JP4286637B2 - Microphone device and reproducing apparatus - Google Patents

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岳 河村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microphone unit capable of stably operating even under a plurality of noises in the practical environment and of realizing a high S/N. <P>SOLUTION: A signal generating part generates a main signal and a noise reference signal. A judgement part judges whether or not a level ratio is greater than a predetermined value. An adaptive filter part generates a signal indicating a signal component of a target sound included in the noise reference signal generated by the signal generating part and learns a filter coefficient only when it is judged by the judgement part that the level ratio is greater than the predetermined value. A subtraction part subtracts the signal generated by the adaptive filter part. A noise suppressing part uses the main signal and the noise reference signal after subtraction by the subtraction part to suppress a signal component of noise contained in the main signal. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、マイクロホン装置および音声再生装置に関し、より特定的には、所定の方向から到来する音を雑音を抑圧して検出するマイクロホン装置および音声再生装置である。 The present invention relates to a microphone apparatus and a sound reproducing apparatus, and more particularly, a microphone device and the audio reproducing apparatus for detecting and suppressing the noise of the sound coming from a predetermined direction.

従来のマイクロホン装置の構成について図24から図26を用いて説明する。 The configuration of a conventional microphone apparatus will be described with reference to FIGS. 24 to 26.
図24は、従来例1のマイクロホン装置の構成を示す図である。 Figure 24 is a diagram showing a structure of a conventional example 1 of the microphone device. 図24において、マイクロホン装置は、第1のマイクロホンユニット1010と、第2のマイクロホンユニット1020と、信号加算部1030と、第1の信号減算部1031と、信号増幅部1050と、適応フィルタ部1060と、第2の信号減算部1062とを備えている。 In Figure 24, the microphone apparatus includes a first microphone unit 1010, a second microphone unit 1020, a signal adding unit 1030, a first signal subtraction unit 1031, a signal amplifier 1050, an adaptive filter unit 1060 , and a second signal subtraction unit 1062. 各マイクロホンユニット1010および1020は、ともに正面方向(図24では左方向)を向くように配置される。 The microphone units 1010 and 1020 are positioned together so as to face the front direction (in FIG. 24 left). 信号加算部1030は、第1のマイクロホンユニット1010から出力される信号と第2のマイクロホンユニット1020から出力される信号とを加算する。 Signal adding unit 1030 adds the signal output from the first microphone unit signal outputted from 1010 and the second microphone unit 1020. 第1の信号減算部1031は、第1のマイクロホンユニット1010から出力される信号から、第2のマイクロホンユニット1020から出力される信号を減算する。 First signal subtraction unit 1031, a signal output from the first microphone unit 1010 subtracts the signal output from the second microphone unit 1020. 信号増幅部1050は、信号加算部1030から出力される信号を1/2倍する。 Signal amplifier 1050 1/2 the signal output from the signal addition unit 1030. 適応フィルタ部1060は、第1の信号減算部1031から出力される信号を入力とし、適応フィルタによってフィルタリングを行った信号を出力する。 Adaptive filter unit 1060, a signal output from the first signal subtraction unit 1031 as input, and outputs a signal subjected to the filtering by the adaptive filter. 第2の信号減算部1062は、信号増幅部1050から出力される信号から、適応フィルタ部1060から出力される信号を減算する。 Second signal subtraction unit 1062, a signal output from the signal amplifying unit 1050 subtracts the signal output from the adaptive filter 1060. 第2の信号減算部1062からの出力が、マイクロホン装置の出力となる。 The output from the second signal subtraction section 1062 is the output of the microphone device. 適応フィルタ部1060は、第2の信号減算部1062から出力される信号と第1の信号減算部1031から出力される信号とに基づいて、フィルタ係数の学習を行う。 Adaptive filter unit 1060, based on a signal outputted from the signal output from the second signal subtraction unit 1062 and the first signal subtraction unit 1031 performs learning of filter coefficients.

次に、従来例1のマイクロホン装置の動作について説明する。 Next, the operation of the conventional example 1 microphone device. 正面方向から到来する音を検出する場合、各マイクロホンユニット1010および1020はほぼ等しい信号を出力する。 When detecting a sound coming from the front direction, the microphone units 1010 and 1020 outputs a substantially equal signal. また、正面方向以外の方向から到来する音を検出する場合、各マイクロホンユニット1010および1020は位相の異なる信号を出力する。 Further, when detecting sound coming from a direction other than the front direction, the microphone units 1010 and 1020 outputs signals with different phases. 各マイクロホンユニット1010および1020からの出力信号は信号加算部1030によって加算される。 The output signals from the microphone units 1010 and 1020 are added by the signal adding unit 1030. 加算された信号は、信号増幅部1050によってレベルが正規化される、すなわち、振幅が1/2倍される。 Summed signal levels are normalized by the signal amplification unit 1050, i.e., the amplitude is 1/2. 以上によって、正面方向から到来する音の成分を有する主信号を得ることができる。 Above, it is possible to obtain a main signal having a component of the sound coming from the front direction. 一方、第1の信号減算部1031からの出力によって、正面方向に対して指向性主軸が90度方向に向き、かつ、正面方向が指向性の死角となる(すなわち、正面方向が指向性の最小感度方向となる)ような指向性特性を得ることができる。 On the other hand, the output from the first signal subtraction unit 1031, orientation directional main axis direction of 90 degrees with respect to the front direction, and the front direction in a dead angle of directivity (i.e., the minimum directivity front direction it is possible to obtain a directional characteristic such that the sensitivity direction). つまり、第1の信号減算部1031から出力される信号は、正面方向から到来する音の成分を含まない雑音参照信号となる。 That is, the signal output from the first signal subtraction unit 1031, a noise reference signal which does not include the component of the sound coming from the front direction. 適応フィルタ部1060は、信号増幅部1050から出力される主信号と第1の信号減算部1031から出力される雑音参照信号とを用いることによって、適応指向性を実現する。 Adaptive filter unit 1060, by using a noise reference signal which is output from the main signal and the first signal subtraction section 1031 that is output from the signal amplifier 1050, to implement the adaptive directional. すなわち、正面方向以外から到来するある一方向の雑音源に対して自動的に指向性の死角を形成する。 That is, automatically to form the directivity of the blind spot with respect to noise sources one direction coming from outside the front direction.

図25は、従来例2のマイクロホン装置の構成を示す図である。 Figure 25 is a diagram showing a configuration of a microphone device of the conventional example 2. 図25において、マイクロホン装置は、第1のマイクロホンユニット1010と、第2のマイクロホンユニット1020と、第1の適応フィルタ部1040と、第1の信号遅延部1041と、第1の信号減算部1042と、第2の適応フィルタ部1060と、第2の信号遅延部1061と、第2の信号減算部1062とを備えている。 In Figure 25, the microphone apparatus includes a first microphone unit 1010, a second microphone unit 1020, a first adaptive filter section 1040, a first signal delay unit 1041, a first signal subtraction unit 1042 , and a second adaptive filter 1060, a second signal delay unit 1061, and a second signal subtraction unit 1062.

第1の適応フィルタ部1040は、第2のマイクロホンユニット1020からの出力信号を入力として適応フィルタによるフィルタリング結果を出力する。 First adaptive filter unit 1040, and outputs the filtering result by the adaptive filter output signal from the second microphone unit 1020 as an input. 第1の信号遅延部1041は、第1のマイクロホンユニット1010から出力される信号を遅延させる。 The first signal delay unit 1041 delays the signal output from the first microphone unit 1010. 第1の信号減算部1042は、第1の信号遅延部1041から出力される信号から、第1の適応フィルタ部1040から出力される信号を減算する。 First signal subtraction unit 1042, a signal output from the first signal delay unit 1041 subtracts the signal output from the first adaptive filter 1040. 第1の適応フィルタ部1040は、第1の信号減算部1042から出力される信号と、第2のマイクロホンユニット1020から出力される信号とに基づいて、フィルタ係数の学習を行う。 First adaptive filter unit 1040, the signal output from the first signal subtraction unit 1042, based on a signal outputted from the second microphone unit 1020 performs learning of filter coefficients. 第2の信号遅延部1061は、第1の信号遅延部1041から出力される信号に対して遅延を与える。 The second signal delay unit 1061, provides a delay on the signal output from the first signal delay unit 1041. 第2の適応フィルタ部1060は、第1の信号減算部1042から出力される信号を入力として適応フィルタによるフィルタリング結果を出力する。 Second adaptive filter unit 1060, and outputs the filtering result by the adaptive filter a signal output from the first signal subtraction unit 1042 as an input. 第2の信号減算部1062は、第2の信号遅延部1061から出力される信号から、第2の適応フィルタ部から出力される信号を減算してマイクロホン装置の出力とする。 Second signal subtraction unit 1062, a signal output from the second signal delay unit 1061, a signal output from the second adaptive filter and subtracting the output of the microphone device. 第2の適応フィルタ部1060は、第2の信号減算部1062から出力される信号と、第1の信号減算部から出力される信号とに基づいて、フィルタ係数の学習を行う。 Second adaptive filter unit 1060, the signal output from the second signal subtraction unit 1062, based on a signal outputted from the first signal subtraction unit performs learning of filter coefficients.

以下、従来例2のマイクロホン装置の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the conventional example 2 microphone device. 従来例2における第1の適応フィルタ部1040、第1の信号遅延部1041、および第1の信号減算部1042は、各マイクロホンユニット1010および1020に到来した音波に対してキャンセル動作を行うものである。 First adaptive filter unit 1040 in the conventional example 2, the first signal delay unit 1041 and the first signal subtraction unit 1042, is configured to perform the cancel operation on sound waves arriving at the microphone units 1010 and 1020 . すなわち、第1の信号減算部1042から出力される信号は、第2の適応フィルタ部1060に対する雑音参照信号となる。 That is, the signal output from the first signal subtraction unit 1042, a noise reference signal for the second adaptive filter 1060. また、第1の信号減算部1042から出力される信号は、図24に示す第1の信号減算部1031から出力される信号と同様の目的の信号である。 The signal output from the first signal subtraction unit 1042 is the same as the signal of interest and the signal output from the first signal subtraction unit 1031 shown in FIG. 24. ただし、従来例1が固定指向性であるのに対して、従来例2では適応フィルタを用いることによって指向性を変化させることができる点で異なっている。 However, while the conventional example 1 is fixed directional, with the difference that it is possible to change the directivity by using the conventional example 2 adaptive filter.

図26は、従来例3のマイクロホン装置の構成を示す図である。 Figure 26 is a diagram showing a structure of a conventional example 3 of the microphone device. 図26に示すマイクロホン装置は、第1の単一指向性マイクロホンユニット1011と、第2の単一指向性マイクロホンユニット1012と、第1のFFT部1070と、第2のFFT部1080と、2入力型スペクトルサブトラクション部1090と、音声認識部2000とを備えている。 Microphone device shown in FIG. 26, a first unidirectional microphone unit 1011, a second unidirectional microphone unit 1012, a first FFT section 1070, a second FFT section 1080, two inputs -type spectral subtraction unit 1090, and a speech recognition unit 2000.

図26において、第1の単一指向性マイクロホンユニット1011は、指向性主軸が正面方向を向くように配置される。 In Figure 26, the first unidirectional microphone unit 1011, directivity spindle is disposed so as to face the front direction. 第2の単一指向性マイクロホンユニット1012は、指向性主軸が背面方向を向くように配置される。 Second unidirectional microphone unit 1012, directivity spindle is disposed so as to face the rear direction. 第1のFFT部1070は、第1の単一指向性マイクロホンユニット1011から出力される信号を入力として周波数スペクトルを求める。 The first FFT unit 1070 obtains a frequency spectrum of the signal output from the first unidirectional microphone unit 1011 as an input. 第2のFFT部1080は、第2の単一指向性マイクロホンユニット1012から出力される信号を入力として周波数スペクトルを求める。 The second FFT unit 1080 obtains a frequency spectrum of the signal output from the second unidirectional microphone unit 1012 as an input. 2入力型スペクトルサブトラクション部1090は、各FFT部1070および1080から出力される信号を入力として、第1のFFT部1070によって導出される信号スペクトルから、第2のFFT部1080によって導出される信号スペクトルをパワスペクトル領域で減算することによって、目的信号のスペクトルを出力する。 Two-input spectral subtraction unit 1090, a signal output from each of FFT unit 1070 and 1080 as input, from the signal spectrum derived by the first FFT unit 1070, the signal spectrum is derived by the second FFT unit 1080 by subtracting in the power spectrum domain, and outputs the spectrum of the target signal. 音声認識部2000は、2入力型スペクトルサブトラクション部1090から出力される目的信号のスペクトルを入力として音声認識を行う。 Speech recognition unit 2000 performs the speech recognition spectrum of the target signal output from the two-input spectral subtraction section 1090 as input.

以下、従来例3のマイクロホン装置について動作を説明する。 Hereinafter, an operation for the microphone device of the conventional example 3. 従来例3において、第1の単一指向性マイクロホンユニット1011は、正面方向の目的音を収音する指向特性を有する。 In conventional example 3, a first unidirectional microphone unit 1011 has a directional characteristic for collecting target sound in the front direction. また、第2の単一指向性マイクロホンユニット1012は、主として雑音を収音する指向特性を有する。 The second unidirectional microphone unit 1012 has a directional characteristic for collecting primarily noise. この結果、第1の単一指向性マイクロホンユニット1011から主信号m1が得られ、第2の単一指向性マイクロホンユニット1012から雑音参照信号m2が得られる。 As a result, the main signal m1 is obtained from the first unidirectional microphone unit 1011, the noise reference signal m2 is obtained from the second unidirectional microphone unit 1012. 各FFT部1070および1080においては、主信号m1および雑音参照信号m2のスペクトルが求められる。 In each FFT unit 1070 and 1080, the spectrum of the main signal m1 and the noise reference signal m2 is obtained. 2入力型スペクトルサブトラクション部1090においては、主信号のパワスペクトルから雑音参照信号のパワスペクトルが減算されることによって、信号成分のパワスペクトルが推定される。 In two-input spectral subtraction unit 1090, power spectrum of the noise reference signal from the power spectrum of the main signal by being subtracted, power spectrum of the signal component is estimated. なお、1入力型のスペクトルサブトラクション法では、目的音が到来していない時間区間に雑音が定常であることを仮定して雑音スペクトルを推定している。 In the 1-input spectral subtraction method, we estimate the noise spectrum is assumed that noise in the time interval in which the target sound has not come is stationary. 従って、1入力型のスペクトルサブトラクション法では、定常雑音の抑圧のみを行うことができる。 Accordingly, In one input type spectrum subtraction method, it is possible to perform only the suppression of stationary noise. これに対して、2入力型のスペクトルサブトラクション法を採用する従来例3の構成によれば、第2の単一指向性マイクロホンユニット1012によって雑音参照信号のスペクトルを常に得ることができるので、非定常な雑音の抑圧を行うことが可能になる。 In contrast, according to the configuration of conventional example 3 employing the spectral subtraction method of two-input, it is possible to always obtain the spectrum of the noise reference signal by a second unidirectional microphone unit 1012, unsteady it is possible to perform the suppression of such noise. 以上のように、従来例3のマイクロホン装置によれば、定常な雑音だけでなく非定常な雑音をも抑圧することによって、後段の音声認識部2000の音声認識率を改善することができる。 As described above, according to the microphone unit in the conventional example 3, by suppressing be unsteady noise not only stationary noise, it is possible to improve the speech recognition rate of the speech recognition unit 2000 of the succeeding stage. なお、図26に示す装置は音声認識を用途としている。 Incidentally, the apparatus shown in FIG. 26 is a use speech recognition. ここで、最終段でIFFTを行うことによってスペクトルを時間信号に戻し、フレームオーバーラップをさせながら波形信号にすることによって、マイクロホン装置とすることも可能である。 Here, back to the time signal spectra by performing IFFT at the final stage, by the waveform signal while the frame overlap, it is also possible to the microphone device.
特許第3084833号明細書 Pat. No. 3084833

上記の従来例1の構成では、ある一方向から騒音が到来する環境下においては大きな雑音抑圧効果を得ることができる。 The above in the conventional example 1 configuration, in an environment where the noise from a certain direction arrives it is possible to obtain a large noise suppression effect. しかし、従来例1の装置は、複数の方向から到来する騒音には対応することができない。 However, devices of the prior art 1 can not be accommodated in the noise arriving from a plurality of directions. 従って、様々な方向に騒音源が同時に存在する実際の騒音環境下においては、従来例1の構成では、従来から用いられている単一指向性のマイクロホン装置の性能と同等の雑音抑圧効果しか得ることができない。 Accordingly, in an actual noise environment where the noise sources are present simultaneously in various directions, in the conventional example 1 configuration, only obtain performance equivalent noise suppression effect of a single-directional microphone device used conventionally it can not be.

また、従来例2の構成では、第1の適応フィルタを用いることによって雑音参照信号を得ている。 Further, in the conventional example 2 configuration, to obtain a noise reference signal by using the first adaptive filter. ここで、実環境において第1の適応フィルタを安定に動作させるためには、話者からの音声が周囲の騒音より十分に大きなときにのみ第1の適応フィルタを学習させる必要がある。 Here, in order to stably operate the first adaptive filter in a real environment, it is necessary to sound from speaker to train the first adaptive filter only when large enough than the surrounding noise. 従って、従来例2の構成では、フィルタの収束が完了するまで騒音抑圧効果を得ることができない。 Thus, in the configuration of the conventional example 2, it is impossible to obtain a noise suppression effect until convergence of the filter is completed. また、騒音環境下ではフィルタの収束が困難となる。 In addition, the convergence of the filter is difficult in a noisy environment. さらに、従来例1と同様、従来例2の構成では、複数の騒音源に対応することができない。 Further, similarly to the conventional example 1, in the conventional example 2 structure can not correspond to a plurality of noise sources. また、従来例2の装置は、ユニット信号の間に相関性のない風雑音を抑圧する目的で発明されているので、目的音の方向を限定することができない。 The device of the conventional example 2, since the invented for the purpose of suppressing the free wind noise correlation exists between the unit signal, it is impossible to limit the direction of the target sound. すなわち、到来する音の内、最も大きな音が目的音となってしまい、特定の方向の音を強調して収音することができない。 That is, of the sound arriving, the largest sound becomes a target sound can not be collected sound emphasizes the sound in a specific direction.

また、従来例3の構成は、主信号と雑音参照信号とをスペクトルに変換し、パワスペクトルにおいてスペクトル減算法を用いて雑音を抑圧する方式である。 The configuration of the conventional example 3 converts the main signal and the noise reference signal spectrum is a method for suppressing noise using the spectral subtraction method in power spectrum. この方法は、複数方向の雑音源が存在する場合でも同時に雑音を抑圧することが可能な方法である。 This method is a method capable of suppressing simultaneous noise even when the noise source in a plurality of directions are present. しかし、この方法は、雑音参照信号の方に目的音が微小に混入しただけでも、処理後の音声に音質面で大きな問題が発生したり、目的音自体が打ち消されたりするという課題がある。 However, this method, alone target sound towards the noise reference signal is mixed in small, or generated a big problem in terms of sound quality to the sound after processing, there is a problem that or canceled the target sound itself. また、実際の音場では、単一指向性マイクロホンユニットの指向性死角を目的音方向に向けても、反射波が回り込んで混入することが考えられる。 Further, in the actual sound field, even with its directivity blind spots unidirectional microphone unit in the target sound direction, it is conceivable to incorporate wraps around the reflected waves. さらに、通常のマイクロホンユニットは、指向性の死角が無限大の減衰量ではなく、10〜15db程度の減衰量であるので、目的音の直接波が除去しきれずに雑音参照信号に混入するおそれがある。 Furthermore, conventional microphone unit, rather than attenuation of the directivity of the blind spot is infinite, since an attenuation amount of about 10 to 15 dB, may be mixed into the noise reference signal without being completely direct wave removal of the target sound is there. また、スペクトル減算法の場合、フレーム処理による処理遅延が発生するので、同時通話や拡声等の用途には利用できないという課題があった。 In addition, in the case of spectral subtraction, since the processing delay due to frame processing occurs, there is a problem that can not be used for applications simultaneous calls and loudspeakers, and the like.

また、上記の従来例は、目的音とは別の騒音である加法性雑音の抑圧に主眼を置いている。 Further, the conventional example above has focused on suppression of additive noise is another noise and target sound. 上記の従来例では、目的音が壁、机や床などの反射面に反射してから到達する乗法性雑音を除去することができない。 The above conventional example, it is impossible to remove the multiplicative noise target sound walls, reaches after reflecting on the reflecting surface such as a desk or a floor. 従って、マイクロホン装置を実際に使用する音場における反射等の影響によって、目的音の周波数特性が歪んでしまうおそれがあった。 Thus, the influence of reflection or the like in the sound field actually using the microphone device, there is a risk that distorted the frequency characteristic of the target sound. そのため、特に音声認識などの用途では、認識時のマッチングに不整合を発生するという誤認識の問題を解決することができなかった。 Therefore, particularly in applications such as voice recognition, it has not been possible to solve the problem of erroneous recognition that generates a mismatch recognition during matching.

それ故、本発明の目的は、実使用環境の複数の騒音下でも安定に動作するとともに、高S/Nを実現することができるマイクロホン装置を提供することである。 It is therefore an object of the present invention, a plurality of with stable operation even in noisy real use environment is to provide a microphone apparatus which can realize a high S / N.

また、本発明の他の目的は、目的音の反射波等に起因する乗法性雑音と、騒音に起因する加法性雑音をともに抑圧するマイクロホン装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a multiplicative noise due to reflected waves and the like of the target sound, a microphone device together for suppressing additive noise due to the noise.

また、本発明の他の目的は、雑音を抑圧する処理において用いられる主信号および雑音参照信号を簡易な方法で生成することである。 Another object of the present invention is to produce a main signal and the noise reference signal used in the processing for suppressing noise in a simple way.

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。 To achieve the above object, the present invention employs the following aspects. すなわち、第1の発明は、目的音方向から到来する目的音を検出するマイクロホン装置である。 That is, the first invention is a microphone device for detecting a target sound coming from the target sound direction. マイクロホン装置は、信号生成部と、判定部と、適応フィルタ部と、減算部と、雑音抑圧部とを備えている。 Microphone device includes a signal generating unit, a determining unit, and the adaptive filter section, and a subtraction unit, and a noise suppressor. 信号生成部は、目的音方向に対して感度を有して検出した結果を示す主信号と、目的音方向に対して感度死角を向けて検出した結果を示す雑音参照信号とを生成する。 Signal generating unit generates a main signal indicating the result of detection with a sensitivity to the target sound direction and a noise reference signal indicating the result of detection toward the sensitivity blind spot with respect to the target sound direction. 判定部は、信号生成部によって生成された雑音参照信号の信号レベルに対する主信号の信号レベルの割合を示すレベル比が所定の値よりも大きいか否かを判定する。 Determination section determines whether the level ratio indicating a ratio of the signal level of the main signal to the signal level of the noise reference signal generated by the signal generator is larger than a predetermined value. 適応フィルタ部は、信号生成部によって生成された主信号を適応フィルタでフィルタリングすることによって、信号生成部によって生成された雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を生成するとともに、判定部によってレベル比が所定の値よりも大きいと判定された場合のみ、フィルタ係数の学習を行う。 Adaptive filter section, by filtering the main signal generated by the signal generating unit in the adaptive filter, generates a signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal generated by the signal generating unit, the determination If the level ratio is determined to be greater than a predetermined value by part only performs learning of filter coefficients. 減算部は、雑音参照信号から、適応フィルタ部によって生成された、雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を減算する。 Subtraction unit, the noise reference signal, generated by the adaptive filter subtracts the signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal. 雑音抑圧部は、主信号と、減算部による減算後の雑音参照信号とを用いて、主信号に含まれる雑音の信号成分を抑圧する。 Noise suppression unit includes a main signal, by using the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit, to suppress a signal component of the noise contained in the main signal. この雑音抑圧部は、雑音抑圧フィルタ係数算出部と、時変係数フィルタ部とを含んでいる。 The noise suppression unit includes a noise suppression filter coefficient calculating section, when a varying coefficient filter unit. 雑音抑圧フィルタ係数算出部は、主信号と減算部による減算後の雑音参照信号とに基づいて、主信号から目的音の信号以外の信号成分を抑圧するための雑音抑圧フィルタのフィルタ係数を算出する。 Noise suppression filter coefficient calculating unit, a main signal based on the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit, to calculate a filter coefficient of the noise suppression filter for suppressing the signal components other than the signal of the target sound from the main signal . 時変係数フィルタ部は、雑音抑圧フィルタ係数算出部によって算出されたフィルタ係数を反映して、主信号に対してフィルタリングを行う。 Time-varying coefficient filter unit, reflecting a filter coefficient calculated by the noise suppression filter coefficient calculating unit, performs filtering with respect to the main signal.

なお、「目的音方向に対して感度を有して検出した結果を示す主信号」とは、マイクロホンユニットから出力された信号そのもののみならず、マイクロホンユニットによって検出された信号に所定の加工を加えた結果得られる信号をも含む意味である。 The "main signal indicating the result of detection with a sensitivity to the target sound direction" includes not only the signal itself output from the microphone unit, the predetermined processing on the signal detected by the microphone unit added it is meant to include also the resulting signal. つまり、上記主信号は、目的音方向に指向性主軸が向けられたマイクロホンユニットから出力された信号そのものであってもよいし、マイクロホンユニット(無指向性であってもよいし、所定の方向に指向性主軸が向けられていてもよい)から出力された信号を加工することによって得られた信号であってもよい。 That is, the main signal may be a signal itself output from the microphone unit directed directional spindle in target sound direction may be a microphone unit (omnidirectional, in a predetermined direction the signal output from the directional main axis may be directed) may be a signal obtained by processing. これと同様に、「他の方向から到来する音を目的音よりも高い感度で検出した結果を示す雑音参照信号」とは、マイクロホンユニットから出力された信号そのものであってもよいし、マイクロホンユニットから出力された信号を加工することによって得られた信号であってもよい。 Similarly, the term "noise reference signal indicating the result of detection with higher sensitivity than the target sound the sound coming from other directions" may be a signal itself output from the microphone unit, the microphone unit it may be a signal obtained by processing the output signal from the.

第2の発明は、目的音方向から到来する目的音を検出するマイクロホン装置である。 The second invention is a microphone device for detecting a target sound coming from the target sound direction. マイクロホン装置は、信号生成部と、判定部と、適応フィルタ部と、減算部と、反射情報算出部と、反射補正部とを備えている。 Microphone device includes a signal generating unit, a determining unit, and the adaptive filter section, and a subtraction unit, and the reflection information calculating section, and a reflection correcting unit. 信号生成部は、目的音方向に対して感度を有して検出した結果を示す主信号と、目的音方向に対して感度死角を向けて検出した結果を示す雑音参照信号とを生成する。 Signal generating unit generates a main signal indicating the result of detection with a sensitivity to the target sound direction and a noise reference signal indicating the result of detection toward the sensitivity blind spot with respect to the target sound direction. 判定部は、信号生成部によって生成された雑音参照信号の信号レベルに対する主信号の信号レベルの割合を示すレベル比が所定の値よりも大きいか否かを判定する。 Determination section determines whether the level ratio indicating a ratio of the signal level of the main signal to the signal level of the noise reference signal generated by the signal generator is larger than a predetermined value. 適応フィルタ部は、信号生成部によって生成された主信号を適応フィルタでフィルタリングすることによって、信号生成部によって生成された雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を生成するとともに、判定部によってレベル比が所定の値よりも大きいと判定された場合のみ、フィルタ係数の学習を行う。 Adaptive filter section, by filtering the main signal generated by the signal generating unit in the adaptive filter, generates a signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal generated by the signal generating unit, the determination If the level ratio is determined to be greater than a predetermined value by part only performs learning of filter coefficients. 減算部は、雑音参照信号から、適応フィルタ部によって生成された、雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を減算する。 Subtraction unit, the noise reference signal, generated by the adaptive filter subtracts the signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal. 反射情報算出部は、適応フィルタ部のフィルタ係数に基づいて、目的音の直接波と反射波との到達時間差に関する情報を算出する。 Reflection information calculating unit, based on the filter coefficients of the adaptive filter section, and calculates information relating to the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the target sound. 反射補正部は、反射情報算出部によって算出された情報に基づいて、目的音の反射波によって主信号に生じる周波数特性の歪を補正する。 Reflection correcting unit based on the information calculated by the reflection information calculating unit corrects the distortion of the frequency characteristics caused in the main signal by the reflected wave of the target sound.

また、第3の発明では、信号生成部は、第1のマイクロホンユニットと、第2のマイクロホンユニットとを含んでいる。 Further, in the third invention, the signal generator includes a first microphone unit, and a second microphone unit. 第1のマイクロホンユニットは、指向性主軸が目的音方向に向けられて配置される。 The first microphone unit, directional spindle is disposed directed towards the target sound direction. 第2のマイクロホンユニットは、指向性の死角方向が目的音方向に向けられて配置される。 The second microphone unit, the directivity of the blind spot direction are arranged is directed to the target sound direction. 第1のマイクロホンユニットからの出力信号を主信号、第2のマイクロホンユニットからの出力信号を雑音参照信号とする。 Main signal an output signal from the first microphone unit, the output signal from the second microphone unit and the noise reference signal.

また、第4の発明では、マイクロホン装置は、信号遅延部をさらに備える。 In the fourth invention, the microphone unit further comprises a signal delay unit. 信号遅延部は、信号生成部における雑音参照信号の出力端と減算部との間に設けられ、適応フィルタ部の適応フィルタの収束条件を満たすように当該雑音参照信号を遅延させる。 Signal delay unit is provided between the output terminal of the noise reference signal in the signal generating unit and the subtraction unit, delaying the noise reference signal so as to satisfy the convergence condition of the adaptive filter of the adaptive filter section.

また、第5の発明では、所定の値は変更可能である。 In the fifth invention, the predetermined value can be changed.

また、第6の発明では、信号生成部は、第1のマイクロホンユニットと、第2のマイクロホンユニットと、遅延部と、増幅部と、第1の減算部と、第2の減算部とを含む。 Further, in the sixth aspect of the invention, the signal generator includes a first microphone unit, and a second microphone unit, a delay unit, an amplifier unit, a first subtracting unit, and a second subtracting unit . 第2のマイクロホンユニットは、第1のマイクロホンユニットと同一の特性を有する。 Second microphone unit has the same characteristics as the first microphone unit. 遅延部は、第1のマイクロホンユニットから出力される信号を所定の遅延量だけ遅延させて出力する。 Delay unit, a signal output from the first microphone unit is delayed by a predetermined delay amount and outputs. 増幅部は、遅延部から出力された信号を増幅する。 Amplifying section amplifies the signal outputted from the delay unit. 第1の減算部は、第2のマイクロホンユニットから出力される信号から、増幅部によって増幅された信号を減算することによって、主信号を生成する。 First subtraction unit, from the signal output from the second microphone unit, by subtracting the amplified signal by the amplification unit, for generating a main signal. 第2の減算部は、第2のマイクロホンユニットから出力される信号から、遅延部から出力された信号を減算することによって、雑音参照信号を生成する。 Second subtraction unit, from the signal output from the second microphone unit, by subtracting the signal output from the delay unit, to generate a noise reference signal. また、所定の遅延量は、 第2の減算部から出力される雑音参照信号が持つ指向特性の死角方向が目的音方向に向くように設定される。 The delay amount of Jo Tokoro is dead angle directivity characteristic noise reference signal output from the second subtracting unit has is set to face the target sound direction. 増幅部における増幅率は、 雑音参照信号より主信号のほうが目的音方向の感度が高くなるように設定される。 Amplification factor of the amplifier unit, rather than the noise reference signal in the main signal is set so that the sensitivity of the target sound direction is increased.

また、第7の発明では、マイクロホン装置は、遅延部において設定される所定の遅延量を変化させる設定部をさらに備えている。 Further, in the seventh invention, the microphone device further comprises a setting unit for changing the predetermined amount of delay set in the delay unit.

また、第8の発明では、信号生成部は、第1のマイクロホンユニットと、第2のマイクロホンユニットと、合成部とを含んでいる。 Further, in the eighth aspect of the invention, the signal generator includes a first microphone unit, and a second microphone unit, and a combining unit. 第2のマイクロホンユニットは、第1のマイクロホンユニットと同一の特性を有する。 Second microphone unit has the same characteristics as the first microphone unit. 合成部は、第1および第2のマイクロホンユニットから出力される各信号に基づいて、目的音方向に対して感度を有するように主信号を生成するとともに、目的音方向の感度が最小となるように雑音の信号成分を生成する。 Synthesis unit, based on the signals output from the first and second microphone unit, and generates a main signal so as to have sensitivity to the target sound direction, so that the sensitivity of the target sound direction is minimum generating a noise signal component of the.

また、第9の発明では、信号生成部は、第1のマイクロホンユニットと、第2のマイクロホンユニットと、信号加算部と、信号減算部とを含んでいる。 Further, in the ninth invention, the signal generator includes a first microphone unit, and a second microphone unit, and the signal adding unit, and a signal subtraction unit.
第2のマイクロホンユニットは、第1のマイクロホンユニットとは異なる方向に指向性主軸が向けられて配置される。 The second microphone unit is arranged directed directional main axis in a direction different from the first microphone unit. 信号加算部は、第1のマイクロホンユニットから出力される信号と、第2のマイクロホンユニットから出力される信号とを加算することによって主信号を生成する。 Signal adding unit generates a main signal by adding a signal outputted from the first microphone unit, and a signal output from the second microphone unit. 信号減算部は、第1のマイクロホンユニットから出力される信号、および第2のマイクロホンユニットから出力される信号のいずれか一方から他方を減算することによって雑音参照信号を生成する。 Signal subtraction unit generates the noise reference signal by subtracting the other from one of the first signal outputted from the microphone unit, and a second signal output from the microphone unit.

また、第10の発明では、信号生成部は、第1のマイクロホンユニットと、第2のマイクロホンユニットと、ステレオ信号生成部と、逆合成部と、合成部とを含んでいる。 Further, in the tenth aspect of the invention, the signal generator includes a first microphone unit, and a second microphone unit, and the stereo signal generating unit, and the inverse synthesis unit, and a combining unit. 第2のマイクロホンユニットは、第1のマイクロホンユニットと同一の特性を有する。 Second microphone unit has the same characteristics as the first microphone unit. ステレオ信号生成部は、第1および第2のマイクロホンユニットに基づいて、右チャンネル信号と左チャンネル信号とからなるステレオ信号を生成する。 Stereo signal generation unit, based on the first and second microphone unit, and generates a stereo signal comprising a right channel signal and the left channel signal. 逆合成部は、ステレオ信号に基づいて、各マイクロホンユニットから出力される各信号を生成する。 Inverse synthesis unit, based on the stereo signal, and generates the signals output from the microphone units. 合成部は、逆合成部によって生成された各信号に基づいて、目的音方向に対して感度を有して検出した結果を示す主信号と、目的音方向以外の他の方向から到来する音を目的音よりも高い感度で検出した結果を示す雑音参照信号とを生成する。 Synthesis unit, based on the signal generated by the inverse synthesis unit, a main signal indicating the result of detection with a sensitivity to the target sound direction, the sound coming from other directions other than the target sound direction generating a noise reference signal indicating the result of detection with higher sensitivity than the target sound.

また、第11の発明では、信号生成部は、第1のマイクロホンユニットと、第2のマイクロホンユニットと、ステレオ信号生成部と、信号加算部と、信号減算部とを含んでいる。 Further, in the eleventh invention, the signal generator includes a first microphone unit, and a second microphone unit, and the stereo signal generating unit, and the signal adding unit, and a signal subtraction unit. 第2のマイクロホンユニットは、第1のマイクロホンユニットと同一の特性を有する。 Second microphone unit has the same characteristics as the first microphone unit. ステレオ信号生成部は、第1および第2のマイクロホンユニットに基づいて、右チャンネル信号と左チャンネル信号とからなるステレオ信号を生成する。 Stereo signal generation unit, based on the first and second microphone unit, and generates a stereo signal comprising a right channel signal and the left channel signal. 信号加算部は、ステレオ信号の右チャンネル信号と左チャンネル信号とを加算することによって主信号を生成する。 Signal adding unit generates a main signal by adding the right channel signal and a left channel signal of a stereo signal. 信号減算部は、ステレオ信号の右チャンネル信号および左チャンネル信号のいずれか一方から他方を減算することによって雑音参照信号を生成する。 Signal subtraction unit generates the noise reference signal by subtracting the other from one of the right channel signal and the left channel signal of a stereo signal.

また、第12の発明では、マイクロホン装置は、反射情報算出部と、反射補正部とをさらに備えている。 Moreover, in the twelfth aspect of the invention, the microphone device further comprises a reflection information calculating section, and a reflection correcting unit. 反射情報算出部は、適応フィルタ部のフィルタ係数に基づいて、目的音の直接波と反射波との到達時間差に関する情報を算出する。 Reflection information calculating unit, based on the filter coefficients of the adaptive filter section, and calculates information relating to the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the target sound. 反射補正部は、反射情報算出部によって算出された情報に基づいて、目的音の反射波によって主信号に生じる周波数特性の歪を補正する。 Reflection correcting unit based on the information calculated by the reflection information calculating unit corrects the distortion of the frequency characteristics caused in the main signal by the reflected wave of the target sound. また、雑音抑圧部は、反射補正部による補正後の主信号と、減算部による減算後の雑音参照信号とを用いて、主信号に含まれる雑音の信号成分を抑圧する。 Further, the noise suppression unit includes a main signal after correction by the reflection correcting unit, by using the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit, to suppress a signal component of the noise contained in the main signal.

また、第13の発明では、雑音抑圧フィルタ係数算出部は、第1の周波数分析部と、第2の周波数分析部と、パワスペクトル比演算部と、乗算部と、する係数算出部とを含んでいる。 Further, in the thirteenth invention, the noise suppression filter coefficient calculating unit includes a first frequency analysis unit, a second frequency analysis unit, and a power spectrum ratio calculating unit, a multiplier unit, a coefficient calculation unit for They are out. 第1の周波数分析部は、主信号のパワスペクトルを算出する。 The first frequency analysis unit calculates a power spectrum of the main signal. 第2の周波数分析部は、減算部による減算後の雑音参照信号のパワスペクトルを算出する。 The second frequency analysis unit calculates a power spectrum of the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit. パワスペクトル比演算部は、判定部によってレベル比が所定の値よりも小さいと判定された場合にのみ、第1の周波数分析部によって算出されたパワスペクトルと、第2の周波数分析部によって算出されたパワスペクトルとのパワスペクトル比の時間平均を算出する。 Power spectrum ratio calculating unit only when the level ratio by the determination unit is determined to be smaller than the predetermined value, the power spectrum calculated by the first frequency analysis unit, is calculated by the second frequency analysis unit It calculates the time average of the power spectrum ratio between the power spectrum. 乗算部は、パワスペクトル比演算部によって算出されたパワスペクトル比の時間平均と、第2の周波数分析部によって算出されたパワスペクトルとを乗算する。 Multiplication unit multiplies the time average of the power spectrum ratio calculated by the power spectrum ratio calculating unit, and a power spectrum calculated by the second frequency analysis unit. 係数算出部は、第1の周波数分析部によって算出されたパワスペクトルと、乗算部による乗算結果とに基づいて、雑音抑圧フィルタのフィルタ係数を算出する。 Coefficient calculating unit includes a power spectrum calculated by the first frequency analysis unit, based on the multiplication result by the multiplier unit calculates a filter coefficient of the noise suppression filter.

また、第14の発明の音声再生装置は、音声記録部と、信号生成部と、判定部と、適応フィルタ部と、減算部と、雑音抑圧部と、再生部とを備えている。 The audio reproducing apparatus of the fourteenth aspect of the present invention includes a voice recording unit, a signal generating unit, a determining unit, and the adaptive filter section, and a subtraction unit, and a noise suppression unit, and a playback unit. 音声記録部は、少なくとも2種類のチャンネルの音声信号を記録する。 Audio recording unit records at least two channel audio signals. 信号生成部は、記録部に記録されている音声信号に基づいて、目的音方向に対して感度を有して検出した結果を示す主信号と、目的音方向に対して感度死角を向けて検出した結果を示す雑音参照信号とを生成する。 Signal generating unit on the basis of the audio signal recorded in the recording unit, the detection toward the main signal indicating the result of detection with a sensitivity to the target sound direction, sensitivity blind spot with respect to the target sound direction generating a noise reference signal indicating the result. 判定部は、信号生成部によって生成された雑音参照信号の信号レベルに対する主信号の信号レベルの割合を示すレベル比が所定の値よりも大きいか否かを判定する。 Determination section determines whether the level ratio indicating a ratio of the signal level of the main signal to the signal level of the noise reference signal generated by the signal generator is larger than a predetermined value. 適応フィルタ部は、信号生成部によって生成された主信号を適応フィルタでフィルタリングすることによって、信号生成部によって生成された雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を生成するとともに、判定部によってレベル比が所定の値よりも大きいと判定された場合のみ、フィルタ係数の学習を行う。 Adaptive filter section, by filtering the main signal generated by the signal generating unit in the adaptive filter, generates a signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal generated by the signal generating unit, the determination If the level ratio is determined to be greater than a predetermined value by part only performs learning of filter coefficients. 減算部は、雑音参照信号から、適応フィルタ部によって生成された、雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を減算する。 Subtraction unit, the noise reference signal, generated by the adaptive filter subtracts the signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal. 雑音抑圧部は、主信号と、減算部による減算後の雑音参照信号とを用いて、主信号に含まれる雑音の信号成分を抑圧する。 Noise suppression unit includes a main signal, by using the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit, to suppress a signal component of the noise contained in the main signal. 再生部は、雑音抑圧部によって雑音信号成分が抑圧された主信号を再生する。 Reproducing unit reproduces the main signal noise signal component is suppressed by the noise suppressor. 雑音抑圧部は、雑音抑圧フィルタ係数算出部と、時変係数フィルタ部とを含んでいる。 The noise suppressor includes a noise suppression filter coefficient calculating section, when a varying coefficient filter unit. 雑音抑圧フィルタ係数算出部は、主信号と減算部による減算後の雑音参照信号とに基づいて、主信号から目的音の信号以外の信号成分を抑圧するための雑音抑圧フィルタのフィルタ係数を算出する。 Noise suppression filter coefficient calculating unit, a main signal based on the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit, to calculate a filter coefficient of the noise suppression filter for suppressing the signal components other than the signal of the target sound from the main signal . 時変係数フィルタ部は、雑音抑圧フィルタ係数算出部によって算出されたフィルタ係数を反映して、主信号に対してフィルタリングを行う。 Time-varying coefficient filter unit, reflecting a filter coefficient calculated by the noise suppression filter coefficient calculating unit, performs filtering with respect to the main signal.

また、第15の発明では、 音声再生装置は、音声記録部に記録されている音声信号に関連する映像信号を記録する映像記録部と、映像記録部に記録されている映像信号を再生する映像再生部と、音を強調すべき方向の入力をユーザから受け付ける方向受付部とをさらに備えている。 Further, in the fifteenth invention, the audio playback device, a video to be reproduced and the video recording unit for recording the video signal associated with the audio signal recorded in the audio recording portion, a video signal recorded in the video recording unit further comprising a reproducing unit, and a direction accepting portion for accepting an input of a direction should be emphasized sound from the user. このとき、信号生成部は、方向受付部によって受け付けられた方向を目的音方向として主信号および雑音参照信号を生成する。 At this time, the signal generator generates the main signal and the noise reference signal direction accepted by direction accepting unit as the target sound direction.

第1の発明によれば、雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分が当該雑音参照信号から除去され、その後、主信号と雑音参照信号とに基づいて雑音の抑圧処理が行われる。 According to the first invention, the signal components of the target sound included in the noise reference signal is removed from the noise reference signal, then suppression of the noise is performed on the basis of the main signal and the noise reference signal. 従って、理想的な雑音参照信号を用いて雑音の抑圧処理を行うことができるので、高S/Nを実現することができる。 Accordingly, it is possible to perform the suppression of noise with an ideal noise reference signal, it is possible to realize a high S / N. また、第1の発明によれば、目的音以外の音はすべて雑音として抑圧することができる。 Further, according to the first invention, it is possible to suppress as all sounds other than the target sound is noise. 従って、ある一方向の騒音だけでなく、全方向の雑音に対応することができる。 Therefore, it is possible to correspond to a certain one direction not only noise, noise in all directions.

また、第2の発明によれば、主信号に与える反射波の影響を補正することができるので、マイクロホン装置の周囲の音場に左右されずに安定した感度対周波数特性を有するマイクロホン装置を実現することができる。 Further, according to the second invention, it is possible to correct the influence of the reflected wave to be supplied to the main signal, realize a microphone device having a stable sensitivity versus frequency characteristic without being influenced by the sound field around the microphone device can do. また、反射物による音質の変化がないので、特に音声認識用途では、認識率の改善効果が大きい。 Further, since there is no change in sound quality due to the reflection object, particularly in speech recognition applications, a large effect of improving the recognition rate.

また、第3の発明によれば、主信号および雑音参照信号を容易に生成することができる。 Further, according to the third invention, it is possible to easily generate a main signal and the noise reference signal. さらに、2つのマイクロホンユニットは互いに接触させるまで近接して配置できるので、マイクロホン装置を小型化することができる。 Furthermore, since the two microphone units can be arranged in close proximity to the contacting with each other, it is possible to downsize the microphone unit.

また、第5の発明によれば、マイクロホン装置の収音範囲を目的音方向を中心として左右何度まで収音可能にするかを制御することができるようになる。 According to the fifth invention, it is possible to control whether to allow picking up sound pickup range of the microphone device to repeatedly right around the target sound direction. 従って、目的に応じた収音角度幅の設定を行ったり、ズームマイクの様に収音角度幅を可変にしたりすることができるようになる。 Therefore, it is possible or setting of a sound pickup angle range according to the purpose, the sound pickup angle width as a zoom microphone variable.

また、第6の発明によれば、主信号と雑音参照信号との感度特性が、目的音方向以外の方向でほぼ一致する指向性パターンが得られる。 Further, according to the sixth invention, the sensitivity characteristic of the main signal and the noise reference signal, is obtained directivity pattern substantially coincides with the direction other than the target sound direction. 従って、後段の雑音抑圧処理における整合性が高まり、処理後の音声品質が改善される。 Therefore, increased consistency in the subsequent stage of the noise suppression processing, voice quality after processing is improved.

また、第7の発明によれば、遅延時間を変化させることによって、収音方向を制御することができる。 In addition, according to the seventh aspect, by changing the delay time, it is possible to control the sound collection direction.

また、第9の発明によれば、例えばワンポイントステレオマイクロホンから出力される信号を利用して、主信号および雑音参照信号を得ることができる。 Further, according to the ninth invention, for example by using the signal output from the one-point stereo microphones, it is possible to obtain a main signal and the noise reference signal.

また、第10および第11の発明によれば、ステレオ信号を用いて主信号および雑音参照信号を得ることができる。 According to the invention of the tenth and eleventh, it is possible to obtain a main signal and the noise reference signal using the stereo signal.

また、第12の発明によれば、加法性雑音である騒音と、乗法性雑音である反射波との双方を同時に抑圧することができる。 Further, according to the twelfth aspect, it is possible to suppress the noise is additive noise, both the reflected wave is a multiplicative noise simultaneously. 従って、音場の影響を受けず、高S/Nでかつ常に平坦なマイクロホン周波数特性を実現することができる。 Accordingly, without being affected by the sound field, it is possible to realize a high S / N a and always flat microphone frequency response.

(実施の形態1) (Embodiment 1)
まず、本発明の実施の形態1に係るマイクロホン装置について、図1〜図7を用いて説明する。 First, the microphone apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 図1は、実施の形態1に係るマイクロホン装置の構成を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a microphone apparatus according to the first embodiment. 図1において、マイクロホン装置は、第1のマイクロホンユニット1と、第2のマイクロホンユニット2と、判定部10と、適応フィルタ部20と、信号減算部30と、雑音抑圧フィルタ係数算出部40と、時変係数フィルタ部50とを備えている。 In Figure 1, the microphone device comprises a first microphone unit 1, a second microphone unit 2, a determination unit 10, an adaptive filter section 20, and the signal subtraction unit 30, a noise suppression filter coefficient calculating unit 40, when and a variable coefficient filter unit 50.

図1において、第1のマイクロホンユニット1は、単一指向性マイクロホンユニットである。 In Figure 1, the first microphone unit 1 is a unidirectional microphone unit. 第1のマイクロホンユニット1の指向性主軸は、正面方向に向けられている。 First directional main axis of the microphone unit 1 is directed to the front direction. 第2のマイクロホンユニット2は、双指向性マイクロホンユニットである。 Second microphone unit 2 is a bi-directional microphone unit. 第2のマイクロホンユニット2の指向性主軸は、正面方向に直角な方向に向けられている。 Second directional main axis of the microphone unit 2 is directed in a direction perpendicular to the front direction. なお、マイクロホン装置は、所望の方向から到来する音を検出するものであり、以下においては、検出すべき音を目的音と呼び、当該所望の方向を目的音方向と呼ぶ。 Incidentally, the microphone device is adapted to detect the sound coming from the desired direction, in the following, it referred to as target sound sound to be detected, referred to as a target sound direction the desired direction. 実施の形態1では、正面方向が目的音方向である。 In the first embodiment, a target sound direction front direction.

判定部10は、第1のマイクロホンユニット1から出力される信号m1と、第2のマイクロホンユニット2から出力される信号m2とを入力信号として、入力信号間のレベル比に従って目的音の到来の有無を判定する。 Determining unit 10 includes a signal m1, which is output from the first microphone unit 1, as an input signal and a signal m2 output from the second microphone unit 2, whether the arrival of the target sound according to the level ratio between the input signals the judges. 適応フィルタ部20は、フィルタ係数によって信号m1をフィルタリングした信号を出力する。 Adaptive filter section 20 outputs the filtered signal to signal m1 by the filter coefficients. 信号減算部30は、適応フィルタ部20から出力される信号を信号m2から減算する。 Signal subtraction unit 30 subtracts the signal output from the adaptive filter unit 20 from the signal m @ 2.

雑音抑圧フィルタ係数算出部40は、信号m1を主信号として入力し、第1の信号減算部30から出力される信号m3を雑音参照信号として入力する。 Noise suppression filter coefficient calculating unit 40 receives the signal m1 as a main signal, and inputs the signal m3 which is output from the first signal subtraction unit 30 as the noise reference signal. 雑音抑圧フィルタ係数算出部40は、当該主信号および当該雑音参照信号を用いて雑音抑圧のためのフィルタ特性を示すフィルタ係数を計算する。 Noise suppression filter coefficient calculating unit 40 calculates the filter coefficient indicating the filter characteristic for noise suppression using the main signal and the noise reference signal. 計算されたフィルタ係数は、時変係数フィルタ部50へ出力される。 The calculated filter coefficients are when the output to the varying coefficient filter unit 50. 時変係数フィルタ部50は、信号m1を入力する。 Time-varying coefficient filter unit 50 inputs the signals m1. そして、入力した信号を、雑音抑圧フィルタ係数算出部40によって計算されたフィルタ係数に従ってフィルタリングして出力する。 Then, an input signal, and filters and outputs in accordance with the filter coefficient calculated by the noise suppression filter coefficient calculating unit 40.

以上のように構成されたマイクロホン装置の動作について説明する。 A description will be given of the operation of the configured microphone device as described above. なお、以下の説明においては、特に説明がない場合は、目的音が到来する方向は正面方向であるとする。 In the following description, unless otherwise described is the direction in which the target sound comes is assumed to be the front direction.

図1において、第1のマイクロホンユニット1は、第2のマイクロホンユニット2に近接して配置される。 In Figure 1, the first microphone unit 1 is disposed adjacent to the second microphone unit 2. 各マイクロホンユニット1および2を近接して配置することによって、第2のマイクロホンユニット2は、第1のマイクロホンユニット1とほぼ同一位置で、目的音以外の音(すなわち騒音)を収音することができる。 By arranged close to the microphone units 1 and 2, the second microphone unit 2 at substantially the same position as the first microphone unit 1, is possible to pick up sounds other than the target sound (i.e. noise) it can. 実施の形態1に係るマイクロホン装置は、第1のマイクロホンユニット1に混入する騒音を時変係数フィルタ部50によって抑圧することによって、高S/Nの収音を実現するものである。 Microphone according to the first embodiment device, by suppressing the varying coefficient filter section 50 when the noise mixed into the first microphone unit 1, realizes the sound pickup of a high S / N. その際に、信号m2は雑音参照信号として用いられる。 At that time, the signal m2 is used as the noise reference signal. 従って、各マイクロホンユニット1および2は、同一場所の音場の収音を行うことが理想的である。 Accordingly, the microphone units 1 and 2, it is ideal to perform the sound field sound collection of the same location. つまり、各マイクロホンユニット1および2の配置は、各マイクロホンユニット1および2の指向性の形成に互いに影響を与えないことを条件として、各マイクロホンユニット1および2を接触させて配置することが望ましい。 That is, placement of the microphone units 1 and 2, it is desirable that the condition that does not affect each other in the formation of the directivity of the microphone units 1 and 2, is placed in contact with the microphone units 1 and 2. そのため、実施の形態1では、各マイクロホンユニット1および2を互いに近接して配置しているのである。 Therefore, in the first embodiment, with each other to arranged close to the microphone units 1 and 2 to each other.

また、実施の形態1では、マイクロホン装置の後段(雑音抑圧フィルタ係数算出部40および時変係数フィルタ部50)において、時変係数フィルタを用いた雑音抑圧処理方式を採用している。 In the first embodiment, in the later stage of the microphone device (noise suppression filter coefficient calculating unit 40 and the time-varying coefficient filter unit 50), when employing a noise suppressing process scheme using varying filters. 第2のマイクロホンユニット2に目的音が混入すると、当該方式の性質上、処理後の音声に歪みやレベル低下等の悪影響が発生する。 If the target sound is mixed to the second microphone unit 2, the nature of the scheme, the adverse effects such distortion or reduced levels in the speech after processing occurs. 従って、当該方式を用いる場合には、雑音参照信号への目的音の混入を如何に除去するかが課題となる。 Therefore, when using the system, how the remove contamination of the target sound to the noise reference signal becomes a problem. そこで、実施の形態1では、雑音参照信号への目的音の混入をできるだけ少なくすることを目的として、第2のマイクロホンユニット2の指向性の死角が正面方向を向くように構成している。 Therefore, in the first embodiment, for the purpose of minimizing contamination of the target sound to the noise reference signal, a second directional blind spot of the microphone unit 2 is configured to face the front direction. なお、第2のマイクロホンユニット2として双指向性マイクロホンユニットを用いている理由は、双指向性マイクロホンユニットは、死角の方向や感度減衰量等の特性に関する製造のばらつきが単一指向性ユニット等他のマイクロホンユニットと比較して少ないという特徴があるからである。 The reason of using a bi-directional microphone unit second as microphone unit 2 is bidirectional microphone unit, a blind spot in the direction and sensitivity attenuation such properties for the production of variation other such unidirectional units there is a feature that small compared with the microphone unit.

なお、第2のマイクロホンユニット2を上記のように構成することによって、雑音参照信号への目的音の混入を抑えることができるが、雑音参照信号への目的音の混入を完全になくすことはできない。 Incidentally, by configuring the second microphone unit 2 as described above, it is possible to suppress the contamination of the target sound to the noise reference signal, it is impossible to completely eliminate the contamination of the target sound to the noise reference signal . なぜなら、実際の使用環境では、マイクロホンユニットが取り付けられる筐体や、マイクロホン装置の周囲にある反射物等の音響的な影響によって、目的音の反射波が第2のマイクロホンユニット2によって検出されてしまうからである。 This is because, in actual use environments, the housing and the microphone unit is attached, by an acoustic effect of reflection or the like surrounding the microphone device, the reflected wave of the target sound from being detected by the second microphone unit 2 it is from. また、目的音の反射波による影響の他、第2のマイクロホンユニット2の指向性の死角を正面方向に向けても、目的音の直接波がわずかながら検出されてしまう(目的音の消し残りがある)からである。 Another effect of the reflected wave of the target sound, even toward the second directional blind spot microphone unit 2 in the front direction, the unerased of the direct wave of the target sound slightly would be detected (target sound it is from there). 以上のような理由で、信号m2には目的音の成分が混入してしまう。 For these reasons, the signal m2 would contaminated with components of the target sound. そこで、実施の形態1では、判定部10、適応フィルタ部20、および第1の信号減算部30によってキャンセラを構成する。 Therefore, in the first embodiment, the determination unit 10 constitutes a cancellation by the adaptive filter unit 20 and the first signal subtraction unit 30,. このキャンセラによって、雑音参照信号へ混入する目的音の成分を除去する。 This canceller, to remove components of the target sound to be mixed into the noise reference signal. これによって、理想的な雑音参照信号、すなわち、目的音が混入していない雑音参照信号を得ることができる。 Thus, an ideal noise reference signal, i.e., it is possible to obtain a noise reference signal target sound is not contaminated.

また、図1において、第1のマイクロホンユニット1から出力される信号は、雑音の成分よりも目的音の成分の割合が高い。 Further, in FIG. 1, the signal output from the first microphone unit 1, a high proportion of the components of the target sound than the noise components. 実施の形態1に係るマイクロホン装置は、上記キャンセラにおける波形の等化処理において、信号m2に混入する目的音成分の信号に信号m1を適応等化させる。 Microphone apparatus according to the first embodiment, the equalization processing of the waveform at the canceller adapts equalization signal m1 to the signal of the target sound components to be mixed into the signal m @ 2. つまり、雑音参照信号に含まれる目的音成分の信号に主信号を等化させる。 That is, to equalize the main signal to the signal of the target sound component contained in the noise reference signal. これによって、キャンセラを精度よく動作させることができる。 Thereby, it is possible to operate the canceller accurately.

さらに、実施の形態1では、上記キャンセラの適応フィルタ部20は、目的音が十分大きく発生している場合にのみ、適応フィルタの学習動作を行う。 Further, in the first embodiment, the canceller adaptive filter 20 only when the target sound is generated sufficiently large, performs the learning operation of the adaptive filter. 具体的には、目的音が騒音よりも大きいか否かが判定部10によって検出される。 Specifically, whether the target sound is greater than the noise is detected by the judging unit 10. 適応フィルタ部20は、判定部10の検出結果に応じて、適応フィルタの学習動作を行う。 The adaptive filter section 20, in accordance with the detection result of the determination unit 10 performs the learning operation of the adaptive filter. これによって、適応フィルタ部20のフィルタ係数を安定に収束させることができる。 Thus, the filter coefficients of the adaptive filter section 20 can be stably converged. なお、判定部10は、音の到来方向およびレベルの双方を検出する必要がある。 The determination unit 10, it is necessary to detect both the arrival direction and level of the sound. 判定部10の詳細な構成については後述する(図2参照)。 Described later detailed configuration of the determination unit 10 (see FIG. 2).

次に、マイクロホン装置の各構成要素の詳細な構成とともに動作の詳細について説明する。 Next, detailed operation of explaining together with the detailed structure of each component of the microphone device. 図2は、図1に示す判定部の構成を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing a configuration of a determination unit shown in FIG. 図2において、判定部10は、第1の信号レベル算出部11と、第2の信号レベル算出部12と、信号除算部13と、目的音到来判定部14とを備えている。 2, the determination unit 10 includes a first signal level calculating unit 11, and the second signal level calculator 12, a signal division section 13, and a target sound arrival determining unit 14.

図2において、第1の信号レベル算出部11は、信号m1を入力として、信号m1の信号レベルの短時間平均を算出し、第1の信号レベルx1aを出力する。 2, the first signal level calculating unit 11 is input with signals m1, it calculates the short-time average of the signal level of the signal m1, and outputs a first signal level x1a. 第2の信号レベル算出部12は、信号m2を入力として、信号m2の信号レベルの短時間平均を算出し、第2の信号レベルx2aを出力する。 Second signal level calculating unit 12 is input with signal m2, it calculates the short-time average of the signal level of the signal m2, and outputs a second signal level x2a. 信号除算部13は、第1の信号レベルx1aと第2の信号レベルx2aとの信号比率(レベル比)を求める。 Signal division section 13 obtains a signal ratio between the first signal level x1a and second signal level x2a (level ratio). 具体的には、信号除算部13は、Va=x1a/x2aの除算をすることによって信号比率Vaを出力する。 Specifically, the signal dividing section 13 outputs the signal ratios Va by the division of Va = x1a / x2a. 目的音到来判定部14は、信号除算部13からの出力に基づいて、目的音が十分大きく発生しているか否か、すなわち、目的音が騒音よりも大きいか否かを判定する。 Target sound arrival determining unit 14 determines based on the output from the signal divider unit 13, whether the target sound has occurred sufficiently large, i.e., whether the target sound is greater than the noise. 具体的には、目的音到来判定部14は、信号比率Vaと所定のしきい値th1との大小関係を比べ、当該大小関係を示す判定結果Vxを出力する。 Specifically, the target sound arrival determining unit 14 compare the magnitude relation between the signal ratio Va with a predetermined threshold th1, and outputs the determination result Vx indicating the magnitude relation. より具体的には、Vxは、信号比率Vaが所定のしきい値th1よりも大きいことを示す値(ここでは、“1”とする)と、信号比率Vaが所定のしきい値th1以下であることを示す値(ここでは、“0”とする)という2値の値をとる。 More specifically, Vx is the signal ratio Va value indicating that is greater than a predetermined threshold value th1 and (here, "1" and), the signal ratio Va is at a predetermined threshold value th1 or less (here, "0" and) value indicating that taking a binary value called.

図2において、まず、θ0方向(正面方向)から到来する音が支配的である場合を考える。 2, first, consider the case sound coming from θ0 direction (front direction) is dominant. ここで、「θ0方向からの音が支配的である」とは、θ0方向から到来する音が他の方向から到来する音に比べて非常に大きく、他の方向から到来する音が無視できるほど小さいことを意味する。 Here, the "sound from θ0 direction is dominant", as very large compared to the sound of sound coming from θ0 direction is coming from the other direction, the sound coming from the other direction can be ignored means that small. この場合、正面方向に一致するθ0方向は、第1のマイクロホンユニット1の最大感度方向であり、第2のマイクロホンユニットの最小感度の方向である。 In this case, .theta.0 direction corresponding to the front direction, a first maximum sensitivity direction of the microphone unit 1, the direction of the minimum sensitivity of the second microphone unit. 従って、第1の信号レベルx1aの値は(後述する場合と比べて相対的に)大きく、第2の信号レベルx2aの値は(後述する場合と比べて相対的に)小さくなる。 Therefore, the value of the first signal level x1a is large (relatively as compared with the case to be described later), the value of the second signal level x2a is (relatively as compared to the case to be described later) becomes smaller. 従って、この場合、信号比率Va(=x1a/x2a)は(後述する場合と比べて相対的に)大きな値となる。 Therefore, in this case, the signal ratio Va (= x1a / x2a) is a large value (relatively as compared to the case to be described later).

次に、θ1方向から到来する音が支配的である場合を考える。 Next, consider the case sound coming from θ1 direction is dominant. ここで、第1のマイクロホン1の指向特性は、指向性主軸がθ0方向に向けられた単一指向性である。 Here, the directivity characteristic of the first microphone 1 is unidirectional directivity spindle is oriented in θ0 direction. また、第2のマイクロホン2の指向特性は、指向性主軸がθ2方向に向けられた双指向性である。 Further, the directivity characteristic of the second microphone 2 is bi-directional to directional spindle is oriented in θ2 direction. 従って、θ1方向から到来する音が支配的である場合、θ0方向から到来する音が支配的である場合に比べて、第1の信号レベルx1aの値は減少し、第2の信号レベルx2aの値は増加する。 Therefore, when sound coming from θ1 direction is dominant, compared to the case sound coming from θ0 direction is dominant, the value of the first signal level x1a decreases, the second signal level x2a the value is increased. その結果、信号比率Vaは、θ0方向から到来する音が支配的である場合に比べて小さくなる。 As a result, the signal ratio Va is smaller than when the sound coming from θ0 direction is dominant. また、支配的である音の方向がθ1方向からθ2方向へと移った場合、第1の信号レベルx1aの値はさらに減少し、第2の信号レベルx2aの値はさらに増加する。 Further, when the direction of the sound is dominant is moved from θ1 direction to θ2 direction, the value of the first signal level x1a further decreases, the value of the second signal level x2a further increases. その結果、信号比率Vaは、θ0方向から到来する音が支配的である場合に比べて小さくなる。 As a result, the signal ratio Va is smaller than when the sound coming from θ0 direction is dominant.

次に、θ3方向から到来する音が支配的である場合を考える。 Next, consider the case sound coming from θ3 direction is dominant. ここで、双方のマイクロホンユニット1および2についてθ3方向は指向性の死角となる方向である。 Here, .theta.3 direction for both the microphone unit 1 and 2 is a direction in a dead angle of directivity. 第1の信号レベルx1aおよび第2の信号レベルx2aともに小さくなり、その結果、信号比率Vaは大きな値にはならない。 First signal level x1a and second signal level x2a both decreased, as a result, the signal ratio Va is not a large value.

図3は、支配的である音の方向がθ1〜θ3方向である場合における音声検出の状態の例を示す図である。 Figure 3 is a diagram showing an example of the state of the speech detection in case the direction of the sound is dominant is θ1~θ3 direction. 第1の信号レベルx1a、第2の信号レベルx2a、および信号比率Vaの波形は、図3に示す信号波形となる。 First signal level x1a, the waveform of the second signal level x2a, and the signal ratio Va, a signal waveform shown in FIG. ここで、しきい値th1を図3に示すレベルに設定することによって、θ0方向の音が支配的であることを判定結果Vxとして検出することができる。 Here, by setting the level indicating the threshold th1 3 it can be detected as a determination result Vx that θ0 direction of the sound is dominant. すなわち、しきい値th1を図3に示すレベルに設定すると、θ0方向の音が支配的である場合のみ、判定結果Vxの値が“1”となる。 That is, when set to a level indicating the threshold th1 in FIG. 3, only if θ0 direction of the sound is dominant, the value of the determination result Vx becomes "1". 実施の形態1では、正面方向(θ0方向)から到来する音を目的音とするので、目的音が支配的であることをVxの値によって検出することができる。 In the first embodiment, since the objective sound the sound coming from the front direction (.theta.0 direction), it is possible to detect that the target sound is dominant by the value of Vx. なお、θ0方向から到来する音のみならず、θ1方向から到来する音も目的音とする場合には、しきい値を図3に示すth2とすればよい。 Incidentally, not only the sound coming from θ0 direction, when also the objective sound sound coming from θ1 direction may if th2 showing a threshold in FIG. しきい値をth2とすれば、θ0方向の音だけでなく、θ1方向の音が支配的である場合にも、Vxの値が“1”となる。 If the threshold value and th2, well θ0 direction of the sound, even when θ1 direction of the sound is dominant, the value of Vx is "1".

次に、適応フィルタ部20および信号減算部30において、雑音参照信号(信号m2)に混入する目的音を除去する動作について説明する。 Next, the adaptive filter unit 20 and the signal subtraction unit 30, an operation of removing the target sound to be mixed into the noise reference signal (signal m @ 2). 適応フィルタ部20は、適応フィルタによって、信号m2に含まれる目的音成分の信号に信号m1を等化させる。 Adaptive filter section 20, the adaptive filter, thereby equalizing the signal m1 to the signal of the target sound component contained in the signal m @ 2. つまり、適応フィルタ部20は、信号m2に含まれる目的音成分の信号を信号m1から生成する。 In other words, the adaptive filter section 20 generates a signal of the target sound component contained in the signal m2 from the signal m1. なお、適応フィルタの方式としては、例えばLMS法(学習同定法)等を用いることができる。 As the method of the adaptive filter, it can be used, for example LMS method (learning identification method). 信号減算部30は、適応フィルタ部20によって生成された信号を信号m2から減算する。 Signal subtraction unit 30 subtracts the signal generated by the adaptive filter 20 from the signal m @ 2. その結果、信号m3は、目的音成分が除去された雑音参照信号となる。 As a result, the signal m3 is a noise reference signal target sound components have been removed.

ここで、適応フィルタ部20は、判定部10による判定結果Vxに応じて、フィルタ係数の学習を行うか否かを決定する。 Here, the adaptive filter section 20, in accordance with the determination result Vx by the determination unit 10 determines whether or not to perform learning of filter coefficients. 具体的には、判定部10によって目的音が支配的であると判定された場合、すなわち、判定結果Vxが“1”を示す場合、適応フィルタ部20は学習を行う。 Specifically, if it is determined that the target sound is dominant by the determining unit 10, i.e., when indicating the determination result Vx is "1", the adaptive filter unit 20 performs learning. 一方、判定部10によって目的音が支配的でないと判定された場合、すなわち、判定結果Vxが“0”を示す場合、適応フィルタ部20は学習を行わない。 On the other hand, if it is determined that the target sound is not dominant by the determining unit 10, i.e., when indicating the determination result Vx is "0", the adaptive filter section 20 does not perform learning.

まず、目的音が支配的である場合を考える。 First, consider the case the target sound is dominant. この場合、適応フィルタ部20は学習を行う。 In this case, the adaptive filter unit 20 performs learning. ここで、目的音が支配的である場合、雑音は無視することができるので、第2のマイクロホンユニット2は雑音を検出せず、目的音の成分(目的音の反射波や、目的音の直接波の消し残り等の成分)のみを検出するとみなすことができる。 Here, when the target sound is dominant, since noise can be ignored, the second microphone unit 2 does not detect noise, and reflected wave components of the target sound (target sound, the direct target sound it can be considered to detect only erasing components remaining, etc.) of the wave. つまり、信号m2は、騒音の成分を含まず、目的音の成分のみを含むとみなすことができる。 That is, the signal m2 is free of components of the noise can be considered to include only the component of the target sound. この場合においては、適応フィルタ部20は、信号m1をフィルタリングした結果として信号m2を出力すればよい。 In this case, the adaptive filter unit 20 may output a signal m2 as a result of filtering the signal m1. つまり、信号m3が0となるようにフィルタ係数の学習を行えばよい。 That may be carried out learning of filter coefficients so that the signal m3 is 0. この学習の結果、適応フィルタ部20は、信号m1に基づいて信号m2に含まれる目的音成分の信号を生成するためのフィルタ係数を高い精度で得ることができる。 The learning result, the adaptive filter unit 20 can obtain the filter coefficients for generating a signal of a target sound component contained in the signal m2 on the basis of the signal m1 with high accuracy.

一方、目的音が支配的でない場合を考える。 On the other hand, consider the case the target sound is not dominant. この場合、信号m2は、目的音の成分に加えて、無視できない大きさの雑音成分を含むことになる。 In this case, the signal m2, in addition to the components of the target sound, will contain a noise component of non-negligible magnitude. 従って、この場合、適応フィルタ部20は、信号m3が0となるようにフィルタ係数の学習を行っても、適切なフィルタ係数を得ることができない。 Therefore, in this case, the adaptive filter section 20, even if the learning of the filter coefficient so that the signal m3 is 0, it is impossible to obtain an appropriate filter coefficients. すなわち、信号m1に基づいて信号m2に含まれる目的音成分の信号を生成するためのフィルタ係数を得ることができない。 That is, it is impossible to obtain a filter coefficient to generate a signal of a target sound component contained in the signal m2 based on the signal m1. さらに、このような場合に学習を行うと、フィルタ係数が発散してしまうおそれもある。 Further, there is performed the learning in such a case, a possibility that the filter coefficient diverges. 以上の理由から、適応フィルタ部20は、フィルタ係数の学習を行うべきでない。 For the above reasons, the adaptive filter unit 20 should not perform learning of filter coefficients. そこで、適応フィルタ部20は、目的音が支配的でない場合には学習を行わないようにするのである。 Therefore, the adaptive filter unit 20, when the target sound is not dominant is to not to perform the learning.

以上のように、適応フィルタの学習は、判定部10の判定結果を用いることによって、目的音の大きさが周囲の騒音に比較して大きな場合にのみ行われる。 As described above, learning of the adaptive filter by using the determination result of the determination unit 10, the size of the target sound takes place only when large compared to the surrounding noise. これによって、適応フィルタ部20は、フィルタ係数を安定に収束させることができる。 Thus, the adaptive filter section 20, the filter coefficient can be stably converged.

以上のように、実施の形態1に係るマイクロホン装置は、まず、各マイクロホンユニット1および2の指向特性を利用した前処理として、目的音と騒音とをある程度分離する。 As described above, the microphone apparatus according to the first embodiment, firstly, as a pretreatment using directional characteristics of the microphone units 1 and 2 to some extent to separate the target sound and noise. その上で、上記キャンセラを利用することによって、各マイクロホンユニット1および2を利用した構成では抑圧しきれない、騒音参照信号へ混入した目的音成分を除去する。 On top of that, by making use of the canceller, not be suppressed in the configuration using the microphone units 1 and 2, to remove the target sound component mixed into the noise reference signal. 以上によって、実施の形態1に係るマイクロホン装置は、理想的な雑音参照信号を得ることができる。 Or the microphone apparatus according to the first embodiment, it is possible to obtain an ideal noise reference signal.

なお、仮に、各マイクロホンユニット1および2の指向特性を利用した前処理を行わずに、キャンセラの構成のみによって雑音参照信号を得ようとする場合には、次のような短所がある。 Incidentally, if, without pretreatment using the directional characteristics of the microphone units 1 and 2, in order to obtain a noise reference signal by only the configuration of the canceller, there are the following drawbacks. 騒音が発生している環境下では目的音の検出が困難となることから、学習制御の精度が悪くなるという短所がある。 Since it is difficult to detect the target sound in an environment where noise occurs, there is a disadvantage that the learning control accuracy is deteriorated. また、マイクロホンユニットの指向性を用いた目的音の強調が行われないことから、学習信号(目的音)の相関が低下し、フィルタ係数の収束が困難になるといった短所がある。 Further, since the enhancement of the target sound with directivity of the microphone unit is not performed, reduces the correlation of the learning signal (target sound), there is a disadvantage such convergence of the filter coefficient becomes difficult.

次に、雑音抑圧フィルタ係数算出部40および時変係数フィルタ部50によって、主信号(信号m1)から騒音成分を抑圧する動作について説明する。 Next, the noise suppression filter coefficient calculating unit 40 and the time-varying coefficient filter unit 50, the operation for suppressing the noise component from the main signal (signal m1). なお、2入力型のスペクトル減算法を行う構成によっても、雑音抑圧フィルタ係数算出部40および時変係数フィルタ部50と同様の騒音抑圧効果が得られる。 Even the configuration of performing spectral subtraction of two-input, similar noise suppression effect and the noise suppression filter coefficient calculating unit 40 and the time-varying coefficient filter unit 50 is obtained. しかし、スペクトル減算法を行う場合には、スペクトルを最終的に波形信号に戻すためのフレーム処理が必要となるので、処理遅延が発生してしまう。 However, when performing a spectral subtraction method, since frame processing for returning to the final waveform signal spectrum is required, the processing delay occurs. なお、フレーム処理における信号遅延を小さくするための方法として、フレーム長を短くすることや、フレームオーバーラップを多くすること等が考えられる。 As a method for reducing a signal delay in a frame processing, and reducing the frame length, that like to increase the frame overlap can be considered. しかし、前者は周波数分解能が低下する点で、また、後者は処理量が増大する点で現実的でない。 However, the former in terms frequency resolution is lowered, also the latter is not practical in that the processing amount increases. そこで、実施の形態1では、処理遅延の少ない方法である、時変係数フィルタを用いた構成を採用している。 Therefore, in the first embodiment, a low process of processing delay, when employing a configuration using varying filters.

図4は、雑音抑圧フィルタ係数算出部40の構成例を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing a configuration example of a noise suppression filter coefficient calculation unit 40. 図4において、雑音抑圧フィルタ係数算出部40は、第1の周波数分析部41と、第2の周波数分析部42と、スペクトル比演算部43と、信号平均部44と、信号乗算部45と、フィルタ伝達特性推定部46と、インパルス応答設計部47とを備えている。 4, a noise suppression filter coefficient calculating unit 40 includes a first frequency analysis unit 41, a second frequency analysis unit 42, a spectrum ratio calculating unit 43, and the signal averaging unit 44, a signal multiplier 45, a filter transfer characteristic estimating unit 46, and a impulse response design portion 47.

図4において、第1の周波数分析部41は、主信号である信号m1のパワスペクトルX(ω)を算出する。 4, the first frequency analysis unit 41 calculates the power spectrum X of the signal m1 is the main signal (omega). 第2の周波数分析部42は、雑音参照信号である信号m3のパワスペクトルN1(ω)を算出する。 The second frequency analysis unit 42 calculates power spectrum N1 of the signal m3 is the noise reference signal (omega). ここで、各周波数分析部41および42は、FFT、フィルタバンク、ウェーブレット変換やDCT等、周波数成分のパワーを導出することができる既知の手法を用いることで実現できる。 Here, the frequency analysis unit 41 and 42, can be realized by using FFT, a filter bank, a wavelet transform or DCT, etc., known techniques which can be derived the power of the frequency components.

スペクトル比演算部43は、第1の周波数分析部41によって算出されるパワスペクトルX(ω)と、第2の周波数分析部42によって算出されるパワスペクトルN1(ω)とを入力とし、スペクトル比H(ω)=X(ω)/N1(ω)を導出する。 Spectrum ratio calculating unit 43, the power spectrum X calculated by the first frequency analysis section 41 (omega), and inputs the power spectrum N1 (omega) which is calculated by the second frequency analysis unit 42, the spectrum ratio to derive the H (ω) = X (ω) / N1 (ω). 信号平均部44は、スペクトル比演算部43によって導出されるスペクトル比H(ω)と、判定部10による判定結果Vxとを入力とする。 Signal averaging unit 44, the spectral ratio H (omega) derived by the spectral ratio calculation unit 43, the determination result input and Vx by the judging unit 10. そして、目的音より周囲騒音が支配的である場合(すなわち、Vxの値が“0”である場合)における周波数成分毎の時間平均Ha(ω)を算出する。 Then, if the ambient noise from the target sound is dominant (i.e., the value of Vx is "0" if) calculates the time average Ha of each frequency component in the (omega). 信号乗算部45は、第2の周波数分析部42によって算出されるパワスペクトルN1(ω)と、信号平均部44によって算出される時間平均Ha(ω)とを周波数成分毎に乗算する。 Signal multiplier 45, a power spectrum N1 calculated by the second frequency analysis unit 42 (omega), multiplying the time-averaged Ha calculated by signal averaging unit 44 (omega) for each frequency component. そして、乗算結果をNx(ω)として出力する。 Then, and it outputs the multiplication result as Nx (ω). なお、指向性パターンが異なることやマイクロホンユニットの特性等の原因で、主信号のスペクトルX(ω)に含まれる目的音成分以外の騒音成分のスペクトルの形状やレベルは、雑音参照信号のスペクトルN1(ω)の形状やレベルと必ずしも等しくならない。 Incidentally, because the characteristics of the directional patterns are different or the microphone unit, the spectral shape and the level of noise components other than the target sound component contained in the spectrum X (omega) of the main signal, the spectrum of the noise reference signal N1 (ω) does not necessarily equal to the shape and the level of. 以上に述べたスペクトル比演算部43、信号平均部44、および信号乗算部45は、主信号のスペクトルX(ω)に含まれる目的音成分以外の騒音成分のスペクトルと、雑音参照信号のスペクトルN1(ω)とを一致させるための構成である。 Spectrum ratio calculating unit 43 described above, the signal averaging unit 44 and a signal multiplication unit 45, has a spectrum of noise components other than the target sound component contained in the spectrum X (omega) of the main signal, the spectrum of the noise reference signal N1 (omega) and a structure for matching the. 従って、信号乗算部45の乗算結果として得られるNx(ω)は、主信号のスペクトルX(ω)の中に含まれる雑音成分となる。 Therefore, Nx obtained as the multiplication result of the signal multiplication unit 45 (omega) is a noise component included in the spectral X (omega) of the main signal. 従って、このNx(ω)を、推定雑音スペクトルNx(ω)と呼ぶ。 Therefore, the Nx (ω), referred to as the estimated noise spectrum Nx (ω).

フィルタ伝達特性推定部46は、第1の周波数分析部41によって算出されるパワスペクトルX(ω)と、信号乗算部45によって算出される推定雑音スペクトルNx(ω)とを入力として、雑音抑圧フィルタの伝達特性Hw(ω)を算出する。 Filter transfer characteristic estimating unit 46, as input and power spectrum X calculated by the first frequency analysis section 41 (omega), and the estimated noise spectrum Nx (omega) which is calculated by the signal multiplier unit 45, the noise suppression filter calculating a transfer characteristic Hw (omega). 雑音抑圧フィルタの伝達特性Hw(ω)は、例えばウィナーフィルタ法に基づき、Hw(ω)=(X(ω)−Nx(ω))/X(ω)等によって求めることができる。 Noise suppression filter transfer characteristic Hw (omega), for example based on the Wiener filter method, Hw (ω) = (X (ω) -Nx (ω)) / X (ω) can be obtained by such.

インパルス応答設計部47は、フィルタ伝達特性推定部46によって算出される伝達特性Hw(ω)を目標特性とし、目標特性に対して毎サンプル漸近していくようにフィルタ係数hw(n)を出力する。 Impulse response design unit 47, the transfer characteristic Hw calculated by the filter transfer characteristic estimating unit 46 (omega) and the target characteristic, and outputs the filter coefficient hw (n) as going to every sample asymptotic to the target characteristic .

時変係数フィルタ部50は、インパルス応答設計部47から出力されるフィルタ係数hw(n)に従って、信号m1に対してフィルタリングを行い、マイクロホン装置の出力信号yを生成する。 Time-varying coefficient filter unit 50 in accordance with the filter coefficient hw (n) outputted from the impulse response designing section 47 performs filtering on the signal m1, it generates an output signal y of the microphone device. 以下、図5および図6を用いて、時変係数フィルタ部50の具体的な構成例を説明する。 Hereinafter, with reference to FIGS. 5 and 6, when describing a specific configuration example of the variable coefficient filter unit 50.

図5は、時変係数フィルタ部50の構成例を示す図である。 5, when a diagram illustrating a configuration example of a variable coefficient filter unit 50. 図5において、時変係数フィルタ部50は、n個の信号遅延部と、n+1個の信号増幅部と、n個の信号加算部とを備えている。 5, time-varying coefficient filter unit 50 includes a n number of signal delay unit, and the (n + 1) signal amplifier, and n signal adding unit. なお、図5においては、第1の信号遅延部501、第2の信号遅延部502、第nの信号遅延部503、第1の信号増幅部504、第2の信号増幅部505、第nの信号増幅部506、第1の信号加算部508、および第nの信号加算部509のみを示す。 In FIG. 5, the first signal delay unit 501, a second signal delay unit 502, the signal delay unit 503 of the n, the first signal amplifier 504, a second signal amplifier 505, of the n signal amplifier 506, only the signal adding unit 509 of the first signal addition section 508 and the n.

図5において、各信号遅延部は、従属に接続され、入力した信号を1サンプル遅延させる。 5, the signal delay unit is connected to a subordinate, to 1 sample delay input signal. 各信号増幅部は、入力した信号を増幅して出力する。 Each signal amplifier amplifies and outputs the input signal. 第1の信号増幅部504は、時変係数フィルタ部50に入力される信号m1を増幅する。 First signal amplifier 504 amplifies the signal m1 is inputted to the variable coefficient filter unit 50 when. 第2の信号増幅部505は、第1の信号遅延部501から出力される信号を増幅する。 Second signal amplifier 505 amplifies the signal output from the first signal delay unit 501. 以降、第2の信号増幅部505よりも後段の信号増幅部も第2の信号増幅部505と同様の動作を行う。 Thereafter, operations similar to those in the second signal amplifier 505 signal amplifier of the subsequent stage than the second signal amplifier 505. すなわち、第i+1の信号増幅部は、第iの信号遅延部から出力される信号を増幅する(iは、1からnまでの整数)。 That is, the signal amplifier of the i + 1 amplifies a signal output from the signal delay unit of the i (i is an integer from 1 to n). 第1の信号加算部508は、第1の信号増幅部504から出力される信号と第2の信号増幅部505から出力される信号とを加算する。 First signal addition section 508 adds the signal output from the first signal output from the signal amplifier 504 and the second signal amplifier 505. 第2の信号加算部(図示していない)は、第1の信号加算部508から出力される信号と、第3の信号増幅部(図示していない)から出力される信号とを加算する。 Second signal addition unit (not shown) adds the signals output from the first signal addition section 508, and a signal output from the third signal amplifier (not shown). 以降、第2の信号加算部(図示していない)よりも後段の信号加算部も第2の信号加算部と同様の動作を行う。 Thereafter, the same operation as the second signal addition unit (not shown) subsequent signal addition section also second signal addition section than. すなわち、第jの信号加算部は、第j−1の信号加算部から出力される信号と、第i+1の信号増幅部から出力される信号とを加算する(jは、2からnまでの整数)。 That is, the signal addition unit of the j-th, the signal which is output from the j-1 of the signal addition unit, the (i + 1) of adding the signal output from the signal amplifier (j is from 2 to n integer ). そして、第nの信号加算部509から出力される信号が、出力信号yとなる。 The signal output from the signal addition section 509 of the n is the output signal y. なお、図5に示す構成は、一般的なFIR型フィルタの構成であり、第1から第n+1の信号増幅部の各係数は、インパルス応答設計部47からのフィルタ係数hw(n)に従って変化する。 Note that the structure described in FIG. 5 is a generic FIR filter structure, each coefficient from the first signal amplifier of the n + 1 is changed according to the filter coefficient hw (n) from the impulse response design portion 47 .

図6は、時変係数フィルタ部50の他の構成例を示す図である。 6, when a diagram illustrating another configuration example of the variable coefficient filter unit 50. 図6において、時変係数フィルタ部50は、n個のバンドパスフィルタと、n個の信号増幅部と、信号加算部517とを備えている。 6, time-varying coefficient filter unit 50 includes a n number of band-pass filter, and n-number of signal amplifier, and a signal adding section 517. なお、図6においては、第1のバンドパスフィルタ511、第2のバンドパスフィルタ512、第nのバンドパスフィルタ513、第1の信号増幅部514、第2の信号増幅部515、第nの信号増幅部516、および信号加算部517のみを示している。 In FIG. 6, a first band-pass filter 511, a second band-pass filter 512, band-pass filter 513 of the n, the first signal amplifier 514, a second signal amplifier 515, of the n It shows a signal amplifier 516 and the signal adding unit 517, only.

図6において、各バンドパスフィルタは、入力信号後段に並列に設けられ、時変係数フィルタ部50に入力される信号m1の帯域をn個に分割して出力する。 6, each band pass filter is provided in parallel to the input signal succeeding stage, the band of the signal m1 inputted divided into n output to the variable coefficient filter unit 50 when. 各信号増幅部は、各バンドパスフィルタから出力される信号に対してそれぞれ増幅を行う。 Each signal amplifying unit for amplifying each a signal output from the band-pass filter. 信号加算部517は、各信号増幅部から出力される信号を加算し、加算した結果を出力信号yとして出力する。 Signal adding unit 517 adds the signal output from the signal amplifier, and outputs the result of addition as the output signal y. なお、各信号増幅部の増幅率は、フィルタ伝達特性推定部46から出力される伝達関数Hw(ω)をもとに決定することができる。 Incidentally, the amplification factor of the signal amplifier, the transfer function output from the filter transfer characteristic estimating unit 46 Hw to (omega) can be determined based on. 以上の構成によっても、図5と同様の効果を得ることができる。 By the above configuration, it is possible to obtain the same effect as FIG.

図7は、図1に示す各信号の具体例を示す図である。 Figure 7 is a diagram showing a specific example of each signal shown in FIG. 具体的には、第1のマイクロホンユニット1から出力される信号m1、第2のマイクロホンユニット2から出力される信号m2、第1の信号減算部30から出力される信号m3、および時変係数フィルタ部50から出力される出力信号yの具体例を示す。 Specifically, the signal m1, which is output from the first microphone unit 1, the signal m2 output from the second microphone unit 2, the signal m3 is outputted from the first signal subtraction unit 30 and the time-varying coefficient filter, specific examples of the output signal y output from the section 50. 図7に示すように、信号m3は、信号m2から反射音等の影響が除去され、目的音以外の成分のみ、すなわち、騒音の成分のみを含む信号となっている。 As shown in FIG. 7, the signal m3, the influence of such reflected sound from the signal m2 is removed, only the components other than the target sound, that is, a signal containing only the component of the noise. さらに、時変係数フィルタ部50において主信号m1と雑音参照信号m3とを用いてフィルタ処理を行うことによって、出力信号yとして目的音のみを取り出すことができる。 Further, by performing the filter processing by using the main signal m1 and the noise reference signal m3 in varying filters unit 50 when it is possible to extract only the target sound as the output signal y. 従来の指向性マイクロホンユニットの出力であるm1と、実施の形態1のマイクロホン装置の出力信号yとを比較すると明らかなように、実施の形態1のマイクロホン装置によれば、目的音が発生している状態であるか目的音が発生していない状態であるかを問わず、周囲の騒音を大幅に抑圧することができる。 And m1 is the output of a conventional directional microphone unit, as is apparent from a comparison of the output signal y of the microphone apparatus of the first embodiment, according to the microphone unit of the first embodiment, the target sound is generated regardless of whether the target sound or a state in which there is a state that does not occur, it is possible to greatly suppress the ambient noise.

なお、第1のマイクロホンユニット1と第2のマイクロホンユニット2との位置関係や、各マイクロホンユニット1および2の後段に設けられる各構成の回路によっては、適応フィルタ収束のための因果律を満たすことを目的として、信号減算部30と第2のマイクロホンユニット2との間に信号遅延部を設ける構成としてもよい。 The first microphone unit 1 and the positional relationship and the second microphone unit 2, depending on the circuit of each component provided downstream of the microphone units 1 and 2, to meet the causality for the adaptive filter convergence for the purpose, it may be provided with a signal delay unit between the signal subtraction unit 30 and the second microphone unit 2. この信号遅延部における遅延量は、各マイクロホンユニット1および2の間の距離を音速で割った量以上とすることを目安として決定される。 The amount of delay in the signal delay unit is determined as a measure to be at least an amount obtained by dividing the distance between the microphone units 1 and 2 at the speed of sound.

また、実施の形態1では、第1のマイクロホンユニット1として単一指向性マイクロホンユニットを用いることとしたが、無指向性マイクロホンや超指向性マイクロホンを用いてもよい。 In the first embodiment, it is assumed that use of a single directional microphone unit as the first microphone unit 1 may be used non-directional microphone and super-directional microphone.

なお、上記においては、判定部10は判定結果Vxとして2値で表現される数値を出力した。 In the above, the determination unit 10 outputs the value represented by the binary as the determination result Vx. ここで、判定部10は、多値で表現される信号比率Vaを出力としてもよい。 The determination unit 10 may output a signal ratio Va represented by multivalued. さらに、この場合、適応フィルタ部20は、判定結果(信号比率Va)に応じて学習のスピードを変化させる。 Furthermore, in this case, the adaptive filter section 20, changing the speed of learning in accordance with the determination result (signal ratio Va). 具体的には、信号比率Vaがしきい値よりも大きい場合、適応フィルタ部20は、信号比率Vaが大きくなるほど学習のスピードを上げる。 Specifically, when the signal ratio Va is greater than the threshold value, the adaptive filter unit 20 raises the speed of learning about the signal ratio Va increases. より具体的には、適応フィルタ部20は、信号比率Vaが大きくなるほど、ステップゲインパラメータの値を0.5に近づける。 More specifically, the adaptive filter unit 20, as the signal ratio Va is large, approximate the value of the step gain parameter to 0.5. 一方、信号比率Vaがしきい値以下である場合、適応フィルタ部20は学習を行わない。 On the other hand, if the signal ratio Va is less than the threshold value, the adaptive filter section 20 does not perform learning. より具体的には、ステップゲインパラメータの値を0にする。 More specifically, the value of the step gain parameter to 0.

以上のように、実施の形態1に係るマイクロホン装置は、騒音環境下および反射音場においても理想的な雑音参照信号を得ることができる。 As described above, the microphone apparatus according to the first embodiment, it is possible to obtain an ideal noise reference signal even in the noise environment and reflected sound field. 従って、主信号と雑音参照信号とを利用した雑音抑圧部によって、従来の指向性マイクロホンに比較して大幅に収音S/Nを改善することができる。 Therefore, the noise suppressor using the main signal and the noise reference signal, it is possible to greatly improve the sound collection S / N as compared with the conventional directional microphone. さらに、実施の形態1に係るマイクロホン装置は、雑音抑圧方式として時変係数フィルタを用いた方法を採用することによって、スペクトル減算法を用いる場合に比べて処理遅延を低減することができる。 Further, the microphone apparatus according to the first embodiment, by adopting a method using a varying filters when the noise suppression method, it is possible to reduce the processing delay in comparison with the case of using the spectral subtraction method. 従って、実施の形態1に係るマイクロホン装置は、拡声用途や通話用途等、遅延の少ない処理が要求される用途にも適用することができる。 Accordingly, the microphone apparatus according to the first embodiment, such as public address application and call applications, can also be applied to applications where low latency processing is required.

(実施の形態2) (Embodiment 2)
次に、実施の形態2に係るマイクロホン装置について、図8と図9を用いて説明する。 Next, the microphone apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. なお、実施の形態1に係るマイクロホン装置は、目的音を検出する際に混入する騒音を抑制することを目的とするものであった。 Incidentally, the microphone apparatus according to the first embodiment has been to aim to suppress noise to be mixed in detecting target sound. 実施の形態2に係るマイクロホン装置は、目的音の反射波が検出されることによる目的音の周波数特性歪みを補正することを目的とするものである。 Microphone apparatus according to the second embodiment is for the purpose of correcting the frequency characteristic distortion of the target sound due to the reflected wave of the target sound is detected.

図8において、マイクロホン装置は、第1のマイクロホンユニット1と、第2のマイクロホンユニット2と、判定部10と、適応フィルタ部20と、信号減算部30と、反射情報算出部60と、反射補正部70とを備えている。 8, the microphone apparatus includes a first microphone unit 1, a second microphone unit 2, a determination unit 10, an adaptive filter section 20, and the signal subtraction unit 30, the reflection information calculating unit 60, reflection correcting and a section 70. なお、図8において、実施の形態1と同様の構成要素については、図1と同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。 Incidentally, in FIG. 8, the same components as the first embodiment are denoted by the same reference numerals as FIG. 1, a detailed description.

図8において、反射情報算出部60には、適応フィルタ部20のフィルタ係数が入力される。 8, the reflection information calculating section 60, the filter coefficient of the adaptive filter section 20 is input. 反射情報算出部60は、入力されたフィルタ係数を用いて、反射物の有無や、距離、影響度を推定する。 Reflective information calculating unit 60, using the input filter coefficient, and estimates the presence or absence of a reflection object, the distance, the degree of influence. 反射補正部70は、信号m1を入力として、反射情報算出部60の推定結果に基づいて、目的音の反射の影響によって信号m1に生じている周波数特性歪みを補正する。 Reflection correcting unit 70, as input signals m1, based on the estimation result of the reflected information calculating unit 60 corrects the frequency characteristic distortion caused in the signal m1 by the influence of the reflection of the target sound.

以下、実施の形態2に係るマイクロホン装置について動作を説明する。 Hereinafter, the operation for the microphone device according to the second embodiment will be described.

図8に示すマイクロホン装置においては、信号m1が主信号となる。 In the microphone apparatus illustrated in Figure 8, the signal m1 is the main signal. ここで、第1のマイクロホンユニット1の指向性が単一指向性である場合、第1のマイクロホンユニット1の指向性は、目的音の反射波を除去できるほど鋭くない。 Here, when the first directional microphone unit 1 is unidirectional, the first directional microphone unit 1 is not sharp enough to remove the reflected wave of the target sound. 従って、反射物がマイクロホン装置の近傍に存在した場合、目的音の直接波以外に反射波が同時に収音されるので、検出される音の周波数特性が目的音の直接波と反射波との干渉によって乱れることになる。 Therefore, if the reflecting object is present in the vicinity of the microphone device, interference between the reflected wave other than the direct wave of the target sound is picked up at the same time, the direct wave and the reflected wave of the frequency characteristic of the sound to be detected is the target sound It will be disturbed by. 実施の形態2に係るマイクロホン装置は、反射波の情報が適応フィルタ部20のフィルタ係数に表れることを利用して、目的音の反射の影響によって歪んだ周波数特性を補正する。 Microphone apparatus according to the second embodiment, by utilizing the fact that information of the reflected wave appears in the filter coefficient of the adaptive filter section 20, corrects the frequency characteristics distorted by the influence of reflection of the target sound. これによって、検出される音の周波数特性の自動補正が可能となる。 This allows automatic correction of the frequency characteristic of the sound to be detected.

前述のように、適応フィルタ部20は、信号m2に混入する目的音成分、すなわち、不完全な指向性による目的音の消し残り成分、および、目的音の反射波成分の信号を生成する。 As described above, the adaptive filter section 20, the target sound components to be mixed into the signal m2, i.e., unerased component of the target sound due to incomplete directivity, and to generate a signal of the reflected wave component of the target sound. つまり、目的音の直接波の成分を多く含む信号m1から、目的音の反射波の成分を多く含む信号m2への伝達特性(インパルス応答)は、適応フィルタ部20のフィルタ係数に表現されていることになる。 In other words, the signal m1 which contains a lot of direct wave components of the target sound, the transfer characteristic of the signal m2 which includes many components of the reflected wave of the target sound (impulse response) is represented in the filter coefficient of the adaptive filter section 20 It will be. 従って、このフィルタ係数からその係数のピークを検出することによって、マイクロホンユニットの位置における目的音の直接波が到来する時刻と反射波が到来する時刻との時間差dt(sec)や、反射波を表すピークレベルLrや、反射の強さがわかる。 Therefore, by detecting the peak of the coefficients from the filter coefficients, represents the position time difference and dt (sec) between the time that time a reflected wave direct wave of the target sound comes arrives at the microphone unit, the reflected wave and peak level Lr, the strength of the reflection can be seen. さらに、時間差dtから、目的音の反射波が到来する経路と、直接波が到来する経路との距離差dt×c(ただし、cは音速)がわかる。 Furthermore, from the time difference dt, a path reflected wave of the target sound comes, the distance difference dt × c of the path direct wave arrives (where, c is the sound velocity) is known.

ここで、波長が当該距離差と等しくなる(波長λがλ=dt×cの関係を満たす)周波数の音については、直接波と反射波とが同位相で加算されるので、マイクロホンユニットで検出される音圧レベルが上がる。 Here, the wavelength is equal to the distance difference (wavelength lambda satisfies the relation λ = dt × c) for the sound of the frequency, since the direct wave and the reflected wave are summed in phase, detected by the microphone unit is the sound pressure level is increased. 逆に、波長が当該距離差の1/2と等しくなる(波長λがλ/2=dt×cの関係を満たす)周波数の音については、直接波と反射波とが逆位相となるので、マイクロホンユニットで検出される音圧レベルが下がり、主信号の周波数特性においてディップが発生する。 Conversely, the wavelength is equal to 1/2 of the distance difference (wavelength lambda satisfy the relation of λ / 2 = dt × c) for the sound of the frequency, since the direct wave and the reflected wave are opposite phases, sound pressure level detected by the microphone unit is lowered, a dip occurs in the frequency characteristics of the main signal. また、反射面で完全反射が起こっているとすれば、第1のマイクロホンユニット1から出力される信号には、fa(=c/λ=1/dt)を基本周波数とする高調波部分が強調される、くし型フィルタ状の周波数特性が現れる。 Furthermore, if going completely reflected by the reflecting surface, the signal output from the first microphone unit 1, fa (= c / λ = 1 / dt) harmonic part to the fundamental frequency is emphasized is the, appears frequency characteristic of the comb filter shape.

図9は、反射物がある場合と反射物がない場合とにおけるマイクロホン装置の内部状態の相違を説明する図である。 Figure 9 is a diagram for explaining the differences in the internal state of the microphone unit in the case where there is no reflecting object and if there is a reflector. 図9においては、反射物がある場合と反射物がない場合について、マイクロホンユニット、目的音源(話者)、および反射物の位置関係と、適応フィルタ部20における適応フィルタ係数hadf(n)の値と、信号m1の周波数特性とが示されている。 In Figure 9, for if there is no reflecting object and if there is a reflective object, the microphone unit, a target sound source (speaker), and the positional relationship between the reflector, the value of the adaptive filter coefficients Hadf (n) in the adaptive filter unit 20 When the frequency characteristic of the signal m1 is shown.

図9において、(a1)に示すような話者およびマイクロホンユニットの近傍に反射物がない状態においては、(a2)に示すように、適応フィルタ部20のフィルタ係数には、反射波の影響は現れない。 9, in the absence of reflecting object in the vicinity of the speaker and the microphone unit, as shown in (a1), as shown in (a2), the filter coefficient of the adaptive filter section 20, the influence of the reflected wave It does not appear. さらに、(a3)に示すように、主信号の周波数特性の形状は、比較的平坦になる。 Furthermore, as shown in (a3), the shape of the frequency characteristics of the main signal becomes relatively flat. 一方、(b1)に示すような話者およびマイクロホンの近傍に反射物がある状態においては、(b2)に示すように、適応フィルタ部20のフィルタ係数は、上記時間差dtの部分の値が大きくなる。 On the other hand, in a state where there is a reflective object in the vicinity of the speaker and the microphone as shown in (b1), as shown in (b2), the filter coefficients of the adaptive filter section 20, the value of the portion of the time difference dt is large Become. さらに、(b3)に示すように、主信号の周波数特性に関しても、マイクロホン、目的音源、および反射物の位置関係に応じた周波数特性の歪みが生じている。 Further cause distortion of, as shown in (b3), also in frequency characteristics of the main signal, the frequency characteristics corresponding to the positional relationship of the microphones, the target sound source, and reflector.

以上より、適応フィルタの係数ピークから、上記時間差dtや影響度Lrを算出することができる。 From the above, it is possible from the coefficient peak of the adaptive filter, calculates the time difference dt and the impact Lr. さらに、これらを用いて、反射波の影響で歪んだ周波数特性の補正量を推定することができる。 Furthermore, it is possible to use these to estimate the correction amount of frequency characteristics distorted by the influence of the reflected wave. なお、実際には、特に高音域では、反射面で完全反射が起こっているとみなすことはできない。 In practice, especially in high frequency range it can not be regarded as taking place entirely reflected by the reflecting surface. 反射面で完全反射が起こっているとみなすことができない場合には、反射面の反射特性を仮定して、デコンボリューションのフィルタ設計を行うことが考えられる。 If you can not be regarded as taking place entirely reflected by the reflecting surface, assuming the reflection characteristics of the reflection surface, it is conceivable to perform the deconvolution filter design. また、簡易的に低域特性のみに着目して、1波長が距離差に等しい周波数(fa=1/dt)や、1/2波長が距離差に等しい周波数(fb=1/2dt)等の周波数に対して、例えば、以下の式で補正ゲインを算出する。 Moreover, by focusing only on the simple low-pass characteristics, one wavelength or frequency is equal to the distance difference (fa = 1 / dt), 1/2-wavelength distance difference equal frequency (fb = 1 / 2dt) such for the frequency, for example, to calculate a correction gain the following equation.
中心周波数fa:補正ゲイン=−β1・20log(1+α1・Lr)(dB) Center frequency fa: correction gain = -β1 · 20log (1 + α1 · Lr) (dB)
中心周波数fb:補正ゲイン=+β2・20log(1−α2・Lr)(dB) Center frequency fb: correction gain = + β2 · 20log (1-α2 · Lr) (dB)
この場合、反射情報算出部60からの情報に基づいて中心周波数とバンド幅とゲインとを調整することが可能なイコライザによって、反射補正部70の補正特性Hr(ω)を実現できる。 In this case, by the available equalizer to adjust the center frequency and bandwidth and the gain on the basis of information from the reflection information calculating unit 60 can be realized correction characteristic Hr of reflection correcting unit 70 (omega).

なお、例えばカーナビゲーションの音声認識用途でマイクロホン装置を使用する場合等、使用環境が限定できる場合、適応フィルタ部20のフィルタ係数の検出精度を高めることができる。 Incidentally, for example, such as when using a microphone device in speech recognition applications car navigation, if the use environment can be limited, it is possible to improve the detection accuracy of the filter coefficients of the adaptive filter section 20. 具体的には、初期反射成分のみを対象とし、反射面位置から算出した反射波遅延量に基づいてフィルタ係数の最大値の探索範囲を限定する。 Specifically, it is targeting only the early reflection components, limiting the search range of the maximum value of the filter coefficients based on the reflected wave delay amount calculated from the reflecting surface position.

また、フィルタ係数の最大値は、マイクロホンユニットの指向性タイプによっては、指向性ローブの極性によって、反射波によるピークが正負のどちらに発生するかが反射波の到来方向に依存する場合がある。 The maximum value of the filter coefficients, depending on the directional type microphone unit, the polarity of the directional lobe, either the peak due to reflection wave is generated in both positive and negative may depend on the arrival direction of the reflected wave. その様な構成のときには係数の絶対値に対して最大値を探索する必要がある。 When of such a configuration it is necessary to search the maximum value for the absolute value of the coefficient.

以上のように、実施の形態2によれば、目的音の反射波の影響で歪む周波数特性を補正することができる。 As described above, according to the second embodiment, it is possible to correct the frequency characteristic distorted by the influence of the reflected wave of the target sound. それ故、どの様な使用環境(音場)においても安定して平坦な音圧感度対周波数特性が得られるマイクロホン装置を実現することができる。 Therefore, it is possible to stably even in any kind of environment (sound field) to realize the microphone device obtained a flat sound pressure sensitivity vs. frequency characteristics. 従って、実施の形態2によれば、通話や拡声においては音質改善を図ることができる。 Therefore, according to the second embodiment, it is possible to sound quality improvement in call or loudspeaker. また、特に音声認識用途では反射波が及ぼす周波数特性歪みが誤認識の要因の一つであったが、実施の形態2の構成によって、近傍の反射物の在り無しにかかわらず安定して高い音声認識率を実現することができるようになる。 In particular although the frequency characteristic distortion exerted by the reflected wave was one of the causes of erroneous recognition in the speech recognition applications, the configuration of the second embodiment, stable and high sound regardless without ant reflection of near it is possible to realize the recognition rate.

(実施の形態3) (Embodiment 3)
次に、実施の形態3に係るマイクロホン装置について、図10および図11を用いて説明する。 Next, the microphone apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. 実施の形態3に係るマイクロホン装置は、実施の形態1の構成と実施の形態2の構成とを結合した構成である。 Microphone according to the third embodiment device has a configuration that combines the structure configuration as the second embodiment of the first embodiment.

図10は、実施の形態3に係るマイクロホン装置の構成を示すブロック図である。 Figure 10 is a block diagram showing the configuration of a microphone unit according to the third embodiment. 図10において、マイクロホン装置は、第1のマイクロホンユニット1と、第2のマイクロホンユニット2と、判定部10と、適応フィルタ部20と、信号減算部30と、雑音抑圧フィルタ係数算出部40と、時変係数フィルタ部50と、反射情報算出部60と、反射補正部70とを備えている。 10, the microphone apparatus includes a first microphone unit 1, a second microphone unit 2, a determination unit 10, an adaptive filter section 20, and the signal subtraction unit 30, a noise suppression filter coefficient calculating unit 40, includes a variable coefficient filter unit 50 when, the reflection information calculating section 60, and a reflection correcting unit 70. なお、図10において、実施の形態1または2と同様の構成要素については、図1または図8と同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。 Incidentally, in FIG. 10, the same components as the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1 or FIG. 8, a detailed description.

図10に示す構成と図8に示す構成との相違点は、図8に示す構成の後段に、図1に示す雑音抑圧フィルタ係数算出部40および時変係数フィルタ部50を設けた点である。 Differences from the structure shown in structure and Figure 8 shown in FIG. 10, the subsequent stage of the configuration shown in FIG. 8, in that a noise suppression filter coefficient calculating unit 40 and the time-varying coefficient filter unit 50 shown in FIG. 1 . これによって、図10に示すマイクロホン装置は、反射波による周波数特性の歪みを補正するとともに、雑音抑圧を行うことが可能である。 Thus, the microphone apparatus illustrated in FIG. 10, as well as correcting the distortion of the frequency characteristics due to the reflected wave, it is possible to perform noise suppression.

図11は、実施の形態3に係るマイクロホン装置の他の構成を示すブロック図である。 Figure 11 is a block diagram showing another configuration of a microphone unit according to the third embodiment. 図11において、マイクロホン装置は、第1のマイクロホンユニット1と、第2のマイクロホンユニット2と、判定部10と、適応フィルタ部20と、信号減算部30と、時変係数フィルタ部50と、反射情報算出部60と、反射補正部70と、雑音抑圧かつ反射逆特性フィルタ係数推定部80とを備えている。 11, the microphone apparatus includes a first microphone unit 1, a second microphone unit 2, a determination unit 10, an adaptive filter section 20, and the signal subtraction unit 30, the variable coefficient filter unit 50 when the reflection an information calculator 60, and a reflection correcting unit 70, and a noise suppression and reflection inverse characteristic filter coefficient estimator 80. 図11に示す構成は、反射補正部70の特性を時変係数フィルタ部50の特性に重畳させることによって処理量の削減を行う構成である。 Configuration shown in FIG. 11 is a configuration for reducing the amount of processing by superimposing the characteristics of the reflection correcting unit 70 to the characteristics of the time-varying coefficient filter unit 50.

図11に示す構成の動作が図10に示す構成の動作と異なる点は、雑音抑圧かつ反射逆特性フィルタ係数推定部80の動作である。 Operation of the configuration shown in FIG. 11 is the operation differs from the configuration shown in FIG. 10 is an operation of the noise suppression and reflection inverse characteristic filter coefficient estimator 80. 雑音抑圧かつ反射逆特性フィルタ係数推定部80は、信号m1(主信号)と、信号m3(雑音参照信号)と、反射情報算出部60から出力される信号を入力とする。 Noise suppression and reflection inverse characteristic filter coefficient estimation unit 80, the signal m1 (main signal), the signal m3 (the noise reference signal), and inputs the signal output from the reflection information calculating unit 60. そして、これらの信号に基づいて、雑音抑圧フィルタ特性Hw(ω)=(X(ω)−Nx(ω))/X(ω)と、反射逆特性Hr(ω)を算出する。 Based on these signals, calculates the noise suppression filter characteristic Hw and (ω) = (X (ω) -Nx (ω)) / X (ω), the reflection inverse characteristic Hr of (omega). さらに、{Hw(ω)・Hr(ω)}を目標特性とするフィルタ係数を時変係数フィルタ部50に出力する。 Furthermore, outputs to the variable coefficient filter unit 50 when the filter coefficients to target characteristic {Hw (ω) · Hr (ω)}. これによって、反射波による周波数特性の歪みの補正処理と、雑音抑圧処理とを同時に処理することが可能となる。 Thus, it is possible to process the correction processing of the distortion of the frequency characteristics due to a reflected wave, and a noise suppressing process simultaneously.

以上のように、実施の形態3によれば、実施の形態1と同様、目的音を除去した理想的な雑音参照信号を得ることができる。 As described above, according to the third embodiment, as in the first embodiment, it is possible to obtain an ideal noise reference signal obtained by removing the target sound. また、実施の形態2と同様、主信号と雑音参照信号とを用いた2入力型の雑音抑圧処理と、反射波の影響による周波数特性歪みの補正処理とを同時に行うことができる。 Further, it is possible to perform similarly to the second embodiment, the noise suppressing process of the two-input type and using a main signal and the noise reference signal, and a correction of the frequency characteristic distortion due to the influence of the reflected wave at the same time. その結果、周囲の環境が騒音環境下であっても反射音場であっても、高S/Nでかつ平坦な周波数特性を得ることでき、通話や拡声の音声品質が改善するという効果や、音声認識の認識率が改善するという効果が得られる。 As a result, and the effect of the surrounding environment is also a reflection sound field even under noisy environment, can obtain a high S / N a and flat frequency characteristics, voice call quality and loudspeakers improves, the effect is obtained that the recognition rate of the speech recognition is improved.

(実施の形態4) (Embodiment 4)
次に、実施の形態4に係るマイクロホン装置について、図12および図13を用いて説明する。 Next, the microphone apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 実施の形態4では、マイクロホン装置に到来する全方向の音の内、目的音とみなす方向を変化させる。 In the fourth embodiment, the total direction of the sound arriving at the microphone device, changing the direction regarded as target sound.

図12は、実施の形態4に係るマイクロホン装置の構成を示すブロック図である。 Figure 12 is a block diagram showing the configuration of a microphone unit according to the fourth embodiment. 図12において、マイクロホン装置は、図11に示す構成に加え、検出閾値設定部90をさらに備えている。 12, a microphone device, in addition to the configuration shown in FIG. 11, further comprising a detection threshold setting section 90. なお、図12において、実施の形態3と同様の構成要素については、図11と同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。 Incidentally, in FIG. 12, the same components as in the third embodiment, the same reference numerals as in FIG. 11, a detailed description.

検出閾値設定部90は、判定部10において用いられる閾値の値を設定する。 Detection threshold setting section 90 sets the value of the threshold used in the determination section 10. つまり、実施の形態4の構成が実施の形態3の構成と異なる点は、判定部10において設定される閾値を制御可能にした点である。 That configuration differs from the third embodiment is structure of the fourth embodiment is that you can control the threshold value set in the determination unit 10.

図12においては、判定部10において設定される閾値を変化させることができる。 In Figure 12, it is possible to change the threshold value set in the determination unit 10. この閾値を変化させることで、目的音とみなす音が到来する方向を、正面方向から左右両側にどの角度まで含めるかを変化させることができる。 By varying this threshold, the direction of sound regarded as the target sound comes, it is possible to change the inclusion from the front direction to any angle in the left and right sides. つまり、この閾値を変化させることで、目的音として収音することが可能な角度の範囲を制御することできる。 In other words, by changing the threshold value, it possible to control the angular range capable of picking up a target sound.

例えば、検出閾値設定部90によって上記閾値をth1と設定した場合(図3参照)を考える。 For example, the detection threshold setting unit 90 consider the case of setting the th1 the threshold value (see FIG. 3). この場合、θ1方向(図2および図3参照)から到来する音は目的音とみなされない。 In this case, sound coming from θ1 direction (see FIGS. 2 and 3) are not considered target sound. すなわち、θ1方向から到来する音は雑音とみなされ、雑音参照信号である信号m3にはθ1方向から到来する音の成分が含まれることとなる。 That is, the sound arriving from θ1 direction is regarded as noise, the signal m3 is the noise reference signal and thus to include components of the sound coming from θ1 direction. その結果、最終的な出力においては、θ1方向から到来する音は抑圧されることになる。 As a result, in the final output, so that the sound coming from θ1 direction is suppressed.

一方、閾値をth2と設定した場合(図3参照)、θ1方向から到来する音は目的音とみなされる。 On the other hand, (see FIG. 3) when the threshold value is set th2 and the sound coming from θ1 direction is regarded as the target sound. この場合、雑音参照信号である信号m3にはθ1方向から到来する音の成分が含まれない。 In this case, the signal m3 is the noise reference signal does not contain a component of the sound coming from θ1 direction. その結果、最終的な出力においては、θ1方向から到来する音は目的音として出力されることになる。 As a result, in the final output, sound coming from θ1 direction will be outputted as the target sound.

以上のように、判定部10の閾値を制御することによって、マイクロホン装置が収音可能な角度範囲を制御することが可能となる。 As described above, by controlling the threshold of the determination unit 10, it is possible the microphone device controls the sound pickup possible angles range. ただし、当該角度範囲は、第2のマイクロホンユニット2の指向性死角方向、すなわち正面方向に対してある程度の角度範囲に限られる。 However, the range of angles, the second directional blind spot direction of the microphone unit 2, i.e. limited to a certain angular range with respect to the front direction.

図13は、マイクロホン装置の指向性パターンを示す図である。 Figure 13 is a diagram showing the directivity pattern of the microphone device. 図13(a)は、信号m1の指向性パターンを示す図である。 Figure 13 (a) is a diagram showing the directivity pattern of the signal m1. 図13(b)は、閾値をth2に設定した場合のマイクロホン装置の出力信号yの指向性パターンを示す図である。 13 (b) is a diagram showing the directivity pattern of the output signal y of the microphone device in the case of setting the threshold value th2. 図13(c)は、閾値をth1に設定した場合のマイクロホン装置の出力信号yの指向性パターンを示す図である。 Figure 13 (c) is a diagram showing the directivity pattern of the output signal y of the microphone device in the case of setting the threshold th1. 図13(b)においては、マイクロホン装置の収音可能な角度範囲が、図13(c)に比べて広くなる。 In FIG. 13 (b), the sound pickup possible angular range of the microphone apparatus becomes wider than in FIG. 13 (c). 例えば、しきい値をth2とする場合、角度θ1から到来する音は目的音と判定される。 For example, when the threshold th2, sound coming from the angle θ1 is determined that the target sound. また、当該範囲を外れた部分では大きく感度が減衰している。 Also, large sensitivity at a portion outside the range is attenuated. 一方、図13(c)においては、マイクロホン装置の収音可能な角度範囲が狭く、非常に鋭い指向特性が実現されている。 On the other hand, in FIG. 13 (c), the sound pickup possible angular range of the microphone device is narrow, very sharp directional characteristic is realized. この場合、角度θ1から到来する音は目的音と判定されない。 In this case, sound coming from the angle θ1 is not determined that the target sound.

以上のように、実施の形態4によれば、判定部10のしきい値を変化させることによって、マイクロホン装置の指向性の鋭さを変化させることができる。 As described above, according to the fourth embodiment, by changing the threshold of the determination unit 10 can change the directivity of the sharpness of the microphone device. 一般的に、マイクロホンの指向性は、鋭い死角を形成するよりも鋭い主ビームを形成するほうが困難であるが、実施の形態4によれば、従来にはない鋭い指向性を有するマイクロホン装置を実現することができる。 Generally, directional microphones, sharp but it is difficult better to form a sharp main beam than to form a blind, according to the fourth embodiment, realize a microphone unit having a conventionally no sharp directivity can do.

ここで、実使用上では、指向性の鋭さとマイクロホン装置を使用の使いやすさとは相反するものである。 Here, in the practical use, the ease of use of the use of directional sharpness and the microphone unit are contradictory. ユーザは、鋭い指向性のマイクロホン装置を使用する場合、正面方向を強く意識して用いなければならない。 The user, when using the sharp-directional microphone unit, must be used with conscious of the front direction. 従って、使いやすさと雑音抑圧性能とを両立するためには、マイクロホン装置は、正面からある角度範囲までは一定の感度特性を持ち、それ以外の方向に対する感度減衰が大きくなるような指向特性を有することが望ましい。 Therefore, in order to achieve both ease of use and noise suppression performance, the microphone unit, until a certain angular range from the front has a constant sensitivity characteristic, with directional characteristics as sensitivity attenuation increases for other directions it is desirable. また、収音可能な角度範囲は、マイクロホン装置の用途や収音状況に応じて自由に設定できることが望ましい。 Also, the sound collection possible angles range, it is desirable to be able to freely set depending on the application and the sound collection status of the microphone device. 実施の形態4によれば、マイクロホン装置の指向性は図13に示すように変化する。 According to the fourth embodiment, the directivity of the microphone device changes as shown in FIG. 13. 図13から明らかなように、実施の形態4に係るマイクロホン装置は、マイクロホン装置としての使いやすさと、雑音除去能力の高さとを両立することができることがわかる。 As apparent from FIG. 13, the microphone apparatus according to Embodiment 4, it is understood that it is possible to achieve both ease of use as a microphone device, and the height of the noise removal capability.

(実施の形態5) (Embodiment 5)
次に、実施の形態5に係るマイクロホン装置について図14を用いて説明する。 Next, the microphone apparatus according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 14. なお、実施の形態1〜4に係るマイクロホン装置は、単一指向性マイクロホンユニットと双指向性マイクロホンユニットとを近接して配置し、各マイクロホンユニットから出力される信号を主信号および雑音参照信号とする構成であった。 Incidentally, the microphone apparatus according to Embodiments 1 to 4, and arranged close to the unidirectional microphone units and bidirectional microphone unit, a main signal and the noise reference signal a signal output from the microphone units It was configured to. この構成のメリットは、小型化が可能である点、および指向性合成等の処理が不要であるので安価に実現可能である点である。 The advantage of this arrangement is that it is possible to miniaturize, and in that it is inexpensive to implement since the processing of such directivity synthesis is not required.

一方、ビデオムービーやその他の収音機能を有する機器は、実装面の問題や性能面の問題で、しばしば無指向性または同一特性の指向性を持つ複数のマイクロホンユニットが用いられ、これらのマイクロホンユニットから出力される信号の合成によって指向性を形成する場合がある。 Meanwhile, the apparatus having a video movie or other sound collection function, in the mounting surface of the problems and performance aspects of the problem, often a plurality of microphone units having directivity omnidirectional or identical characteristics are used, these microphone units it may form a directivity by synthesizing signals output from. 複数のマイクロホンユニットからの信号に対して指向性合成を行う処理においては、回路雑音等の問題から、マイクロホンユニット間の間隔としてはある程度(通常1cm〜5cm)の間隔が必要とされる。 In the process of performing directivity synthesis for a signal from a plurality of microphone units, from problems such as circuit noise, as the spacing between the microphone units it is required spacing somewhat (usually 1cm~5cm). そのため、当該処理を行う方法は、上述した実施の形態1〜4より小型化の面では不利である。 Therefore, a method of performing the process is disadvantageous in terms of downsizing than the first to fourth embodiments described above. しかし、当該処理を行う方法は、指向性の設計自由度が高い点や、デジタル処理を用いた可変特性を利用可能である点等、実装面でメリットがある。 However, a method of performing the process, directional design flexibility is high point or, variable characteristic point is available, etc., is advantageous in mounting surface is using digital processing.

そこで、実施の形態5においては、同一の指向特性を持つ複数のマイクロホンユニット(実施の形態5では2個)と、指向性合成部100とを用いて、上記信号m1に相当する主信号と、上記信号m2に相当する雑音参照信号とを得る構成を採用する。 Therefore, in the fifth embodiment, a plurality of microphone units having the same directional characteristics (two in the fifth embodiment), by using the directivity synthesis unit 100, a main signal corresponding to the signal m1, employing the configuration to obtain a noise reference signal corresponding to the signal m @ 2.

図14は、実施の形態5に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図である。 Figure 14 is a diagram showing a part of a configuration of a microphone unit according to the fifth embodiment. 図14において、マイクロホン装置は、第3のマイクロホンユニット3と、第4のマイクロホンユニット4と、指向性合成部100とを備えている。 14, the microphone apparatus comprises a third microphone unit 3, and a fourth microphone unit 4, and a directivity synthesis unit 100. なお、信号m1および信号m2を得た後の構成は、実施の形態1〜4のいずれかの構成が用いられる。 The configuration of the after obtaining the signal m1 and the signal m2, the configuration of any of the first to fourth embodiments is used.

図14において、各マイクロホンユニット3および4は、正面方向を向く軸(図14に示す一点鎖線)上に配置される。 14, the microphone units 3 and 4 are arranged on the axis (dot-dash line shown in FIG. 14) facing the front direction. 各マイクロホンユニット3および4の間の距離はdである。 The distance between the microphone units 3 and 4 is d. 各マイクロホンユニット3および4は、その指向性主軸が正面方向を向くように配置される。 The microphone units 3 and 4, the directivity spindle is disposed so as to face the front direction.

また、指向性合成部100は、第1の信号遅延部101と、第1の信号減算部103と、第2の信号遅延部102と、第2の信号減算部104とを備えている。 Also, directivity synthesis unit 100 includes a first signal delay unit 101, and a first signal subtraction unit 103, and the second signal delay unit 102, and a second signal subtraction unit 104. 第1の信号遅延部101は、第4のマイクロホンユニット4から出力される信号を遅延させる。 The first signal delay unit 101 delays the signal output from the fourth microphone unit 4. 第2の信号遅延部102は、第3のマイクロホンユニット3から出力される信号を遅延させる。 The second signal delay unit 102 delays the signal output from the third microphone unit 3. 第1の信号減算部103は、第3のマイクロホンユニット3から出力される信号から、第1の信号遅延部101から出力される信号を減算する。 First signal subtraction unit 103, the signal output from the third microphone unit 3 subtracts the signal output from the first signal delay unit 101. これによって信号m1が得られる。 This signal m1 is obtained. 第2の信号減算部104は、第4のマイクロホンユニット4から出力される信号から、第2の信号遅延部102から出力される信号を減算する。 Second signal subtraction unit 104, the signal output from the fourth microphone unit 4 subtracts a signal output from the second signal delay unit 102. これによって、信号m2が得られる。 Thus, the signal m2 is obtained.

また、第1の信号遅延部101の遅延量τ1を0≦τ1≦d/c(ただし、cは音速)とすることによって、指向性主軸が正面方向となる2次音圧傾度型の超指向性特性を信号m1として得ることができる。 Further, the delay amount .tau.1 of the first signal delay unit 101 0 ≦ τ1 ≦ d / c (however, c is the sound velocity) and by directional spindle becomes the front direction secondary sound pressure gradient type of super-oriented it can be obtained by sexual characteristics and signal m1. また、第2の信号遅延部102の信号遅延量τ2をτ2=d/cとすることによって、正面方向に指向性の死角が形成される信号(正面方向に指向性の死角が形成されるマイクロホンユニットからの結果として得られる信号)m2を得ることができる。 Further, the microphone by a signal delay amount .tau.2 of the second signal delay unit 102 and τ2 = d / c, the directivity of the blind spot to the signal (front direction directivity blind spot is formed in the front direction is formed it is possible to obtain a result as a signal obtained) m2 from unit.

以上の構成により、信号m1の特性に予め超指向性を実現することで、後段の雑音抑圧処理と組み合わせ、従来の超指向性マイクロホンを大幅に上回る鋭い指向性と雑音抑圧性能を実現することができる。 With the above configuration, by realizing the pre-super-directional to the characteristics of the signal m1, it is possible to achieve a sharp directivity and noise suppression performance over subsequent noise suppressing process and combined, the conventional super-directional microphone significantly it can.

(実施の形態6) (Embodiment 6)
次に、実施の形態6に係るマイクロホン装置について図15を用いて説明する。 It will now be described with reference to FIG. 15 for a microphone apparatus according to the sixth embodiment. 実施の形態6は、実施の形態5と同様、同一の指向特性を持つ複数のマイクロホンユニットを用いて、主信号と雑音参照信号とを得る構成を採用するものである。 Embodiment 6, similarly to the fifth embodiment, by using a plurality of microphone units having the same directivity characteristic, and adopts a configuration to obtain a main signal and the noise reference signal.

図15は、実施の形態6に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図である。 Figure 15 is a diagram showing a part of a configuration of a microphone unit according to the sixth embodiment. マイクロホン装置は、第3のマイクロホンユニット3と、第4のマイクロホンユニット4と、指向性合成部100とを備えている。 Microphone device includes a third microphone unit 3, and a fourth microphone unit 4, and a directivity synthesis unit 100. 各マイクロホンユニット3および4は、正面方向を向く直線(図15に示す点線)に垂直な軸(図15に示す一点鎖線)上に配置される。 The microphone units 3 and 4 are arranged on the axis perpendicular to the straight line (indicated by dashed line in FIG. 15) facing the front direction (dot-dash line shown in FIG. 15). 各マイクロホンユニット3および4は、その指向性主軸が正面方向を向くように配置される。 The microphone units 3 and 4, the directivity spindle is disposed so as to face the front direction. なお、信号m1および信号m2を得た後の構成は、実施の形態1〜4のいずれかの構成が用いられる。 The configuration of the after obtaining the signal m1 and the signal m2, the configuration of any of the first to fourth embodiments is used.

図15において、指向性合成部100は、第1の信号加算部105と、第2の信号減算部104とを備えている。 15, the directivity synthesis unit 100 includes a first signal addition section 105, and a second signal subtraction unit 104. 第1の信号加算部105は、各マイクロホンユニット3および4から出力される信号を加算する。 First signal addition section 105 adds a signal output from the microphone units 3 and 4. これによって主信号である信号m1を得ることができる。 This makes it possible to obtain a signal m1 is the main signal. 第2の信号減算部104は、第4のマイクロホンユニット4から出力される信号から第3のマイクロホンユニット3から出力される信号を減算する。 Second signal subtraction unit 104 subtracts the signal output from the third microphone unit 3 from the signal output from the fourth microphone unit 4. これによって、雑音参照信号である信号m2を得ることができる。 Thereby, it is possible to obtain the signal m2 is the noise reference signal.

図15において、各マイクロホンユニット3および4の間隔がある程度狭い場合、信号m1の指向特性は、マイクロホンユニット単体の場合(実施の形態1〜4)と高域特性を除いてあまり変わらない。 15, when the distance between the microphone units 3 and 4 are somewhat narrow, directivity of the signal m1 is not so different, except the high-frequency characteristics as in the microphone unit alone (Embodiment 1-4). 従って、図15に示す構成では、図14に示す構成と比較して鋭い指向性を得ることはできないが、その半面、振動雑音や回路雑音の低減効果が得られる。 Thus, in the configuration shown in FIG. 15, it is not possible to obtain a sharp directivity compared with the configuration shown in FIG. 14, on the other hand, the effect of reducing vibration noise and circuit noise is obtained. また、正面方向から到来した音は各マイクロホンユニット3および4で同位相で検出されるので、正面方向に指向性の死角が形成された信号m2を得ることができる。 Also, the sound coming from the front direction because it is detected in phase with the microphone units 3 and 4, it is possible to obtain the signal m2 which directivity of the blind spot is formed in the front direction.

(実施の形態7) (Embodiment 7)
次に、実施の形態7に係るマイクロホン装置について図16を用いて説明する。 Next, the microphone apparatus according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG. 16. 実施の形態7は、実施の形態5と同様、同一の指向特性を持つ複数のマイクロホンユニットを用いて、主信号と雑音参照信号とを得る構成を採用するものである。 Embodiment 7, similarly to the fifth embodiment, by using a plurality of microphone units having the same directivity characteristic, and adopts a configuration to obtain a main signal and the noise reference signal.

図16(a)は、実施の形態7に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図である。 Figure 16 (a) is a diagram showing a part of a configuration of a microphone unit according to the seventh embodiment. マイクロホン装置は、第3のマイクロホンユニット3と、第4のマイクロホンユニット4と、指向性合成部100とを備えている。 Microphone device includes a third microphone unit 3, and a fourth microphone unit 4, and a directivity synthesis unit 100. 各マイクロホンユニット3および4の配置は、図15に示す配置と同様である。 Placement of the microphone units 3 and 4 are similar to the arrangement shown in Figure 15. なお、信号m1および信号m2を得た後の構成は、実施の形態1〜4のいずれかの構成が用いられる。 The configuration of the after obtaining the signal m1 and the signal m2, the configuration of any of the first to fourth embodiments is used.

図16(a)において、指向性合成部100は、信号遅延部111と、第2の信号減算部104と、信号増幅部150と、第1の信号減算部103とを備えている。 In FIG. 16 (a), the directivity synthesis unit 100 includes a signal delay unit 111, a second signal subtraction unit 104, a signal amplifier 150, and a first signal subtraction unit 103. 信号遅延部111は、第3のマイクロホンユニット3から出力される信号を入力として信号を遅延させる。 Signal delay unit 111 delays the signal the signal output from the third microphone unit 3 as input. 第2の信号減算部104は、第4のマイクロホンユニット4から出力される信号から、信号遅延部111から出力される信号を減算する。 Second signal subtraction unit 104, the signal output from the fourth microphone unit 4 subtracts a signal output from the signal delay unit 111. これによって雑音参照信号である信号m2を得ることができる。 This makes it possible to obtain the signal m2 is the noise reference signal. 信号増幅部150は、信号遅延部111から出力される信号を定数倍する。 Signal amplifier 150 constant multiple a signal output from the signal delay unit 111. 第1の信号減算部103は、第4のマイクロホンユニット4から出力される信号から、信号増幅部150から出力される信号を減算する。 First signal subtraction unit 103, the signal output from the fourth microphone unit 4 subtracts a signal output from the signal amplifier 150. これによって、主信号である信号m1を得ることができる。 Thereby, it is possible to obtain a signal m1 is the main signal.

図16(a)において、信号m1を得る過程と信号m2を得る過程との違いは、信号m1を得る過程には信号増幅部150が存在することである。 In FIG. 16 (a), the difference between the process of obtaining a process signal m2 to obtain a signal m1 is the process of obtaining a signal m1 is that signal amplification unit 150 is present. 信号m1および信号m2における指向性の死角方向は、信号遅延部111の遅延量τ1によって決まる。 Dead angle directivity in the signal m1 and the signal m2 is determined by the delay amount τ1 of the signal delay unit 111. 例えば、τ1=0である場合、指向性の死角は正面方向となり、τ1=d/cである場合、指向性の死角は正面方向に垂直な方向となる。 For example, if a .tau.1 = 0, the directivity of the blind spot becomes the front direction, when it is τ1 = d / c, the directivity of the blind spot is the direction perpendicular to the front direction. ここでは、目的音の方向に死角ができるように遅延量τ1を設定する。 Here sets the delay amount τ1 so as to be a blind spot in the direction of the target sound. これによって、信号m1および信号m2には、目的音方向以外の他の方向から到来する音の成分が目的音の成分よりも多く含まれることになる。 Thus, the signal m1 and the signal m2, so that the components of the sound coming from other directions other than the target sound direction is contained more than the component of the target sound.

ここで、指向性合成部100で形成される指向性パターンは、目的音の方向については、信号m1と信号m2との間で感度差が大きいことが好ましい。 Here, the directivity pattern formed by the directivity synthesis unit 100, for the direction of the target sound, it is preferred that a large difference in sensitivity between the signal m1 and the signal m @ 2. 一方、目的音の方向以外の方向については、信号m1と信号m2との間で感度特性に差がないことが好ましい。 On the other hand, the direction other than the direction of the target sound, it is preferably no difference in sensitivity characteristics between the signal m1 and the signal m @ 2. これは、複数方向から同時に騒音が到来している状況で、雑音参照信号をもとに主信号に混入する雑音成分を抑圧するためには、図4に示すスペクトル比演算部43の出力が、雑音が到来する方向にかかわらず一定となる必要があるからである。 This is a situation where simultaneous noise from a plurality of directions is coming, in order to suppress the noise component mixed in the main signal based on the noise reference signal, the output of the spectrum ratio calculating unit 43 shown in FIG. 4, noise it is necessary to be constant regardless of the direction of arrival. すなわち、スペクトル比演算部43の出力が雑音の到来方向によって変化すると、ある特定の方向の推定雑音スペクトルNx(ω)しか正確に求まらないことになるからである。 That is because the output of the spectrum ratio calculating unit 43 when changed by arrival direction of the noise, so that only a specific direction of the estimated noise spectrum Nx (omega) is not accurately obtained. 従って、信号m1と信号m2との指向性パターンは、指向性の死角部分のみにおいて形状が異なり、他の部分では形状が同じになることが好ましい。 Therefore, the directivity pattern of the signal m1 and the signal m2 is different in shape only in the blind spot of the directivity, it is preferable that the shape is the same in other parts.

ここで、各マイクロホンユニット3および4からの信号を減算するときに第3のマイクロホンユニット3と第4のマイクロホンユニット4との感度のバランスを崩すと、最も精度が必要な零点、すなわち指向性の死角の部分の感度が上昇する。 Here, the imbalance of sensitivity of the third microphone unit 3 and the fourth microphone unit 4 when subtracting the signals from the microphone units 3 and 4, the most accuracy is required zeros, i.e. directional the sensitivity of portions of the blind spot is increased. この性質を利用して、信号m1側に信号増幅部150を設け、信号増幅率を0.85程度に設定することによって、図16(b)に示すような指向性パターンを得ることができる。 Using this property, a signal amplifier 150 is provided on the signal m1 side, by setting the signal amplification factor of about 0.85, can be obtained directivity pattern, as shown in FIG. 16 (b). 図16(b)は、図16(a)における信号m1および信号m2における指向性パターンを示す図である。 16 (b) is a diagram showing the directivity pattern in the signal m1 and the signal m2 in FIG. 16 (a). 図16(b)に示すように、実施の形態7においては、指向性の死角部分のみにおいて形状が異なり、他の部分では形状がほぼ同じになる指向性パターンを得ることができる。 As shown in FIG. 16 (b), in the seventh embodiment, different shapes only in blind spot of the directivity, the other portions can be obtained directivity pattern shape is substantially the same.

以上のように、実施の形態7によれば、目的音方向に関してのみ感度特性が異なる信号m1および信号m2を得ることができる。 As described above, according to the seventh embodiment, it is possible that the sensitivity characteristic only for the target sound direction obtaining different signals m1 and signal m @ 2. そのため、後段の雑音抑圧処理において良好な抑圧効果を得ることができるようになる。 Therefore, it is possible to obtain a good suppression effect in the noise suppressing process in the subsequent stage.

(実施の形態8) (Embodiment 8)
次に、実施の形態8に係るマイクロホン装置について図17を用いて説明する。 Next, the microphone apparatus according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG. 17. 実施の形態8は、実施の形態5と同様、同一の指向特性を持つ複数のマイクロホンユニットを用いて、主信号と雑音参照信号とを得る構成を採用するものである。 Embodiment 8, similar to the fifth embodiment, by using a plurality of microphone units having the same directivity characteristic, and adopts a configuration to obtain a main signal and the noise reference signal.

図17(a)は、実施の形態8に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図である。 17 (a) is a diagram showing a part of a configuration of a microphone unit according to the eighth embodiment. 図17(a)において、指向性合成部100は、図16(a)に示す構成に加え、角度設定部160と、第2の信号遅延部112をさらに備えている。 In FIG. 17 (a), the directivity synthesis unit 100, in addition to the configuration shown in FIG. 16 (a), an angle setting unit 160 further includes a second signal delay unit 112. なお、信号m1および信号m2を得た後の構成は、実施の形態1〜4のいずれかの構成が用いられる。 The configuration of the after obtaining the signal m1 and the signal m2, the configuration of any of the first to fourth embodiments is used.

図17(a)に示す構成は、角度設定部160をさらに設けるとともに、第4のマイクロホンユニット4の後段に第2の信号遅延部112を設けた点で図16(a)に示す構成と異なる。 Configuration shown in FIG. 17 (a), together with the further provision of the angle setting unit 160, the configuration shown in FIG. 16 at a point providing the second signal delay unit 112 (a) downstream of the fourth microphone unit 4 differs . なお、図17(a)における基本的な動作は図16(a)と同様なので省略する。 The basic operation in FIG. 17 (a) is omitted because it is similar to FIG. 16 (a). 図17(a)における動作のうち図16(a)における動作と異なる点は、角度設定部160によって、目的音方向を変化させることができるようにした点である。 Operation differs in out view 16 of the operation (a) in FIG. 17 (a), the angle setting unit 160, lies in that to be able to change the target sound direction.

角度設定部160は、第1の信号遅延部111の信号遅延量τ1を、0≦τ1≦2d/c(ただし、dはマイクロホンユニットの間隔、cは音速)の範囲で変化させることができるものとする。 Angle setting unit 160, as a signal delay amount .tau.1 of the first signal delay unit 111, 0 ≦ τ1 ≦ 2d / c (however, d is spacing of microphone units, c is the speed of sound) can be varied in the range of to. ここで、第2の信号遅延部112がない場合、第1の信号遅延部111の信号遅延量τ1を上記の範囲で変化させても、正面方向に対して0°から+90°までの範囲でしか目的音方向を変化させることができない。 Here, if there is no second signal delay unit 112, even if the signal delay amount τ1 of the first signal delay unit 111 is changed in the above range, in the range of from 0 ° with respect to the front direction to the + 90 ° It can not only changing the target sound direction. そこで、第2の信号遅延部112を設け、その信号遅延量τ2をτ2=d/cとすることによって、正面方向に対して±90°の範囲で目的音方向を変化させることとしている。 Therefore, the second signal delay unit 112 is provided, the signal delay amount .tau.2 by a τ2 = d / c, is set to changing the target sound direction in a range of ± 90 ° with respect to the front direction.

以上のように、実施の形態8においては、マイクロホン装置の収音方向(目的音方向)を可変にすることが可能となる。 As described above, in the eighth embodiment, it is possible to a sound collection direction of the microphone device (target sound direction) variable. 例えば、図17(b)に示す指向性パターンを実現することも可能であるし、信号遅延部の信号遅延量を変化させることによって、図17(c)に示す指向性パターンを実現することも可能である。 For example, it is also possible to realize a directivity pattern shown in FIG. 17 (b), by changing the signal delay amount of the signal delay unit, also be realized directivity pattern shown in FIG. 17 (c) possible it is. なお、可変遅延特性は、信号遅延部をオールパスフィルタH(ω)=(A+z−1)/(1+A・z−1)で構成し、係数Aを0≦A<1とすることによって簡単に実現することができる。 The variable delay characteristic constitutes a signal delay unit in all-pass filter H (ω) = (A + z-1) / (1 + A · z-1), the coefficients A simply realized by a 0 ≦ A <1 can do. 信号遅延量を変化させる際には、角度設定部160によってこの係数Aを変化させる。 When changing the signal delay amount, the angle setting unit 160 changing the coefficient A. なお、大きな遅延量や、遅延周波数特性の直線性が必要なときには、2次オールパスフィルタおよび/またはオールパスフィルタを従属接続すればよい。 Incidentally, a large amount of delay and, when necessary linearity of the delay-frequency characteristic, a second-order all-pass filter and / or all-pass filter may be cascade-connected.

(実施の形態9) (Embodiment 9)
次に、実施の形態9に係るマイクロホン装置について図18を用いて説明する。 Next, the microphone apparatus according to the ninth embodiment will be described with reference to FIG. 18. 実施の形態9は、実施の形態5と同様、同一の指向特性を持つ複数のマイクロホンユニットを用いて、主信号と雑音参照信号とを得る構成を採用するものである。 Embodiment 9, like in the fifth embodiment, by using a plurality of microphone units having the same directivity characteristic, and adopts a configuration to obtain a main signal and the noise reference signal.

図18(a)は、実施の形態9に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図である。 18 (a) is a diagram showing a part of a configuration of a microphone unit according to the ninth embodiment. マイクロホン装置は、第3のマイクロホンユニット3と、第4のマイクロホンユニット4と、指向性合成部100と、角度設定部160とを備えている。 Microphone device includes a third microphone unit 3, and a fourth microphone unit 4, a directivity synthesis unit 100, and an angle setting unit 160. 各マイクロホンユニット3および4の配置は、図15に示す配置と同様である。 Placement of the microphone units 3 and 4 are similar to the arrangement shown in Figure 15. なお、信号m1および信号m2を得た後の構成は、実施の形態1〜4のいずれかの構成が用いられる。 The configuration of the after obtaining the signal m1 and the signal m2, the configuration of any of the first to fourth embodiments is used.

図18(a)において、指向性合成部100は、第3の信号遅延部121と、第1の信号遅延部101と、第4の信号遅延部122と、第2の信号遅延部102と、第1の信号減算部103と、第2の信号減算部104とを備えている。 In FIG. 18 (a), the directivity synthesis unit 100 includes a third signal delay unit 121, a first signal delay unit 101, a fourth signal delay unit 122, a second signal delay unit 102, a first signal subtracting unit 103, and a second signal subtraction unit 104. 第3の信号遅延部121は、第3のマイクロホンユニット3から出力される信号を遅延させる。 Third signal delay unit 121 delays the signal output from the third microphone unit 3. 第1の信号遅延部101は、第4のマイクロホンユニット4から出力される信号を遅延させる。 The first signal delay unit 101 delays the signal output from the fourth microphone unit 4. 第1の信号減算部103は、第3の信号遅延部121から出力される信号から、第1の信号遅延部101から出力される信号を減算する。 First signal subtraction unit 103, the signal output from the third signal delay unit 121 subtracts the signal output from the first signal delay unit 101. これによって、主信号である信号m1を得ることができる。 Thereby, it is possible to obtain a signal m1 is the main signal. 第4の信号遅延部122は、第4のマイクロホンユニット4から出力される信号を遅延させる。 Fourth signal delay unit 122 delays the signal output from the fourth microphone unit 4. 第2の信号遅延部102は、第3のマイクロホンユニット3から出力される信号を遅延させる。 The second signal delay unit 102 delays the signal output from the third microphone unit 3. 第2の信号減算部104は、第4の信号遅延部122から出力される信号から、第2の信号遅延部102から出力される信号を減算する。 Second signal subtraction unit 104, the signal output from the fourth signal delay unit 122 subtracts the signal output from the second signal delay unit 102. これによって、雑音参照信号である信号m2を得ることができる。 Thereby, it is possible to obtain the signal m2 is the noise reference signal. 角度設定部160は、第1の信号遅延部101の信号遅延量と、第2の信号遅延部102の信号遅延量とを独立して制御する。 Angle setting section 160, a signal delay amount of the first signal delay unit 101, to independently control the amount of signal delay of the second signal delay unit 102.

図18(a)において、信号m1側の構成は、信号m2側の構成に対して対称的に構成される。 In FIG. 18 (a), the configuration of the signal m1 side symmetrically configured for arrangement of a signal m2 side. これによって、信号m1の指向性パタンと信号m2の指向性パターンとは独立に制御されるので、信号m1および信号m2の指向性パターンを、目的音方向の感度に重点を置く設計とすることができる。 Thus, since it is controlled independently of the directivity pattern of the directional pattern and the signal m2 of the signal m1, the directivity pattern of the signal m1 and the signal m2, be designed to focus on the sensitivity of the target sound direction it can. 具体的には、信号m1の指向性パターンを図18(b)に示すように、目的音方向でできるだけ感度が高く、かつ雑音抑圧効果が得られる指向性とする。 Specifically, the directivity pattern of the signal m1 as shown in FIG. 18 (b), the possible sensitivity is high and the directivity of the noise suppression effect can be obtained in the target sound direction. さらに、信号m2の指向性パターンを図18(c)に示すように、指向性の死角方向を目的音方向に一致させるように形成する。 Further, the directivity pattern of the signal m2, as shown in FIG. 18 (c), to form a blind spot directivity to match the target sound direction.

以上のように、実施の形態9では、後段の雑音抑圧処理を補助的に用い、前段の指向性合成によって雑音を積極的に抑圧する。 As described above, in the ninth embodiment, with subsequent noise suppressing process supplementarily actively suppresses noise by preceding directivity synthesis. そのため、実施の形態9では信号m1の指向性パターンを優先して形成する。 Therefore, to form preferentially a directivity pattern of Form 9, signals m1 embodiment. ここで、指向性合成は線形処理であるので、音声波形歪などを起こしにくいという特徴がある。 Here, directivity synthesis is because a linear process, is characterized in that hardly causes such as voice waveform distortion. 一方、雑音抑圧処理は、フィルタ係数が時間的に変化する非線形処理であるので、雑音スペクトル等様々な推定部の誤差によって、音声波形歪を生じる場合がある。 On the other hand, the noise suppression processing, since it is non-linear processing filter coefficient changes with time, the error of the noise spectrum, such as various estimation unit, which may cause sound waveform distortion. このように観点から、図17(b)および(c)に示す指向性パターンを採用するか、図18(b)および(c)に示す指向性パターンを採用するかについては、使用環境(目的音の大きさ、周囲騒音レベル、反射、残響等)や、用途(通話、音声認識、録音等)や、必要とする雑音抑圧量等によって、適宜選択することが好ましい。 Thus in view, or to adopt a directivity pattern shown in FIG. 17 (b) and (c), whether to adopt the directivity pattern shown in FIG. 18 (b) and (c) the use environment (the purpose loudness, the ambient noise level, reflection, reverberation, etc.) and, applications (call, speech recognition, recording, etc.) and, by the noise suppression amount and the like which require, it is preferable to select as appropriate.

(実施の形態10) (Embodiment 10)
次に、実施の形態10に係るマイクロホン装置について図19を用いて説明する。 Next, the microphone apparatus according to the tenth embodiment will be described with reference to FIG. 19. 実施の形態10では、2つのマイクロホンユニットの指向性主軸が異なる方向を向いて設けられている機器において、本発明の雑音抑制処理に必要な主信号および雑音参照信号を得ることを目的とする。 In Embodiment 10, in the apparatus directional main axis of the two microphone units are provided oriented in different directions, and to obtain a main signal and the noise reference signal necessary for the noise suppressing process of the present invention.

図19は、実施の形態10に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図である。 Figure 19 is a diagram showing a part of a configuration of a microphone unit according to the tenth embodiment. マイクロホン装置は、第3のマイクロホンユニット3と、第4のマイクロホンユニット4と、指向性再合成部200とを備えている。 Microphone device includes a third microphone unit 3, and a fourth microphone unit 4, and a directivity recombining unit 200. なお、信号m1および信号m2を得た後の構成は、実施の形態1〜4のいずれかの構成が用いられる。 The configuration of the after obtaining the signal m1 and the signal m2, the configuration of any of the first to fourth embodiments is used.

図19において、各マイクロホンユニット3および4が配置される位置は、図15に示す位置と同様である。 19, positions the microphone units 3 and 4 are arranged is the same as the position shown in FIG. 15. ただし、図19においては、第3のマイクロホンユニット3は、正面方向に対して所定の角度だけ回転した方向に指向性主軸が向けられている。 However, in FIG. 19, a third microphone unit 3 is directed directivity main axis in a direction rotated by a predetermined angle with respect to the front direction. 第4のマイクロホンユニット4は、正面方向に対して所定の角度だけ回転(第3のマイクロホンユニット3とは逆の回転方向)した方向に指向性主軸が向けられている。 Fourth microphone unit 4 is directed directional spindle in the direction (the rotational direction opposite to the third microphone unit 3) by a predetermined angular rotation with respect to the front direction. ここで、第3のマイクロホンユニット3から出力される信号を右チャンネル信号と呼び、第4のマイクロホンユニット4から出力される信号を左チャンネル信号と呼ぶ。 Here, the signal output from the third microphone unit 3 is referred to as a right-channel signal, called a signal output from the fourth microphone unit 4 and the left channel signal.

また、図19において、指向性再合成部200は、信号加算部205と、信号減算部204とを備えている。 Further, in FIG. 19, the directivity recombining unit 200 includes a signal adding section 205, and a signal subtraction unit 204. 信号加算部205は、右チャンネル信号と左チャンネル信号とを加算する。 Signal adding unit 205 adds the right channel signal and the left channel signal. これによって主信号である信号m1を得ることができる。 This makes it possible to obtain a signal m1 is the main signal. 信号減算部204は、左チャンネル信号から右チャンネル信号を減算する。 Signal subtraction unit 204 subtracts the right channel signal from the left channel signal. これによって雑音参照信号である信号m2を得ることができる。 This makes it possible to obtain the signal m2 is the noise reference signal.

なお、図19の構成は、例えばビデオムービーの様にワンポイントステレオマイクロホンが用いられている機器に本発明を適用することを想定している。 The configuration of FIG. 19, it is assumed that the present invention is applied to the device, for example, one-point stereo microphones as the video movie is used. 例えば、この機器では、通常はステレオ収音を行い、目的音として正面方向のみを強調する場合には以下に説明するような指向性の再合成を行うようにしてもよい。 For example, in this device, typically performs stereo sound pickup, only the front direction may be performed directivity resynthesis as described below to emphasize the target sound.

通常のワンポイントステレオマイクロホンでは、再生時の音像定位を考慮に入れて、中央(図19に示す正面方向)から到来する音の位相が左右のマイクロホンユニットにおいて同位相となるように、左右のマイクロホンユニットの振幅および位相特性は同一のものが用いられる。 In a typical one-point stereo microphones, taking into account the sound image localization when reproducing, central as the phase of the sound coming from the (front direction shown in FIG. 19) is the same phase in the left and right microphone unit, the left and right microphone amplitude and phase characteristics of the unit is the same thing is used. また、上述したように、各マイクロホンユニット3および4の指向性の角度は、左右のマイクロホンユニットで等しい角度に設定される。 As described above, the directivity angle of the microphone units 3 and 4 are set equal to the angle at the left and right microphone units. 従って、信号加算部205において右チャンネル信号と左チャンネル信号とを加算することによって、正面方向に指向性がある信号m1が得られる。 Therefore, by adding the right channel signal and the left channel signal the signal addition section 205, the signal m1 in which there is a directivity in the front direction can be obtained. また、信号減算部204において、左チャンネル信号から右チャンネル信号を減算することによって、正面方向に指向性死角を持つ信号m2が得られる。 Further, the signal subtraction unit 204, by subtracting the right channel signal from the left channel signal, the signal m2 having directivity blind spot in the front direction can be obtained. 以上のように、指向性再合成部200によって生成される信号m1および信号m2は、それぞれ、実施の形態1の信号m1および信号m2と同様の信号となる。 As described above, the signal m1 and the signal m2 generated by the directivity recombining unit 200, respectively, the same signal as the signal m1 and the signal m2 of the first embodiment. 従って、信号m1および信号m2を用いて雑音抑圧処理や反射特性歪みの補正処理を行うことが可能である。 Therefore, it is possible to perform correction processing of the noise suppressing process and reflection characteristics distortion using a signal m1 and the signal m @ 2.

以上のようにして、実施の形態10によれば、ワンポイントステレオマイクロホンから出力される信号を利用して、目的音方向の音を強調することができる。 As described above, according to Embodiment 10, by using the signal output from the one-point stereo microphones, it is possible to emphasize the sound of the target sound direction. 従って、ワンポイントステレオマイクロホンを有する機器を例えばズームマイクロホンとして機能させることが可能となる。 Therefore, it is possible to function the device having a one-point stereo microphones for example as a zoom microphone. また、実施の形態10では、ステレオ信号をもとにして指向性の再合成を行うので、ステレオ信号と正面方向の信号とが同時に得られるマルチチャンネル収音にも応用が可能となる。 Further, in the tenth embodiment, since the stereo signals based on performing directivity resynthesis, the stereo signal and the front direction of the signal can be be applied to multi-channel sound collecting simultaneously obtained. なお、ステレオマイクはアナログ回路であっても、上記と同様の効果を得ることができる。 Incidentally, the stereo microphone be an analog circuit, it is possible to obtain the same effect as described above.

(実施の形態11) (Embodiment 11)
次に、実施の形態11に係るマイクロホン装置について図20を用いて説明する。 Next, the microphone apparatus according to Embodiment 11 will be described with reference to FIG. 20. 実施の形態11では、ステレオ信号が生成される機器において、本発明の雑音抑制処理に必要な主信号および雑音参照信号を得ることを目的とする。 In Embodiment 11, in the equipment that the stereo signal is generated, and to obtain a main signal and the noise reference signal necessary for the noise suppressing process of the present invention.

図20は、実施の形態11に係るマイクロホン装置の構成を示す図である。 Figure 20 is a diagram showing a configuration of a microphone unit according to the eleventh embodiment. 図20において、マイクロホン装置は、第5のマイクロホンユニット5と、第6のマイクロホンユニット6と、指向性合成部500と、指向性再合成部200とを備えている。 In Figure 20, the microphone device includes a microphone unit 5 according to the fifth, the microphone unit 6 of the 6, and a directivity synthesis unit 500, a directivity recombining unit 200. 各マイクロホンユニット5および6は、同一特性の無指向性マイクロホンユニットである。 The microphone units 5 and 6 are non-directional microphone unit having the same characteristics. 各マイクロホンユニット5および6の配置位置は、図15に示す配置と同様である。 Location of the microphone units 5 and 6 is similar to the arrangement shown in Figure 15. 指向性合成部500は、各マイクロホンユニット5および6から出力される信号を入力として、右チャンネル信号Rchおよび左チャンネル信号Lchを出力する。 Directivity synthesis unit 500, a signal output from the microphone units 5 and 6 as input and outputs a right-channel signal Rch and left channel signals Lch. 指向性再合成部200は、右チャンネル信号Rchおよび左チャンネル信号Lchを入力として、目的音方向に感度を持つ主信号である信号m1と、目的音方向に指向性死角を持つ雑音参照信号である信号m2とを出力する。 Directivity recombining unit 200 is input with the right channel signal Rch and left channel signals Lch, the signal m1 is a main signal having a sensitivity in the target sound direction is the noise reference signal having a directivity blind spot in the target sound direction and it outputs the signal m2. なお、目的音方向は、正面方向以外の方向も設定可能とする。 Incidentally, the target sound direction is also possible to set a direction other than the front direction.

また、図20において、指向性再合成部200は、逆指向性合成部250と、指向性合成部100とを備えている。 Further, in FIG. 20, the directivity recombining unit 200 includes an inverse directivity synthesis unit 250, a directivity synthesis unit 100. 逆指向性合成部250は、指向性合成部500から出力される信号(右チャンネル信号Rchおよび左チャンネル信号Lch)を入力とする。 Conversely directivity synthesis unit 250 has an input of a signal output from the directivity synthesis unit 500 (the right-channel signal Rch and left channel signals Lch). 逆指向性合成部250は、右チャンネル信号Rchおよび左チャンネル信号Lchから、無指向性の信号を生成する。 Conversely directivity synthesis unit 250, from the right channel signal Rch and left channel signals Lch, generates an omni-directional signal. 指向性合成部100は、実施の形態5において示したものと同様である。 Directivity synthesis unit 100 is the same as that shown in the fifth embodiment. ただし、ここでは、角度設定部160は設けられていない構成とする。 However, here, the angle setting unit 160 configured to not provided. また、図20では、指向性合成部100を図18(a)に示す構成としたが、指向性合成部100は、図15、図16(a)、および図17(a)に示す構成であってもよい。 Further, in FIG. 20, although the directivity synthesis unit 100 has a configuration shown in FIG. 18 (a), the directivity synthesis unit 100, FIG. 15, the configuration shown in FIG. 16 (a), and FIG. 17 (a) it may be.

実施の形態11では、指向性合成部500によって得られたステレオ信号(右チャンネル信号Rchおよび左チャンネル信号Lch)が、逆指向性合成部250によって各マイクロホンユニット5および6から出力された信号に再変換される。 In Embodiment 11, the stereo signal obtained by the directivity synthesis unit 500 (the right-channel signal Rch and left channel signals Lch) is re the signals output from the microphone units 5 and 6 by the reverse directivity synthesis unit 250 It is converted. つまり、ステレオ信号は、2つの無指向性の信号に再変換される。 That is, the stereo signal is reconverted into two omnidirectional signal. さらに、再変換によって得られた無指向性の信号は、指向性合成部100によって所定の方向から到来する目的音を検出するための主信号および雑音参照信号に変換される。 Furthermore, omnidirectional signal obtained by reconversion is converted into a main signal and the noise reference signal for detecting a target sound coming from a predetermined direction by the directivity synthesis unit 100.

ここで、ステレオ信号を出力するための指向性合成部500は、第1の信号遅延部501と、第1の信号減算部521と、第2の信号遅延部502と、第2の信号減算部522とから構成される。 Here, directivity synthesis unit 500 for outputting a stereo signal includes a first signal delay unit 501, a first signal subtraction unit 521, and the second signal delay unit 502, a second signal subtracting unit composed of 522. 第1の信号遅延部501は、第6のマイクロホンユニット6から出力される信号を遅延して出力する。 The first signal delay unit 501 and outputs the delayed signal output from the microphone unit 6 of the sixth. 第1の信号減算部521は、第5のマイクロホンユニット5から出力される信号から、第1の信号遅延部501から出力される信号を減算し、減算の結果得られた信号Rchを出力する。 First signal subtraction unit 521, the signal output from the microphone unit 5 of the fifth, a signal output from the first signal delay unit 501 subtracts, and outputs the resulting signal Rch subtraction. 第2の信号遅延部502は、第5のマイクロホンユニット5から出力される信号を遅延して出力する。 The second signal delay unit 502 and outputs the delayed signal output from the microphone unit 5 according to the fifth. 第2の信号減算部522は、第6のマイクロホンユニット6から出力される信号から、第2の信号遅延部502から出力される信号を減算し、減算の結果得られた信号Lchを出力する。 Second signal subtraction unit 522, the signal output from the sixth microphone unit 6, a signal output from the second signal delay unit 502 subtracts, and outputs the resulting signal Lch subtraction. 以上に述べた指向性合成部500の動作を数式で表現すると、次のようになる。 When representing the operation of the directivity synthesis unit 500 as described above in the formula is as follows.
ここで、左辺のx1およびx2は第5および第6のマイクロホンユニット5および6からそれぞれ出力される信号であり、右辺のRchおよびLchが指向性合成部500から出力されるステレオ信号である。 Here, the left side of x1 and x2 are signals output from the microphone unit 5 and 6 of the fifth and sixth, a stereo signal the right side of the Rch and Lch are output from the directivity synthesis unit 500. なお、指向性合成部500については、一般に用いられている指向性合成のための構成であるので、詳細説明は省略する。 Note that the directivity synthesis unit 500, since it is configured for generally using its dependent directivity synthesis, detailed description thereof will be omitted. なお、式(1)において、1/(1−Hτ4(ω))の部分は、6db/octの周波数特性補正項になる。 In the equation (1), part of the 1 / (1-Hτ4 (ω)) becomes the frequency characteristic correction term of 6db / oct. 実際のマイクロホン装置では補正が行われるが、指向特性とは別に考えられるのでここでは無視している。 Although the actual microphone device is corrected performed, it is ignored here because it is considered separately from the directional characteristics. 指向性合成部500によって得られたステレオ信号(信号Rchおよび信号Lch)をマイクロホンユニットから出力された信号(信号x1および信号x2)に戻すには、式(1)の左辺第2項の行列の逆行列を両辺の左側から掛ければよく、いわゆる逆フィルタによって実現することができる。 To return to the stereo signal obtained by directivity synthesis unit 500 (signal Rch and signal Lch) the output from the microphone unit signal (signal x1 and signal x2), the left side second term of the matrix of formula (1) may be multiplied by the inverse matrix from the left side of both sides, it can be realized by a so-called inverse filter. このことを数式で表現すると(2)、(3)のようになる。 To express this in equation (2) and (3).
従って、信号Rchおよび信号Lchに式(3)の処理を行うことによって、逆指向性合成を実現することができる。 Therefore, by performing the process of formula (3) to the signal Rch and the signal Lch, it is possible to realize an inverse directivity synthesis. 図20に示す逆指向性合成部250は、式(3)を図示したものである。 Conversely directivity synthesis unit 250 shown in FIG. 20 is an illustration of the equation (3). 指向性合成部100は、このようにして得られた信号x1および信号x2から、目的音方向に感度を持つ主信号m1と、目的音方向に指向性死角を持つ雑音参照信号m2とを生成する。 Directivity synthesis unit 100, thus from the signal x1 and signal x2 obtained on, generates a main signal m1 having sensitivity in the target sound direction, and a noise reference signal m2 having directivity blind spot in the target sound direction .

以上のように、実施の形態11では、ワンポイントステレオマイクロホンから出力される信号を利用する。 As described above, in the embodiment 11, utilizing a signal outputted from the one-point stereo microphones. この場合でも、実施の形態10と同様の効果を得ることができる。 In this case, it is possible to obtain the same effect as the tenth embodiment. すなわち、正面方向から到来する目的音の強調、および反射による周波数歪みの補正を行うことができる。 In other words, it is possible to emphasize the target sound coming from the front direction, and the correction of the frequency distortions caused by the reflection performed. また、実施の形態11では、任意の方向から到来する目的音に対応することができる。 Further, in Embodiment 11, it is possible corresponding to the target sound coming from an arbitrary direction.

実施の形態11は、特に、マイクロホンユニットから出力される信号が得られず、ステレオ化された信号のみが入手可能な状態で有効である。 Embodiment 11 is particularly not obtained signal output from the microphone unit, only stereo signal is enabled in available state. 換言すれば、実施の形態11によれば、ステレオ化された信号が生成される機器においても、目的音の主信号および理想的な雑音参照信号を得るための構成を実現することができる。 In other words, according to the eleventh embodiment, even in a device where stereo signals is generated, it is possible to realize a configuration for obtaining a main signal and an ideal noise reference signal of the target sound.

図21は、実施の形態11の応用例を示す図である。 Figure 21 is a diagram showing an application example of the embodiment 11. 図21は、音声記録装置801と、音声再生装置802とからなるシステムを示す図である。 Figure 21 is a diagram showing a voice recording device 801, a system of audio player 802.. 音声記録装置801は、第5および第6のマイクロホンユニット5および6と、指向性合成部500とを備えている。 Audio recording apparatus 801 includes a microphone unit 5 and 6 of the fifth and sixth, a directivity synthesis unit 500. また、記録部803は、音声記録装置801および音声再生装置802に着脱可能な記録媒体である。 The recording unit 803 is a recording medium detachable from the audio recording apparatus 801 and the sound reproducing apparatus 802. 音声再生装置802は、指向性再合成部200とを備えている。 Sound reproducing apparatus 802 is provided with a directivity recombining unit 200. また、図示していないが、音声再生装置802は、実施の形態1〜4のいずれかのマイクロホン装置の構成を備えている。 Although not shown, the speech reproducing device 802 has a configuration of any of the microphone device of the first to fourth embodiments.

図21において、音声記録装置801の記録部803には、信号Rchおよび信号Lchが記録される。 In Figure 21, the recording unit 803 of the audio recording apparatus 801, the signal Rch and signal Lch it is recorded. これによって、記録部803に音声情報が記録されたことになる。 This results in the audio information is recorded in the recording unit 803. 音声情報が記録された記録部803が音声再生装置802に装着されると、音声再生装置802は、記録部803に記録されている情報を読み出す。 When the recording unit 803 the audio information is recorded is mounted to the sound reproducing apparatus 802, the sound reproducing apparatus 802 reads the information recorded in the recording unit 803. 具体的には、信号Rchおよび信号Lchが指向性再合成部200に読みとられる。 Specifically, the signal Rch and signal Lch is read in directivity recombining unit 200. 指向性再合成部200は、読みとった信号Rchおよび信号Lchから、主信号および雑音参照信号を生成する。 Directivity recombining unit 200, the read signal Rch and signal Lch, generates a main signal and the noise reference signal. 主信号および雑音参照信号を用いることによって、目的音に対する雑音抑圧処理を行うことができる。 By using a main signal and the noise reference signal, it is possible to perform noise suppression processing with respect to the target sound.

以上のように、音声記録装置801と音声再生装置802とが別体である場合でも、実施の形態11の構成を実現することができる。 As described above, even if a voice recording device 801 and the audio reproducing apparatus 802 is separate, it is possible to realize a configuration of the eleventh embodiment. すなわち、ビデオムービー等の記録部803に一度記録された信号に対して、再生時に雑音抑圧処理を行うようにすることも可能である。 That is, for a time signal recorded on the recording unit 803 such as a video movie, it is also possible to perform noise suppression processing at the time of reproduction.

図22は、図21に示す音声再生装置の応用例を示す図である。 Figure 22 is a diagram showing an application example of the sound reproducing apparatus shown in FIG. 21. 図22においては、音声再生装置802は、図21において説明した構成に加え、画像表示部900および角度設定部160を備えている。 In Figure 22, the sound reproducing apparatus 802, in addition to the configuration described in FIG. 21, an image display unit 900 and the angle setting unit 160. すなわち、図22に示す音声再生装置802は画像表示機能を備えており、例えば、デジタルビデオカメラ等によって実現される。 That is, the sound reproducing apparatus 802 shown in FIG. 22 is provided with an image display function, for example, realized by a digital video camera or the like.

図22においては、記録部803には、図21において説明した音声情報の他、画像表示部に表示すべき画像情報を記録している。 In Figure 22, the recording unit 803, other audio information described in FIG. 21, it records the image information to be displayed on the image display unit. この音声情報および画像情報は、例えばデジタルビデオカメラで同時に記録された画像(映像)および音声の情報のように、互いに関連する情報である。 The audio information and image information, for example, at the same time as the information of the image recorded (video) and audio in a digital video camera, a related information with each other. この音声情報および画像情報は、音声再生装置802において同時に再生される。 The audio information and image information are reproduced at the same time in the audio reproducing apparatus 802. ここで、音声情報および画像情報の再生中において、ユーザは角度設定部160を用いて角度を指示する。 Here, during the reproduction of the audio information and image information, the user instructs the angle using the angle setting unit 160. このとき、ユーザは、画像表示部に表示された画像を見ながら角度を決定する。 At this time, the user determines the angle while viewing the image displayed on the image display unit. 例えば、画像表示部の画面中央に被写体が表示されているならば、ユーザは、画面中央に対応する方向(すなわち、正面方向)を示す角度を指示する。 For example, if an object in the center of the screen of the image display unit is displayed, the user is the direction corresponding to the center of the screen (i.e., front direction) indicating the angle indicating the. これによって、ユーザは、正面方向から到来する音を目的音として抽出して聞くことができる。 Thus, the user can listen to extract sound coming from the front direction target sound.

なお、他の実施の形態においては、次のような構成も考えられる。 Note that in other embodiments, configurations such as the following is also conceivable. 図23は、他の実施の形態におけるマイクロホン装置の構成の一部を示す図である。 Figure 23 is a diagram showing a part of a configuration of a microphone device according to another embodiment. 図23において、第5のマイクロホンユニット5、第6のマイクロホンユニット6、および指向性合成部500については、図20に示す構成と同様である。 23, the fifth microphone unit 5, the sixth microphone unit 6 and directivity synthesis unit 500, of the same as the configuration shown in FIG. 20. また、指向性再合成部200については、図19に示す構成と同様である。 As for the directivity recombining unit 200, is the same as that shown in FIG. 19. 図23に示す構成によっても、上記と同様の効果を得ることができる。 Even the configuration shown in FIG. 23, it is possible to obtain the same effect as described above. なお、信号m1および信号m2を得た後の構成は実施の形態1〜4のいずれかの構成が用いられる。 The configuration of the after obtaining the signal m1 and the signal m2 is construction of one of the first to fourth embodiments is used.

以上のように、本発明によれば、目的音方向に向けた指向性マイクロホン出力に対して、目的音方向以外の方向について定常および非定常雑音を抑圧することで、小型でありながら超指向性を持つマイクロホンを得ることができる。 As described above, according to the present invention, with respect to directional microphone output toward the target sound direction, by suppressing the steady and non-stationary noise for directions other than the target sound direction, superdirectivity yet small it can be obtained microphone with. また、同時にマイクロホン装置が受ける反射波の周波数特性への影響を除去することができる。 Further, it is possible to eliminate the influence of the frequency characteristics of the reflected wave microphone device receives simultaneously. このように効果から、加法性雑音である騒音と、乗法性雑音である反射波との両方を同時に抑圧可能となり、音場の影響を受けず高S/Nでかつ常に平坦なマイクロホン周波数特性を実現することができる。 For this effective, and noise is additive noise, at the same time allows the suppression of both the reflected wave is a multiplicative noise, a high S / N a and always flat microphone frequency response without the influence of the sound field it can be realized. また雑音抑圧処理部においては、処理遅延を少なくする構成を実現することで、大きな遅延が許されない拡声や通話への応用を可能とする。 In the noise suppression processing unit, by realizing the configuration to reduce the processing delay, increased delay to allow application to loudspeakers and call not allowed. また、前処理となる指向性合成、逆指向性合成、指向性再合成などの組み合わせにより様々な方向の音を抽出したり再生装置側での同様の効果も得られる。 Further, pre-treatment to become directivity synthesis, reverse directivity synthesis, a similar effect in the extraction or reproducing apparatus in various directions of the sound by a combination of such directivity recombining also obtained.

以上のように、本発明のマイクロホン装置および再生装置は、実使用環境の複数の騒音下でも安定に動作するとともに、高S/Nを実現すること等を目的として利用することが可能である。 As described above, the microphone device and the reproducing apparatus of the present invention is to operate stably even more noisy the actual use environment, it is possible to use for the purpose of such to realize a high S / N.

実施の形態1に係るマイクロホン装置の構成を示すブロック図 Block diagram showing the configuration of a microphone unit according to a first embodiment 図1に示す判定部の構成を示す図 Diagram showing a configuration of a determination unit shown in FIG. 1 支配的である音の方向がθ1〜θ3方向である場合における音声検出の状態の例を示す図 It shows an example of a state of the speech detection in case the direction of a dominant sound is θ1~θ3 direction 雑音抑圧フィルタ係数算出部40の構成例を示す図 Diagram illustrating a configuration example of a noise suppression filter coefficient calculating unit 40 時変係数フィルタ部50の構成例を示す図 Diagram illustrating a configuration example of a variable coefficient filter unit 50 when 時変係数フィルタ部50の他の構成例を示す図 Diagram illustrating another configuration example of the variable coefficient filter unit 50 when 図1に示す各信号の具体例を示す図 It shows a specific example of each signal shown in FIG. 1 実施の形態2に係るマイクロホン装置の構成を示すブロック図 Block diagram showing the configuration of a microphone unit according to a second embodiment 反射物がある場合と反射物がない場合とにおけるマイクロホン装置の内部状態の相違を説明する図 Diagram for explaining the differences in the internal state of the microphone unit in the case there is no reflector and when there is a reflecting object 実施の形態3に係るマイクロホン装置の構成を示すブロック図 Block diagram showing the configuration of a microphone unit according to the third embodiment 実施の形態3に係るマイクロホン装置の他の構成を示すブロック図 Block diagram showing another configuration of a microphone unit according to the third embodiment 実施の形態4に係るマイクロホン装置の構成を示すブロック図 Block diagram showing the configuration of a microphone unit according to the fourth embodiment マイクロホン装置の指向性パターンを示す図 It shows a directivity pattern of the microphone system 実施の形態5に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図 It shows a part of the configuration of a microphone unit according to the fifth embodiment 実施の形態6に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図 It shows a part of the configuration of a microphone unit according to the sixth embodiment 実施の形態7に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図 It shows a part of the configuration of a microphone unit according to a seventh embodiment 実施の形態8に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図 It shows a part of the configuration of a microphone unit according to the eighth embodiment 実施の形態9に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図 It shows a part of the configuration of a microphone unit according to a ninth embodiment 実施の形態10に係るマイクロホン装置の構成の一部を示す図 It shows a part of the configuration of a microphone apparatus according to Embodiment 10 実施の形態11に係るマイクロホン装置の構成を示す図 Diagram illustrating the configuration of a microphone unit according to Embodiment 11 実施の形態11の応用例を示す図 Diagram showing an application example of the embodiment 11 図21に示す音声再生装置の応用例を示す図 Diagram showing an application example of the sound reproducing apparatus shown in FIG. 21 他の実施の形態におけるマイクロホン装置の構成の一部を示す図 It shows a part of the configuration of the microphone device according to another embodiment 従来例1のマイクロホン装置の構成を示す図 Diagram illustrating the configuration of a microphone device of the conventional example 1 従来例2のマイクロホン装置の構成を示す図 Diagram illustrating the configuration of a microphone device of the conventional example 2 従来例3のマイクロホン装置の構成を示す図 It shows the configuration of a conventional example 3 of the microphone device

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 第1のマイクロホンユニット2 第2のマイクロホンユニット3 第3のマイクロホンユニット4 第4のマイクロホンユニット10 判定部20 適応フィルタ部30 信号減算部40 雑音抑圧フィルタ係数算出部50 時変係数フィルタ部60 反射情報算出部70 反射補正部90 検出閾値設定部 1 the first microphone unit 2 second microphone unit 3 third microphone unit 4 fourth o'clock microphone unit 10 determination unit 20 adaptive filter 30 the signal subtraction unit 40 noise suppression filter coefficient calculating unit 50 varying filters 60 reflected information calculating unit 70 reflection correcting unit 90 detection threshold setting section

Claims (15)

  1. 目的音方向から到来する目的音を検出するマイクロホン装置であって、 A microphone apparatus for detecting a target sound coming from the target sound direction,
    目的音方向に対して感度を有して検出した結果を示す主信号と、目的音方向に対して感度死角を向けて検出した結果を示す雑音参照信号とを生成する信号生成部と、 A main signal indicating the result of detection with a sensitivity to the target sound direction, a signal generator for generating a noise reference signal indicating the result of detection toward the sensitivity blind spot with respect to the target sound direction,
    前記信号生成部によって生成された雑音参照信号の信号レベルに対する前記主信号の信号レベルの割合を示すレベル比が所定の値よりも大きいか否かを判定する判定部と、 A determination section for determining whether or not the level ratio indicating a ratio of the signal level of the main signal to the signal level of the noise reference signal generated by the signal generating unit is larger than a predetermined value,
    前記信号生成部によって生成された主信号を適応フィルタでフィルタリングすることによって、前記信号生成部によって生成された雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を生成するとともに、前記判定部によって前記レベル比が所定の値よりも大きいと判定された場合のみ、フィルタ係数の学習を行う適応フィルタ部と、 By filtering the main signal generated by the signal generating unit in the adaptive filter, it generates a signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal generated by the signal generating unit, by the determination unit only when the level ratio is determined to be greater than a predetermined value, an adaptive filter unit for performing learning of the filter coefficients,
    記雑音参照信号から、前記適応フィルタ部によって生成された、前記雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を減算する減算部と、 Before Kizatsu sound reference signal, the generated by the adaptive filter section, and a subtraction unit for subtracting a signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal,
    前記主信号と、前記減算部による減算後の雑音参照信号とを用いて、主信号に含まれる雑音の信号成分を抑圧する雑音抑圧部を備え It said main signal and, by using the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit comprises a noise suppressor for suppressing a signal component of the noise contained in the main signal,
    前記雑音抑圧部は、前記主信号と前記減算部による減算後の雑音参照信号とに基づいて、前記主信号から目的音の信号以外の信号成分を抑圧するための雑音抑圧フィルタのフィルタ係数を算出する雑音抑圧フィルタ係数算出部と、 The noise suppressor may calculate the main signal based on the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit, the filter coefficients of the noise suppression filter for suppressing the signal components other than the signal of the target sound from said main signal a noise suppression filter coefficient calculation unit for,
    前記雑音抑圧フィルタ係数算出部によって算出されたフィルタ係数を反映して、前記主信号に対してフィルタリングを行う時変係数フィルタ部とを含む、マイクロホン装置。 The reflecting the filter coefficient calculated by the noise suppression filter coefficient calculating unit, and a variable coefficient filter unit when performing filtering on the main signal, the microphone device.
  2. 目的音方向から到来する目的音を検出するマイクロホン装置であって、 A microphone apparatus for detecting a target sound coming from the target sound direction,
    目的音方向に対して感度を有して検出した結果を示す主信号と、目的音方向に対して感度死角を向けて検出した結果を示す雑音参照信号とを生成する信号生成部と、 A main signal indicating the result of detection with a sensitivity to the target sound direction, a signal generator for generating a noise reference signal indicating the result of detection toward the sensitivity blind spot with respect to the target sound direction,
    前記信号生成部によって生成された雑音参照信号の信号レベルに対する前記主信号の信号レベルの割合を示すレベル比が所定の値よりも大きいか否かを判定する判定部と、 A determination section for determining whether or not the level ratio indicating a ratio of the signal level of the main signal to the signal level of the noise reference signal generated by the signal generating unit is larger than a predetermined value,
    前記信号生成部によって生成された主信号を適応フィルタでフィルタリングすることによって、前記信号生成部によって生成された雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を生成するとともに、前記判定部によって前記レベル比が所定の値よりも大きいと判定された場合のみ、フィルタ係数の学習を行う適応フィルタ部と、 By filtering the main signal generated by the signal generating unit in the adaptive filter, it generates a signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal generated by the signal generating unit, by the determination unit only when the level ratio is determined to be greater than a predetermined value, an adaptive filter unit for performing learning of the filter coefficients,
    記雑音参照信号から、前記適応フィルタ部によって生成された、前記雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を減算する減算部と、 Before Kizatsu sound reference signal, the generated by the adaptive filter section, and a subtraction unit for subtracting a signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal,
    前記適応フィルタ部のフィルタ係数に基づいて、目的音の直接波と反射波との到達時間差に関する情報を算出する反射情報算出部と、 Based on the filter coefficients of the adaptive filter section, and the reflection information calculating unit that calculates information related to the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the target sound,
    前記反射情報算出部によって算出された情報に基づいて、目的音の反射波によって主信号に生じる周波数特性の歪を補正する反射補正部とを備える、マイクロホン装置。 On the basis of the information calculated by the reflection information calculating section, and a reflection correcting unit for correcting the distortion of the frequency characteristics caused in the main signal by the reflected wave of the target sound, the microphone device.
  3. 前記信号生成部は、 The signal generator,
    指向性主軸が目的音方向に向けられて配置される第1のマイクロホンユニットと、 A first microphone unit directional spindle is disposed directed towards the target sound direction,
    指向性の死角方向が目的音方向に向けられて配置される第2のマイクロホンユニットとを含み、 Directivity dead angle direction viewed contains a second microphone unit is arranged directed to the target sound direction,
    第1のマイクロホンユニットからの出力信号を前記主信号、第2のマイクロホンユニットからの出力信号を前記雑音参照信号とする、請求項1または請求項2に記載のマイクロホン装置。 Said main signal an output signal from the first microphone unit, the output signal from the second microphone unit and the noise reference signal, microphone apparatus according to claim 1 or claim 2.
  4. 前記信号生成部における前記雑音参照信号の出力端と前記減算部との間に設けられ、前記適応フィルタ部の適応フィルタの収束条件を満たすように前記雑音参照信号を遅延させる信号遅延部をさらに備える、請求項1または請求項 2に記載のマイクロホン装置。 Provided between the output terminal and the subtraction of the noise reference signal in the signal generating unit further includes a signal delay unit for delaying the noise reference signal so as to satisfy the convergence condition of the adaptive filter of the adaptive filter section , microphone apparatus according to claim 1 or claim 2.
  5. 前記所定の値は変更可能であることを特徴とする、請求項1または請求項 2に記載のマイクロホン装置。 Characterized in that said predetermined value is changeable, microphone apparatus according to claim 1 or claim 2.
  6. 前記信号生成部は、 The signal generator,
    第1のマイクロホンユニットと、 And the first microphone unit,
    前記第1のマイクロホンユニットと同一の特性を有する第2のマイクロホンユニットと、 A second microphone unit with the same characteristics as the first microphone unit,
    前記第1のマイクロホンユニットから出力される信号を所定の遅延量だけ遅延させて出力する遅延部と、 A delay unit for outputting a signal outputted from the first microphone unit is delayed by a predetermined delay amount,
    前記遅延部から出力された信号を増幅する増幅部と、 An amplifying section for amplifying a signal output from the delay unit,
    前記第2のマイクロホンユニットから出力される信号から、前記増幅部によって増幅された信号を減算することによって、主信号を生成する第1の減算部と、 From a signal output from the second microphone unit, by subtracting the amplified signal by the amplification unit, and a first subtraction unit for generating a main signal,
    前記第2のマイクロホンユニットから出力される信号から、前記遅延部から出力された信号を減算することによって、雑音参照信号を生成する第2の減算部とを含み From a signal output from the second microphone unit, by subtracting the signal output from the delay section, and a second subtraction unit for generating a noise reference signal,
    記所定の遅延量は、 前記第2の減算部から出力される雑音参照信号が持つ指向特性の死角方向が目的音方向に向くように設定され、 Before SL predetermined delay amount, the blind spot direction of the directional characteristic noise reference signal output from the second subtracting unit has is set to face the target sound direction,
    前記増幅部における増幅率は、 前記雑音参照信号より前記主信号のほうが目的音方向の感度が高くなるように設定される、請求項1または請求項2に記載のマイクロホン装置。 The amplification factor of the amplifier unit, the more of the main signal from the noise reference signal is set so that the sensitivity of the target sound direction is high, the microphone apparatus according to claim 1 or claim 2.
  7. 前記遅延部において設定される所定の遅延量を変化させる設定部をさらに備える、請求項6に記載のマイクロホン装置。 Further comprising a setting unit for changing the predetermined amount of delay set in the delay unit, the microphone apparatus according to claim 6.
  8. 前記信号生成部は、 The signal generator,
    第1のマイクロホンユニットと、 And the first microphone unit,
    前記第1のマイクロホンユニットと同一の特性を有する第2のマイクロホンユニットと、 A second microphone unit with the same characteristics as the first microphone unit,
    前記第1および第2のマイクロホンユニットから出力される各信号に基づいて、目的音方向に対して感度を有するように主信号を生成するとともに、目的音方向の感度が最小となるように雑音信号を生成する合成部とを含む、請求項1または請求項 2に記載のマイクロホン装置。 Based on the signals output from the first and second microphone unit, and generates a main signal so as to have sensitivity to the target sound direction, the noise signal as the sensitivity of the target sound direction is minimum and a synthesizing unit for generating a microphone apparatus according to claim 1 or claim 2.
  9. 前記信号生成部は、 The signal generator,
    第1のマイクロホンユニットと、 And the first microphone unit,
    前記第1のマイクロホンユニットとは異なる方向に指向性主軸が向けられて配置された第2のマイクロホンユニットと、 A second microphone unit disposed directed directional main axis in a direction different from the first microphone unit,
    前記第1のマイクロホンユニットから出力される信号と、前記第2のマイクロホンユニットから出力される信号とを加算することによって主信号を生成する信号加算部と、 A signal adder for generating a main signal by adding a signal outputted from the first microphone unit, and a signal output from the second microphone unit,
    前記第1のマイクロホンユニットから出力される信号、および前記第2のマイクロホンユニットから出力される信号のいずれか一方から他方を減算することによって雑音参照信号を生成する信号減算部とを含む、請求項1または請求項 2に記載のマイクロホン装置。 The signal output from the first microphone unit, and a signal subtraction unit for generating a noise reference signal by subtracting the other from one of the signal output from the second microphone unit, claims microphone device according to 1 or claim 2.
  10. 前記信号生成部は、 The signal generator,
    第1のマイクロホンユニットと、 And the first microphone unit,
    第1のマイクロホンユニットと同一の特性を有する第2のマイクロホンユニットと、 A second microphone unit with the same characteristics as the first microphone unit,
    前記第1および第2のマイクロホンユニットに基づいて、右チャンネル信号と左チャンネル信号とからなるステレオ信号を生成するステレオ信号生成部と、 Based on the first and second microphone unit, and the stereo signal generator for generating a stereo signal comprising a right channel signal and the left channel signal,
    前記ステレオ信号に基づいて、各マイクロホンユニットから出力される各信号を生成する逆合成部と、 On the basis of the stereo signal, a retrosynthetic unit for generating the signals output from the microphone unit,
    前記逆合成部によって生成された各信号に基づいて、目的音方向に対して感度を有して検出した結果を示す主信号と、目的音方向以外の他の方向から到来する音を目的音よりも高い感度で検出した結果を示す雑音参照信号とを生成する合成部とを含む、請求項1または請求項 2に記載のマイクロホン装置。 Based on the signal generated by the inverse synthesis unit, a main signal indicating the result of detection with a sensitivity to the target sound direction, than the target sound sound coming from other directions other than the target sound direction and a synthesizing unit for generating a noise reference signal indicating the result of detection with high sensitivity, the microphone apparatus according to claim 1 or claim 2.
  11. 前記信号生成部は、 The signal generator,
    第1のマイクロホンユニットと、 And the first microphone unit,
    第1のマイクロホンユニットと同一の特性を有する第2のマイクロホンユニットと、 A second microphone unit with the same characteristics as the first microphone unit,
    前記第1および第2のマイクロホンユニットに基づいて、右チャンネル信号と左チャンネル信号とからなるステレオ信号を生成するステレオ信号生成部と、 Based on the first and second microphone unit, and the stereo signal generator for generating a stereo signal comprising a right channel signal and the left channel signal,
    前記ステレオ信号の右チャンネル信号と前記左チャンネル信号とを加算することによって主信号を生成する信号加算部と、 A signal adder for generating a main signal by adding the right channel signal and the left channel signal of the stereo signal,
    前記ステレオ信号の右チャンネル信号および左チャンネル信号のいずれか一方から他方を減算することによって雑音参照信号を生成する信号減算部とを含む、請求項1または請求項 2に記載のマイクロホン装置。 And a signal subtraction unit for generating a noise reference signal by subtracting the other from one of the right channel signal and the left channel signal of the stereo signal, the microphone apparatus according to claim 1 or claim 2.
  12. 前記適応フィルタ部のフィルタ係数に基づいて、目的音の直接波と反射波との到達時間差に関する情報を算出する反射情報算出部と、 Based on the filter coefficients of the adaptive filter section, and the reflection information calculating unit that calculates information related to the arrival time difference between the direct wave and the reflected wave of the target sound,
    前記反射情報算出部によって算出された情報に基づいて、目的音の反射波によって主信号に生じる周波数特性の歪を補正する反射補正部とをさらに備え、 Based on the information calculated by the reflection information calculating unit further includes a reflection correcting unit for correcting the distortion of the frequency characteristics caused in the main signal by the reflected wave of the target sound,
    前記雑音抑圧部は、前記反射補正部による補正後の主信号と、前記減算部による減算後の雑音参照信号とを用いて、主信号に含まれる雑音の信号成分を抑圧する、請求項1に記載のマイクロホン装置。 It said noise suppression unit includes a main signal after correction by the reflection correcting unit, by using the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit, to suppress a signal component of the noise contained in the main signal, in claim 1 microphone device as claimed.
  13. 前記雑音抑圧フィルタ係数算出部は、 It said noise suppression filter coefficient calculating unit,
    前記主信号のパワスペクトルを算出する第1の周波数分析部と、 A first frequency analysis unit for calculating a power spectrum of the main signal,
    前記減算部による減算後の雑音参照信号のパワスペクトルを算出する第2の周波数分析部と、 A second frequency analysis unit for calculating a power spectrum of the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit,
    前記判定部によって前記レベル比が所定の値よりも小さいと判定された場合にのみ、前記第1の周波数分析部によって算出されたパワスペクトルと、前記第2の周波数分析部によって算出されたパワスペクトルとのパワスペクトル比の時間平均を算出するパワスペクトル比演算部と、 Wherein the determination unit only when the level ratio is determined the Most smaller than a predetermined value, said the power spectrum calculated by the first frequency analysis unit, the power spectrum calculated by the second frequency analysis unit a power spectrum ratio calculating section for calculating a time average of power spectrum ratio between,
    パワスペクトル比演算部によって算出されたパワスペクトル比の時間平均と、前記第2の周波数分析部によって算出されたパワスペクトルとを乗算する乗算部と、 Time average of the power spectrum ratio calculated by the power spectrum ratio calculating unit, and the multiplying unit for multiplying the power spectrum calculated by the second frequency analysis unit,
    前記第1の周波数分析部によって算出されたパワスペクトルと、前記乗算部による乗算結果とに基づいて、前記雑音抑圧フィルタのフィルタ係数を算出する係数算出部とを含む、請求項に記載のマイクロホン装置。 Said first and power spectrum calculated by the frequency analysis unit, based on the multiplication result by the multiplier section, and a coefficient calculation unit that calculates a filter coefficient of the noise suppression filter, microphone according to claim 1 apparatus.
  14. 少なくとも2種類のチャンネルの音声信号を記録する音声記録部と、 A voice recording unit for recording at least two channel audio signals,
    前記記録部に記録されている音声信号に基づいて、目的音方向に対して感度を有して検出した結果を示す主信号と、目的音方向に対して感度死角を向けて検出した結果を示す雑音参照信号とを生成する信号生成部と、 Based on the audio signal recorded in the recording unit, showing the main signal indicating the result of detection with a sensitivity to the target sound direction, the results of detecting toward sensitivity blind spot with respect to the target sound direction a signal generator for generating a noise reference signal,
    前記信号生成部によって生成された雑音参照信号の信号レベルに対する前記主信号の信号レベルの割合を示すレベル比が所定の値よりも大きいか否かを判定する判定部と、 A determination section for determining whether or not the level ratio indicating a ratio of the signal level of the main signal to the signal level of the noise reference signal generated by the signal generating unit is larger than a predetermined value,
    前記信号生成部によって生成された主信号を適応フィルタでフィルタリングすることによって、前記信号生成部によって生成された雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を生成するとともに、前記判定部によって前記レベル比が所定の値よりも大きいと判定された場合のみ、フィルタ係数の学習を行う適応フィルタ部と、 By filtering the main signal generated by the signal generating unit in the adaptive filter, it generates a signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal generated by the signal generating unit, by the determination unit only when the level ratio is determined to be greater than a predetermined value, an adaptive filter unit for performing learning of the filter coefficients,
    記雑音参照信号から、前記適応フィルタ部によって生成された、前記雑音参照信号に含まれる目的音の信号成分を示す信号を減算する減算部と、 Before Kizatsu sound reference signal, the generated by the adaptive filter section, and a subtraction unit for subtracting a signal indicating the signal components of the target sound included in the noise reference signal,
    前記主信号と、前記減算部による減算後の雑音参照信号とを用いて、主信号に含まれる雑音の信号成分を抑圧する雑音抑圧部と、 Said main signal and, by using the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit, and a noise suppressor for suppressing a signal component of the noise contained in the main signal,
    前記雑音抑圧部によって雑音信号成分が抑圧された主信号を再生する再生部とを備え And a reproduction section for reproducing the main signal noise signal component is suppressed by the noise suppressing unit,
    前記雑音抑圧部は、前記主信号と前記減算部による減算後の雑音参照信号とに基づいて、前記主信号から目的音の信号以外の信号成分を抑圧するための雑音抑圧フィルタのフィルタ係数を算出する雑音抑圧フィルタ係数算出部と、 The noise suppressor may calculate the main signal based on the noise reference signal after subtraction by the subtraction unit, the filter coefficients of the noise suppression filter for suppressing the signal components other than the signal of the target sound from said main signal a noise suppression filter coefficient calculation unit for,
    前記雑音抑圧フィルタ係数算出部によって算出されたフィルタ係数を反映して、前記主信号に対してフィルタリングを行う時変係数フィルタ部とを含む 、音声再生装置。 The reflecting the filter coefficient calculated by the noise suppression filter coefficient calculating unit, and a variable coefficient filter unit when performing filtering on the main signal, the sound reproducing apparatus.
  15. 前記音声記録部に記録されている音声信号に関連する映像信号を記録する映像記録部と、 A video recording unit for recording the video signal associated with the audio signal recorded in the audio recording portion,
    前記映像記録部に記録されている映像信号を再生する映像再生部と、 A video reproduction unit for reproducing a video signal recorded on the video recording unit,
    音を強調すべき方向の入力をユーザから受け付ける方向受付部とをさらに備え、 Anda direction accepting portion for accepting an input of a direction should be emphasized sound from the user,
    前記信号生成部は、前記方向受付部によって受け付けられた方向を目的音方向として主信号および雑音参照信号を生成する、請求項14に記載の音声再生装置。 The signal generating unit generates a main signal and the noise reference signal direction received by said directional reception section as the target sound direction, sound reproducing apparatus according to claim 14.
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