JP2680401B2 - 雑音抑制マイクロホンシステム - Google Patents
雑音抑制マイクロホンシステムInfo
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- JP2680401B2 JP2680401B2 JP1068027A JP6802789A JP2680401B2 JP 2680401 B2 JP2680401 B2 JP 2680401B2 JP 1068027 A JP1068027 A JP 1068027A JP 6802789 A JP6802789 A JP 6802789A JP 2680401 B2 JP2680401 B2 JP 2680401B2
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- Japan
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- microphone
- container
- noise
- windshield
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- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、外部から騒音が入り込む環境において、
S/N良く信号を取り込むための雑音抑制マイクロホンシ
ステムに関するものである。
S/N良く信号を取り込むための雑音抑制マイクロホンシ
ステムに関するものである。
例えば、論文（William A.Harrison他、「a New Appl
ication of Adaptive Noise Cancellation」、IEEE ASS
P Vol ASSP−34 No.Feb.1986 P.21〜27）では、音響バ
リアで囲まれた中での音声信号をS/N良く取り出す方式
を紹介している。第５図はそれを自動車に適用した場合
の雑音抑制マイクロホンシステムを示すブロック図であ
る。
ication of Adaptive Noise Cancellation」、IEEE ASS
P Vol ASSP−34 No.Feb.1986 P.21〜27）では、音響バ
リアで囲まれた中での音声信号をS/N良く取り出す方式
を紹介している。第５図はそれを自動車に適用した場合
の雑音抑制マイクロホンシステムを示すブロック図であ
る。
上記論文では、騒音はジェット機のエンジン音と風切
り音、音響バリアは酸素マスクであるが、自動車の場合
は騒音は走行騒音、音響バリアは自動車ボディ、また
は、ガラス部分と考えられる。
り音、音響バリアは酸素マスクであるが、自動車の場合
は騒音は走行騒音、音響バリアは自動車ボディ、また
は、ガラス部分と考えられる。
第５図において、１はフロントガラス４の外側に取り
付けられたマイクロホン、２はフロントガラス４の内側
に取り付けられたマイクロホン、３はマイクロホン1,2
の出力信号P,rを合成して一つの出力信号Ｚを得る合成
回路、８は出力信号Ｚを車内機器に接続するコネクタで
ある。
付けられたマイクロホン、２はフロントガラス４の内側
に取り付けられたマイクロホン、３はマイクロホン1,2
の出力信号P,rを合成して一つの出力信号Ｚを得る合成
回路、８は出力信号Ｚを車内機器に接続するコネクタで
ある。
また、５は自動車ボディ、６は発声者である運転者、
７は座席、W1は外側の走行騒音、S1は運転者６が発声し
た音声信号である。
７は座席、W1は外側の走行騒音、S1は運転者６が発声し
た音声信号である。
次に動作について説明する。ハンドフリー自動車電話
や音声制御システムにおいて、使用者の音声を走行騒音
W1に対してS/N良く取り込むことが重要となる。
や音声制御システムにおいて、使用者の音声を走行騒音
W1に対してS/N良く取り込むことが重要となる。
第６図はマイクロホン２とマイクロホン１に入る音声
と騒音との入力状態を示す図である。
と騒音との入力状態を示す図である。
運転者６が音声を発声した際、マイクロホン1,2の出
力信号P,rは次式で示される。
力信号P,rは次式で示される。
ｒ＝S1＋W2 Ｐ＝S2＋W1 ここで、 S1:マイクロホン２に直接入力される音声信号、 W1:マイクロホン１に直接入力されるノイズ信号、 S2:フロントガラス４を通してマイクロホン１に入る音
声信号、 W2:フロントガラス４を通してマイクロホン２に入るノ
イズ信号、 である。
声信号、 W2:フロントガラス４を通してマイクロホン２に入るノ
イズ信号、 である。
フロントガラス４の遮音性により出力信号Ｐは音声を
中心とする信号、ｒはノイズを中心とする信号となる。
中心とする信号、ｒはノイズを中心とする信号となる。
第７図は合成回路の機能を示すブロック図である。こ
の第７図において、21は適応フィルタ、22は加算器であ
る。
の第７図において、21は適応フィルタ、22は加算器であ
る。
適応フィルタ21は、例えば100タップのFIR（有限イン
パルスリスポンス）フィルタで構成され、フィルタ係数
は前記論文で示されているように公知のLMS（Least−me
an−squares）アルゴリズムにより、Ｚの値が小さくな
るように更新される。
パルスリスポンス）フィルタで構成され、フィルタ係数
は前記論文で示されているように公知のLMS（Least−me
an−squares）アルゴリズムにより、Ｚの値が小さくな
るように更新される。
LMSアルゴリズムにより信号Ｐの中のノイズ成分は、
適応フィルタ21の出力信号Ｙにより適応的にキャンセル
され、出力信号Ｚを生じる。
適応フィルタ21の出力信号Ｙにより適応的にキャンセル
され、出力信号Ｚを生じる。
以上に示すように、この従来例では、マイクロホン２
とマイクロホン１はフロントガラス４という音響バリア
を隔てて、しかも両マイクロホンの距離は2cm程度と短
いため、前記論文に示す条件を満たし、少いタップ数の
FIRフィルタでノイズ成分を除去することができた。
とマイクロホン１はフロントガラス４という音響バリア
を隔てて、しかも両マイクロホンの距離は2cm程度と短
いため、前記論文に示す条件を満たし、少いタップ数の
FIRフィルタでノイズ成分を除去することができた。
従来の雑音抑制マイクロホンシステムは以上のように
構成されていたので、フロントガラス４の外側のマイク
ロホン１が風圧を受ける環境においては、この外側のマ
イクロホン１自身が受ける風切り音により新たに雑音を
発声し、雑音抑制能力が低下するという問題点があっ
た。
構成されていたので、フロントガラス４の外側のマイク
ロホン１が風圧を受ける環境においては、この外側のマ
イクロホン１自身が受ける風切り音により新たに雑音を
発声し、雑音抑制能力が低下するという問題点があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、風圧を受ける環境下においても、雑音抑制
能力の高い雑音抑制マイクロホンシステムを得ることを
目的とする。
れたもので、風圧を受ける環境下においても、雑音抑制
能力の高い雑音抑制マイクロホンシステムを得ることを
目的とする。
この発明に係る雑音抑制マイクロホンシステムは、壁
面等に密着させることにより外側と内側の空間を分離
し、遮音性を有する容器と、この容器の外側と内側に設
けられたマイクロホンと、この両マイクロホン出力を合
成する手段とを設けたものである。
面等に密着させることにより外側と内側の空間を分離
し、遮音性を有する容器と、この容器の外側と内側に設
けられたマイクロホンと、この両マイクロホン出力を合
成する手段とを設けたものである。
この発明における容器は所定以上の遮音性を有してお
り、壁面外から浸入するノイズ音は容器内と容器外のマ
イクロホンに同一レベルで入力し、壁面内容器外から来
る音については、容器内のマイクロホンに入力する音圧
レベルが小さくなるように作用し、合成手段は両マイク
ロホンからの信号からノイズ成分を除去するように動作
する。
り、壁面外から浸入するノイズ音は容器内と容器外のマ
イクロホンに同一レベルで入力し、壁面内容器外から来
る音については、容器内のマイクロホンに入力する音圧
レベルが小さくなるように作用し、合成手段は両マイク
ロホンからの信号からノイズ成分を除去するように動作
する。
以下、この発明の雑音抑制マイクロホンシステムの実
施例を図について説明する。第１図はその一実施例の全
体の構成を示す構成説明図であり、この第１図におい
て、マイクロホン1,2、合成回路３、フロントガラス
４、自動車ボディ５、運転者６、座席７、コネクタ８、
出力信号P,r,Zは第５図と同じである。
施例を図について説明する。第１図はその一実施例の全
体の構成を示す構成説明図であり、この第１図におい
て、マイクロホン1,2、合成回路３、フロントガラス
４、自動車ボディ５、運転者６、座席７、コネクタ８、
出力信号P,r,Zは第５図と同じである。
また、９はフロントガラス４に密着し、マイクロホン
１を密閉する半径5cmの半球状の硬質ガラスよりなる容
器、10はマイクロホン1,2側と合成回路３を連結するコ
ネクタである。
１を密閉する半径5cmの半球状の硬質ガラスよりなる容
器、10はマイクロホン1,2側と合成回路３を連結するコ
ネクタである。
第２図は上記容器９の部分の拡大断面図である。この
第２図に示すように、容器９は半径5cmの半球状に形成
されており、その開口端の周縁は平坦なつば部を有する
ように形成されている。そのつば部はフロントガラス４
に粘着ゴム11で固定されている。
第２図に示すように、容器９は半径5cmの半球状に形成
されており、その開口端の周縁は平坦なつば部を有する
ように形成されている。そのつば部はフロントガラス４
に粘着ゴム11で固定されている。
粘着ゴム11の片面には、接着剤が塗布されており、こ
の接着剤により、粘着ゴム11で容器９がフロントガラス
４に固定されている。この粘着ゴム11は塑状変形性の材
質を用いるので、フロントガラス４の任意の位置に容器
９を接着することができる。
の接着剤により、粘着ゴム11で容器９がフロントガラス
４に固定されている。この粘着ゴム11は塑状変形性の材
質を用いるので、フロントガラス４の任意の位置に容器
９を接着することができる。
この容器９の内側（すなわち、フロントガラス４と対
面している側）には、マイクロホン１が固定ゴム1aによ
り接着剤を介して固定されている。
面している側）には、マイクロホン１が固定ゴム1aによ
り接着剤を介して固定されている。
同様にして、容器９の外側（すなわち、運転者６側の
面）には、マイクロホン２が固定ゴム2aにより接着剤を
介して固定されている。
面）には、マイクロホン２が固定ゴム2aにより接着剤を
介して固定されている。
また、容器９内は空間部となっており、マイクロホン
１から導出されるケーブルを貫通する孔が設けられてお
り、この孔にマイクロホン１からのケーブルを貫通した
後、孔は密閉用パテ12にて閉塞されている。
１から導出されるケーブルを貫通する孔が設けられてお
り、この孔にマイクロホン１からのケーブルを貫通した
後、孔は密閉用パテ12にて閉塞されている。
マイクロホン1,2から導出されたケーブルはコネクタ1
0に接続され、コネクタ10は第１図で示した合成回路３
の入力端に接続されている。これにより、マイクロホン
1,2の出力信号r,Pは合成回路３に入力されるようになっ
ている。
0に接続され、コネクタ10は第１図で示した合成回路３
の入力端に接続されている。これにより、マイクロホン
1,2の出力信号r,Pは合成回路３に入力されるようになっ
ている。
なお、マイクロホン１と２との距離は約2cmである。
次に動作について説明する。第３図はマイクロホン1,
2に入る音声と騒音との入力状態を示す説明図である。
この第３図において、運転者６が音声を発声した際、マ
イクロホン1,2の出力信号r,Pは次式で示される。
2に入る音声と騒音との入力状態を示す説明図である。
この第３図において、運転者６が音声を発声した際、マ
イクロホン1,2の出力信号r,Pは次式で示される。
Ｐ≒S3＋W4 ｒ≒S4＋W3 ここで、 S3:マイクロホン２に直接入力される音声信号、 W3:フロントガラス４を通ってマイクロホン１に入力さ
れるノイズ信号、 S4:容器９を通ってマイクロホン１に入力される音声信
号、 W4:フロントガラス４を通ってマイクロホン１に入力さ
れるノイズ信号、 ただし、フロントガラス４を通り容器９に入り、さら
に容器９の内部から車室内のマイクロホン２に入るノイ
ズ信号は容器９の遮音特性が6dB以上であり、ノイズ信
号W4に比べ小さいので、無視する。
れるノイズ信号、 S4:容器９を通ってマイクロホン１に入力される音声信
号、 W4:フロントガラス４を通ってマイクロホン１に入力さ
れるノイズ信号、 ただし、フロントガラス４を通り容器９に入り、さら
に容器９の内部から車室内のマイクロホン２に入るノイ
ズ信号は容器９の遮音特性が6dB以上であり、ノイズ信
号W4に比べ小さいので、無視する。
同様に、フロントガラス４を通り、車室内に入り、さ
らに容器９の外部から内部へ通り、マイクロホン１に入
るノイズ信号も容器９の遮音特性が6dB以上であり、ノ
イズ信号W3に比べ小さいので無視する。
らに容器９の外部から内部へ通り、マイクロホン１に入
るノイズ信号も容器９の遮音特性が6dB以上であり、ノ
イズ信号W3に比べ小さいので無視する。
合成回路３は前記従来例同様に音声信号を中心とする
マイクロホンの出力信号Ｐとノイズ信号を中心とするマ
イクロホンの出力信号ｒからノイズ成分を除去するよう
に動作し、出力信号Ｚを生じる。
マイクロホンの出力信号Ｐとノイズ信号を中心とするマ
イクロホンの出力信号ｒからノイズ成分を除去するよう
に動作し、出力信号Ｚを生じる。
おな、上記実施例では、容器９を車室内側に取り付
け、マイクロホン1,2は容器９を挾んで取り付けたが、
第４図に示すように容器９をフロントガラス４の外側に
取り付ける構造にし、フロントガラス４を挾んでマイク
ロホン1,2を取り付けてもよい。
け、マイクロホン1,2は容器９を挾んで取り付けたが、
第４図に示すように容器９をフロントガラス４の外側に
取り付ける構造にし、フロントガラス４を挾んでマイク
ロホン1,2を取り付けてもよい。
また、上記実施例では、容器９は半径5cmの半球形の
ものを用いたが、容器９の内側と外側の空間が分離でき
る形状であるならば、なんら寸法および形状にこだわる
ものではない。
ものを用いたが、容器９の内側と外側の空間が分離でき
る形状であるならば、なんら寸法および形状にこだわる
ものではない。
さらに、上記実施例では、容器９の材質を硬質ガラス
にしたが、6dB以上の遮音性を有する材質であれば硬質
ガラスでなくてもよい。
にしたが、6dB以上の遮音性を有する材質であれば硬質
ガラスでなくてもよい。
また、上記実施例では、自動車にこの発明のシステム
を適応したが、用途を自動車用に限るものではなく、家
庭用ガラス、船舶、航空機等にも適応するものである。
を適応したが、用途を自動車用に限るものではなく、家
庭用ガラス、船舶、航空機等にも適応するものである。
さらに、上記実施例では、容器９の内側と外側に１個
ずつのマイクロホン1,2を備えているが、複数個であっ
てもよい。そして、容器９の内側と外側のマイクロホン
１と２の距離を2cmとしたが、マイクロホンの向きおよ
び距離にこだわるものではない。
ずつのマイクロホン1,2を備えているが、複数個であっ
てもよい。そして、容器９の内側と外側のマイクロホン
１と２の距離を2cmとしたが、マイクロホンの向きおよ
び距離にこだわるものではない。
以上のように、この発明によれば、遮音性の材質から
なり、壁面と密着させる容器により、内側と外側とを分
離し、この容器の内側と外側とにマイクロホンを設置し
て雑音抑制マイクロホンシステムを構成したので、風切
り音などの影響を受けることなく、壁面の外側から浸入
するノイズに対して壁面内の音声信号をS/N良く出力す
ることができる効果がある。
なり、壁面と密着させる容器により、内側と外側とを分
離し、この容器の内側と外側とにマイクロホンを設置し
て雑音抑制マイクロホンシステムを構成したので、風切
り音などの影響を受けることなく、壁面の外側から浸入
するノイズに対して壁面内の音声信号をS/N良く出力す
ることができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による雑音抑制マイクロホ
ンシステムの構成を示すブロック図、第２図は同上実施
例における容器の構造を詳しく示した拡大断面図、第３
図は同上実施例におけるマイクロホンに入力する音声と
騒音を示した説明図、第４図はこの発明の他の実施例の
雑音抑制マイクロホンシステムにおける容器の構造を示
す断面図、第５図は従来の雑音抑制マイクロホンシステ
ムを示すブロック図、第６図は従来の雑音抑制マイクロ
ホンシステムにおける音声と雑音とのマイクロホンへの
入力状況を示す説明図、第７図は従来の合成回路の機能
を示すブロック図である。 1,2……マイクロホン、1a,2a……マイクロホン固定ゴ
ム、３……合成回路、４……フロントガラス、９……容
器、11……粘着ゴム なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
ンシステムの構成を示すブロック図、第２図は同上実施
例における容器の構造を詳しく示した拡大断面図、第３
図は同上実施例におけるマイクロホンに入力する音声と
騒音を示した説明図、第４図はこの発明の他の実施例の
雑音抑制マイクロホンシステムにおける容器の構造を示
す断面図、第５図は従来の雑音抑制マイクロホンシステ
ムを示すブロック図、第６図は従来の雑音抑制マイクロ
ホンシステムにおける音声と雑音とのマイクロホンへの
入力状況を示す説明図、第７図は従来の合成回路の機能
を示すブロック図である。 1,2……マイクロホン、1a,2a……マイクロホン固定ゴ
ム、３……合成回路、４……フロントガラス、９……容
器、11……粘着ゴム なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−214699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−109098（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−40798（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−95794（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−62554（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−142295（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】壁面等に密着させることにより外側と内側
の空間を分離し、かつ所定以上の遮音性の材質からなる
容器と、この容器の内側に設置された第１のマイクロホ
ンと、前記容器の外側に設置された第２のマイクロホン
と、前記第１のマイクロホンの出力と前記第２のマイク
ロホンの出力を合成して一つの出力を出力する合成手段
とを備えた雑音抑制マイクロホンシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068027A JP2680401B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 雑音抑制マイクロホンシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068027A JP2680401B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 雑音抑制マイクロホンシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02246599A JPH02246599A (ja) | 1990-10-02 |
| JP2680401B2 true JP2680401B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=13361919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1068027A Expired - Fee Related JP2680401B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 雑音抑制マイクロホンシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680401B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3277279B2 (ja) * | 1999-11-30 | 2002-04-22 | 科学技術振興事業団 | ロボット聴覚装置 |
| US9299360B2 (en) | 2011-01-13 | 2016-03-29 | Nec Corporation | Speech processing apparatus, control method thereof, storage medium storing control program thereof, and vehicle, information processing apparatus, and information processing system including the speech processing apparatus |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP1068027A patent/JP2680401B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02246599A (ja) | 1990-10-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |