JP5129024B2 - 音声入力装置及び音声会議システム - Google Patents
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Description
第1のマイクロホン、第2のマイクロホン及び装着部を含み、音声を入力して音声データを出力する音声入力装置において、
前記第1のマイクロホンに対応する第1の音孔と、
前記第2のマイクロホンに対応する第2の音孔と、
前記第1のマイクロホン及び前記第2のマイクロホンの少なくとも一方の出力に基づく信号処理を行う信号処理部と、
前記信号処理部の出力信号に基づき前記音声データを無線送信する無線送信部とを含み、
前記信号処理部は、前記第1のマイクロホン及び前記第2のマイクロホンの出力に基づく信号処理を行い、
前記第1の音孔と前記第2の音孔との距離が、所与の周波数帯域の音に対して、前記第1の音孔に入射する音声の音圧の強度に対する、前記第1の音孔と前記第2の音孔に入射する音声の差分音圧に含まれる音声成分の強度の比率である音声強度比の位相成分が0dB以下となる距離に設定されていることを特徴とする。
前記所与の周波数帯域は、3.4kHz以下の周波数帯域であってもよい。
第1のマイクロホン、第2のマイクロホン及び装着部を含み、音声を入力して音声データを出力する音声入力装置において、
前記第1のマイクロホンに対応する第1の音孔と、
前記第2のマイクロホンに対応する第2の音孔と、
前記第1のマイクロホン及び前記第2のマイクロホンの少なくとも一方の出力に基づく信号処理を行う信号処理部と、
前記信号処理部の出力信号に基づき前記音声データを無線送信する無線送信部とを含み、
前記信号処理部は、前記第1のマイクロホン及び前記第2のマイクロホンの出力に基づく信号処理を行い、
前記第1の音孔と前記第2の音孔との距離が16.5mm以下となる位置に設けられていることを特徴とする。
棒形状をなすマイク保持部を含み、
前記マイク保持部は、前記第1の音孔を有してもよい。
前記マイク保持部は、脱着可能に構成されていてもよい。
前記信号処理部は、前記マイク保持部の脱着状態を判定する脱着判定部を含み、
前記脱着判定部が前記マイク保持部無しと判定した場合には前記第1のマイクロホンの出力に基づく処理を行い、前記脱着判定部が前記マイク保持部有りと判定した場合には前記第1のマイクロホンと前記第2のマイクロホンの出力に基づく処理を行ってもよい。
前記マイク保持部は、前記第2の音孔を有してもよい。
第1のマイクロホン、第2のマイクロホン及び装着部を含み、音声を入力して音声データを出力する音声入力装置において、
第1のマイクロホンに対応する第1の音孔と、
第2のマイクロホンに対応する第2の音孔と、
前記第1のマイクロホン及び前記第2のマイクロホンの少なくとも一方の出力に基づく信号処理を行う信号処理部と、
前記信号処理部の出力信号に基づき前記音声データを無線送信する無線送信部と、
棒形状をなし、脱着可能に構成されたマイク保持部とを含み、
前記マイク保持部は、前記第1の音孔を有し、
前記信号処理部は、前記マイク保持部の脱着状態を判定する脱着判定部を含み、
前記脱着判定部が前記マイク保持部無しと判定した場合には前記第2のマイクロホンの出力に基づく処理を行い、前記脱着判定部が前記マイク保持部有りと判定した場合には前記第1のマイクロホンと前記第2のマイクロホンの出力に基づく処理を行うことを特徴とする。
前記第1の音孔の断面積と前記第2の音孔の断面積とが等しく構成されていてもよい。
前記第1の音孔の内部空間の容積と前記第2の音孔の内部空間の容積が等しく構成されていてもよい。
前記第1のマイクロホンに対応する第1の振動板と、
前記第2のマイクロホンに対応する第2の振動板とを含み、
前記第1のマイクロホンにおける前記第1の音孔の開口面から前記第1の振動板までの経路長と、前記第2のマイクロホンにおける前記第2の音孔の開口面から前記第2の振動板までの経路長が等しく構成されていてもよい。
前記信号処理部は、前記第1のマイクロホンの出力信号と前記第2のマイクロホンの出力信号との差分信号を生成する処理を含む信号処理を行ってもよい。
前記第1のマイクロホン及び前記第2のマイクロホンに対応する共通振動板を含み、
前記第1のマイクロホンにおける前記第1の音孔の開口面から前記共通振動板までの経路長と、前記第2のマイクロホンにおける前記第2の音孔の開口面から前記共通振動板までの経路長が等しく構成されていてもよい。
前記第1の音孔の断面積は、前記第2の音孔の断面積よりも大きく構成されていてもよい。
前記装着部により、前記第1の音孔と音源想定位置との距離が127mm以下となる位置に装着して使用されてもよい。
前記マイク保持部は、回動、伸縮及び変形の少なくとも1つにより前記第1の音孔と音源想定位置との距離を調節可能に構成されていてもよい。
前記信号処理部は、所与の方向を基準として所与の角度範囲を処理するビームフォーミング処理を行ってもよい。
前記信号処理部は、前記ビームフォーミング処理の有無を切り替える切替処理部を含んでもよい。
前記信号処理部は、マイク感度検出部を含み、
前記切替処理部は、前記マイク感度検出部の検出結果に基づき前記ビームフォーミング処理の有無を切り替えてもよい。
前記信号処理部は、前記信号処理部が前記ビームフォーミング処理を行う方向を変更する変更処理部を含んでもよい。
音声入力装置の傾きを検出する角度検出部を含み、
前記変更処理部は、前記角度検出部の検出結果に基づき前記ビームフォーミング処理を行う方向を変更してもよい。
これらのいずれかに記載の音声入力装置と、
前記音声入力装置から音声データを受信し、音声データを再生する音声再生装置とを含むことを特徴とする。
前記音声入力装置は、前記音声データとともに個別の識別符号を無線送信し、
前記音声再生装置は、前記識別符号を表示する表示部を含んでもよい。
図1は、本実施の形態に係る音声入力装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
上述の音声入力装置1においては、第1の音孔41及び第1の振動板42は本体部10に設けられているが、第1の音孔41及び第1の振動板42はマイク保持部20に設けられていてもよい。図7は、第1の音孔41及び第1の振動板42(図示せず)がマイク保持部20に設けられている音声入力装置2の正面図である。第2の音孔51及び第2の振動板52(図示せず)の位置以外は、音声入力装置1と同じ構成である。なお、第1の振動板42は、第1の振動板位置42−1に設けられ、第2の振動板52は、第2の振動板位置52−1に設けられている。
上述の音声入力装置1及び2においては、第1のマイクロホン40に対応する第1の振動板42と、第2のマイクロホン50に対応する第2の振動板52との2つの振動板を有する構成であったが、第1のマイクロホン40と第2のマイクロホン50が1つの振動板を共有する構成でもよい。すなわち、第1のマイクロホン40は、第1の音孔41と共通振動板45を含んで構成され、第2のマイクロホン50は、第2の音孔51と共通振動板45を含んで構成されてもよい。
音波は、媒質中を進行するにつれ減衰し、音圧(音波の強度・振幅)が低下する。音圧は、音源からの距離に反比例するため、音圧Pは、音源からの距離Rとの関係において、以下の式で表すことができる。
上述したように、音声入力装置1によると、差動マイクの特性により、雑音が除去された、ユーザ音声のみを示す電気信号を取得することが可能になる。ただし、音波は位相成分を含んでいる。そのため、第1及び第2の音孔41,51に入射する音波の位相差による遅延歪を考慮すれば、より精度の高い雑音除去機能を実現した音声入力装置の設計が可能となる。以下、より精度の高い雑音除去機能を実現するために、音声入力装置1が満たすべき条件について説明する。なお、音声入力装置2及び3についても同様の条件が成立する。
以下、本実施の形態に係る音声入力装置1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の音孔41,51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1を製造している。なお、音声入力装置2及び3についても、同様の方法で製造することができる。
以下、音声入力装置1が奏する効果についてまとめる。なお、音声入力装置2及び3についても同様の効果を奏する。
既に説明したとおり、本実施の形態に係る音声入力装置1において、第1の音孔41及び第2の音孔51に入射する音圧は、式(2)(3)で表すことができる。したがって、差動マイクとして検出する音圧ΔP(5)は、以下の式で表すことができる。
図19は、本実施の形態に係る音声会議システムの構成の一例を示す。
Claims (22)
- 第1のマイクロホン、第2のマイクロホン及び装着部を含み、音声を入力して音声データを出力する音声入力装置において、
前記第1のマイクロホンに対応する第1の音孔と、
前記第2のマイクロホンに対応する第2の音孔と、
前記第1のマイクロホン及び前記第2のマイクロホンの少なくとも一方の出力に基づく信号処理を行う信号処理部と、
前記信号処理部の出力信号に基づき前記音声データを無線送信する無線送信部とを含み、
前記第1の音孔の開口面の中心点と前記第2の音孔の開口面の中心点との距離が、
前記第1の音孔の開口面の中心点と前記第2の音孔の開口面の中心点とを結ぶ直線上から入射するユーザ音声の周波数帯域の音に対して、
前記第1の音孔に入射する音声の音圧の強度に対する、前記第1の音孔と前記第2の音孔に入射する音声の差分音圧に含まれる音声成分の強度の比率である音声強度比の位相成分が0dB以下となる距離に設定されていることを特徴とする接話型の音声入力装置。 - 請求項1に記載の音声入力装置において、
前記ユーザ音声の周波数帯域は、3.4kHz以下の周波数帯域であることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1又は2に記載の音声入力装置において、
棒形状をなすマイク保持部を含み、
前記マイク保持部は、前記第1の音孔を有することを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記マイク保持部は、脱着可能に構成されていることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項4に記載の音声入力装置において、
前記信号処理部は、前記マイク保持部の脱着状態を判定する脱着判定部を含み、
前記脱着判定部が前記マイク保持部無しと判定した場合には前記第2のマイクロホンの出力に基づく処理を行い、前記脱着判定部が前記マイク保持部有りと判定した場合には前記第1のマイクロホンと前記第2のマイクロホンの出力に基づく処理を行うことを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記マイク保持部は、前記第2の音孔を有することを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記第1の音孔の断面積と前記第2の音孔の断面積とが等しく構成されていることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記第1の音孔の内部空間の容積と前記第2の音孔の内部空間の容積が等しく構成されていることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記第1のマイクロホンに対応する第1の振動板と、
前記第2のマイクロホンに対応する第2の振動板とを含み、
前記第1のマイクロホンにおける前記第1の音孔の開口面から前記第1の振動板までの経路長と、前記第2のマイクロホンにおける前記第2の音孔の開口面から前記第2の振動板までの経路長が等しく構成されていることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至9のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記信号処理部は、前記第1のマイクロホンの出力信号と前記第2のマイクロホンの出力信号との差分信号を生成する処理を含む信号処理を行うことを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記第1のマイクロホン及び前記第2のマイクロホンに対応する共通振動板を含み、
前記第1のマイクロホンにおける前記第1の音孔の開口面から前記共通振動板までの経路長と、前記第2のマイクロホンにおける前記第2の音孔の開口面から前記共通振動板までの経路長が等しく構成されていることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記第1の音孔の断面積は、前記第2の音孔の断面積よりも大きく構成されていることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至12のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記装着部により、前記第1の音孔と音源想定位置との距離が127mm以下となる位置に取り付けて使用されることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至13のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記マイク保持部は、回動、伸縮及び変形の少なくとも1つにより前記第1の音孔と音源想定位置との距離を調節可能に構成されていることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至14のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記信号処理部は、所与の方向を基準として所与の角度範囲を処理するビームフォーミング処理を行うことを特徴とする音声入力装置。 - 請求項15に記載の音声入力装置において、
前記信号処理部は、前記ビームフォーミング処理の有無を切り替える切替処理部を含むことを特徴とする音声入力装置。 - 請求項16に記載の音声入力装置において、
前記信号処理部は、マイク感度検出部を含み、
前記切替処理部は、前記マイク感度検出部の検出結果に基づき前記ビームフォーミング処理の有無を切り替えることを特徴とする音声入力装置。 - 請求項15乃至17のいずれかに記載の音声入力装置において、
前記信号処理部は、前記信号処理部が前記ビームフォーミング処理を行う方向を変更する変更処理部を含むことを特徴とする音声入力装置。 - 請求項18に記載の音声入力装置において、
音声入力装置の傾きを検出する角度検出部を含み、
前記変更処理部は、前記角度検出部の検出結果に基づき前記ビームフォーミング処理を行う方向を変更することを特徴とする音声入力装置。 - 請求項1乃至19のいずれかに記載の音声入力装置と、
前記音声入力装置から音声データを受信し、音声データを再生する音声再生装置とを含むことを特徴とする音声会議システム。 - 請求項20に記載の音声会議システムにおいて、
前記音声入力装置は、前記音声データとともに個別の識別符号を無線送信し、
前記音声再生装置は、前記識別符号を表示する表示部を含むことを特徴とする音声会議システム。 - 音声を入力して音声データを出力する音声入力装置において、
第1の音孔及び第2の音孔と、
前記第1の音孔及び前記第2の音孔の少なくとも一方の音孔より入力された前記音声に基づいて信号処理を行う信号処理部と、
前記信号処理部の出力信号に基づき前記音声データを無線送信する無線送信部とを含み、
前記第1の音孔の開口面の中心点と前記第2の音孔の開口面の中心点との距離が、
前記第1の音孔の開口面の中心点と前記第2の音孔の開口面の中心点とを結ぶ直線上から入射するユーザ音声の周波数帯域の音に対して、
前記第1の音孔に入射する音声の音圧の強度に対する、前記第1の音孔と前記第2の音孔に入射する音声の差分音圧に含まれる音声成分の強度の比率である音声強度比の位相成分が0dB以下となる距離に設定されていることを特徴とする接話型の音声入力装置。
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