circuit There is a communication device that includes a differential amplifier circuit and uses the output of the differential amplifier circuit as a transmission signal.
この通話装置では、一対のマイクロホンでスピーカからの音声を拾った後、遅延およびレベル調整を行なって両マイクロホンに入力されるスピーカ音を差動増幅回路で相殺するようにしているから、スピーカ音のみをキャンセルしてハウリングを防止し、さらには受話ブロッキングが生じない状態で送話音声を伝送することができる。(例えば、特許文献1参照)。
スピーカの振動板は、通常、全面が同じ位相で振動するが、放射する音波がある周波数の場合には、互いに異なる位相となる複数の振動領域が生じる分割振動を発生する。分割振動の形態としては、振動板の径方向での分割や同心円状の分割があり、分割数も2分割や4分割等がある。 The entire diaphragm of a speaker normally vibrates with the same phase. However, when a sound wave to be radiated has a certain frequency, it generates a divided vibration in which a plurality of vibration regions having different phases are generated. As a form of the divided vibration, there are a division in the radial direction of the diaphragm and a concentric division, and the division number includes two divisions, four divisions, and the like.
そして、上記特許文献1のように、両マイクロホンに入力されるスピーカ音を差動増幅回路で相殺し、スピーカ音のみをキャンセルしてハウリングを防止する構成では、分割振動時に振動板の分割された各振動領域から放射される音波の位相、振幅が互いに異なるため、両マイクロホンに入力されるスピーカ音を差動増幅回路でキャンセルすることが困難となり、ハウリング防止効果が低減していた。
In the configuration in which the speaker sound input to both microphones is canceled by the differential amplifier circuit and the howling is prevented by canceling only the speaker sound as in
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、スピーカの振動板が分割振動している場合でも、スピーカ音のキャンセル量が低減することなく、ハウリングを防止することができる通話装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object of the present invention is to prevent howling without reducing the amount of cancellation of speaker sound even when the diaphragm of the speaker is divided and oscillated. It is to provide a communication device.
請求項1の発明は、ハウジングに取り付けられて振動板の一面側からハウジング外へ音声を出力するスピーカと、振動板の一面に対向して配置され、音声を集音して音声信号を出力する第1,第2のマイクロホンと、第1,第2のマイクロホンが出力する音声信号に対して利得および遅延時間を調整した後、第2のマイクロホンの音声信号から第1のマイクロホンの音声信号を除去して外部へ伝達する音声処理部とを備え、第2のマイクロホンは、スピーカが発する音声を第1のマイクロホンより小さい音圧レベルで集音し、話者が発する音声を第1のマイクロホンと同等以上の音圧レベルで集音して音声信号を出力することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a speaker that is attached to the housing and outputs sound from one surface side of the diaphragm to the outside of the housing, and is disposed to face the one surface of the diaphragm, collects sound and outputs a sound signal. After adjusting the gain and delay time for the first and second microphones and the audio signals output from the first and second microphones, the audio signal of the first microphone is removed from the audio signal of the second microphone. The second microphone collects the sound emitted by the speaker at a sound pressure level lower than that of the first microphone, and the sound emitted by the speaker is equivalent to the first microphone. Sound is collected at the above sound pressure level and an audio signal is output.
この発明によれば、第1,第2のマイクロホンがともに振動板の一面に対向して配置されており、振動板の複数の振動領域は第1,第2のマイクロホンに対して互いに略等距離となり、各振動領域から発せられて第1,第2のマイクロホンで集音された各音声信号に生じる振幅差および位相差は互いに略同じ値になるので、音声処理部の利得および遅延時間を調整することで、各振動領域から各々放射される音波をキャンセルすることができ、分割振動時においてもハウリング防止効果を得ることができる。すなわち、スピーカの振動板が分割振動している場合でも、スピーカ音のキャンセル量が低減することなく、ハウリングを防止することができるのである。 According to the present invention, the first and second microphones are both disposed to face one surface of the diaphragm, and the plurality of vibration regions of the diaphragm are substantially equidistant from each other with respect to the first and second microphones. Since the amplitude difference and phase difference generated in each sound signal emitted from each vibration region and collected by the first and second microphones are substantially the same value, the gain and delay time of the sound processing unit are adjusted. By doing so, the sound wave radiated from each vibration region can be canceled, and the howling prevention effect can be obtained even during divided vibration. That is, howling can be prevented without reducing the amount of cancellation of speaker sound even when the diaphragm of the speaker is split and vibrated.
請求項2の発明は、請求項1において、前記第1のマイクロホンの集音面は前記振動板の一面に対向して設けられ、前記第2のマイクロホンの集音面は前記スピーカからの音声出力方向と同一方向に向かって設けられることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the sound collecting surface of the first microphone is provided to face one surface of the diaphragm, and the sound collecting surface of the second microphone is an audio output from the speaker. It is provided in the same direction as the direction.
この発明によれば、第2のマイクロホンは、スピーカ音を第1のマイクロホンより小さい音圧レベルで集音して、且つ話者が発する音声を第1のマイクロホンと同等以上の音圧レベルで集音して音声信号を出力するので、音声処理部によるスピーカ音のキャンセル量を確保しながら、話者の音声信号は十分なレベルを維持できる。 According to this invention, the second microphone collects the speaker sound at a sound pressure level lower than that of the first microphone, and collects the sound emitted by the speaker at a sound pressure level equal to or higher than that of the first microphone. Since the sound signal is output by sound, the speaker's sound signal can maintain a sufficient level while ensuring the amount of cancellation of the speaker sound by the sound processing unit.
請求項3の発明は、請求項1または2において、前記スピーカの振動板の一面側に形成された空間である前気室をハウジング内に設け、当該前気室内に前記第1のマイクロホンの集音面を配置することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, a front air chamber which is a space formed on one surface side of the speaker diaphragm is provided in the housing, and the first microphones are collected in the front air chamber. A sound surface is arranged.
この発明によれば、スピーカが発する音声は前気室内で反射し、ハウジング外では発散するので、第1,第2のマイクロホンで集音されたスピーカ音の音圧レベル差がさらに大きくなり、音声処理部によるスピーカ音のキャンセル量を確保しながら、話者の音声信号は十分なレベルを維持できる効果が向上する。 According to the present invention, since the sound emitted from the speaker is reflected inside the front air chamber and diverges outside the housing, the sound pressure level difference between the speaker sounds collected by the first and second microphones is further increased. The effect of maintaining a sufficient level of the speech signal of the speaker is improved while ensuring the amount of speaker sound cancellation by the processing unit.
請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかにおいて、前記第1,第2のマイクロホンは、前記スピーカの振動板の一面に対して鉛直方向に沿って並設されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the first and second microphones are juxtaposed along a vertical direction with respect to one surface of the diaphragm of the speaker. .
この発明によれば、分割振動時におけるハウリング防止効果がさらに向上する。 According to the present invention, the howling prevention effect at the time of divided vibration is further improved.
請求項5の発明は、請求項1乃至4いずれかにおいて、前記スピーカの振動板の他面側に形成された空間である後気室をハウジング内に設け、当該後気室はハウジング外と空間的に絶縁されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, a rear air chamber that is a space formed on the other surface side of the diaphragm of the speaker is provided in the housing, and the rear air chamber is a space outside the housing. It is characterized by being electrically insulated.
この発明によれば、後気室は密閉度の高い空間であるので、スピーカの裏面から後気室へ放射される逆位相の音は後気室外へ漏れ難くなり、第1,第2のマイクロホンが逆位相の音を集音することによる音声処理部のハウリング防止処理への悪影響を抑えることができる。 According to the present invention, since the rear air chamber is a space with a high degree of sealing, it is difficult for the reverse phase sound radiated from the back surface of the speaker to the rear air chamber to leak out of the rear air chamber, and the first and second microphones. However, it is possible to suppress the adverse effect on the howling prevention processing of the sound processing unit due to collecting the sound of opposite phase.
請求項6の発明は、請求項1乃至5いずれかにおいて、前記第1,第2のマイクロホンは、配線パターンが形成された同一基板上に配置されることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the first and second microphones are arranged on the same substrate on which a wiring pattern is formed.
この発明によれば、第1,第2のマイクロホンの位置決めを効率よく行うことができる。 According to the present invention, the first and second microphones can be positioned efficiently.
以上説明したように、本発明では、スピーカの振動板が分割振動している場合でも、スピーカ音のキャンセル量が低減することなく、ハウリングを防止することができるという効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an effect that howling can be prevented without reducing the amount of cancellation of speaker sound even when the diaphragm of the speaker is vibrating in a divided manner.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態)
本実施形態の通話装置Aは図1〜図3に示され、通話スイッチSW1、音声処理部10を配置した矩形函状の装置本体A2に通話モジュールMJを収納して構成される。なお、装置本体A2は、例えば2つの樹脂成形部材を接合して形成され、通話スイッチSW1、音声処理部10、通話モジュールMJを収納した後、各接合部材を嵌合手段または接着剤等によって接合する。
(Embodiment)
The communication device A of the present embodiment is shown in FIGS. 1 to 3, and is configured by housing a call module MJ in a rectangular box-shaped device body A2 in which a call switch SW1 and a
通話モジュールMJは、後面に開口を形成したボディA10と、ボディA10の開口に覆設した平面状のカバーA11とで幅40mm×高さ30mm×厚さ8mmのハウジングA1を構成し、ハウジングA1に、スピーカSP、マイクロホン基板MB1を備える。そして、スピーカSPの後述する振動板23は、ハウジングA1の前面に穿設した複数の音孔12、装置本体A2の前面に穿設した複数の音孔60に対向するように配置される。
The call module MJ includes a housing A1 having a width of 40 mm, a height of 30 mm, and a thickness of 8 mm. The housing A1 includes a body A10 having an opening on the rear surface and a flat cover A11 covering the opening of the body A10. , A speaker SP and a microphone substrate MB1. A later-described
音声処理部10は、図3に示すように、通信部10a、音声スイッチ部10b,10c、増幅部10d、信号処理部10eを備えたICで構成され、ハウジングA1内に配置される。他の部屋等に設置されている通話装置Aから情報線Lsを介して送信された音声信号は、通信部10aで受信され、音声スイッチ部10bを介して増幅部10dで増幅された後、スピーカSPから出力される。また、通話スイッチSW1を操作することで通話可能状態となり、マイクロホン基板MB1上のマイクロホンM1(第1のマイクロホン),マイクロホンM2(第2のマイクロホン)から入力された各音声信号は信号処理部10eで後述する信号処理を施された後、音声スイッチ部10cを通過し、通信部10aから情報線Lsを介して他の部屋等に設置されている通話装置Aへ送信される。すなわち、部屋間で双方向の通話が可能なインターホンとして機能するものである。なお、通話装置Aの電源は、設置場所の近傍に設けたコンセントから供給されるか、あるいは情報線Lsを介して供給されてもよい。
As shown in FIG. 3, the
スピーカSPは、図1に示すように、冷間圧延鋼板(SPCC,SPCEN)、電磁軟鉄(SUY)等の厚み0.8mm程度の鉄系材料で形成されて一端を開口した円筒状のヨーク20を具備し、ヨーク20の開口端から外側に向かって円形の支持体21が延設されている。
As shown in FIG. 1, the speaker SP is a
ヨーク20の筒内にはネオジウムで形成された円柱型永久磁石22(例えば、残留磁束密度1.39T〜1.43T)を配置し、ドーム型の振動板23の外周側の縁部が支持体21の縁端面に固定されている。
A cylindrical permanent magnet 22 (for example, residual magnetic flux density of 1.39 T to 1.43 T) formed of neodymium is disposed in the cylinder of the
振動板23は、PET(PolyEthyleneTerephthalate)またはPEI(Polyetherimide)等の熱可塑性プラスチック(例えば、厚み12μm〜50μm)で形成される。振動板23の背面には筒状のボビン24が固定されており、このボビン24の後端にはクラフト紙の紙管にポリウレタン銅線(例えば、φ0.05mm)を巻回することによって形成されたボイスコイル25が設けられている。ボビン24およびボイスコイル25は、ボイスコイル25がヨーク20の開口端に位置するように設けられており、ヨーク20の開口端近傍を前後方向に自在に移動する。
The
ボイスコイル25は、一対のスピーカ配線Wを介して音声信号が入力されており、このスピーカ配線Wは、ボイスコイル25側の一端を円状の振動板23の背面に沿って半径方向に樹脂で固定され、他端側を音声処理部10の増幅部10dに接続する。
A voice signal is input to the
ボイスコイル25のポリウレタン銅線に音声信号を入力すると、この音声信号の電流と永久磁石22の磁界とにより、ボイスコイル25に電磁力が発生するため、ボビン24が振動板23を伴なって前後方向に振動させられる。このとき、振動板23から音声信号に応じた音が発せられる。すなわち、動電型のスピーカSPが構成される。
When an audio signal is input to the polyurethane copper wire of the
そして、スピーカSPの円形の支持体21の外周端部が、振動板23が対向するハウジングA1の前面内側に当接し、振動板23がハウジングA1の前面に内側から対向する状態でスピーカSPが固定される。
The outer peripheral end of the
ハウジングA1内にスピーカSPが固定されると、ハウジングA1の前面内側とスピーカSPの表面側(振動板23側)とで囲まれた空間である前気室Bf、ハウジングA1の後面内側および側面内側とスピーカSPの裏面側(ヨーク20側)とで囲まれた空間である後気室Brが形成され、前気室Bfは、ハウジングA1の音孔12および装置本体A2の音孔60を介して外部に連通している。後気室Brは、スピーカSPの支持体21の端部とハウジングA1の内面とが密着することで、前気室Bfとは絶縁した(連通していない)空間となる。さらに、ハウジングA1のボディA10とカバーA11とが密着することによって、後気室Brは外気とも絶縁した空間になる。すなわち、後気室Brは密閉されており、他の空間とは絶縁されている。
When the speaker SP is fixed in the housing A1, the front air chamber Bf which is a space surrounded by the front inner side of the housing A1 and the front surface side (the
そして、スピーカSPの裏面(振動板23の裏面)から後気室Brへ放射される音は、スピーカSPの表面(振動板23の表面)から前気室Bfへ放射される音に対して位相が反転している(以降、スピーカSPの表面から放射される音の位相を正位相、スピーカSPの裏面から放射される音の位相を逆位相と称す)。しかし、上述のように後気室Brは密閉度の高い空間であるので、スピーカSPの裏面から後気室Brへ放射される逆位相の音は後気室Br外へ漏れ難くなり、後気室Brから漏れた逆位相の音が前方に回り込んでスピーカSPの表面から放射される正位相の音を打ち消すことによる放射音圧低下を抑制し、前方にいる話者にはスピーカSPが発する音声が聞き易いものになる。 The sound radiated from the back surface of the speaker SP (the back surface of the diaphragm 23) to the rear chamber Br is in phase with the sound radiated from the surface of the speaker SP (the surface of the diaphragm 23) to the front chamber Bf. (Hereinafter, the phase of the sound radiated from the front surface of the speaker SP is referred to as a positive phase, and the phase of the sound radiated from the rear surface of the speaker SP is referred to as an opposite phase). However, as described above, since the rear air chamber Br is a highly sealed space, the sound of the opposite phase radiated from the back surface of the speaker SP to the rear air chamber Br is difficult to leak out of the rear air chamber Br, and the rear air The reduction in the sound pressure due to the sound of the opposite phase leaking from the room Br wraps forward and cancels the sound of the normal phase radiated from the surface of the speaker SP, and the speaker SP is emitted to the speaker in front. Sound becomes easy to hear.
また、スピーカ配線Wの他端側は、ハウジングA1に穿設した挿通孔(図示なし)を通って通話モジュールMJ外に導出され、装置本体A2内の音声処理部10に接続される。この挿通孔は、スピーカ配線Wを通した後、後気室Br内の密閉のために樹脂で塞がれる。
Further, the other end side of the speaker wiring W is led out of the call module MJ through an insertion hole (not shown) drilled in the housing A1, and is connected to the
次に、マイクロホン基板MB1は、図4に示すように、後面2a,前面2bを有するモジュール基板2を備え、マイクロホンのベアチップBC1とICKa1との対をモジュール基板2の後面2aに実装し、マイクロホンのベアチップBC2とICKa2との対をモジュール基板2の前面2bに実装し、ベアチップBC1、ICKa1、モジュール基板2上の配線パターン(図示無し)の各間、およびベアチップBC2、ICKa2、モジュール基板2上の配線パターン(図示無し)の各間をワイヤWで各々接続(ワイヤボンティング)した後、ベアチップBC1とICKa1の対を覆うようにシールドケースSC1を後面2aに実装し、ベアチップBC2とICKa2の対を覆うように、シールドケースSC2を前面2bに実装することで、ベアチップBC1、ICKa1、シールドケースSC1で構成されるマイクロホンM1、ベアチップBC2、ICKa2、シールドケースSC2で構成されるマイクロホンM2を備えている。
Next, as shown in FIG. 4, the microphone substrate MB1 includes a
そして、マイクロホンM1は、音孔F1を穿設したシールドケースSC1の底面側を集音面とし、マイクロホンM2は、音孔F2を穿設したシールドケースSC2の底面側を集音面として、互いに逆方向となるモジュール基板2の両面方向に集音面を有するものになる。
The microphone M1 is opposite to each other with the bottom surface side of the shield case SC1 provided with the sound hole F1 as a sound collecting surface, and the microphone M2 is opposite to the bottom surface side of the shield case SC2 provided with the sound hole F2. A sound collecting surface is provided on both sides of the
ベアチップBC(ベアチップBC1またはBC2)は、図5に示すように、シリコン基板1bに穿設した孔1cを塞ぐようにシリコン基板1bの一面側にSi薄膜1dが形成され、このSi薄膜1dとの間にエアーギャップ1eを介して電極1fが形成され、さらに音声信号を出力するパッド1gが設けられており、コンデンサ型のシリコンマイクロホンを構成している。そして、外部からの音響信号がSi薄膜1dを振動させることで、Si薄膜1dと電極1fとの間の静電容量が変化して電荷量が変化し、この電荷量の変化に伴ってパッド1g,1gから音響信号に応じた電流が流れる。このベアチップBCは、シリコン基板1bをモジュール基板2上にダイボンディングされる。
As shown in FIG. 5, in the bare chip BC (bare chip BC1 or BC2), an Si
図6(a)は、マイクロホン基板MB1を、モジュール基板2の後面2a側から見た平面図であり、モジュール基板2は矩形状に形成され、負電源パッドP1,正電源パッドP2,出力1パッドP3,出力2パッドP4がモジュール基板2の縁部に沿って設けられている。
FIG. 6A is a plan view of the microphone substrate MB1 as viewed from the
そして、図6(b)に示すように、負電源パッドP1には外部から供給される電源電圧の負側、正電源パッドP2には電源電圧の正側が接続されて、モジュール基板2上の配線パターンを介してマイクロホンM1,M2に電源を供給している。また、出力1パッドP3からは、マイクロホンM1が集音した音声信号がモジュール基板2上の配線パターンを介して出力され、出力2パッドP4からは、マイクロホンM2が集音した音声信号がモジュール基板2上の配線パターンを介して出力される。なお、出力パッドP3,P4から出力される音声信号のグランドは、負電源パッドP1で兼用される。
Then, as shown in FIG. 6B, the negative power supply pad P1 is connected to the negative side of the power supply voltage supplied from the outside, and the positive power supply pad P2 is connected to the positive side of the power supply voltage. Power is supplied to the microphones M1 and M2 through the pattern. Further, an audio signal collected by the microphone M1 is output from the
このように、マイクロホンM1,M2の電源を共通の負電源パッドP1、正電源パッドP2から供給し、さらにマイクロホンM1,M2の各出力のグランドを負電源パッドP1で兼用することで、パッドの数を減らすことができ、構成が簡単になる。そして、マイクロホン基板MB1は、上記のようにモジュール基板2上の配線パターンを介して信号伝達、給電を行うことで、信号線、給電線を効率よく構成できる
次に、マイクロホン基板MB1の動作について説明する。
Thus, the power of the microphones M1 and M2 is supplied from the common negative power supply pad P1 and the positive power supply pad P2, and the ground of each output of the microphones M1 and M2 is shared by the negative power supply pad P1, so that the number of pads The configuration can be simplified. The microphone board MB1 can efficiently configure the signal lines and the power supply lines by transmitting signals and supplying power via the wiring patterns on the
まず、集音した音響信号に応じてベアチップBC1,BC2から流れる各電流は、ICKa1,Ka2によってインピーダンス変換されるとともに電圧信号に変換され、音声信号として出力1パッドP3、出力2パッドP4から各々出力される。
First, each current flowing from the bare chips BC1 and BC2 according to the collected acoustic signal is impedance-converted by ICKa1 and Ka2 and converted into a voltage signal, and output from the
ICKa(ICKa1またはKa2)は、図7の回路構成を備えており、電源パッドP1,P2から供給される電源電圧+V(例えば5V)を定電圧Vr(例えば12V)に変換するチップICからなる定電圧回路Kbを備えており、抵抗R11とベアチップBCとの直列回路に定電圧Vrが印加され、抵抗R11とベアチップBCとの接続中点はコンデンサC11を介してジャンクション型のJ−FET素子S11のゲート端子に接続される。J−FET素子S11のドレイン端子は動作電源+Vに接続され、ソース端子は抵抗R12を介して電源電圧の負側に接続される。ここで、J−FET素子S11は電気インピーダンスの変換用であり、このJ−FET素子S11のソース端子の電圧が音声信号として出力される。なお、ICKaのインピーダンスの変換回路は、上記構成に限定されるものではなく、例えばオペアンプによるソースフォロワ回路の機能を有する回路であってもよく、または必要に応じてICKa内に音声信号の増幅回路を設けてもよい。 The ICKa (ICKa1 or Ka2) has the circuit configuration of FIG. 7, and is a constant IC composed of a chip IC that converts the power supply voltage + V (for example, 5V) supplied from the power supply pads P1 and P2 into a constant voltage Vr (for example, 12V). A voltage circuit Kb is provided, a constant voltage Vr is applied to the series circuit of the resistor R11 and the bare chip BC, and a connection midpoint between the resistor R11 and the bare chip BC is connected to the junction type J-FET element S11 via the capacitor C11. Connected to the gate terminal. The drain terminal of the J-FET element S11 is connected to the operating power supply + V, and the source terminal is connected to the negative side of the power supply voltage via the resistor R12. Here, the J-FET element S11 is for electrical impedance conversion, and the voltage at the source terminal of the J-FET element S11 is output as an audio signal. Note that the ICKa impedance conversion circuit is not limited to the above-described configuration, and may be, for example, a circuit having a function of a source follower circuit using an operational amplifier, or an audio signal amplification circuit in the ICKa if necessary. May be provided.
本実施形態では、モジュール基板2をハウジングA1の前壁内に組み込み、マイクロホンM1はハウジングA1前面の開口を挿通してその集音面が前気室Bf内に位置し、シールドケースSC1の底面に穿設したマイクロホンM1の音孔F1はスピーカSPの振動板23の中心に対向し、音孔F1を介してスピーカSPが発する音声を確実に集音することができる。
In the present embodiment, the
また、マイクロホンM2は、ハウジングA1前面の開口を挿通して集音面をハウジングA1外に向けており、シールドケースSC2の底面に穿設したマイクロホンM2の音孔F2は装置本体A2の前面に穿設した音孔61に対向するように、スピーカSPの出力方向と同一方向に向かってハウジングA1の外部(前方)に面しているので、音孔F2を介して伝達される、通話装置Aの前方に位置する話者からの音声を確実に集音することができる。
The microphone M2 is inserted through the opening on the front surface of the housing A1 so that the sound collection surface faces the outside of the housing A1, and the sound hole F2 of the microphone M2 formed on the bottom surface of the shield case SC2 is formed on the front surface of the apparatus main body A2. Since it faces the outside (front) of the housing A1 in the same direction as the output direction of the speaker SP so as to face the
また、マイクロホンM1,M2を実装したモジュール基板2をハウジングA1に組み込むことで、マイクロホンM1,M2が配置されるので、マイクロホンM1,M2の位置決めを効率よく行うことができる。
Further, since the microphones M1 and M2 are arranged by incorporating the
そして、スピーカSPの振動板23の中心から各マイクロホンM1,M2の音孔F1,F2までの距離をそれぞれX1,X2とすると、X1<X2となり、本実施形態では、スピーカSPの音声出力をマイクロホンM1,M2が拾うことで発生するハウリングを防止するために、以下の構成を備えている。
When the distances from the center of the
まず、音声処理部10に収納されている信号処理部10eは、図8に示すように、マイクロホンM1の出力を非反転増幅する増幅回路30と、増幅回路30の出力から音声帯域(400〜3000Hz)以外の周波数のノイズを除去するバンドパスフィルター31と、バンドパスフィルター31の出力を遅延させる遅延回路32と、マイクロホンM2の出力を反転増幅する増幅回路33と、増幅回路33の出力から音声帯域(400〜3000Hz)以外の周波数のノイズを除去するバンドパスフィルター34と、遅延回路32とバンドパスフィルター34の各出力を加算する加算回路35とを備える。
First, as shown in FIG. 8, the
図9〜図12は、スピーカからの音声をマイクロホンM1,M2で各々集音した場合における信号処理部10の各部の音声信号波形を示す。まず、スピーカSPの振動板23の中心から各マイクロホンM1,M2の音孔F1,F2までの距離をそれぞれX1,X2とすると、X1<X2となる。したがって、スピーカSPからの音声をマイクロホンM1,M2で拾った場合、スピーカSPとマイクロホンM1,M2との距離、およびマイクロホンM1,M2の感度によってマイクロホンM2の出力Y21のほうがマイクロホンM1の出力Y11よりも振幅が小さく、さらに両マイクロホンM1,M2とスピーカSPとの距離の差(X2−X1)に相当する音波の遅延時間[Td=(X2−X1)/Cv](Cvは音速)だけマイクロホンM2の出力Y21の位相が遅れている(図9(a)(b)参照)。
9 to 12 show the sound signal waveforms of the respective parts of the
そして、増幅回路30が出力Y11を非反転増幅した出力Y12を生成し、増幅回路33が出力Y21を反転増幅して位相を180°反転させた出力Y22を生成する。このとき、両マイクロホンM1,M2とスピーカSPとの距離の差(X2−X1)に相当するレベル調整を行ない、スピーカSPからの音声に対する両マイクロホンM1,M2の出力レベルを一致させる(図10(a)(b)参照)。なお、本実施形態では、増幅回路30の増幅率は1未満とし、増幅回路33の増幅率は略1としており、増幅回路33は省略してもよい。
The
そして、バンドパスフィルター31,34は、出力Y12,Y22から音声帯域以外の周波数のノイズを除去した出力Y13,Y23を生成する(図11(a)(b)参照)。 Then, the band pass filters 31 and 34 generate outputs Y13 and Y23 obtained by removing noise of frequencies other than the audio band from the outputs Y12 and Y22 (see FIGS. 11A and 11B).
次に、遅延回路32は、時間遅延素子またはCR位相遅延回路で構成されており、上記遅延時間TdだけスピーカSPに近いほうのマイクロホンM1の出力を遅延させることで、遅延回路32の出力Y14とバンドパスフィルター34の出力Y23との位相を一致させ、伝達する音声信号にのるノイズを低減させる。
Next, the
そして、出力Y14に含まれるスピーカSPからの音声成分と、出力Y23に含まれるスピーカSPからの音声成分とは、上記増幅処理,遅延処理によって同一振幅、同一位相となり、加算回路35において出力Y14とY23とを加算することで、スピーカSPからの音声に対応する音声信号が打ち消された出力Yaが生成される(図12(a)〜(c)参照)。すなわち、出力Yaでは、スピーカSPからの音声成分が低減しているのである。 Then, the sound component from the speaker SP included in the output Y14 and the sound component from the speaker SP included in the output Y23 have the same amplitude and the same phase by the amplification process and the delay process. By adding Y23, an output Ya in which the audio signal corresponding to the audio from the speaker SP is canceled is generated (see FIGS. 12A to 12C). That is, in the output Ya, the sound component from the speaker SP is reduced.
また、スピーカSPからの音声に対しては、集音面をスピーカSPの振動板23に対向させて配置したマイクロホンM1の出力Y11の振幅が、集音面を話者Hに向かって配置したマイクロホンM2の出力Y21の振幅に比べて大きくなり、一方、マイクロホンM1,M2前方の話者Hが発する音声に対しては、マイクロホンM2の出力Y21の振幅が、マイクロホンM1の出力Y11の振幅よりも大きくなる。さらに、増幅回路33の増幅率は増幅回路30の増幅率よりも大きいので、出力Y23に含まれる話者Hからの音声成分は、出力Y14に含まれる話者Hからの音声成分よりさらに大きくなる。すなわち、出力Y14に含まれる話者Hからの音声成分と、出力Y23に含まれる話者Hからの音声成分との振幅差は大きくなり、加算回路35で上記加算処理を施しても、出力Yaには、話者Hが発する音声に応じた信号が十分な振幅を維持した状態で残る。
For the sound from the speaker SP, the amplitude of the output Y11 of the microphone M1 arranged with the sound collection surface facing the
以上のようにして加算回路35の出力YaではスピーカSPからの音声成分が低減されて、通話装置A前方の話者Hからマイクロホン基板MB1に向って発した音声成分は残っており、出力Yaでは、残したい話者Hからの音声成分と、低減したいスピーカSPからの音声成分との相対的な差が大きくなる。すなわち、話者Hからの音声とスピーカSPからの音声とが同時に発生している場合でも、話者Hからの音声成分は十分な振幅を維持しながらスピーカSPからの音声成分のみが低減されるので、スピーカSPの音声出力をマイクロホンM1,M2が拾うことで発生するハウリングを防止することができるのである。
As described above, the sound component from the speaker SP is reduced at the output Ya of the
上記信号処理部10eがスピーカ音のキャンセル処理を行う際には、同時に話者Hからの音声もキャンセルされるのであるが、このとき話者Hからの音声のキャンセル量を3dB以下にするためには、マイクロホンM1,M2で各々集音するスピーカ音の音圧差が10dB以上必要となる(図13参照)。そして、両マイクロホンM1,M2とスピーカSPとの距離の差(X2−X1)で上記音圧差を10dB以上とするためには、スピーカSPの振動板23を点音源と考えると、振動板23の中心からマイクロホンM1の音孔F1までの距離X1が1mmのときに、振動板23の中心からマイクロホンM2の音孔F2までの距離X2は約3.5mm以上必要になる。
When the
また、マイクロホンM1はスピーカSPが発する音声を確実に集音するので、上記信号処理部10eによるハウリング防止処理を確実に行うことができる。さらにマイクロホンM2は集音面とスピーカSPの振動板とが同一方向に向いているので、スピーカSPとマイクロホンM2との音響結合は低減し、マイクロホンM2はスピーカSPの発する音声を集音し難くなる。
In addition, since the microphone M1 reliably collects the sound emitted from the speaker SP, the howling prevention processing by the
さらに、後気室Brは密閉度の高い空間であるので、スピーカSPの裏面から後気室Brへ放射される逆位相の音は後気室Br外へ漏れ難くなり、マイクロホンM1,M2が逆位相の音を集音することによる上記信号処理部10eのハウリング防止処理への悪影響を抑えることができる。
Furthermore, since the rear air chamber Br is a highly sealed space, the sound of the opposite phase radiated from the back surface of the speaker SP to the rear air chamber Br is difficult to leak out of the rear air chamber Br, and the microphones M1 and M2 are reversed. It is possible to suppress an adverse effect on the howling prevention processing of the
次に、信号処理部10eが出力する音声信号は音声スイッチ部10cに出力され、音声スイッチ部10b,10c(図3参照)では、以下の処理を行うことでさらなるハウリング防止を図っている。
Next, the audio signal output from the
まず、音声スイッチ部10cは、音声スイッチ部10bの出力を参照信号として取り込み、信号処理部10eの出力に対して演算を施すことにより、スピーカSPからマイクロホンM1,M2に回り込んだ音声信号をさらにキャンセリングする。一方、音声スイッチ部10bも、音声スイッチ部10cの出力を参照信号として取り込み、通信部10aの出力に対して演算を施すことにより、通話先の相手側でのスピーカからマイクロホンへの音声信号の回り込みをキャンセリングする。
First, the
具体的には、音声スイッチ部10b,10cは、スピーカSP−マイクロホンM1,M2−信号処理部10e−音声スイッチ部10c−通信部10a−音声スイッチ部10b−増幅部10d−スピーカSPで構成されるループ回路内に設けた可変損失手段(図示無し)での損失量を調節することにより、ループゲインが1以下となるようにしてハウリングを防止するのである。ここで、送話信号と受話信号とのうち信号レベルが小さいほうは重要ではないとみなし、信号レベルが小さいほうの伝送路に挿入された可変損失回路の伝送損失を大きくするようにしている。
Specifically, the
ここで、スピーカSPは、放射する音波がある周波数f1より低ければ、図14の振幅速度分布に示すように、振動板23の全面が同じ位相で振動するピストン運動を行う。しかし、放射する音波がある周波数f1以上の場合には、互いに異なる位相となる複数の振動領域が振動板23に生じる分割振動を発生する。
Here, if the radiated sound wave is lower than a certain frequency f1, the speaker SP performs a piston motion in which the entire surface of the
図16は、JIS C5532に規定されている標準バッフルにスピーカSPを取り付けた場合の音圧特性を示しており、本実施形態では、最低共振周波数foの範囲が500〜600Hz、分割振動が発生し始める最低周波数f1の範囲が800〜900Hzとなり、周波数f1より高い周波数で分割振動が発生する。上記JIS C5532に規定されている標準バッフルを用いれば、無限大の大きさを有するバッフル板(理想的なバッフル板)にスピーカSPを取り付けた場合と等価な最低共振周波数を測定することができる。さらには、このようにして測定された最低共振周波数foは、スピーカSP単体での特性と同じ理想的な特性であるともいえる。なお、本実施形態では、JIS C5532に規定されている標準バッフルを用いたが、JIS C5532に規定されている標準密閉箱を用いても、無限大の大きさを有するバッフル板(理想的なバッフル板)にスピーカSPを取り付けた場合と等価な最低共振周波数を測定することができる。 FIG. 16 shows the sound pressure characteristics when the speaker SP is attached to a standard baffle defined in JIS C5532. In this embodiment, the range of the lowest resonance frequency fo is 500 to 600 Hz, and divided vibration occurs. The range of the lowest frequency f1 to be started is 800 to 900 Hz, and divided vibration is generated at a frequency higher than the frequency f1. If the standard baffle defined in the JIS C5532 is used, it is possible to measure the lowest resonance frequency equivalent to the case where the speaker SP is attached to a baffle plate having an infinite size (ideal baffle plate). Furthermore, it can be said that the lowest resonance frequency fo measured in this way is the same ideal characteristic as that of the speaker SP alone. In this embodiment, the standard baffle defined in JIS C5532 is used. However, even if the standard sealed box defined in JIS C5532 is used, a baffle plate having an infinite size (ideal baffle) is used. The lowest resonance frequency equivalent to the case where the speaker SP is attached to the plate) can be measured.
次に、振動板23のピストン運動および分割振動が、スピーカ音のキャンセル処理に与える影響について説明する。なお、分割振動は、図15(a)(b)に示すように振動板23の直径方向に形成された位相反転軸Zaを境界にして、互いに逆位相となる2つの振動領域G1,G2が振動板23に生じる2分割振動を例示する。
Next, the influence of the piston motion and the divided vibration of the
図17、図18においては、マイクロホンM1,M2の配置として本願発明とは異なる構成を示しており、マイクロホンM1,M2をスピーカSPの側方に並設している。但し、スピーカSPの振動板23の中心から各マイクロホンM1,M2の音孔F1,F2までの各距離X1,X2の関係は、X1<X2とする。
In FIGS. 17 and 18, the arrangement of the microphones M1 and M2 is different from that of the present invention, and the microphones M1 and M2 are arranged side by side on the speaker SP. However, the relationship between the distances X1 and X2 from the center of the
まず、図17の振幅速度分布は、振動板23が最低共振周波数fo近傍でピストン運動する場合を示す。振動板23は全方向に同位相、同振幅で振動しており、振動板23から放射される音波は、振動板23とマイクロホンM1,M2との位置関係において音響的に方向性がないと考えることができる。振動板23から放射された音波は、マイクロホンM1に到達した後、両マイクロホンM1,M2間の距離差X10(=X2−X1)だけ遅れてマイクロホンM2に到達する。したがって、信号処理部10eは、両マイクロホンM1,M2で各々集音したスピーカ音の振幅差、位相差をゼロにするためには、両マイクロホンM1,M2間の距離差X10(=X2−X1)に基づいて利得および遅延時間を調整すればよい。
First, the amplitude velocity distribution of FIG. 17 shows a case where the
次に、図18の振幅速度分布は、振動板23が周波数f1近傍で2分割振動する場合を示す。振動板23は、位相反転軸Zaを境界にして2つの振動領域G1,G2で分割振動し、振動領域G1では+方向に変位し、振動領域G2では−方向に変位しており、2つの振動領域G1,G2から各々放射される音波には初期位相差が生じるとともに、振動領域G1,G2とマイクロホンM1,M2との間には音響的な方向性が生じる。図18では、マイクロホンM1,M2の配設方向Zbを位相反転軸Zaに直交させており、マイクロホンM1,M2に対して振動領域G1,G2には距離差X20が生じ、マイクロホンM1,M2で集音されるスピーカ音には、上述の初期位相差に加えて、距離差X20に起因する振幅差、位相差が発生する。
Next, the amplitude velocity distribution in FIG. 18 shows a case where the
そして、振動領域G1から発せられてマイクロホンM1,M2で集音された各音声信号に生じる振幅差および位相差と、振動領域G2から発せられてマイクロホンM1,M2で集音された各音声信号に生じる振幅差および位相差とは、互いに異なる値になり、信号処理部10eの利得および遅延時間を調整しても、振動領域G1,G2から各々放射される音波を両方ともキャンセルすることは難しく、ハウリング防止効果が低減してしまう。
The amplitude difference and the phase difference generated in each sound signal emitted from the vibration area G1 and collected by the microphones M1 and M2, and each sound signal emitted from the vibration area G2 and collected by the microphones M1 and M2 The generated amplitude difference and phase difference are different from each other, and even if the gain and delay time of the
図19(a)〜(c)は、図17に示すピストン運動時、図18に示す2分割振動時において、2KHzでスピーカ音のキャンセル量が略ゼロとなるように信号処理部10eの利得および遅延時間を調整した際に、加算回路35に入力される信号Y14,−Y23の位相差(図19(a))、振幅差(図19(b))、加算回路35から出力される信号Yaにおけるスピーカ音のキャンセル量(図19(c))の各特性を示している(Ya1〜Ya3がピストン運動時の特性、Yb1〜Yb3が2分割振動時の特性)。そして、2分割振動時にはピストン運動時に比べて、加算回路35に入力される信号Y14,−Y23の位相差、振幅差が増大して(特に3000Hz〜4000Hz付近)、スピーカ音のキャンセル量が広い周波数帯域に亘って減少しており、ハウリング防止に悪影響を与えている。
19 (a) to 19 (c) show the gain of the
そこで本実施形態では、スピーカSPの振動板23の前面に対向して、マイクロホンM1,M2をスピーカSPの振動板23に対して鉛直方向(前後方向)に沿って並設することで、図20の振幅速度分布に示すようにマイクロホンM1,M2に対して振動領域G1,G2は互いに略等距離となり、振動領域G1,G2の距離差X20に起因して発生する加算回路35の入力信号Y14,−Y23の振幅差、位相差を無くしている。而して、振動領域G1から発せられてマイクロホンM1,M2で集音された各音声信号に生じる振幅差および位相差と、振動領域G2から発せられてマイクロホンM1,M2で集音された各音声信号に生じる振幅差および位相差とは、略同じ値になり、信号処理部10eの利得および遅延時間を調整することで、振動領域G1,G2から各々放射される音波を両方ともキャンセルすることができ、分割振動時においてもハウリング防止効果を得ることができる。
Therefore, in the present embodiment, the microphones M1 and M2 are arranged in parallel along the vertical direction (front-rear direction) with respect to the
また、マイクロホンM1はその集音面が前気室Bf内に位置し、音孔F1をスピーカSPの振動板23の中心に対向させ、マイクロホンM2はその集音面をハウジングA1外に向けて、音孔F2はスピーカSPの出力方向と同一方向に向かってハウジングA1の外部(前方)に面している。そして、スピーカSPが発する音声は前気室Bf内で反射し、ハウジングA1外では発散するので、マイクロホンM2は、スピーカ音をマイクロホンM1より小さい音圧レベルで集音して(例えば10dB以上の音圧差)、且つ話者が発する音声をマイクロホンM1以上の音圧レベルで集音して音声信号を出力する。したがって、上記信号処理部10eでは、残したい話者Hからの音声成分と、低減したいスピーカSPからの音声成分との相対的な差が大きくなり、スピーカ音のキャンセル量を確保しながら、話者の音声信号は十分なレベルを維持できる。
The microphone M1 has a sound collection surface located in the front air chamber Bf, the sound hole F1 faces the center of the
マイクロホンM1,M2の配置は、上記のようにスピーカSPの振動板23の中心に対向させてマイクロホンM1,M2を前後方向に並設する構成に限定されず、マイクロホンM1,M2ともに振動板23の前面に対向して配置し、マイクロホンM2は、話者が発する音声をマイクロホンM1と同等以上の音圧レベルで集音し、スピーカ音をマイクロホンM1より小さい音圧レベルで集音して音声信号を出力する配置であればよい。
The arrangement of the microphones M1 and M2 is not limited to the configuration in which the microphones M1 and M2 are arranged in the front-rear direction so as to face the center of the
例えば、図21に示すように、振動板23の前面で前後方向に直交する方向(横方向)にマイクロホンM1,M2を並設する構成でもよく、この場合のマイクロホン基板MB2は、モジュール基板2の後面2aにマイクロホンM1,M2を実装して、当該後面2aをハウジングA1の前面外側に沿って配置する。そして、マイクロホンM1はハウジングA1前面の開口を挿通して集音面が前気室Bf内に位置し、音孔F1はスピーカSPの振動板23の中心に対向する。また、マイクロホンM2は、ハウジングA1の前面に設けた凹部に嵌合し、モジュール基板2に穿設したマイクロホンM2の音孔F2は装置本体A2の前面に穿設した音孔61に対向するように、スピーカSPの出力方向と同一方向に向かってハウジングA1の外部(前方)に面している。すなわち、振動板23の中心に対向して配置されたマイクロホンM1に対して、マイクロホンM2は振動板23の前面で横方向に偏倚して配置されている。
For example, as shown in FIG. 21, the microphones M1 and M2 may be arranged in parallel in the direction (lateral direction) orthogonal to the front-rear direction on the front surface of the
図22(a)〜(c)は、本発明の通話装置Aの2分割振動時において、2KHzでスピーカ音のキャンセル量が略ゼロとなるように信号処理部10eの利得および遅延時間を調整した際に、加算回路35に入力される信号Y14,−Y23の位相差(図22(a))、振幅差(図22(b))、加算回路35から出力される信号Yaにおけるスピーカ音のキャンセル量(図22(c))の各特性を示している。
22 (a) to 22 (c), the gain and delay time of the
スピーカSPの振動板23の半径を13mmとし、この半径方向における両マイクロホンM1,M2間の距離差X10とした場合、図22(a)〜(c)において、Yc1〜Yc3はX10=0mm(すなわち、図1に示すマイクロホン基板MB1を用いた場合)、Yd1〜Yd3はX10=16mm(すなわち、図21の通話装置AにおいてマイクロホンM1が振動板23に対向していない場合)、Ye3はX10=8mm、Yf3はX40=12mm(すなわち、図21の通話装置AにおいてマイクロホンM1が振動板23に対向している場合)の各特性を示す。そして、距離差X10が小さいほど、加算回路35に入力される信号Y14,−Y23の位相差、振幅差は小さくなり、加算回路35から出力される信号Yaにおけるスピーカ音のキャンセル量が広い周波数帯域に亘って増大している。
When the radius of the
そして、距離差X10が、振動板23の半径よりも小さければ(すなわち、マイクロホンM1,M2ともに振動板23の前面に対向して配置されている状態)、分割振動時においてもスピーカ音のキャンセル量が十分維持されており、このことから振動板23の中心に対向して配置されたマイクロホンM1に対して、マイクロホンM2が振動板23の前面に対向する領域D内(図21参照)に配置されていれば、マイクロホンM1,M2に対して振動領域G1,G2は互いに略等距離になるといえ、振動領域G1,G2の距離差X20に起因して発生する加算回路35の入力信号Y14,−Y23の振幅差、位相差を無くすことができ、上記信号処理部10eによるスピーカ音のキャンセル量を十分確保できるといえる。
If the distance difference X10 is smaller than the radius of the diaphragm 23 (that is, the microphones M1 and M2 are disposed facing the front surface of the diaphragm 23), the amount of cancellation of speaker sound even during divided vibrations Therefore, the microphone M2 is disposed in the region D facing the front surface of the diaphragm 23 (see FIG. 21) with respect to the microphone M1 disposed facing the center of the
さらに、マイクロホンM1の位置も領域D内で移動させ、両マイクロホンM1,M2の位置を振動板23の前面に対向する領域D内で任意に配置した場合も検証すると、マイクロホンM1,M2がともに領域D内に配置されてさえいれば、マイクロホンM1,M2に対して振動領域G1,G2は互いに略等距離になるといえ、2分割振動時における振動領域G1,G2の距離差X20に起因して発生する加算回路35の入力信号Y14,−Y23の振幅差、位相差を無くすことができるといえる。
Further, when the position of the microphone M1 is also moved in the region D and the positions of both microphones M1 and M2 are arbitrarily arranged in the region D facing the front surface of the
なお、分割振動の形態としては上記2分割振動以外に、図23に示すように4つの振動領域G11〜G14が振動板23に生じる4分割振動や、図24に示すように同心円状に複数の振動領域G21,G22が振動板23に生じる円分割振動等があるが、上記2分割振動時と同様にマイクロホンM1,M2がともに振動板23の前面に対向する領域D内に配置されてさえいれば、マイクロホンM1,M2に対して複数の振動領域は互いに略等距離となり、各振動領域から発せられてマイクロホンM1,M2で集音された各音声信号に生じる振幅差および位相差は略同じ値になり、信号処理部10eの利得および遅延時間を調整することで、複数の振動領域から各々放射される音波をキャンセルすることができ、分割振動時においてもハウリング防止効果を得ることができる。
As the form of the divided vibration, in addition to the above-described divided vibration, four vibration regions G11 to G14 generated in the
また、マイクロホンM1はその集音面が前気室Bf内に位置し、音孔F1をスピーカSPの振動板23に対向させ、マイクロホンM2はその集音面をハウジングA1外に向けて、音孔F2はスピーカSPの出力方向と同一方向に向かってハウジングA1の外部(前方)に面するように配置すれば、スピーカSPが発する音声は前気室Bf内で反射し、ハウジングA1外では発散するので、マイクロホンM2は、スピーカ音をマイクロホンM1より小さい音圧レベルで集音し(例えば10dB以上の音圧差)、且つ話者が発する音声をマイクロホンM1以上の音圧レベルで集音して音声信号を出力することができる。したがって、上記信号処理部10eによるスピーカ音のキャンセル量を確保しながら、話者の音声信号は十分なレベルを維持できる。
The microphone M1 has a sound collection surface located in the front air chamber Bf, the sound hole F1 faces the
また、マイクロホンM1,M2の相対位置は、スピーカSPの振動板23の中心から各マイクロホンM1,M2の音孔F1,F2までの距離をそれぞれX1,X2とすると、上記形態ではX1<X2に設定しているが、X1≧X2の関係であっても、図25に示すようにマイクロホンM1がその集音面を前気室Bf内に位置させて、音孔F1をスピーカSPの振動板23に対向させ、マイクロホンM2はその集音面をハウジングA1外に向けて、音孔F2がスピーカSPの出力方向と同一方向に向かってハウジングA1の外部(前方)に面するように配置すれば、上記同様に信号処理部10eによるスピーカ音のキャンセル量を確保しながら、話者の音声信号は十分なレベルを維持できる。
The relative positions of the microphones M1 and M2 are set such that X1 <X2 in the above embodiment, where the distances from the center of the
また、マイクロホンM1,M2ともにその集音面をハウジングA1内に向けて、音孔F1,F2をともにスピーカSPの振動板23の中心に向かって配置した場合は、図26に示すようにマイクロホンM1がマイクロホンM2よりスピーカSPの振動板23に近い位置に配置されれば(X1<X2)、マイクロホンM2は、スピーカ音をマイクロホンM1より小さい音圧レベルで集音し(例えば10dB以上の音圧差)、且つ話者が発する音声をマイクロホンM1以上の音圧レベルで集音して音声信号を出力することができる。したがって、上記信号処理部10eによるスピーカ音のキャンセル量を確保しながら、話者の音声信号は十分なレベルを維持できる。
Further, when both the microphones M1 and M2 are arranged with the sound collection surface facing the inside of the housing A1 and the sound holes F1 and F2 are both directed toward the center of the
A 通話装置
MJ 通話モジュール
A1 ハウジング
M1,M2 マイクロホン
SP スピーカ
23 振動板
10 音声処理部
A Caller MJ Call module A1 Housing M1, M2
Claims (6)
振動板の一面に対向して配置され、音声を集音して音声信号を出力する第1,第2のマイクロホンと、
第1,第2のマイクロホンが出力する音声信号に対して利得および遅延時間を調整した後、第2のマイクロホンの音声信号から第1のマイクロホンの音声信号を除去して外部へ伝達する音声処理部とを備え、
第2のマイクロホンは、スピーカが発する音声を第1のマイクロホンより小さい音圧レベルで集音し、話者が発する音声を第1のマイクロホンと同等以上の音圧レベルで集音して音声信号を出力する
ことを特徴とする通話装置。 A speaker attached to the housing and outputting sound from one side of the diaphragm to the outside of the housing;
First and second microphones arranged to face one surface of the diaphragm and collecting sound and outputting sound signals;
An audio processing unit that adjusts the gain and the delay time for the audio signals output from the first and second microphones, and then removes the audio signal of the first microphone from the audio signal of the second microphone and transmits it to the outside. And
The second microphone collects the sound emitted by the speaker at a sound pressure level lower than that of the first microphone, collects the sound emitted by the speaker at a sound pressure level equal to or higher than that of the first microphone, and obtains an audio signal. A communication device characterized by output.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008016907A JP2009177747A (en) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Speech communication device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008016907A JP2009177747A (en) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Speech communication device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009177747A true JP2009177747A (en) | 2009-08-06 |
Family
ID=41032323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008016907A Withdrawn JP2009177747A (en) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Speech communication device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009177747A (en) |
-
2008
- 2008-01-28 JP JP2008016907A patent/JP2009177747A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102934464B (en) | Microphone unit and be provided with the acoustic input dephonoprojectoscope of this microphone unit | |
CA2582473C (en) | Acoustic apparatus and telephone conversation apparatus | |
JP6379239B2 (en) | Speaker module for listening device and listening device | |
JP4793207B2 (en) | Microphone device and acoustic device | |
JP2008135864A (en) | Speech communication device | |
JP2015061115A (en) | Voice input/output device | |
JP2008301129A (en) | Intercommunication device | |
JP4893230B2 (en) | Telephone device | |
JP3976079B1 (en) | Telephone device | |
JP4853382B2 (en) | Telephone device | |
JP4989372B2 (en) | Telephone device | |
JP4966098B2 (en) | Telephone device | |
JP2009055483A (en) | Intercom device | |
JP2009177747A (en) | Speech communication device | |
JP4862611B2 (en) | Telephone device | |
JP4976921B2 (en) | Telephone device | |
JP3976075B2 (en) | Intercom device | |
JP3976078B1 (en) | Telephone device | |
JP3976077B1 (en) | Telephone device | |
JP4893644B2 (en) | Telephone device | |
JP3976076B1 (en) | Telephone device | |
JP2008294995A (en) | Talking device | |
JP2008022515A (en) | Speech apparatus | |
JP2008301133A (en) | Intercommunication device | |
JP2008135860A (en) | Speech communication device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100811 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110405 |