JPH0632024B2 - 潜水マイクロフオンにおける呼吸気雑音除去装置 - Google Patents
潜水マイクロフオンにおける呼吸気雑音除去装置Info
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- JPH0632024B2 JPH0632024B2 JP61115576A JP11557686A JPH0632024B2 JP H0632024 B2 JPH0632024 B2 JP H0632024B2 JP 61115576 A JP61115576 A JP 61115576A JP 11557686 A JP11557686 A JP 11557686A JP H0632024 B2 JPH0632024 B2 JP H0632024B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、潜水マスク内のマイクロフォンで拾う音声
信号のうち、特に呼吸に伴なう呼吸気雑音、いわゆるレ
ギュレータ・ノイズを除去して必要な音声情報の伝達を
明瞭に行なうことがでるきるようにした潜水マイクロフ
ォンにおける呼吸気雑音除去装置に関する。
信号のうち、特に呼吸に伴なう呼吸気雑音、いわゆるレ
ギュレータ・ノイズを除去して必要な音声情報の伝達を
明瞭に行なうことがでるきるようにした潜水マイクロフ
ォンにおける呼吸気雑音除去装置に関する。
＜従来技術とその問題点＞ 従来、潜水マスクを装着した状態でダイバーの音声をマ
イクロフォンで集音する方法には、大別して、マスク内
にマイクロフォンを取り付ける方法と、骨伝導による振
動音を耳または喉から検出する方法とがある。例えばテ
レビジョン放送等における中継に使用するような高品質
の音声は、現在のところ、マイクロホンで集音する場合
にしか得られない。しかし、マスクにマイクロホンを設
けた場合、マスク内の狭い空間に呼吸をするたびに発生
する特殊な雑音（レギュレータノイズ）をマイクロホン
が集音することを避けることができない。このレギュレ
ータノイズは、エアータンクの圧縮空気をダイバーの呼
吸に合わせて制御して供給するためのレギュレータを経
由するために非常に刺激の強い特殊な音となる（特に吸
気のとき）。人間は、呼吸（特に吸気）している場合、
話をすることができないので、この間にマイクロフォン
の出力信号を遮断することによってレギュレータノイズ
を除去できる。そのためには、呼吸していることを検出
する必要があり、その検出方法として、空気の流れを機
械的に検出することも考えられるが、これではレギュレ
ータ部分に特殊な加工をしなければならない。しかし、
レギュレータ部分を加工することは、万一事故が生じた
場合、人命にかかわるので、絶対に避ける必要がある。
イクロフォンで集音する方法には、大別して、マスク内
にマイクロフォンを取り付ける方法と、骨伝導による振
動音を耳または喉から検出する方法とがある。例えばテ
レビジョン放送等における中継に使用するような高品質
の音声は、現在のところ、マイクロホンで集音する場合
にしか得られない。しかし、マスクにマイクロホンを設
けた場合、マスク内の狭い空間に呼吸をするたびに発生
する特殊な雑音（レギュレータノイズ）をマイクロホン
が集音することを避けることができない。このレギュレ
ータノイズは、エアータンクの圧縮空気をダイバーの呼
吸に合わせて制御して供給するためのレギュレータを経
由するために非常に刺激の強い特殊な音となる（特に吸
気のとき）。人間は、呼吸（特に吸気）している場合、
話をすることができないので、この間にマイクロフォン
の出力信号を遮断することによってレギュレータノイズ
を除去できる。そのためには、呼吸していることを検出
する必要があり、その検出方法として、空気の流れを機
械的に検出することも考えられるが、これではレギュレ
ータ部分に特殊な加工をしなければならない。しかし、
レギュレータ部分を加工することは、万一事故が生じた
場合、人命にかかわるので、絶対に避ける必要がある。
＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、音声情報信号は例えば第３図(A)に示すよ
うなスペクトル・パターンを持っているのに対し、吸気
音によるノイズは例えば同図(B)に示すようなスペクト
ル・パターンを示し、呼気音によるノイズは同図(C)に
示すようなスペクトル・パターンを示し、(B)、(C)のス
ペクトル・パターンがいずれも(A)の音声情報信号のス
ペクトル・パターンと全く異なることと、音声情報信号
と吸気音や呼気音によるノイズとは同時に発生すること
がないこととに着目し、上記(B)または(C)のスペクトル
・パターンをもつた信号、つまり潜水天の呼吸に伴なう
レギュレータ・ノイズが検出されると、マイクロホンの
出力信号を遮断または出力回路の利得を下げて、レギュ
レータ・ノイズを実質的に除去して、音声情報信号のみ
を伝送することを目的としたものである。
うなスペクトル・パターンを持っているのに対し、吸気
音によるノイズは例えば同図(B)に示すようなスペクト
ル・パターンを示し、呼気音によるノイズは同図(C)に
示すようなスペクトル・パターンを示し、(B)、(C)のス
ペクトル・パターンがいずれも(A)の音声情報信号のス
ペクトル・パターンと全く異なることと、音声情報信号
と吸気音や呼気音によるノイズとは同時に発生すること
がないこととに着目し、上記(B)または(C)のスペクトル
・パターンをもつた信号、つまり潜水天の呼吸に伴なう
レギュレータ・ノイズが検出されると、マイクロホンの
出力信号を遮断または出力回路の利得を下げて、レギュ
レータ・ノイズを実質的に除去して、音声情報信号のみ
を伝送することを目的としたものである。
この発明の潜水マイクロフォンにおける呼吸気雑音除去
装置は、潜水マスク内に配置されたマイクロフォンから
の出力が供給され、呼吸気雑音に含まれる周波数成分を
通過させる互いに異なる通過帯域をもつ複数の帯域通過
フィルタと、各帯域通過フィルタのアナログ信号をそれ
ぞれデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器
と、デジタル信号に変換された各帯域通過フィルタの出
力信号によつて決定されるスペクトルと予め記憶されて
いる呼吸気雑音に相当するスペクトルとを比較し、両者
のスペクトルが同一パターンであると判定する第１の制
御信号を発生し、異なるパターンであると判定すると第
２の制御信号を発生する処理ユニツトと、上記入力端子
と出力端子との間に接続されていて、上記第１の制御信
号が供給されると実質的に遮断状態または利得の低下し
た状態になり、上記第２の制御信号が供給されると導通
状態になるフエーダーとからなつている。
装置は、潜水マスク内に配置されたマイクロフォンから
の出力が供給され、呼吸気雑音に含まれる周波数成分を
通過させる互いに異なる通過帯域をもつ複数の帯域通過
フィルタと、各帯域通過フィルタのアナログ信号をそれ
ぞれデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器
と、デジタル信号に変換された各帯域通過フィルタの出
力信号によつて決定されるスペクトルと予め記憶されて
いる呼吸気雑音に相当するスペクトルとを比較し、両者
のスペクトルが同一パターンであると判定する第１の制
御信号を発生し、異なるパターンであると判定すると第
２の制御信号を発生する処理ユニツトと、上記入力端子
と出力端子との間に接続されていて、上記第１の制御信
号が供給されると実質的に遮断状態または利得の低下し
た状態になり、上記第２の制御信号が供給されると導通
状態になるフエーダーとからなつている。
＜実施例の説明＞ 第１図において、１はマイクロフオンの出力信号が供給
される音声入力端子で、該入力端子１には、中心周波数
がそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３、……ｆｎと呼吸気雑音に
含まれる周波数成分を通過させる帯域通過フィルタ１
１、１２、１３……１ｎが接続されている。各フイルタ
のアナログ出力信号はアナログ−デジタル変換器（Ａ／
Ｄ変換器）２１、２２、２３……２ｎによつてデジタル
信号に変換されて、それぞれ中央処理ユニツト（ＣＰ
Ｕ）４に供給される。中央処理ユニツト４は予め第３図
(B)に示すような吸気音によるレギユレータ・ノイズの
スペクトル・パターン、同図(C)に示すような呼気音に
よるレギユレータ・ノイズのスペクトル・パターンを記
憶している。そして、この中央処理ユニツト４は、予め
記憶している上記レギユレータ・ノイズのそれぞれの周
波数帯における電圧ｐｖ１、ｐｖ２、ｐｖ３……ｐｖｎ
と、各Ａ／Ｄ変換器２１〜２ｎから供給される電圧
ｖ１、ｖ２、ｖ３……ｖｎにそれぞれある大きさの係数
を掛けた値とを比較し、例えば、 が成立すれば、入力端子１に供給される音声出力信号は
呼吸気音によるレギユレータ・ノイズと判定して制御出
力５にオフ信号（第１の制御信号）を発生する。また、
上記の関係が成立しない場合は、入力端子１に供給され
る音声出力信号は正規の音声情報信号であると判定し、
制御出力５にオン信号（第２の制御信号）を発生する。
なお、入力端子１に供給される音声出力信号が音声情報
であるか、呼吸気に伴なうレギユレータ・ノイズである
かを判定するのに、上記の関係式が成立するのに必要な
係数ａ、ｂ、ｃ、……ｘが予め定められた範囲内の値に
あるか否かによつて判定する方法もある。
される音声入力端子で、該入力端子１には、中心周波数
がそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３、……ｆｎと呼吸気雑音に
含まれる周波数成分を通過させる帯域通過フィルタ１
１、１２、１３……１ｎが接続されている。各フイルタ
のアナログ出力信号はアナログ−デジタル変換器（Ａ／
Ｄ変換器）２１、２２、２３……２ｎによつてデジタル
信号に変換されて、それぞれ中央処理ユニツト（ＣＰ
Ｕ）４に供給される。中央処理ユニツト４は予め第３図
(B)に示すような吸気音によるレギユレータ・ノイズの
スペクトル・パターン、同図(C)に示すような呼気音に
よるレギユレータ・ノイズのスペクトル・パターンを記
憶している。そして、この中央処理ユニツト４は、予め
記憶している上記レギユレータ・ノイズのそれぞれの周
波数帯における電圧ｐｖ１、ｐｖ２、ｐｖ３……ｐｖｎ
と、各Ａ／Ｄ変換器２１〜２ｎから供給される電圧
ｖ１、ｖ２、ｖ３……ｖｎにそれぞれある大きさの係数
を掛けた値とを比較し、例えば、 が成立すれば、入力端子１に供給される音声出力信号は
呼吸気音によるレギユレータ・ノイズと判定して制御出
力５にオフ信号（第１の制御信号）を発生する。また、
上記の関係が成立しない場合は、入力端子１に供給され
る音声出力信号は正規の音声情報信号であると判定し、
制御出力５にオン信号（第２の制御信号）を発生する。
なお、入力端子１に供給される音声出力信号が音声情報
であるか、呼吸気に伴なうレギユレータ・ノイズである
かを判定するのに、上記の関係式が成立するのに必要な
係数ａ、ｂ、ｃ、……ｘが予め定められた範囲内の値に
あるか否かによつて判定する方法もある。
上記制御出力５に発生する制御出力は、音声入力端子１
と音声出力端子６との間に接続されたオート・フエーダ
ー７に供給される。制御出力５よりオート・フエーダー
７に供給される制御信号がオフ信号であるときは、マイ
クロフオンから入力端子１に結合される信号は呼吸気音
によるレギユレータ・ノイズであると判定されたわけで
あるから、上記オート・フエーダー７を遮断またはその
利得を低下させて、音声出力端子６にレギユレータ・ノ
イズが発生するのを阻止することができる。一方、制御
出力５に発生する制御信号がオン信号であるときは、マ
イクロフオンから入力端子１に供給される信号は正規の
音声情報であると判定されたわけであるから、オート・
フエーダー７はオン状態で、上記音声情報の信号は実質
的に減衰されることなく音声出力端子６に伝送される。
と音声出力端子６との間に接続されたオート・フエーダ
ー７に供給される。制御出力５よりオート・フエーダー
７に供給される制御信号がオフ信号であるときは、マイ
クロフオンから入力端子１に結合される信号は呼吸気音
によるレギユレータ・ノイズであると判定されたわけで
あるから、上記オート・フエーダー７を遮断またはその
利得を低下させて、音声出力端子６にレギユレータ・ノ
イズが発生するのを阻止することができる。一方、制御
出力５に発生する制御信号がオン信号であるときは、マ
イクロフオンから入力端子１に供給される信号は正規の
音声情報であると判定されたわけであるから、オート・
フエーダー７はオン状態で、上記音声情報の信号は実質
的に減衰されることなく音声出力端子６に伝送される。
第２図は入力端子１に供給される信号(A)とオート・フ
エーダー７のオン、オフ状態(B)の関係を示す図で、上
記信号が会話音すなわち音声情報である場合はオート・
フエーダー７はオン状態にあり、レギユレータ・ノイズ
である場合はオフ状態であることを示している。同図か
ら明らかなように会話音とレギュレータノイズとは同時
に発生することがなく、閾値を設け、この閾値を超える
レベルの信号があるか否かによって会話音の部分を判別
する必要はなく、単に各アナログ−デジタル変換器２
１、２２、２３・・・２ｎのデジタル出力とレギュレー
タノイズのパターンとの比較だけで、会話音であるかレ
ギュレータ・ノイズであるかを判別することができる。
なお、誤動作を防ぐために、音声信号が正規の音声情報
であるか否かの判定に時定数をもたせることが必要な場
合もある。
エーダー７のオン、オフ状態(B)の関係を示す図で、上
記信号が会話音すなわち音声情報である場合はオート・
フエーダー７はオン状態にあり、レギユレータ・ノイズ
である場合はオフ状態であることを示している。同図か
ら明らかなように会話音とレギュレータノイズとは同時
に発生することがなく、閾値を設け、この閾値を超える
レベルの信号があるか否かによって会話音の部分を判別
する必要はなく、単に各アナログ−デジタル変換器２
１、２２、２３・・・２ｎのデジタル出力とレギュレー
タノイズのパターンとの比較だけで、会話音であるかレ
ギュレータ・ノイズであるかを判別することができる。
なお、誤動作を防ぐために、音声信号が正規の音声情報
であるか否かの判定に時定数をもたせることが必要な場
合もある。
＜効 果＞ 以上のように、この発明の装置によれば、潜水マイクロ
フオンが潜水夫の呼吸に伴なうレギユレータ・ノイズを
拾うときには、このレギユレータ・ノイズが音声出力端
子に伝送されるのを実質的に阻止または音声出力端子に
伝送されるレギユレータ・ノイズが著しく減衰されるか
ら、必要な音声情報の明瞭なコミュニケーションの極め
て良い潜水マイクロフオンを提供することができる。特
に、呼吸気雑音と音声信号とは、その性質上、同時に発
生することがなく、呼吸気雑音のスペクトルパターン
は、レベルにあまり関係がなく、レベルが小さい信号で
も特徴を持った信号であるので、呼吸気雑音を抽出する
のに用いる各帯域通過フィルタは、これらの特徴にマッ
チした簡単な構成のものを使用するだけでよく、構成が
簡略化される。しかも、各フィルタの出力のデジタル信
号と呼吸気雑音のスペクトルとを比較するものであるの
で、リアルタイムで呼吸気雑音を除去することができ
る。しかも、レギュレータノイズの検出を電子的に行っ
ているので、レギュレータに手を加えなくてもレギュレ
ータノイズを検出することができ、人命にかかわるよう
な事故が発生することが皆無であり、安全性が非常に高
い。しかも、その電子的な検出は、各帯域分割フィルタ
の出力をデジタル化したものを、レギュレータノイズパ
ターンと比較するという簡単な構成である。従って、本
発明によれば、安全性が高く、しかも品質の高い呼吸気
雑音除去装置を簡単な構成で得ることができる。
フオンが潜水夫の呼吸に伴なうレギユレータ・ノイズを
拾うときには、このレギユレータ・ノイズが音声出力端
子に伝送されるのを実質的に阻止または音声出力端子に
伝送されるレギユレータ・ノイズが著しく減衰されるか
ら、必要な音声情報の明瞭なコミュニケーションの極め
て良い潜水マイクロフオンを提供することができる。特
に、呼吸気雑音と音声信号とは、その性質上、同時に発
生することがなく、呼吸気雑音のスペクトルパターン
は、レベルにあまり関係がなく、レベルが小さい信号で
も特徴を持った信号であるので、呼吸気雑音を抽出する
のに用いる各帯域通過フィルタは、これらの特徴にマッ
チした簡単な構成のものを使用するだけでよく、構成が
簡略化される。しかも、各フィルタの出力のデジタル信
号と呼吸気雑音のスペクトルとを比較するものであるの
で、リアルタイムで呼吸気雑音を除去することができ
る。しかも、レギュレータノイズの検出を電子的に行っ
ているので、レギュレータに手を加えなくてもレギュレ
ータノイズを検出することができ、人命にかかわるよう
な事故が発生することが皆無であり、安全性が非常に高
い。しかも、その電子的な検出は、各帯域分割フィルタ
の出力をデジタル化したものを、レギュレータノイズパ
ターンと比較するという簡単な構成である。従って、本
発明によれば、安全性が高く、しかも品質の高い呼吸気
雑音除去装置を簡単な構成で得ることができる。
第１図はこの発明による潜水マイクロフオンにおける呼
吸気雑音除去装置の原理を示すブロツク図、第２図は音
声入力信号の種類とこの発明の装置で使用されるオート
・フエーダーの動作との関係を示す図、第３図は正規の
音声情報のスペクトル(A)と呼吸気によるレギュレータ
・ノイズのスペクトル(B)、(C)の一例を示す図である。 １……入力端子、１１、１２、１３、……１ｎ……帯域
通過フイルタ、２１、２２、２３、……２ｎ……アナロ
グ−デジタル変換器、４……処理ユニツト、６……出力
端子、７……オート・フエーダー。
吸気雑音除去装置の原理を示すブロツク図、第２図は音
声入力信号の種類とこの発明の装置で使用されるオート
・フエーダーの動作との関係を示す図、第３図は正規の
音声情報のスペクトル(A)と呼吸気によるレギュレータ
・ノイズのスペクトル(B)、(C)の一例を示す図である。 １……入力端子、１１、１２、１３、……１ｎ……帯域
通過フイルタ、２１、２２、２３、……２ｎ……アナロ
グ−デジタル変換器、４……処理ユニツト、６……出力
端子、７……オート・フエーダー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 ▲しゅう▼一 東京都千代田区二番町14番地 日本テレビ 放送網株式会社内 (72)発明者 田淵 竣一 東京都昭島市宮沢町560−３ フオステク ス株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】潜水マスク内に設置されたマイクロフォン
の出力信号が供給され、呼吸気雑音に含まれる様々な周
波数成分を通過させる互いに異なる通過帯域をもつ複数
の帯域通過フィルタと、これら帯域通過フィルタに結合
されていて、各フィルタのアナログ信号をデジタル信号
に変換するアナログ−デジタル変換器と、デジタル信号
に変換された上記各フィルタの出力信号が供給されて、
これらの各出力信号によって決定されるスペクトルと予
め記憶している呼吸気雑音に相当するスペクトルとを比
較し、両者のスペクトルが同一パターンであると判定す
ると第１の制御信号を発生し、異なるパターンであると
判定すると第２の制御信号を発生する処理ユニットと、
上記入力端子と出力端子との間に接続されていて、上記
第１の制御信号が供給されると実質的に遮断状態または
利得の低下した状態になり、上記第２の制御信号が供給
されると導通状態になるフェーダとからなる潜水マイク
ロフォンにおける呼吸気雑音除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61115576A JPH0632024B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 潜水マイクロフオンにおける呼吸気雑音除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61115576A JPH0632024B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 潜水マイクロフオンにおける呼吸気雑音除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62270999A JPS62270999A (ja) | 1987-11-25 |
| JPH0632024B2 true JPH0632024B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=14665993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61115576A Expired - Lifetime JPH0632024B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 潜水マイクロフオンにおける呼吸気雑音除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632024B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7139701B2 (en) * | 2004-06-30 | 2006-11-21 | Motorola, Inc. | Method for detecting and attenuating inhalation noise in a communication system |
| US7155388B2 (en) * | 2004-06-30 | 2006-12-26 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for characterizing inhalation noise and calculating parameters based on the characterization |
| FR3005823B1 (fr) * | 2013-05-14 | 2016-10-14 | Elno | Microphone comportant un interrupteur de sourdine, et masque de respiration comprenant un tel microphone |
| CN117350099B (zh) * | 2023-09-11 | 2024-04-16 | 北京五瑞美阳医疗器械有限责任公司 | 基于有限元分析的呼吸机降噪结构优化方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5620436A (en) * | 1979-07-21 | 1981-02-26 | Bosch Gmbh Robert | Electronic stethoscope |
| JPS57171400A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-21 | Sanyo Electric Co | Detector for sound region |
| JPS6044680A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-03-09 | エ−ロゾル インベンシヨンズ アンド デイベロツプメント エス・エ− エ−・アイ・デイ エス・エ− | ２種類の加圧流体の同時配分弁及び該弁を有するエ−ロゾル包装物 |
-
1986
- 1986-05-19 JP JP61115576A patent/JPH0632024B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5620436A (en) * | 1979-07-21 | 1981-02-26 | Bosch Gmbh Robert | Electronic stethoscope |
| JPS57171400A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-21 | Sanyo Electric Co | Detector for sound region |
| JPS6044680A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-03-09 | エ−ロゾル インベンシヨンズ アンド デイベロツプメント エス・エ− エ−・アイ・デイ エス・エ− | ２種類の加圧流体の同時配分弁及び該弁を有するエ−ロゾル包装物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62270999A (ja) | 1987-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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