JPH05173582A - 雑音低減装置 - Google Patents
雑音低減装置Info
- Publication number
- JPH05173582A JPH05173582A JP3357824A JP35782491A JPH05173582A JP H05173582 A JPH05173582 A JP H05173582A JP 3357824 A JP3357824 A JP 3357824A JP 35782491 A JP35782491 A JP 35782491A JP H05173582 A JPH05173582 A JP H05173582A
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- JP
- Japan
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- microphone
- microphones
- output
- component
- vibration
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- Granted
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通常の一対のマイクロホンを用いて振動雑音
を除去する。機器の小型化に貢献し、中域、高域でも振
動雑音を除去する。更に、収音品質の低下を防止し、マ
イク素子の感度等の調整を不要としてコストアップを防
止する。 【構成】 振動雑音には逆相、音声信号には同相になる
ようにマイクロホン１、２が近接配置される。マイクロ
ホン１、２の出力から主要入力（Ｓ＋ｎ）、参照入力
（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。適応フイルタ９では、
主要入力中の振動雑音成分ｎに類似する信号Ｙが形成さ
れる。該信号Ｙが加算器８にて主要入力から減算され、
雑音成分ｎが最小化される。
を除去する。機器の小型化に貢献し、中域、高域でも振
動雑音を除去する。更に、収音品質の低下を防止し、マ
イク素子の感度等の調整を不要としてコストアップを防
止する。 【構成】 振動雑音には逆相、音声信号には同相になる
ようにマイクロホン１、２が近接配置される。マイクロ
ホン１、２の出力から主要入力（Ｓ＋ｎ）、参照入力
（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。適応フイルタ９では、
主要入力中の振動雑音成分ｎに類似する信号Ｙが形成さ
れる。該信号Ｙが加算器８にて主要入力から減算され、
雑音成分ｎが最小化される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、雑音低減装置、特に
マイクロホン出力の雑音成分を低減させる雑音低減装置
に関する。
マイクロホン出力の雑音成分を低減させる雑音低減装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロホンは、音波の音圧の変化を振
動板の機械的な振動に変換し、該振動に基づき電気音響
変換系を動作させる構造のものが多い。従って、マイク
ロホンで収音する際、何らかの要因によって振動板に影
響が及ぼされると雑音が発生することになる。
動板の機械的な振動に変換し、該振動に基づき電気音響
変換系を動作させる構造のものが多い。従って、マイク
ロホンで収音する際、何らかの要因によって振動板に影
響が及ぼされると雑音が発生することになる。
【０００３】上述の要因が振動であれば振動による雑音
〔以下、これを振動雑音と称する〕が発生する。例え
ば、カメラ一体型ＶＴＲ、テープレコーダ等のように、
テープ駆動系が設けられている電子機器では、機械的な
振動が不可避的に生ずる。このような電子機器に設けら
れているマイクロホンでは、機械的な振動によって振動
雑音が発生してしまうものである。
〔以下、これを振動雑音と称する〕が発生する。例え
ば、カメラ一体型ＶＴＲ、テープレコーダ等のように、
テープ駆動系が設けられている電子機器では、機械的な
振動が不可避的に生ずる。このような電子機器に設けら
れているマイクロホンでは、機械的な振動によって振動
雑音が発生してしまうものである。
【０００４】上述の振動雑音を低減する従来技術として
は、例えば、以下のようなものがある。 （１）防振機構の採用 （２）無指向性マイク素子の採用 （３）電気的／音響的フイルタによる低減 （４）アナログの雑音キャンセル方式
は、例えば、以下のようなものがある。 （１）防振機構の採用 （２）無指向性マイク素子の採用 （３）電気的／音響的フイルタによる低減 （４）アナログの雑音キャンセル方式
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の振動雑音を低減
する従来技術にあっては、夫々、以下のような問題点が
あった。 （１）に対して・・・機器の小型化に反する。 一般的に、防振機構は、ゴム或いは金属ばねといった弾
性体によりマイク素子或いは付加の重りを吊り、外部か
らの機械的振動に備えている。マイク素子等の重量には
自ずと限界があるため、必然的に弾性体のコンプライア
ンスを大きく設計する必要がある。従って、外形寸法が
大きくなってしまうものである。
する従来技術にあっては、夫々、以下のような問題点が
あった。 （１）に対して・・・機器の小型化に反する。 一般的に、防振機構は、ゴム或いは金属ばねといった弾
性体によりマイク素子或いは付加の重りを吊り、外部か
らの機械的振動に備えている。マイク素子等の重量には
自ずと限界があるため、必然的に弾性体のコンプライア
ンスを大きく設計する必要がある。従って、外形寸法が
大きくなってしまうものである。
【０００６】（２）に対して・・・低域では効果がある
が、中、高域では効果がない。 （３）に対して・・・収音品質が低下する。 振動雑音は低域成分が主体であるため、低域をカットす
ることは振動雑音に対して有効である。しかしながら、
この場合には、振動雑音のみならず音声の低域成分も同
様にカットされてしまう。
が、中、高域では効果がない。 （３）に対して・・・収音品質が低下する。 振動雑音は低域成分が主体であるため、低域をカットす
ることは振動雑音に対して有効である。しかしながら、
この場合には、振動雑音のみならず音声の低域成分も同
様にカットされてしまう。
【０００７】（４）に対して・・・マイク素子の感度等
の精密な調整が必要になり、コストアップを伴う。
の精密な調整が必要になり、コストアップを伴う。
【０００８】マイクロホンを備えた機器が一層小型化す
ると共に、より高い収音品質が望まれる現在の状況にあ
って、上述の従来技術のみを以てしては振動雑音の低減
が困難になりつつある。
ると共に、より高い収音品質が望まれる現在の状況にあ
って、上述の従来技術のみを以てしては振動雑音の低減
が困難になりつつある。
【０００９】従って、この発明の目的は、小型化可能且
つ調整不要で、振動雑音を確実に除去し得る雑音低減装
置を提供することにある。
つ調整不要で、振動雑音を確実に除去し得る雑音低減装
置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明
は、第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとからな
り、第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとが、該
第１及び第２のマイクロホンの夫々の受音面の向いてい
る方向が１８０度異なり、夫々の振動板が近接するよう
に配されている収音手段と、第１のマイクロホンの出力
と第２のマイクロホンの出力の差信号を形成する手段
と、一対のマイクロホンの内、一方のマイクロホンの出
力を主要入力とし、他方のマイクロホンの出力を参照入
力として、主要入力及び参照入力を適応的に処理する手
段とを備えた構成としている。
は、第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとからな
り、第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとが、該
第１及び第２のマイクロホンの夫々の受音面の向いてい
る方向が１８０度異なり、夫々の振動板が近接するよう
に配されている収音手段と、第１のマイクロホンの出力
と第２のマイクロホンの出力の差信号を形成する手段
と、一対のマイクロホンの内、一方のマイクロホンの出
力を主要入力とし、他方のマイクロホンの出力を参照入
力として、主要入力及び参照入力を適応的に処理する手
段とを備えた構成としている。
【００１１】請求項２にかかる発明は、第１のマイクロ
ホンと第２のマイクロホンとからなり、第１のマイクロ
ホンと第２のマイクロホンとが、該第１及び第２のマイ
クロホンの夫々の受音面の向いている方向が１８０度異
なり、夫々の振動板が近接するように配されている収音
手段と、第１及び第２のマイクロホンの出力の和信号を
形成する手段と、第１及び第２のマイクロホンの出力の
差信号を形成する手段と、一対のマイクロホンの内、一
方のマイクロホンの出力を主要入力とし、他方のマイク
ロホンの出力を参照入力として、主要入力及び参照入力
を適応的に処理する手段とを備えた構成としている。
ホンと第２のマイクロホンとからなり、第１のマイクロ
ホンと第２のマイクロホンとが、該第１及び第２のマイ
クロホンの夫々の受音面の向いている方向が１８０度異
なり、夫々の振動板が近接するように配されている収音
手段と、第１及び第２のマイクロホンの出力の和信号を
形成する手段と、第１及び第２のマイクロホンの出力の
差信号を形成する手段と、一対のマイクロホンの内、一
方のマイクロホンの出力を主要入力とし、他方のマイク
ロホンの出力を参照入力として、主要入力及び参照入力
を適応的に処理する手段とを備えた構成としている。
【００１２】
【作用】請求項１にかかる雑音低減装置の作用について
説明する。第１及び第２のマイクロホンの出力には、共
に音声信号成分と振動雑音成分が含まれている。音声信
号成分は同相で出力され、振動雑音成分は相互に逆相で
出力される。
説明する。第１及び第２のマイクロホンの出力には、共
に音声信号成分と振動雑音成分が含まれている。音声信
号成分は同相で出力され、振動雑音成分は相互に逆相で
出力される。
【００１３】第１及び第２のマイクロホンの出力の一方
から他方を減算することによって、振動雑音成分のみが
分離される。この結果、一方のマイクロホンの出力には
音声信号成分と振動雑音成分が含まれ、他方のマイクロ
ホンの出力は振動雑音成分のみとされる。上述の音声信
号成分と振動雑音成分の含まれる出力が主要入力とさ
れ、振動雑音成分のみの出力が参照入力とされる。
から他方を減算することによって、振動雑音成分のみが
分離される。この結果、一方のマイクロホンの出力には
音声信号成分と振動雑音成分が含まれ、他方のマイクロ
ホンの出力は振動雑音成分のみとされる。上述の音声信
号成分と振動雑音成分の含まれる出力が主要入力とさ
れ、振動雑音成分のみの出力が参照入力とされる。
【００１４】参照入力が主要入力の振動雑音成分に等し
くなるように適応的に処理される。そして、適応的に処
理された参照入力が主要入力から減算されることによ
り、主要入力の内、雑音成分のみが最小化、即ち、キャ
ンセルされ、音声信号成分は最大化される。
くなるように適応的に処理される。そして、適応的に処
理された参照入力が主要入力から減算されることによ
り、主要入力の内、雑音成分のみが最小化、即ち、キャ
ンセルされ、音声信号成分は最大化される。
【００１５】請求項２にかかる雑音低減装置の作用につ
いて説明する。第１及び第２のマイクロホンの出力に
は、共に音声信号成分と振動雑音成分が含まれている。
音声信号成分は同相で出力され、振動雑音成分は相互に
逆相で出力される。
いて説明する。第１及び第２のマイクロホンの出力に
は、共に音声信号成分と振動雑音成分が含まれている。
音声信号成分は同相で出力され、振動雑音成分は相互に
逆相で出力される。
【００１６】第１及び第２のマイクロホンの出力が加算
されることによって、音声信号成分が加算され、該音声
信号成分のレベルが強められると共に、音声信号成分に
振動雑音成分の差分が付加される。また、第１及び第２
のマイクロホンの出力の一方から他方を減算することに
よって、音声信号成分がキャンセルされると共に、振動
雑音成分が加算され該振動雑音成分のレベルが強められ
る。上述の音声信号成分と振動雑音成分の含まれる出力
が主要入力とされ、振動雑音成分のみの出力が参照入力
とされる。
されることによって、音声信号成分が加算され、該音声
信号成分のレベルが強められると共に、音声信号成分に
振動雑音成分の差分が付加される。また、第１及び第２
のマイクロホンの出力の一方から他方を減算することに
よって、音声信号成分がキャンセルされると共に、振動
雑音成分が加算され該振動雑音成分のレベルが強められ
る。上述の音声信号成分と振動雑音成分の含まれる出力
が主要入力とされ、振動雑音成分のみの出力が参照入力
とされる。
【００１７】参照入力が主要入力の振動雑音成分に等し
くなるように適応的に処理される。そして、適応的に処
理された参照入力が主要入力から減算されることによ
り、主要入力の内、雑音成分のみが最小化、即ち、キャ
ンセルされ、音声信号成分は最大化される。
くなるように適応的に処理される。そして、適応的に処
理された参照入力が主要入力から減算されることによ
り、主要入力の内、雑音成分のみが最小化、即ち、キャ
ンセルされ、音声信号成分は最大化される。
【００１８】
【実施例】以下、この発明の実施例について図１乃至図
１５を参照して説明する。図１乃至図１２は、この発明
の一実施例を示す図である。
１５を参照して説明する。図１乃至図１２は、この発明
の一実施例を示す図である。
【００１９】図１の構成に於いて、近接して配置されて
いる一対のマイクロホン１、２では、周囲の音声が収音
され、電気信号に変換されて出力される。該マイクロホ
ン１、２は同種のマイクロホンであり近接して配置され
ているため、同一の音声及び振動雑音が電気信号に変換
されて出力される。
いる一対のマイクロホン１、２では、周囲の音声が収音
され、電気信号に変換されて出力される。該マイクロホ
ン１、２は同種のマイクロホンであり近接して配置され
ているため、同一の音声及び振動雑音が電気信号に変換
されて出力される。
【００２０】マイクロホン１、２の配置の状態が図３に
示されている。このマイクロホン１、２は、実際には、
図４及び図５に示されるように、結合子２１で固定され
ている。図３乃至図５に示される配置状態では、マイク
ロホン１、２の主軸は同一直線上に配され、マイクロホ
ン１、２の受音面１ａ、２ａが対向状態とされ、そし
て、マイクロホン１、２の振動板が近接するように配置
されている。
示されている。このマイクロホン１、２は、実際には、
図４及び図５に示されるように、結合子２１で固定され
ている。図３乃至図５に示される配置状態では、マイク
ロホン１、２の主軸は同一直線上に配され、マイクロホ
ン１、２の受音面１ａ、２ａが対向状態とされ、そし
て、マイクロホン１、２の振動板が近接するように配置
されている。
【００２１】上述のマイクロホン１、２の配置の例は図
３乃至図５に限定されるものではない。例えば、図６、
図７に示されるような状態としてもよい。
３乃至図５に限定されるものではない。例えば、図６、
図７に示されるような状態としてもよい。
【００２２】図６には、マイクロホン１、２の主軸が平
行で、マイクロホン１、２の受音面１ａ、２ａの向いて
いる方向が１８０度異なる状態とされ、そして、マイク
ロホン１、２の振動板が近接するように配置されている
例が示されている。
行で、マイクロホン１、２の受音面１ａ、２ａの向いて
いる方向が１８０度異なる状態とされ、そして、マイク
ロホン１、２の振動板が近接するように配置されている
例が示されている。
【００２３】また、図７には、マイクロホン１、２の主
軸は同一直線上に配され、マイクロホン１、２の受音面
１ａ、２ａが相互に逆向き、即ち、背向状態とされ、そ
して、マイクロホン１、２の振動板が離れるように配置
されている。
軸は同一直線上に配され、マイクロホン１、２の受音面
１ａ、２ａが相互に逆向き、即ち、背向状態とされ、そ
して、マイクロホン１、２の振動板が離れるように配置
されている。
【００２４】先ず、マイクロホン１、２に於ける振動雑
音の発生について説明する。振動雑音は、マイクロホン
１、２が加振された時、その動きに振動板が追従できな
い時に発生する。従って、振動雑音の発生レベルには方
向性がある。以下、図８及び図９を参照して説明する。
音の発生について説明する。振動雑音は、マイクロホン
１、２が加振された時、その動きに振動板が追従できな
い時に発生する。従って、振動雑音の発生レベルには方
向性がある。以下、図８及び図９を参照して説明する。
【００２５】図８に示されるように、マイクロホン１、
２が振動板Ｃと平行な方向〔図８中、矢示ＵＤ方向〕に
加振された場合には振動板Ｃは殆ど動かない。これに対
して、図９に示されるように、マイクロホン１、２が振
動板Ｃと垂直な方向〔図９中、矢示ＬＲ方向〕に加振さ
れた場合には振動板Ｃは大きく振動する。
２が振動板Ｃと平行な方向〔図８中、矢示ＵＤ方向〕に
加振された場合には振動板Ｃは殆ど動かない。これに対
して、図９に示されるように、マイクロホン１、２が振
動板Ｃと垂直な方向〔図９中、矢示ＬＲ方向〕に加振さ
れた場合には振動板Ｃは大きく振動する。
【００２６】振動板Ｃに対して垂直な方向〔ＬＲ方向〕
と振動方向とのなす角度をθとすれば、出力の形成に寄
与する速度成分は〔Ｖ・cos θ〕となるので、振動雑音
の指向性は８の字形となる。この振動雑音は、振動加速
度と振動板の面密度に比例している。このことから、振
動板Ｃに対して垂直な方向の振動成分を除去できれば振
動雑音を低減し得ることが判る。
と振動方向とのなす角度をθとすれば、出力の形成に寄
与する速度成分は〔Ｖ・cos θ〕となるので、振動雑音
の指向性は８の字形となる。この振動雑音は、振動加速
度と振動板の面密度に比例している。このことから、振
動板Ｃに対して垂直な方向の振動成分を除去できれば振
動雑音を低減し得ることが判る。
【００２７】次いで、音声信号成分と振動雑音成分の位
相の状態について説明する。図４に於いて、矢示ＬＲ方
向にマイクロホン１、２全体が加振された場合、マイク
ロホン１の振動板Ｃ１と、マイクロホン２の振動板Ｃ２
とは同一の方向に振動する。この場合、マイクロホン
１、２は対向状態で配置されているので、該マイクロホ
ン１、２からの出力は相互に逆相になる。
相の状態について説明する。図４に於いて、矢示ＬＲ方
向にマイクロホン１、２全体が加振された場合、マイク
ロホン１の振動板Ｃ１と、マイクロホン２の振動板Ｃ２
とは同一の方向に振動する。この場合、マイクロホン
１、２は対向状態で配置されているので、該マイクロホ
ン１、２からの出力は相互に逆相になる。
【００２８】一方、図５に示されるように、結合子２１
に設けられている孔２２を介して音波ＷＳが入射された
時には、マイクロホン１、２及び結合子２１で囲まれた
空間２３は音波ＷＳの波長よりも十分に小さいと考えら
れる。従って、図５に示されるように、振動板Ｃ１、Ｃ
２が逆方向に振動する。この場合、マイクロホン１、２
は対向状態で配置されているので、該マイクロホン１、
２からの出力は同相になる。
に設けられている孔２２を介して音波ＷＳが入射された
時には、マイクロホン１、２及び結合子２１で囲まれた
空間２３は音波ＷＳの波長よりも十分に小さいと考えら
れる。従って、図５に示されるように、振動板Ｃ１、Ｃ
２が逆方向に振動する。この場合、マイクロホン１、２
は対向状態で配置されているので、該マイクロホン１、
２からの出力は同相になる。
【００２９】以上のことから、振動雑音に対してはマイ
クロホン１、２の出力は相互に逆相となり、また、音声
信号に対してはマイクロホン１、２の出力は同相になる
ことが判る。
クロホン１、２の出力は相互に逆相となり、また、音声
信号に対してはマイクロホン１、２の出力は同相になる
ことが判る。
【００３０】マイクロホン１、２の夫々の出力に含まれ
る音声信号成分と振動雑音成分の合成された波形の例が
図１０に示されている。図１０では、擬似的な音声信号
成分として用いられている１KHz の正弦波と、振動雑音
成分として用いられている１００Hzの信号の混入してい
る状態が示されている。
る音声信号成分と振動雑音成分の合成された波形の例が
図１０に示されている。図１０では、擬似的な音声信号
成分として用いられている１KHz の正弦波と、振動雑音
成分として用いられている１００Hzの信号の混入してい
る状態が示されている。
【００３１】図１に於いて、マイクロホン１から出力さ
れる電気信号はＡ／Ｄ変換回路３に供給され、マイクロ
ホン２から出力される電気信号はＡ／Ｄ変換回路４に供
給される。
れる電気信号はＡ／Ｄ変換回路３に供給され、マイクロ
ホン２から出力される電気信号はＡ／Ｄ変換回路４に供
給される。
【００３２】Ａ／Ｄ変換回路３、４では、マイクロホン
１、２から供給される電気信号がデジタル信号に変換さ
れる。Ａ／Ｄ変換回路３にて変換されたデジタル信号が
（Ｓ＋ｎ）で表わされる主要入力とされる。また、Ａ／
Ｄ変換回路４にて変換されたデジタル信号が（Ｓ−（ｎ
＊））で表わされる。
１、２から供給される電気信号がデジタル信号に変換さ
れる。Ａ／Ｄ変換回路３にて変換されたデジタル信号が
（Ｓ＋ｎ）で表わされる主要入力とされる。また、Ａ／
Ｄ変換回路４にて変換されたデジタル信号が（Ｓ−（ｎ
＊））で表わされる。
【００３３】上述の説明に於いて、Ｓは音声信号成分を
表わし、ｎ及び（ｎ＊）は振動雑音成分を表わしてい
る。また、振動雑音成分ｎは加法性を有し、振動雑音成
分ｎ、（ｎ＊）は相関を有するものとされている。前述
したように、振動雑音成分ｎ、（ｎ＊）は、相互に逆相
になるので、図１では、振動雑音成分ｎに対して、振動
雑音成分（ｎ＊）の極性が反転された状態で表される。
表わし、ｎ及び（ｎ＊）は振動雑音成分を表わしてい
る。また、振動雑音成分ｎは加法性を有し、振動雑音成
分ｎ、（ｎ＊）は相関を有するものとされている。前述
したように、振動雑音成分ｎ、（ｎ＊）は、相互に逆相
になるので、図１では、振動雑音成分ｎに対して、振動
雑音成分（ｎ＊）の極性が反転された状態で表される。
【００３４】上述の主要入力（Ｓ＋ｎ）が、加算器５、
適応ノイズキャンセラ６に設けられている遅延回路７に
供給される。そして、Ａ／Ｄ変換回路４の出力に負符号
が付されて加算器５に供給される。
適応ノイズキャンセラ６に設けられている遅延回路７に
供給される。そして、Ａ／Ｄ変換回路４の出力に負符号
が付されて加算器５に供給される。
【００３５】加算器５では、負符号が付されてなるＡ／
Ｄ変換回路４の出力、即ち、〔−（Ｓ−（ｎ＊））〕
に、上述の主要入力（Ｓ＋ｎ）が加算される。この加算
の結果、音声信号成分Ｓは除去され、（ｎ＋（ｎ＊））
で表されてなる参照入力が形成される。該参照入力（ｎ
＋（ｎ＊））は適応ノイズキャンセラ６の適応フイルタ
９に供給される。
Ｄ変換回路４の出力、即ち、〔−（Ｓ−（ｎ＊））〕
に、上述の主要入力（Ｓ＋ｎ）が加算される。この加算
の結果、音声信号成分Ｓは除去され、（ｎ＋（ｎ＊））
で表されてなる参照入力が形成される。該参照入力（ｎ
＋（ｎ＊））は適応ノイズキャンセラ６の適応フイルタ
９に供給される。
【００３６】適応ノイズキャンセラ６の遅延回路７で
は、主要入力（Ｓ＋ｎ）が所定時間、遅延せしめられた
後に出力され、加算器８に供給される。この遅延量は、
適応処理のための演算に要する時間遅れ或いは適応フイ
ルタ９に於ける時間遅れ等に相当するものとされ、シス
テムの構成により適宜、設定可能とされている。
は、主要入力（Ｓ＋ｎ）が所定時間、遅延せしめられた
後に出力され、加算器８に供給される。この遅延量は、
適応処理のための演算に要する時間遅れ或いは適応フイ
ルタ９に於ける時間遅れ等に相当するものとされ、シス
テムの構成により適宜、設定可能とされている。
【００３７】加算器８では、遅延回路７からの出力と、
負符号が付され適応フイルタ９から出力される信号Ｙと
の加算がなされる。この信号Ｙは、後述するように、主
要入力（Ｓ＋ｎ）中の雑音成分ｎに類似する成分とされ
ている。従って、加算器８では、主要入力（Ｓ＋ｎ）か
ら雑音成分ｎに類似している成分である信号Ｙが減算さ
れ、音声信号成分Ｓが最大化される。換言すれば、主要
入力（Ｓ＋ｎ）の雑音成分ｎは最小化され、実質的には
キャンセルされる。
負符号が付され適応フイルタ９から出力される信号Ｙと
の加算がなされる。この信号Ｙは、後述するように、主
要入力（Ｓ＋ｎ）中の雑音成分ｎに類似する成分とされ
ている。従って、加算器８では、主要入力（Ｓ＋ｎ）か
ら雑音成分ｎに類似している成分である信号Ｙが減算さ
れ、音声信号成分Ｓが最大化される。換言すれば、主要
入力（Ｓ＋ｎ）の雑音成分ｎは最小化され、実質的には
キャンセルされる。
【００３８】音声信号成分Ｓは、適応フイルタ９にフイ
ードバックされると共に、Ｄ／Ａ変換回路１０に供給さ
れる。該Ｄ／Ａ変換回路１０では、デジタル信号で表さ
れている音声信号成分Ｓがアナログ信号に変換され、該
アナログ信号が端子１１から取出される。
ードバックされると共に、Ｄ／Ａ変換回路１０に供給さ
れる。該Ｄ／Ａ変換回路１０では、デジタル信号で表さ
れている音声信号成分Ｓがアナログ信号に変換され、該
アナログ信号が端子１１から取出される。
【００３９】雑音低減の効果が、適応ノイズキャンセラ
６の出力として図１１に示されている。前述したよう
に、音声信号成分Ｓを擬似的に表わしている１kHz の正
弦波のみが示されている。この図１１からも明らかなよ
うに、適応ノイズキャンセラ６の出力に於ける雑音成分
ｎが最小化され、音声信号成分Ｓが最大化されているこ
とが明瞭に示されている。
６の出力として図１１に示されている。前述したよう
に、音声信号成分Ｓを擬似的に表わしている１kHz の正
弦波のみが示されている。この図１１からも明らかなよ
うに、適応ノイズキャンセラ６の出力に於ける雑音成分
ｎが最小化され、音声信号成分Ｓが最大化されているこ
とが明瞭に示されている。
【００４０】以下、適応ノイズキャンセラ６の適応フイ
ルタ９の作用について説明する。適応フイルタ９では、
主要入力（Ｓ＋ｎ）の雑音成分ｎに類似する成分として
の信号Ｙが形成される。即ち、適応ノイズキャンセラ６
の出力が主要入力（Ｓ＋ｎ）の音声信号成分Ｓに似るよ
うにフイルタ特性が逐次自己調整される。
ルタ９の作用について説明する。適応フイルタ９では、
主要入力（Ｓ＋ｎ）の雑音成分ｎに類似する成分として
の信号Ｙが形成される。即ち、適応ノイズキャンセラ６
の出力が主要入力（Ｓ＋ｎ）の音声信号成分Ｓに似るよ
うにフイルタ特性が逐次自己調整される。
【００４１】適応フイルタ９は、図２に示される構成の
ＦＩＲフイルタ型の適応形線形結合器が用いられてい
る。図２の構成に於いて、ＤＬ１〜ＤＬＬは遅延回路を
表わし、ＭＰ１〜ＭＰＬは係数乗算器を表している。ま
た、１６は加算器、１５、１７は夫々、端子を表してい
る。
ＦＩＲフイルタ型の適応形線形結合器が用いられてい
る。図２の構成に於いて、ＤＬ１〜ＤＬＬは遅延回路を
表わし、ＭＰ１〜ＭＰＬは係数乗算器を表している。ま
た、１６は加算器、１５、１７は夫々、端子を表してい
る。
【００４２】上述の遅延回路ＤＬ１〜ＤＬＬに於ける
〔Ｚ-1〕は単位サンプリング時間の遅延を表し、係数乗
算器ＭＰ１〜ＭＰＬに供給されるＷnkは加重係数を表し
ている。加重係数Ｗnkが固定されていれば通常のＦＩＲ
デジタルフイルタである。
〔Ｚ-1〕は単位サンプリング時間の遅延を表し、係数乗
算器ＭＰ１〜ＭＰＬに供給されるＷnkは加重係数を表し
ている。加重係数Ｗnkが固定されていれば通常のＦＩＲ
デジタルフイルタである。
【００４３】ここで、適応フイルタ９を、適応動作させ
るためのアルゴリズムについて説明する。この適応フイ
ルタ９に於ける演算のアルゴリズムは、各種のものを使
用できるが、計算量が比較的少なく、実用的で且つ多用
されているＬＭＳ（最小平均自乗）アルゴリズムについ
て、以下に説明する。
るためのアルゴリズムについて説明する。この適応フイ
ルタ９に於ける演算のアルゴリズムは、各種のものを使
用できるが、計算量が比較的少なく、実用的で且つ多用
されているＬＭＳ（最小平均自乗）アルゴリズムについ
て、以下に説明する。
【００４４】入力ベクトルＸｋを Ｘk ＝〔Ｘk Ｘk-1 Ｘk-2 ・・・・・・Ｘk-L 〕 として表せば、適応フイルタ９の出力Ｙk は、 で与えられる。
【００４５】遅延回路７の出力をｄk とすれば、その差
分出力〔残差出力〕εk は、 εk ＝ｄk −Ｘk T Ｗk となる。ＬＭＳ（最小平均自乗）法では、加重ベクトル
の更新は以下の式に従っ て行われる。 Ｗk+1 ＝Ｗk ＋２μεk Ｘk 上式に於けるμは、適応の速度を安定性を決める利得因
子、いわゆるステップゲインである。
分出力〔残差出力〕εk は、 εk ＝ｄk −Ｘk T Ｗk となる。ＬＭＳ（最小平均自乗）法では、加重ベクトル
の更新は以下の式に従っ て行われる。 Ｗk+1 ＝Ｗk ＋２μεk Ｘk 上式に於けるμは、適応の速度を安定性を決める利得因
子、いわゆるステップゲインである。
【００４６】加重ベクトルを上述のようにして更新して
いくことによって、システムの出力パワーを最小化する
よう動作がなされる。以下、この動作を定式化して説明
する。簡単のため、遅延回路７を無視した場合、加算器
８からの差分出力εは、 ε＝Ｓ＋ｎ−Ｙ である。
いくことによって、システムの出力パワーを最小化する
よう動作がなされる。以下、この動作を定式化して説明
する。簡単のため、遅延回路７を無視した場合、加算器
８からの差分出力εは、 ε＝Ｓ＋ｎ−Ｙ である。
【００４７】（ε）の自乗の期待値は、以下の式で表さ
れる。 Ｅ〔ε2 〕＝Ｅ〔Ｓ2 〕＋Ｅ〔（ｎ−Ｙ）2 〕＋２Ｅ
〔Ｓ（ｎ−Ｙ）〕 ここで、Ｓはｎ及びＹと無相関であるところから、上式
に於いて、 Ｅ〔Ｓ（ｎ−Ｙ）〕＝０ となる。従って、（ε）の自乗の期待値Ｅ〔ε2 〕は以
下の式で表される。 Ｅ〔ε2 〕＝Ｅ〔Ｓ2 〕＋Ｅ〔（ｎ−Ｙ）2 〕
れる。 Ｅ〔ε2 〕＝Ｅ〔Ｓ2 〕＋Ｅ〔（ｎ−Ｙ）2 〕＋２Ｅ
〔Ｓ（ｎ−Ｙ）〕 ここで、Ｓはｎ及びＹと無相関であるところから、上式
に於いて、 Ｅ〔Ｓ（ｎ−Ｙ）〕＝０ となる。従って、（ε）の自乗の期待値Ｅ〔ε2 〕は以
下の式で表される。 Ｅ〔ε2 〕＝Ｅ〔Ｓ2 〕＋Ｅ〔（ｎ−Ｙ）2 〕
【００４８】適応フイルタ９は、Ｅ〔ε2 〕が最小にな
るように調整されるが、Ｅ〔Ｓ2 〕は影響を受けないの
で、以下の式のようになる。 Ｅmin 〔ε2 〕＝Ｅ〔Ｓ2 〕＋Ｅ〔（ｎ−Ｙ）2 〕
るように調整されるが、Ｅ〔Ｓ2 〕は影響を受けないの
で、以下の式のようになる。 Ｅmin 〔ε2 〕＝Ｅ〔Ｓ2 〕＋Ｅ〔（ｎ−Ｙ）2 〕
【００４９】Ｅ〔Ｓ2 〕は影響を受けないことから、Ｅ
〔ε2 〕が最小化されることは、Ｅ〔（ｎ−Ｙ）2 〕が
最小化されることを意味している。従って、適応フイル
タ９の出力Ｙは、〔ｎ〕の最良の最小自乗推定値になっ
ている。
〔ε2 〕が最小化されることは、Ｅ〔（ｎ−Ｙ）2 〕が
最小化されることを意味している。従って、適応フイル
タ９の出力Ｙは、〔ｎ〕の最良の最小自乗推定値になっ
ている。
【００５０】Ｅ〔（ｎ−Ｙ）2 〕が最小化される時、
〔ε−Ｓ＝ｎ−Ｙ〕であることから、Ｅ〔（ε−
Ｓ）2 〕も最小化される。従って、適応フイルタ９を調
整して全出力パワ−を最小化することは、差分出力εが
音声信号成分Ｓの最良の最小自乗推定値になることに等
しい。
〔ε−Ｓ＝ｎ−Ｙ〕であることから、Ｅ〔（ε−
Ｓ）2 〕も最小化される。従って、適応フイルタ９を調
整して全出力パワ−を最小化することは、差分出力εが
音声信号成分Ｓの最良の最小自乗推定値になることに等
しい。
【００５１】差分出力εは、一般的に音声信号成分Ｓに
多少の雑音成分が加わったものとなるが、出力される雑
音成分は（ｎ−Ｙ）で与えられるので、Ｅ〔（ε−Ｙ）
2 〕を最小化することは出力の信号対雑音比を最大化す
ることに等しい。
多少の雑音成分が加わったものとなるが、出力される雑
音成分は（ｎ−Ｙ）で与えられるので、Ｅ〔（ε−Ｙ）
2 〕を最小化することは出力の信号対雑音比を最大化す
ることに等しい。
【００５２】図１２には、一実施例の変形例が示されて
いる。この変形例が、前述の一実施例と異なる点は、加
算器５をアナログの加算器２５に変えると共に、このア
ナログの加算器２５を、マイクロホン１、２とＡ／Ｄ変
換回路３、４の間に配していることである。つまり、参
照入力がアナログ的に形成されていることである。尚、
その他の構成、作用、効果等の内容については、前述の
一実施例と同様につき、一実施例と共通する部分には同
一符号を付し重複する説明を省略する。
いる。この変形例が、前述の一実施例と異なる点は、加
算器５をアナログの加算器２５に変えると共に、このア
ナログの加算器２５を、マイクロホン１、２とＡ／Ｄ変
換回路３、４の間に配していることである。つまり、参
照入力がアナログ的に形成されていることである。尚、
その他の構成、作用、効果等の内容については、前述の
一実施例と同様につき、一実施例と共通する部分には同
一符号を付し重複する説明を省略する。
【００５３】この一実施例によれば、振動雑音に対して
はマイクロホン１、２の出力が相互に逆相となり、音声
信号に対してはマイクロホン１、２の出力が同相になる
ようにマイクロホン１、２が近接配置され、マイクロホ
ン１の出力に基づき主要入力（Ｓ＋ｎ）が形成されると
共に、マイクロホン１、２の出力の差分をとることで参
照入力（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。そして、適応フ
イルタ９では、上述の参照入力（ｎ＋（ｎ＊））に基づ
いて、主要入力（Ｓ＋ｎ）中の振動雑音成分ｎに類似す
る信号Ｙを形成するような処理がなされる。該信号Ｙが
加算器８にて主要入力（Ｓ＋ｎ）から減算されることに
よって、雑音成分ｎが最小化され音声信号成分Ｓが最大
化される。
はマイクロホン１、２の出力が相互に逆相となり、音声
信号に対してはマイクロホン１、２の出力が同相になる
ようにマイクロホン１、２が近接配置され、マイクロホ
ン１の出力に基づき主要入力（Ｓ＋ｎ）が形成されると
共に、マイクロホン１、２の出力の差分をとることで参
照入力（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。そして、適応フ
イルタ９では、上述の参照入力（ｎ＋（ｎ＊））に基づ
いて、主要入力（Ｓ＋ｎ）中の振動雑音成分ｎに類似す
る信号Ｙを形成するような処理がなされる。該信号Ｙが
加算器８にて主要入力（Ｓ＋ｎ）から減算されることに
よって、雑音成分ｎが最小化され音声信号成分Ｓが最大
化される。
【００５４】従って、通常の一対のマイクロホン１、２
を用いることによって、振動雑音成分を実質的に除去で
きる。そして、マイクロホン１、２が近接して配置され
るため機器の小型化に貢献できる。そして、マイクロホ
ン１、２の特性として無指向性が要求されないので、低
域のみならず中域、高域であっても効果的に振動雑音成
分を除去できる。
を用いることによって、振動雑音成分を実質的に除去で
きる。そして、マイクロホン１、２が近接して配置され
るため機器の小型化に貢献できる。そして、マイクロホ
ン１、２の特性として無指向性が要求されないので、低
域のみならず中域、高域であっても効果的に振動雑音成
分を除去できる。
【００５５】また、振動雑音成分ｎ、（ｎ＊）のキャン
セルに際しては、電気的／音響的ハイパスフィルタ等を
使用する必要がなく収音品質の低下を防止することがで
きる。また、マイク素子の感度等の精密な調整が不要で
あり、コストアップを防止できる。
セルに際しては、電気的／音響的ハイパスフィルタ等を
使用する必要がなく収音品質の低下を防止することがで
きる。また、マイク素子の感度等の精密な調整が不要で
あり、コストアップを防止できる。
【００５６】更に、適応ノイズキャンセラ６を用いてい
るので、振動雑音の特性〔例えば、レベル或いはスペク
トル分布等〕が変化しても、適応フイルタ９の特性が自
動的に更新され、風雑音成分を安定して低減させること
ができる。
るので、振動雑音の特性〔例えば、レベル或いはスペク
トル分布等〕が変化しても、適応フイルタ９の特性が自
動的に更新され、風雑音成分を安定して低減させること
ができる。
【００５７】図１３乃至図１５には他の実施例が示され
ている。この他の実施例が、前述の一実施例と異なる点
は以下の事項である。それ以外の構成については、前述
の一実施例と同様であるので、一実施例と共通する部分
には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
ている。この他の実施例が、前述の一実施例と異なる点
は以下の事項である。それ以外の構成については、前述
の一実施例と同様であるので、一実施例と共通する部分
には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５８】（１）Ａ／Ｄ変換回路３と遅延回路７の入
力側との間に加算器３１を設けると共に、Ａ／Ｄ変換回
路４と適応フイルタ９の入力側との間に加算器３２を設
けていること。 （２）Ａ／Ｄ変換回路３の出力が加算器３１、３２に供
給されるように構成すると共に、Ａ／Ｄ変換回路４の出
力が加算器３１、３２に供給されるように構成されてい
ること。
力側との間に加算器３１を設けると共に、Ａ／Ｄ変換回
路４と適応フイルタ９の入力側との間に加算器３２を設
けていること。 （２）Ａ／Ｄ変換回路３の出力が加算器３１、３２に供
給されるように構成すると共に、Ａ／Ｄ変換回路４の出
力が加算器３１、３２に供給されるように構成されてい
ること。
【００５９】マイクロホン１、２からの出力には、夫
々、音声信号成分と振動雑音成分が含まれている。音声
信号成分と振動雑音成分が合成されてなる波形は、前述
の一実施例と同様であり、図１０に示されている。
々、音声信号成分と振動雑音成分が含まれている。音声
信号成分と振動雑音成分が合成されてなる波形は、前述
の一実施例と同様であり、図１０に示されている。
【００６０】マイクロホン１から出力される電気信号は
Ａ／Ｄ変換回路３に供給され、デジタル信号に変換され
る。該デジタル信号は、加算器３１、３２に供給され
る。
Ａ／Ｄ変換回路３に供給され、デジタル信号に変換され
る。該デジタル信号は、加算器３１、３２に供給され
る。
【００６１】マイクロホン２から出力される電気信号は
Ａ／Ｄ変換回路４に供給され、デジタル信号に変換され
る。該デジタル信号が加算器３１、３２に供給される。
Ａ／Ｄ変換回路４に供給され、デジタル信号に変換され
る。該デジタル信号が加算器３１、３２に供給される。
【００６２】加算器３１では、Ａ／Ｄ変換回路３、４の
出力が加算されて、主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ
＊））〕が形成される。また、加算器３２では、負符号
の付されてなるＡ／Ｄ変換回路４の出力とＡ／Ｄ変換回
路３の出力とが加算されて、参照入力（ｎ＋（ｎ＊））
が形成される。
出力が加算されて、主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ
＊））〕が形成される。また、加算器３２では、負符号
の付されてなるＡ／Ｄ変換回路４の出力とＡ／Ｄ変換回
路３の出力とが加算されて、参照入力（ｎ＋（ｎ＊））
が形成される。
【００６３】前述したように、マイクロホン１、２の出
力に於いて、振動雑音成分ｎ、ｎ＊は相互に逆相とな
り、また、音声信号成分Ｓは同相になる。
力に於いて、振動雑音成分ｎ、ｎ＊は相互に逆相とな
り、また、音声信号成分Ｓは同相になる。
【００６４】加算器３１に於いて、音声信号成分Ｓは同
相の信号成分が加算されるので、レベル的には２倍にな
る。振動雑音成分ｎは、相互に逆相であるので、差分
（ｎ−（ｎ＊））が形成される。従って、音声信号成分
Ｓのレベルが２倍にされてなる信号成分２Ｓに振動雑音
成分（ｎ−（ｎ＊））の加えられてなる出力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕が、主要入力として適応ノイズキャ
ンセラ６の遅延回路７に供給される。
相の信号成分が加算されるので、レベル的には２倍にな
る。振動雑音成分ｎは、相互に逆相であるので、差分
（ｎ−（ｎ＊））が形成される。従って、音声信号成分
Ｓのレベルが２倍にされてなる信号成分２Ｓに振動雑音
成分（ｎ−（ｎ＊））の加えられてなる出力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕が、主要入力として適応ノイズキャ
ンセラ６の遅延回路７に供給される。
【００６５】加算器３１にて形成される出力に、低いレ
ベルで残っている振動雑音成分（ｎ−（ｎ＊））は、マ
イクロホン１、２の主軸が僅かにずれていたり、感度に
僅かな違いがあることによるものである。
ベルで残っている振動雑音成分（ｎ−（ｎ＊））は、マ
イクロホン１、２の主軸が僅かにずれていたり、感度に
僅かな違いがあることによるものである。
【００６６】加算器３２に於いて、音声信号成分Ｓは同
相の信号成分同士が減算されるので除去される。振動雑
音成分ｎ、（ｎ＊）は、相互に逆相であるが、一方の位
相を反転させた状態で加算するので、同相の信号成分同
士の加算となりレベル的には２倍になる。従って、振動
雑音成分ｎ、（ｎ＊）の加算されてなる出力（ｎ＋（ｎ
＊））が参照入力として適応ノイズキャンセラ６の適応
フイルタ９に供給される。
相の信号成分同士が減算されるので除去される。振動雑
音成分ｎ、（ｎ＊）は、相互に逆相であるが、一方の位
相を反転させた状態で加算するので、同相の信号成分同
士の加算となりレベル的には２倍になる。従って、振動
雑音成分ｎ、（ｎ＊）の加算されてなる出力（ｎ＋（ｎ
＊））が参照入力として適応ノイズキャンセラ６の適応
フイルタ９に供給される。
【００６７】主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ＊））〕と、
参照入力（ｎ＋（ｎ＊））とが適応ノイズキャンセラ６
で適応的に処理されることによって、主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕から信号Ｙが減算され、音声信号成
分Ｓが最大化される。換言すれば、主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕に含まれる振動雑音成分（ｎ−（ｎ
＊））が最小化され、実質的にはキャンセルされる。
参照入力（ｎ＋（ｎ＊））とが適応ノイズキャンセラ６
で適応的に処理されることによって、主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕から信号Ｙが減算され、音声信号成
分Ｓが最大化される。換言すれば、主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕に含まれる振動雑音成分（ｎ−（ｎ
＊））が最小化され、実質的にはキャンセルされる。
【００６８】雑音低減の効果が、適応ノイズキャンセラ
６の出力として図１４に示されている。前述したよう
に、音声信号成分Ｓを擬似的に表わしている１kHz の正
弦波が示されている。この図１４からも明らかなよう
に、適応ノイズキャンセラ６の出力に於ける振動雑音成
分（ｎ−（ｎ＊））が最小化され、音声信号成分Ｓが最
大化されていることが明瞭に示されている。尚、この図
１５に示されるように、加算器３１に於いて音声信号成
分Ｓが加算されるので、音声信号成分Ｓのレベルは前述
の一実施例の場合に比して、略々２倍になる。
６の出力として図１４に示されている。前述したよう
に、音声信号成分Ｓを擬似的に表わしている１kHz の正
弦波が示されている。この図１４からも明らかなよう
に、適応ノイズキャンセラ６の出力に於ける振動雑音成
分（ｎ−（ｎ＊））が最小化され、音声信号成分Ｓが最
大化されていることが明瞭に示されている。尚、この図
１５に示されるように、加算器３１に於いて音声信号成
分Ｓが加算されるので、音声信号成分Ｓのレベルは前述
の一実施例の場合に比して、略々２倍になる。
【００６９】尚、この他の実施例に示される構成、作
用、効果等の内容については、前述の一実施例と同様に
つき重複する説明を省略する。
用、効果等の内容については、前述の一実施例と同様に
つき重複する説明を省略する。
【００７０】図１５には、他の実施例の変形例が示され
ている。この変形例が、上述の他の実施例と異なる点
は、加算器３１、３２をアナログの加算器４１、４２に
変えると共に、このアナログの加算器４１、４２を、マ
イクロホン１、２とＡ／Ｄ変換回路３、４の間に配して
いることである。
ている。この変形例が、上述の他の実施例と異なる点
は、加算器３１、３２をアナログの加算器４１、４２に
変えると共に、このアナログの加算器４１、４２を、マ
イクロホン１、２とＡ／Ｄ変換回路３、４の間に配して
いることである。
【００７１】尚、その他の構成、作用、効果等の内容に
ついては、上述の他の実施例及び、前述の一実施例に於
ける変形例と同様につき、共通する部分には同一符号を
付し重複する説明を省略する。
ついては、上述の他の実施例及び、前述の一実施例に於
ける変形例と同様につき、共通する部分には同一符号を
付し重複する説明を省略する。
【００７２】この他の実施例によれば、マイクロホン１
からＡ／Ｄ変換回路３を介してなる出力が加算器３１、
３２に供給され、また、マイクロホン２からＡ／Ｄ変換
回路４を介してなる出力が加算器３１に供給されると共
に、Ａ／Ｄ変換回路４の出力の位相が反転されて加算器
３２に供給される。加算器３１にて主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕が形成され、加算器３２にて参照入
力（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。この主要入力〔２Ｓ
＋（ｎ−（ｎ＊））〕及び参照入力（ｎ＋（ｎ＊））が
適応ノイズキャンセラ６で適応的に処理されることによ
って、主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ＊））〕に含まれる
振動雑音成分ｎが最小化され、音声信号成分Ｓが最大化
される。
からＡ／Ｄ変換回路３を介してなる出力が加算器３１、
３２に供給され、また、マイクロホン２からＡ／Ｄ変換
回路４を介してなる出力が加算器３１に供給されると共
に、Ａ／Ｄ変換回路４の出力の位相が反転されて加算器
３２に供給される。加算器３１にて主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕が形成され、加算器３２にて参照入
力（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。この主要入力〔２Ｓ
＋（ｎ−（ｎ＊））〕及び参照入力（ｎ＋（ｎ＊））が
適応ノイズキャンセラ６で適応的に処理されることによ
って、主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ＊））〕に含まれる
振動雑音成分ｎが最小化され、音声信号成分Ｓが最大化
される。
【００７３】従って、上述の一実施例と同様の効果に加
えて、音声信号成分Ｓのレベルを、前述の一実施例に比
して２倍に高めることができる。
えて、音声信号成分Ｓのレベルを、前述の一実施例に比
して２倍に高めることができる。
【００７４】この実施例に示される雑音低減装置は、多
方面の収音システムに対して適用が可能である。例え
ば、小型携帯用のビデオカメラ装置に対して、或いは単
品のマイクロホンに対して適用が可能である。この実施
例に示される一対のマイクロホン１、２は、指向性の有
無を問わず使用可能である。
方面の収音システムに対して適用が可能である。例え
ば、小型携帯用のビデオカメラ装置に対して、或いは単
品のマイクロホンに対して適用が可能である。この実施
例に示される一対のマイクロホン１、２は、指向性の有
無を問わず使用可能である。
【００７５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、通常の一対の
マイクロホンを用いることによって、振動雑音を除去で
きるという効果がある。マイクロホンが近接して配置さ
れるため機器の小型化に貢献できるという効果がある。
そして、マイクロホンの特性として無指向性が要求され
ないので、低域のみならず中域、高域でも効果的に振動
雑音を除去できるという効果がある。
マイクロホンを用いることによって、振動雑音を除去で
きるという効果がある。マイクロホンが近接して配置さ
れるため機器の小型化に貢献できるという効果がある。
そして、マイクロホンの特性として無指向性が要求され
ないので、低域のみならず中域、高域でも効果的に振動
雑音を除去できるという効果がある。
【００７６】更に、振動雑音成分のキャンセルに際して
は、電気的／音響的ハイパスフィルタ等を使用する必要
がなく収音品質の低下を防止することができるという効
果がある。また、マイク素子の感度等の精密な調整が不
要であり、コストアップを防止できるという効果があ
る。
は、電気的／音響的ハイパスフィルタ等を使用する必要
がなく収音品質の低下を防止することができるという効
果がある。また、マイク素子の感度等の精密な調整が不
要であり、コストアップを防止できるという効果があ
る。
【００７７】また、実施例によれば、適応ノイズキャン
セラを用いているので、振動雑音の特性〔例えば、レベ
ル或いはスペクトル分布等〕が変化しても、適応フイル
タの特性が自動的に更新され、振動雑音成分を安定して
低減させることができるという効果がある。
セラを用いているので、振動雑音の特性〔例えば、レベ
ル或いはスペクトル分布等〕が変化しても、適応フイル
タの特性が自動的に更新され、振動雑音成分を安定して
低減させることができるという効果がある。
【００７８】請求項２の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、音声信号成分のレベルを、より一層高めるこ
とができるという効果がある。
に加えて、音声信号成分のレベルを、より一層高めるこ
とができるという効果がある。
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】適応フイルタの構成を示すブロック図である。
【図３】一対のマイクロホンの配置の例を示す図であ
る。
る。
【図４】対向状態に固定されたマイクロホンにて生ずる
振動及び音波の影響の例を示す断面図である。
振動及び音波の影響の例を示す断面図である。
【図５】対向状態に固定されたマイクロホンにて生ずる
振動及び音波の影響の例を示す断面図である。
振動及び音波の影響の例を示す断面図である。
【図６】一対のマイクロホンの配置の例を示す図であ
る。
る。
【図７】一対のマイクロホンの配置の例を示す図であ
る。
る。
【図８】振動がマイクロホンの振動板に及ぼす影響を示
す図である。
す図である。
【図９】振動がマイクロホンの振動板に及ぼす影響を示
す図である。
す図である。
【図１０】音声信号成分と振動雑音成分の混合された状
態を示す波形図である。
態を示す波形図である。
【図１１】一実施例の雑音低減効果を示す波形図であ
る。
る。
【図１２】一実施例の変形例を示すブロック図である。
【図１３】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図１４】他の実施例の雑音低減効果を示す波形図であ
る。
る。
【図１５】他の実施例の変形例を示すブロック図であ
る。
る。
１、２ マイクロホン １ａ、２ａ 受音面 Ｃ、Ｃ１、Ｃ２ 振動板 ５、２５、３１、３２、４１、４２ 加算器 ６ 適応ノイズキャンセラ ２１ 結合子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年３月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】（２）に対して・・・低域では効果がある
が、中、高域では効果がない。 （３）に対して・・・収音品質が低下する。 振動雑音の主たる周波数成分を含む周波数域をカットす
ることは振動雑音に対して有効である。しかしながら、
この場合には、振動雑音のみならず音声に含まれるその
周波数域成分も同様にカットされてしまう。
が、中、高域では効果がない。 （３）に対して・・・収音品質が低下する。 振動雑音の主たる周波数成分を含む周波数域をカットす
ることは振動雑音に対して有効である。しかしながら、
この場合には、振動雑音のみならず音声に含まれるその
周波数域成分も同様にカットされてしまう。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明
は、第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとからな
り、第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとが、該
第１及び第２のマイクロホンの夫々の受音面の向いてい
る方向が１８０度異なり、夫々の振動板が近接するよう
に配されている収音手段と、第１のマイクロホンの出力
と第２のマイクロホンの出力の差信号を形成する手段
と、一対のマイクロホンの内、一方のマイクロホンの出
力を主要入力とし、差信号を参照入力として、主要入力
及び参照入力を適応的に処理する手段とを備えた構成と
している。
は、第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとからな
り、第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとが、該
第１及び第２のマイクロホンの夫々の受音面の向いてい
る方向が１８０度異なり、夫々の振動板が近接するよう
に配されている収音手段と、第１のマイクロホンの出力
と第２のマイクロホンの出力の差信号を形成する手段
と、一対のマイクロホンの内、一方のマイクロホンの出
力を主要入力とし、差信号を参照入力として、主要入力
及び参照入力を適応的に処理する手段とを備えた構成と
している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】請求項２にかかる発明は、第１のマイクロ
ホンと第２のマイクロホンとからなり、第１のマイクロ
ホンと第２のマイクロホンとが、該第１及び第２のマイ
クロホンの夫々の受音面の向いている方向が１８０度異
なり、夫々の振動板が近接するように配されている収音
手段と、第１及び第２のマイクロホンの出力の和信号を
形成する手段と、第１及び第２のマイクロホンの出力の
差信号を形成する手段と、和信号を主要入力とし、差信
号を参照入力として、主要入力及び参照入力を適応的に
処理する手段とを備えた構成としている。
ホンと第２のマイクロホンとからなり、第１のマイクロ
ホンと第２のマイクロホンとが、該第１及び第２のマイ
クロホンの夫々の受音面の向いている方向が１８０度異
なり、夫々の振動板が近接するように配されている収音
手段と、第１及び第２のマイクロホンの出力の和信号を
形成する手段と、第１及び第２のマイクロホンの出力の
差信号を形成する手段と、和信号を主要入力とし、差信
号を参照入力として、主要入力及び参照入力を適応的に
処理する手段とを備えた構成としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】参照入力が主要入力の振動雑音成分に等し
くなるように適応的に処理される。そして、適応的に処
理された参照入力が主要入力から減算されることによ
り、主要入力の内、雑音成分のみが最小化、即ち、キャ
ンセルされる。
くなるように適応的に処理される。そして、適応的に処
理された参照入力が主要入力から減算されることによ
り、主要入力の内、雑音成分のみが最小化、即ち、キャ
ンセルされる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】参照入力が主要入力の振動雑音成分に等し
くなるように適応的に処理される。そして、適応的に処
理された参照入力が主要入力から減算されることによ
り、主要入力の内、雑音成分のみが最小化、即ち、キャ
ンセルされる。
くなるように適応的に処理される。そして、適応的に処
理された参照入力が主要入力から減算されることによ
り、主要入力の内、雑音成分のみが最小化、即ち、キャ
ンセルされる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】加算器８では、遅延回路７からの出力と、
負符号が付され適応フイルタ９から出力される信号Ｙと
の加算がなされる。この信号Ｙは、後述するように、主
要入力（Ｓ＋ｎ）中の雑音成分ｎに類似する成分とされ
ている。従って、加算器８では、主要入力（Ｓ＋ｎ）か
ら雑音成分ｎに類似している成分である信号Ｙが減算さ
れる。換言すれば、主要入力（Ｓ＋ｎ）の雑音成分ｎは
最小化され、実質的にはキャンセルされる。
負符号が付され適応フイルタ９から出力される信号Ｙと
の加算がなされる。この信号Ｙは、後述するように、主
要入力（Ｓ＋ｎ）中の雑音成分ｎに類似する成分とされ
ている。従って、加算器８では、主要入力（Ｓ＋ｎ）か
ら雑音成分ｎに類似している成分である信号Ｙが減算さ
れる。換言すれば、主要入力（Ｓ＋ｎ）の雑音成分ｎは
最小化され、実質的にはキャンセルされる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】雑音低減の効果が、適応ノイズキャンセラ
６の出力として図１１に示されている。前述したよう
に、音声信号成分Ｓを擬似的に表わしている１ｋＨｚの
正弦波のみが示されている。この図１１からも明らかな
ように、適応ノイズキャンセラ６の出力に於ける雑音成
分ｎが最小化されていることが明瞭に示されている。
６の出力として図１１に示されている。前述したよう
に、音声信号成分Ｓを擬似的に表わしている１ｋＨｚの
正弦波のみが示されている。この図１１からも明らかな
ように、適応ノイズキャンセラ６の出力に於ける雑音成
分ｎが最小化されていることが明瞭に示されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】この一実施例によれば、振動雑音に対して
はマイクロホン１、２の出力が相互に逆相となり、音声
信号に対してはマイクロホン１、２の出力が同相になる
ようにマイクロホン１、２が近接配置され、マイクロホ
ン１の出力に基づき主要入力（Ｓ＋ｎ）が形成されると
共に、マイクロホン１、２の出力の差分をとることで参
照入力（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。そして、適応フ
イルタ９では、上述の参照入力（ｎ＋（ｎ＊））に基づ
いて、主要入力（Ｓ＋ｎ）中の振動雑音成分ｎに類似す
る信号Ｙを形成するような処理がなされる。該信号Ｙが
加算器８にて主要入力（Ｓ＋ｎ）から減算されることに
よって、雑音成分ｎが最小化される。
はマイクロホン１、２の出力が相互に逆相となり、音声
信号に対してはマイクロホン１、２の出力が同相になる
ようにマイクロホン１、２が近接配置され、マイクロホ
ン１の出力に基づき主要入力（Ｓ＋ｎ）が形成されると
共に、マイクロホン１、２の出力の差分をとることで参
照入力（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。そして、適応フ
イルタ９では、上述の参照入力（ｎ＋（ｎ＊））に基づ
いて、主要入力（Ｓ＋ｎ）中の振動雑音成分ｎに類似す
る信号Ｙを形成するような処理がなされる。該信号Ｙが
加算器８にて主要入力（Ｓ＋ｎ）から減算されることに
よって、雑音成分ｎが最小化される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６７】主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ＊））〕と、
参照入力（ｎ＋（ｎ＊））とが適応ノイズキャンセラ６
で適応的に処理されることによって、主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕から信号Ｙが減算される。換言すれ
ば、主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ＊））〕に含まれる振
動雑音成分（ｎ−（ｎ＊））が最小化され、実質的には
キャンセルされる。
参照入力（ｎ＋（ｎ＊））とが適応ノイズキャンセラ６
で適応的に処理されることによって、主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕から信号Ｙが減算される。換言すれ
ば、主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ＊））〕に含まれる振
動雑音成分（ｎ−（ｎ＊））が最小化され、実質的には
キャンセルされる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６８】雑音低減の効果が、適応ノイズキャンセラ
６の出力として図１４に示されている。前述したよう
に、音声信号成分Ｓを擬似的に表わしている１ｋＨｚの
正弦波が示されている。この図１４からも明らかなよう
に、適応ノイズキャンセラ６の出力に於ける振動雑音成
分（ｎ−（ｎ＊））が最小化されていることが明瞭に示
されている。尚、この図１５に示されるように、加算器
３１に於いて音声信号成分Ｓが加算されるので、音声信
号成分Ｓのレベルは前述の一実施例の場合に比して、略
々２倍になる。
６の出力として図１４に示されている。前述したよう
に、音声信号成分Ｓを擬似的に表わしている１ｋＨｚの
正弦波が示されている。この図１４からも明らかなよう
に、適応ノイズキャンセラ６の出力に於ける振動雑音成
分（ｎ−（ｎ＊））が最小化されていることが明瞭に示
されている。尚、この図１５に示されるように、加算器
３１に於いて音声信号成分Ｓが加算されるので、音声信
号成分Ｓのレベルは前述の一実施例の場合に比して、略
々２倍になる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７２】この他の実施例によれば、マイクロホン１
からＡ／Ｄ変換回路３を介してなる出力が加算器３１、
３２に供給され、また、マイクロホン２からＡ／Ｄ変換
回路４を介してなる出力が加算器３１に供給されると共
に、Ａ／Ｄ変換回路４の出力の位相が反転されて加算器
３２に供給される。加算器３１にて主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕が形成され、加算器３２にて参照入
力（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。この主要入力〔２Ｓ
＋（ｎ−（ｎ＊））〕及び参照入力（ｎ＋（ｎ＊））が
適応ノイズキャンセラ６で適応的に処理されることによ
って、主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ＊））〕に含まれる
振動雑音成分ｎが最小化される。
からＡ／Ｄ変換回路３を介してなる出力が加算器３１、
３２に供給され、また、マイクロホン２からＡ／Ｄ変換
回路４を介してなる出力が加算器３１に供給されると共
に、Ａ／Ｄ変換回路４の出力の位相が反転されて加算器
３２に供給される。加算器３１にて主要入力〔２Ｓ＋
（ｎ−（ｎ＊））〕が形成され、加算器３２にて参照入
力（ｎ＋（ｎ＊））が形成される。この主要入力〔２Ｓ
＋（ｎ−（ｎ＊））〕及び参照入力（ｎ＋（ｎ＊））が
適応ノイズキャンセラ６で適応的に処理されることによ
って、主要入力〔２Ｓ＋（ｎ−（ｎ＊））〕に含まれる
振動雑音成分ｎが最小化される。
Claims (2)
- 【請求項１】 第１のマイクロホンと第２のマイクロホ
ンとからなり、上記第１のマイクロホンと第２のマイク
ロホンとが、上記第１のマイクロホンと第２のマイクロ
ホンの夫々の受音面の向いている方向が１８０度異な
り、夫々の振動板が近接するように配されている収音手
段と、 上記第１のマイクロホンの出力と上記第２のマイクロホ
ンの出力の差信号を形成する手段と、 上記一対のマイクロホンの内、一方のマイクロホンの出
力を主要入力とし、上記他方のマイクロホンの出力を参
照入力として、上記主要入力及び参照入力を適応的に処
理する手段とを備えたことを特徴とする雑音低減装置。 - 【請求項２】 第１のマイクロホンと第２のマイクロホ
ンとからなり、上記第１のマイクロホンと第２のマイク
ロホンとが、上記第１及び第２のマイクロホンの夫々の
受音面の向いている方向が１８０度異なり、夫々の振動
板が近接するように配されている収音手段と、 上記第１及び第２のマイクロホンの出力の和信号を形成
する手段と、 上記第１及び第２のマイクロホンの出力の差信号を形成
する手段と、 上記一対のマイクロホンの内、一方のマイクロホンの出
力を主要入力とし、上記他方のマイクロホンの出力を参
照入力として、上記主要入力及び参照入力を適応的に処
理する手段とを備えたことを特徴とする雑音低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35782491A JP3561920B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 雑音低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35782491A JP3561920B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 雑音低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05173582A true JPH05173582A (ja) | 1993-07-13 |
| JP3561920B2 JP3561920B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=18456114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35782491A Expired - Fee Related JP3561920B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 雑音低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3561920B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5586189A (en) * | 1993-12-14 | 1996-12-17 | Digisonix, Inc. | Active adaptive control system with spectral leak |
| JP2006109467A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Akg Acoustics Gmbh | ２つの圧力勾配カプセルを有するマイクロフォン |
| JP2014135712A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-07-24 | Jvc Kenwood Corp | 雑音除去装置、雑音除去方法、及び雑音除去プログラム |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP35782491A patent/JP3561920B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5586189A (en) * | 1993-12-14 | 1996-12-17 | Digisonix, Inc. | Active adaptive control system with spectral leak |
| JP2006109467A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Akg Acoustics Gmbh | ２つの圧力勾配カプセルを有するマイクロフォン |
| JP2014135712A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-07-24 | Jvc Kenwood Corp | 雑音除去装置、雑音除去方法、及び雑音除去プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3561920B2 (ja) | 2004-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031202 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040119 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040304 |
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| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040408 |
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