JP2010252375A - 音声信号送受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】音声信号送受信装置100は、送話音声を送信音声信号に変換する差動マイクロフォン110と、差動マイクロフォン110からの送信音声信号を増幅する増幅部120と、受信音声信号を受信するとともに、送信音声信号を送信する送受信部170と、送受信部170からの受信音声信号と増幅部120からの送信音声信号とを加算して加算信号を生成する加算部130と、加算信号に基づいて受話音声を出力するスピーカ140とを備える。
【選択図】図8
Description
好ましくは、雑音検出部は、第1の電気信号および第2の電気信号のうちの一方の信号を所定時間遅延させる遅延部と、遅延部で所定時間遅延された一方の信号と、他方の信号との差分から雑音信号を生成する第2の減算部と、第1の電気信号および第2の電気信号のいずれか一方を所定時間遅延させて第2の減算部に入力する遅延部と、雑音信号の振幅あるいはパワーが予め定められた閾値よりも大きいか否かを判断する第2の判断部とを含む。
<音声信号送受信装置100の全体構成>
図1は、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100の全体構成を示す概略図である。図1を参照して、本発明に係る音声信号送受信装置100の全体構成について説明する。音声信号送受信装置100は、代表的には、無線通信が可能な携帯電話や、IP(Internet Protocol)電話が可能なパーソナルコンピュータなどによって実現される。
図2は、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100の機能構成を示すブロック図である。図2に示すように、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、差動マイクロフォン110と、増幅部120と、加算部130と、密閉型スピーカ140と、送受信部170とを含む。本実施の形態に係る音声信号送受信装置100においては、以下に説明する機能ブロックの各々が、差動マイクロフォン110や、ゲイン調整部121や、加算器131や、無線通信装置171などの専用のハードウェア回路などによって実現されている。なお、ゲイン調整部121は加算器131におけるミキシングレベルを調整する目的のものであり、必ずしも必要とするものではない。
ここで、音波の性質について説明する。図4は、音圧Pと音源からの距離Rとの関係を示すグラフである。図4に示すように、音波は、空気等の媒質中を進行するにつれ減衰し、音圧(音波の強度・振幅)が低下する。音庄は、音源からの距離に反比例するため、音圧Pは、音源からの距離Rとの関係において、
P=k/R・・・(1)
と表すことができる。なお、式(1)中、kは比例定数である。
次に、差動マイクロフォン110の変形例について説明する。図3(b)に示すように、差動マイクロフォン110は、第3のマイクロフォン111Cと基板119とを含む。第3のマイクロフォン111Cは、振動膜113Cを含む。振動膜113Cは、第3のマイクロフォン111Cに到達する2方向からの音圧Pf,Pbによって振動し、当該振動に応じた第3の電気信号を生成するものである。つまり、第3のマイクロフォン111Cは、2方向から伝達されてくる送話音声を受音して第3の電気信号に変換する。
図2において、増幅部120は、オペアンプ等を用いたアンプ回路などによって実現されるものであって、差動マイクロフォン110と加算部130と送受信部170とに接続されている。増幅部120は、差動マイクロフォン110からの入力される送信音声信号を増幅して、送受信部170と加算部130とに出力する。
図6は、音源からの距離Rを対数に変換したものと、マイクが出力する音圧Pを対数に変換したもの(dB:decibel)との関係を示したグラフである。点線は通常のマイクロフォン、実線は差動マイクロフォンの特性を示している。
図7は、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100の機能構成を示すブロック図である。図7に示すように、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、差動マイクロフォン110と、増幅部120と、加算部130と、密閉型スピーカ140と、第1の判断部151と、第1の切替部161と、送受信部170とを含む。本実施の形態に係る音声信号送受信装置100においても、以下に説明する機能ブロックの各々が専用のハードウェア回路などによって実現されている。
本実施の形態に係る音声信号送受信装置100も、背景雑音が小さい状況に置かれた場合に、差動マイクロフォン110からの音声信号ではなく、1つのマイクロフォン111A(111B)からの音声信号を用いて受信音声信号を生成するものである。
図8は、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100の機能構成を示すブロック図である。図8に示すように、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、差動マイクロフォン110と、増幅部120と、加算部130と、密閉型スピーカ140と、雑音検出部153と、第2の切替部161と、送受信部170とを含む。本実施の形態に係る音声信号送受信装置100においても、以下に説明する機能ブロックの各々が専用のハードウェア回路などによって実現されている。
τ=d/c・・・(式1)
に設定されている。ここで、dは第1のマイクロフォン111Aと第2のマイクロフォン111Bとの間の距離であって、cは音波の伝播速度である。
上記の実施の形態2および3では、背景雑音が小さい状況に置かれた場合に、差動マイクロフォン110からの音声信号ではなく、1つのマイクロフォン111A(111B)からの音声信号を用いて受信音声信号や送信音声信号を生成する構成について例示したが、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、話者からの切り替え命令を受け付けて、差動マイクロフォン110からの音声信号ではなく、1つのマイクロフォン111Aからの音声信号を用いて受信音声信号や送信音声信号を生成するものである。
図11は、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100の機能構成を示すブロック図である。図11に示すように、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、差動マイクロフォン110と、増幅部120と、加算部130と、密閉型スピーカ140と、操作部158と、受付部159と、第3の切替部163と、送受信部170とを含む。本実施の形態に係る音声信号送受信装置100においても、以下に説明する機能ブロックの各々が専用のハードウェア回路などによって実現されている。
本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、背景雑音が小さい状況に置かれた場合、差動マイクロフォン110からの音声信号を受信音声信号に加算せず、受信音声信号を密閉型スピーカ140に入力するものである。
図12は、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100の機能構成を示すブロック図である。図12に示すように、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、差動マイクロフォン110と、増幅部120と、加算部130と、密閉型スピーカ140と、第1の判断部151と、第4の切替部161と、送受信部170とを含む。本実施の形態に係る音声信号送受信装置100においても、以下に説明する機能ブロックの各々が専用のハードウェア回路などによって実現されている。
本実施の形態に係る音声信号送受信装置100も、背景雑音が小さい状況に置かれた場合に、差動マイクロフォン110からの音声信号を受信音声信号に加算せず、受信音声信号を密閉型スピーカ140に入力するものである。
図13は、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100の機能構成を示すブロック図である。図13に示すように、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、差動マイクロフォン110と、増幅部120と、加算部130と、密閉型スピーカ140と、雑音検出部153と、第5の切替部165と、送受信部170とを含む。本実施の形態に係る音声信号送受信装置100においても、以下に説明する機能ブロックの各々が専用のハードウェア回路などによって実現されている。
置を有する携帯電話やパーソナルコンピュータであって、以下に説明する機能ブロックは、CPUが有する機能の一部として実現されるものであってもよい。すなわち、記憶装置に以下の機能を実現するための制御プログラムが記憶されており、CPUが記憶装置から制御プログラムを読み出して実行することによって、以下の機能ブロックを実現する構成であってもよい。
上記の実施の形態5および6では、背景雑音が小さい状況に置かれた場合に、差動マイクロフォン110からの音声信号を受信音声信号に加算せず、受信音声信号を密閉型スピーカ140に入力する構成について例示したが、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、話者からの切り替え命令を受け付けて、差動マイクロフォン110からの音声信号を受信音声信号に加算せず、受信音声信号を密閉型スピーカ140に入力するものである。
図14は、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100の機能構成を示すブロック図である。図14に示すように、本実施の形態に係る音声信号送受信装置100は、差動マイクロフォン110と、増幅部120と、加算部130と、密閉型スピーカ140と、操作部158と、受付部159と、第6の切替部166と、送受信部170とを含む。本実施の形態に係る音声信号送受信装置100においても、以下に説明する機能ブロックの各々が専用のハードウェア回路などによって実現されている。
Claims (7)
- 送話音声を二点で受音して音響的あるいは電気的な差分をとることによって差動音声信号を出力する差動マイクロフォンを備え、
前記差動マイクロフォンは、第1の位置にて前記送話音声を受音して第1の電気信号に変換する第1のマイクロフォンと、第2の位置にて前記送話音声を受音して第2の電気信号に変換する第2のマイクロフォンと、前記第1の電気信号と前記第2の電気信号との差信号を増幅して前記差動音声信号として出力する信号生成部とを含み、
外部から受信音声信号を受信する送受信部と、
前記送受信部からの前記受信音声信号と、前記差動マイクロフォンからの前記差動音声信号あるいは前記第1の電気信号と、を加算して加算信号を生成する加算部と、
外部からの切り替え命令を受け付ける受付部と、
前記切り替え命令に応じて、前記差動音声信号と前記第1の電気信号とのいずれかを前記加算部と前記送受信部とに入力する切替部と、
前記加算信号に基づいて受話音声を出力するスピーカとを備え、
前記送受信部は、前記切替部からの前記差動音声信号あるいは前記第1の電気信号を送信音声信号として外部へと送信する、音声信号送受信装置。 - 送話音声を二点で受音して音響的あるいは電気的な差分をとることによって差動音声信号を出力する差動マイクロフォンを備え、
前記差動マイクロフォンは、第1の位置にて前記送話音声を受音して第1の電気信号に変換する第1のマイクロフォンと、第2の位置にて前記送話音声を受音して第2の電気信号に変換する第2のマイクロフォンと、前記第1の電気信号と前記第2の電気信号との差信号を増幅して前記差動音声信号として出力する信号生成部とを含み、
外部から受信音声信号を受信する送受信部と、
外部からの切り替え命令を受け付ける受付部と、
前記切り替え命令に応じて、前記送受信部からの前記受信音声信号と前記差動マイクロフォンからの前記差動音声信号とを加算して出力信号として出力するか、前記送受信部からの前記受信音声信号を前記出力信号として出力するかを切り替える加算部と、
前記切り替え命令に応じて、前記差動マイクロフォンからの前記差動音声信号の前記加算部への入力/非入力の状態を変更する切替部と、
前記出力信号に基づいて受話音声を出力するスピーカとを備え、
前記送受信部は、前記差動マイクロフォンからの前記差動音声信号を送信音声信号として外部へと送信する、音声信号送受信装置。 - 送話音声を二点で受音して音響的あるいは電気的な差分をとることによって差動音声信号を出力する差動マイクロフォンを備え、
前記差動マイクロフォンは、第1の位置にて前記送話音声を受音して第1の電気信号に変換する第1のマイクロフォンと、第2の位置にて前記送話音声を受音して第2の電気信号に変換する第2のマイクロフォンと、前記第1の電気信号と前記第2の電気信号との差信号を増幅して前記差動音声信号として出力する信号生成部とを含み、
外部から受信音声信号を受信する送受信部と、
前記送受信部からの前記受信音声信号と、前記差動マイクロフォンからの前記差動音声信号あるいは前記第1の電気信号と、を加算して加算信号を生成する加算部と、
前記第1の電気信号と前記第2の電気信号とに基づいて雑音声信号を抽出し、当該雑音声信号の振幅あるいはパワーが予め定められた閾値よりも大きいか否かを判断する雑音検出部と、
前記雑音声信号の振幅あるいはパワーが予め定められた閾値以上である場合に前記差動マイクロフォンからの前記差動音声信号を前記加算部と前記送受信部とに入力し、前記雑音声信号の振幅あるいはパワーが予め定められた閾値未満である場合に前記差動マイクロフォンからの前記第1の電気信号を前記加算部と前記送受信部とに入力する切替部と、
前記加算信号に基づいて受話音声を出力するスピーカとを備え、
前記送受信部は、前記切替部からの前記差動音声信号あるいは前記第1の電気信号を送信音声信号として外部へと送信する、音声信号送受信装置。 - 送話音声を二点で受音して音響的あるいは電気的な差分をとることによって差動音声信号を出力する差動マイクロフォンを備え、
前記差動マイクロフォンは、第1の位置にて前記送話音声を受音して第1の電気信号に変換する第1のマイクロフォンと、第2の位置にて前記送話音声を受音して第2の電気信号に変換する第2のマイクロフォンと、前記第1の電気信号と前記第2の電気信号との差信号を増幅して前記差動音声信号として出力する信号生成部とを含み、
外部から受信音声信号を受信する送受信部と、
前記第1の電気信号と前記第2の電気信号とに基づいて雑音声信号を抽出し、当該雑音声信号の振幅あるいはパワーが予め定められた閾値よりも大きいか否かを判断する雑音検出部と、
前記雑音声信号の振幅あるいはパワーが予め定められた閾値以上である場合に、前記送受信部からの前記受信音声信号と前記差動マイクロフォンからの前記差動音声信号とを加算して出力信号として出力し、前記雑音声信号の振幅あるいはパワーが前記閾値未満である場合に前記送受信部からの前記受信音声信号を前記出力信号として出力する加算部と、
前記雑音声信号の振幅あるいはパワーが予め定められた閾値以上である場合に前記差動マイクロフォンからの前記差動音声信号を前記加算部に入力し、前記雑音声信号の振幅あるいはパワーが前記閾値未満である場合に前記差動音声信号を前記加算部に入力しない切替部と、
前記出力信号に基づいて受話音声を出力するスピーカとを備え、
前記送受信部は、前記差動マイクロフォンからの前記差動音声信号を送信音声信号として外部へと送信する、音声信号送受信装置。 - 前記雑音検出部はカーディオイド特性を有する、請求項3または請求項4に記載の音声信号送受信装置。
- 前記雑音検出部は、
前記第1の電気信号および前記第2の電気信号のうちの一方の信号を所定時間遅延させる遅延部と、
前記遅延部で所定時間遅延された前記一方の信号と、他方の信号との差分から雑音信号を生成する第2の減算部と、
前記雑音信号の振幅が予め定められた閾値よりも大きいか否かを判断する第2の判断部とを含む、請求項5に記載の音声信号送受信装置。 - 前記スピーカが、イヤホンまたは密閉型ヘッドホンである、請求項1から6のいずれか一項に記載の音声信号送受信装置。
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