JP5097692B2 - 音声入力装置及びその製造方法、並びに、情報処理システム - Google Patents
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Description
接話型の音声入力装置であって、
第1の振動膜を有する第1のマイクロフォンと、
第2の振動膜を有する第2のマイクロフォンと、
前記第1のマイクロフォンで取得された第1の電圧信号と、前記第2のマイクロフォンで取得された第2の電圧信号との差を示す差分信号を生成する差分信号生成部と、
を含み、
前記第1及び第2の振動膜は、前記差分信号に含まれる雑音成分の強度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記雑音成分の強度に対する比率を示す雑音強度比が、前記差分信号に含まれる入力音声成分の強度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記入力音声成分の強度に対する比率を示す入力音声強度比よりも小さくなるように配置されている。
ォンで取得された第1及び第2の電圧信号の差を示す差分信号を、雑音成分が除去された、入力音声を示す信号とみなすことができる。そのため、本発明によると、差分信号を生成するだけの単純な構成で雑音除去機能を実現することが可能な音声入力装置を提供することができる。
主面に凹部が形成された基部をさらに含み、
前記第1の振動膜は前記凹部の底面に設置され、
前記第2の振動膜は前記主面に設置されていてもよい。
前記基部が、前記凹部に連通する開口が、前記主面における前記第2の振動膜の形成領域よりも、前記入力音声のモデル音源の近くに配置されるように設置されていてもよい。
前記凹部は、前記開口と前記第2の振動膜の形成領域との間隔よりも浅くてもよい。
主面に、第1の凹部と、前記第1の凹部よりも浅い第2の凹部が形成された基部をさらに含み、
前記第1の振動膜は前記第1の凹部の底面に設置され、
前記第2の振動膜は前記第2の凹部の底面に設置されていてもよい。
前記基部が、前記第1の凹部に連通する第1の開口が、前記第2の凹部に連通する第2の開口よりも、前記入力音声のモデル音源の近くに配置されるように設置されていてもよい。
前記第1及び第2の凹部の深さの差は、前記第1及び第2の開口の間隔よりも小さくて
もよい。
前記基部が、前記入力音声が、第1及び第2の振動膜に同時に到着するように設置されてもよい。
前記第1及び第2の振動膜は、法線が平行になるように配置されていてもよい。
前記第1及び第2の振動膜は、法線が同一直線とならないように配置されていてもよい。
前記第1及び第2のマイクロフォンは、半導体装置として構成されていてもよい。
前記第1及び第2の振動膜の中心間距離は、5.2mm以下であってもよい。
第1の振動膜を有する第1のマイクロフォンと、第2の振動膜を有する第2のマイクロフォンと、前記第1のマイクロフォンで取得された第1の電圧信号と、前記第2のマイクロフォンで取得された第2の電圧信号との差を示す差分信号を生成する差分信号生成部と、を含む接話型の音声入力装置と、
前記差分信号に基づいて、前記音声入力装置に入力された音声情報の解析処理を行う解析処理部と、
を含み、
前記音声入力装置は、
前記第1及び第2の振動膜が、前記差分信号に含まれる雑音成分の強度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記雑音成分の強度に対する比率を示す雑音強度比が、前記差分信号に含まれる入力音声成分の強度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記入力音声成分の強度に対する比率を示す入力音声強度比よりも小さくなるように配置されている。
ため、この差分信号を解析処理することによって、入力音声に基づく種々の情報処理が可能になる。
第1の振動膜を有する第1のマイクロフォンと、第2の振動膜を有する第2のマイクロフォンと、前記第1のマイクロフォンで取得された第1の電圧信号と、前記第2のマイクロフォンで取得された第2の電圧信号との差を示す差分信号を生成する差分信号生成部と、通信処理部と、を含む接話型の音声入力装置と、
前記差分信号に基づいて、前記音声入力装置に入力された音声情報の解析処理を行うホストコンピュータと、
を含み、
前記音声入力装置は、
前記第1及び第2の振動膜が、前記差分信号に含まれる雑音成分の強度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記雑音成分の強度に対する比率を示す雑音強度比が、前記差分信号に含まれる入力音声成分の強度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記入力音声成分の強度に対する比率を示す入力音声強度比よりも小さくなるように配置されており、
前記通信処理部によって、前記ホストコンピュータとのネットワークを介した通信処理を行う。
第1の振動膜を有する第1のマイクロフォンと、第2の振動膜を有する第2のマイクロフォンと、前記第1のマイクロフォンで取得された第1の電圧信号と、前記第2のマイクロフォンで取得された第2の電圧信号との差を示す差分信号を生成する差分信号生成部と、を含む、雑音成分を除去する機能を有する接話型の音声入力装置を製造する方法であって、
前記第1及び第2の振動膜の中心間距離Δrと雑音の波長λとの比率を示すΔr/λの値と、前記差分信号に含まれる前記雑音成分の強度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記雑音成分の強度に対する比率を示す雑音強度比との対応関係を示すデータを用意する手順と、
前記データに基づいて、前記Δr/λの値を設定する手順と、
設定された前記Δr/λの値、及び、前記雑音の波長に基づいて、前記中心間距離を設定する手順と、
を含む。
前記Δr/λの値を設定する手順では、
前記データに基づいて、前記雑音強度比が、前記差分信号に含まれる入力音声成分の強度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記入力音声成分の強度に対する比率を示す入力音声強度比よりも小さくなるように、前記Δr/λの値を設定してもよい。
前記入力音声強度比は、前記入力音声の振幅成分に基づく強度比であってもよい。
前記雑音強度比は、前記雑音成分の位相差に基づく強度比であってもよい。
はじめに、図1〜図3を参照して、本発明を適用した実施の形態に係る音声入力装置1の構成について説明する。なお、以下に説明する音声入力装置1は、接話式の音声入力装置であって、例えば、携帯電話やトランシーバー等の音声通信機器や、入力された音声を解析する技術を利用した情報処理システム(音声認証システム、音声認識システム、コマンド生成システム、電子辞書、翻訳機や、音声入力方式のリモートコントローラなど)、あるいは、録音機器やアンプシステム(拡声器)、マイクシステムなどに適用することができる。
以下、本実施の形態に係る音声入力装置が採用する音声除去原理、及び、これを実現するための条件について説明する。
はじめに、本実施の形態に係る音声入力装置の雑音除去原理について説明する。
本実施の形態に係る音声入力装置は、先に説明したように、第1及び第2の電圧信号の差分を示す差分信号を、雑音を含まない入力音声信号であるとみなす。この音声入力装置によると、差分信号に含まれる雑音成分が、第1又は第2の電圧信号に含まれる雑音成分よりも小さくなれば、雑音除去機能が実現できたと評価することができる。詳しくは、差分信号に含まれる雑音成分の強度の、第1又は第2の電圧信号に含まれる雑音成分の強度に対する比を示す雑音強度比が、差分信号に含まれる音声成分の強度の、第1又は第2の
電圧信号に含まれる音声成分の強度に対する比を示す音声強度比よりも小さくなれば、この雑音除去機能が実現されたと評価することができる。
/R sinωt項は振幅成分の強度比を示す。入力音声成分であっても、位相差成分は、振幅成分に対するノイズとなるため、入力音声(ユーザの音声)を精度よく抽出するためには、位相成分の強度比が、振幅成分の強度比よりも充分に小さいことが必要である。すなわち、sinωt−sinωt−αと、Δr/R sinωtとは、
以下、本実施の形態に係る音声入力装置の製造方法について説明する。本実施の形態では、第1及び第2の振動膜12,22の中心間距離Δrと雑音の波長λとの比率を示すΔr/λの値と、雑音強度比(雑音の位相成分に基づく強度比)との対応関係を示すデータを利用して、音声入力装置を製造する。
以下、本実施の形態に係る音声入力装置が奏する効果について説明する。
次に、本発明を適用した第2の実施の形態に係る音声入力装置について、図7を参照して説明する。
、基部70は、d≦ΔGを満たしていてもよい。基部70は、2d=ΔGを満たしていてもよい。なお、ΔGは5.2mm以下であってもよい。あるいは、基部70は、第1及び第2の振動膜12,22の中心間を結ぶ直線距離が5.2mm以下になるように構成されていてもよい。
Claims (3)
- 第1の振動膜を有する第1のマイクロフォンと、第2の振動膜を有する第2のマイクロ
フォンと、前記第1のマイクロフォンで取得された第1の電圧信号と、前記第2のマイク
ロフォンで取得された第2の電圧信号との差を示す差分信号を生成する差分信号生成部と
、を含み、前記第1のマイクロフォンは、前記音声入力装置の表面に形成された第1の開
口と連通する基部表面に設けられ、前記第2のマイクロフォンは、前記音声入力装置の表
面に形成された第2の開口と連通する基部表面に設けられた接話型の音声入力装置を製造
する方法であって、
前記第1の開口と、前記第2の開口との中心間距離Δrと雑音の波長λとの比率を示す
Δr/λの値と、前記第1の開口と前記第2の開口とを結ぶ直線上から入射し、入力音声
と前記入力音声に比べて音源が遠い位置に存在する雑音とを含む音圧に対して、前記差分
信号に含まれる雑音成分の強度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記雑音成分
の強度に対する比率を示す雑音強度比との対応関係を示すデータを用意する手順と、
前記データに基づいて、前記雑音強度比が、前記差分信号に含まれる入力音声成分の強
度の、前記第1又は第2の電圧信号に含まれる前記入力音声成分の強度に対する比率を示
す入力音声強度比よりも小さくなるように、前記Δr/λの値を設定する手順と、
設定された前記Δr/λの値、及び、前記雑音の波長に基づいて、前記中心間距離Δr
を設定する手順と、
を含む音声入力装置の製造方法。 - 請求項1に記載の音声入力装置の製造方法において、
前記入力音声強度比は、前記入力音声の振幅成分に基づく強度比である音声入力装置の
製造方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の音声入力装置の製造方法において、
前記雑音強度比は、前記雑音成分の位相差に基づく強度比である音声入力装置の製造方
法。
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