JPH0690492A - Voice input device - Google Patents

Voice input device

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JPH0690492A
JPH0690492A JP26431992A JP26431992A JPH0690492A JP H0690492 A JPH0690492 A JP H0690492A JP 26431992 A JP26431992 A JP 26431992A JP 26431992 A JP26431992 A JP 26431992A JP H0690492 A JPH0690492 A JP H0690492A
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microphone
microphones
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delay circuit
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仁 大久保
Toru Sasaki
徹 佐々木
Takayuki Mizuuchi
崇行 水内
Kaoru Gyotoku
薫 行徳
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Abstract

PURPOSE:To realize ultra-directivity by which the sensivity in directions other than a desired voice incoming direction can be lowered further than a microphone of a single directivity by a simple constitution by providing two microphones, a delay circuit and a subtraction circuit. CONSTITUTION:A first microphone 11 and a second microphone 21 are arranged at intervals of a space d. The both of the microphones 11, 21 are composed of microphones of a single directivity and are installed so that the directivity axis may face the orthogonal direction to the array direction of the two microphones 11, 21 and the direction where sensitivity is high may face a prescribed direction. In a subtraction circuit 13, the output of the first microphone 11 and the output that the output of the second microphone 21 is delayed in a delay circuit 23 are synthesized. Thus, a voice input device having the directivity that the sensivity in a lateral direction for the directivity axis is made lower further than usual can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、複数個のマイクロホ
ンを用いた音声入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voice input device using a plurality of microphones.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、カメラ一体型VTRに使用する
音声入力装置としては、被写体方向からの音声のみをピ
ックアップし、撮影者側やその他の方向からの音声を除
去するようにすることが望まれる。
2. Description of the Related Art For example, as an audio input device used for a VTR with a built-in camera, it is desired to pick up only the sound from the direction of the object and remove the sound from the side of the photographer or from other directions. .

【0003】このように、特定の方向からの音声入力の
みをピックアップする音声入力装置としては、一般に
は、例えば図14に示すような単一指向性のマイクロホ
ンが使用されている。
As described above, as a voice input device for picking up only a voice input from a specific direction, a unidirectional microphone as shown in FIG. 14 is generally used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
単一指向性のマイクロホンは、最も高い感度の入射方向
以外の他の方向の感度も比較的高い。このため、最高感
度位置とヌル感度位置とを結んだ線(これを指向軸と称
する)の方向を希望音声方向に向けて設置しても、図1
4の特性図から明らかなように、不要音声の入力方向
が、希望音声入力方向に対して横方向の場合には、希望
音声に比べ、例えば1/2(−6dB)の大きさで収音
されてしまう。
However, the above-mentioned unidirectional microphone has relatively high sensitivity in directions other than the incident direction having the highest sensitivity. Therefore, even if the line connecting the highest sensitivity position and the null sensitivity position (this is referred to as the directional axis) is oriented toward the desired voice direction,
As is clear from the characteristic diagram of No. 4, when the input direction of the unnecessary voice is lateral to the desired voice input direction, the voice is picked up at a size of, for example, 1/2 (-6 dB) as compared with the desired voice. Will be done.

【0005】この発明は、以上の点にかんがみ、希望音
声到来方向以外の方向の感度が、単一指向性のマイクロ
ホンよりも、さらに低くすることができる超指向性を、
簡単な構成で実現することができる音声入力装置を提供
することを目的とする。
In view of the above points, the present invention has a super directivity in which the sensitivity in directions other than the desired voice arrival direction can be made even lower than that of a unidirectional microphone.
An object is to provide a voice input device that can be realized with a simple configuration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明による音声入力装置は、後述の実施例の参
照符号を対応させると、所定の距離だけ離して配置され
る第1及び第2のマイクロホンと、前記第2のマイクロ
ホンの出力信号を遅延する遅延回路と、前記第1のマイ
クロホンの出力信号から前記遅延回路の出力信号を減算
する減算回路とを備え、前記減算回路から出力信号を得
るようにしたことを特徴する。
In order to solve the above-mentioned problems, the voice input device according to the present invention is arranged such that the first and second voice input devices are arranged a predetermined distance apart from each other when the reference numerals of the embodiments described later correspond to each other. Of the microphone, a delay circuit that delays the output signal of the second microphone, and a subtraction circuit that subtracts the output signal of the delay circuit from the output signal of the first microphone. It is characterized by having been obtained.

【0007】[0007]

【作用】上記の構成においては、減算回路において、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
を遅延回路で遅延した出力とが合成され、指向軸に対し
て横方向の感度が、従来に比べて、より低くされた指向
性の音声入力装置が実現される。
In the above structure, the output of the first microphone and the output of the second microphone delayed by the delay circuit are combined in the subtraction circuit, and the sensitivity in the lateral direction with respect to the directional axis is As a result, a voice input device with a lower directivity than that of the related art is realized.

【0008】[0008]

【実施例】以下、この発明による音声入力装置のいくつ
かの一実施例を、図を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of a voice input device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は、この発明の一例で、第1のマイク
ロホン11と、第2のマイクロホン12が、間隔dだけ
隔てて配置されている。これらマイクロホン11及び1
2は、図2に示すように、共に、単一指向性のマイクロ
ホンで構成されており、その指向軸zの方向が、これら
2個のマイクロホン11及び12の配列方向に対して直
交する方向に向き、かつ、感度の高い方向が、図の左側
を向くように、設置されている。
FIG. 1 shows an example of the present invention, in which a first microphone 11 and a second microphone 12 are arranged at a distance d. These microphones 11 and 1
As shown in FIG. 2, both 2 are composed of unidirectional microphones, and the direction of the directional axis z thereof is in a direction orthogonal to the arrangement direction of these two microphones 11 and 12. It is installed so that the direction with high sensitivity is facing the left side of the figure.

【0010】そして、マイクロホン11により収音さ
れ、電気信号に変換されて得られた音声信号は、アンプ
12を介して減算回路13に供給される。また、マイク
ロホン21により収音され、電気信号に変換されて得ら
れた音声信号は、アンプ22を介して遅延回路23に供
給されて遅延され、その遅延信号が減算回路13に供給
される。そして、この減算回路13からの減算出力が装
置の出力として出力端子14に導出される。
The sound signal picked up by the microphone 11 and converted into an electric signal is supplied to the subtraction circuit 13 via the amplifier 12. Further, the audio signal picked up by the microphone 21 and converted into an electric signal is supplied to the delay circuit 23 via the amplifier 22 and delayed, and the delayed signal is supplied to the subtraction circuit 13. Then, the subtraction output from the subtraction circuit 13 is led to the output terminal 14 as the output of the device.

【0011】この例の場合、遅延回路23の遅延量は、
2つのマイクロホン11,21間の距離dを音が伝播す
る時間を考慮して定められている。この値としては、音
の伝播速度をcとしたとき、d/cの2倍以下に選定す
るのが好ましい。この例では、この遅延回路23の遅延
量は、d/cに等しく選定されている。
In this example, the delay amount of the delay circuit 23 is
The distance d between the two microphones 11 and 21 is determined in consideration of the time during which the sound propagates. This value is preferably selected to be not more than twice d / c, where c is the sound propagation velocity. In this example, the delay amount of the delay circuit 23 is selected to be equal to d / c.

【0012】この場合において、図2において矢印AR
で示すように、2個のマイクロホン11,21の配列方
向の、マイクロホン11側から到来する音声SAの成分
について考えると、この音声SAは、マイクロホン11
と、マイクロホン21との両方に収音されるが、両マイ
クロホン11,21間の距離d分の遅延時間d/cだ
け、マイクロホン11に入力される音声SAに対して、
マイクロホン21に入力される音声SAは遅延される。
しかも、マイクロホン21の出力音声信号は、遅延回路
23により、さらに、遅延される。このため、減算回路
13の入力信号としては、マイクロホン11と、マイク
ロホン21の出力音声中の音声SA成分は、タイミング
的に、かなりずれた信号となり、無相関になる。したが
って、減算回路13で、マイクロホン11の出力音声信
号から遅延回路235の出力信号を減算しても、方向A
Rからの音声SA成分は殆ど低減されない。
In this case, the arrow AR in FIG.
As shown in FIG. 3, when considering the component of the sound SA coming from the microphone 11 side in the arrangement direction of the two microphones 11 and 21, this sound SA is
And the sound SA is input to both the microphones 21 and the sound SA input to the microphones 11 is delayed by the delay time d / c corresponding to the distance d between the microphones 11 and 21.
The sound SA input to the microphone 21 is delayed.
Moreover, the output audio signal of the microphone 21 is further delayed by the delay circuit 23. Therefore, as the input signal of the subtraction circuit 13, the sound SA components in the output sound of the microphone 11 and the output sound of the microphone 21 become signals that are considerably deviated in terms of timing and become uncorrelated. Therefore, even if the subtraction circuit 13 subtracts the output signal of the delay circuit 235 from the output audio signal of the microphone 11, the direction A
The voice SA component from R is hardly reduced.

【0013】一方、方向ARとは逆方向ALから到来す
る音声SBもマイクロホン11と、マイクロホン21と
で収音されるが、マイクロホン11と、マイクロホン2
1とは距離dだけ離れて配置されているので、この音声
SBの到来方向に応じた遅延時間d/cだけ、マイクロ
ホン11に入力される音声SBは、マイクロホン21に
入力される音声SBに対して遅延される。しかし、マイ
クロホン21の出力音声信号は、遅延回路23により同
じ遅延時間だけ遅延されるので、方向ALから到来する
音声SBの成分は、減算回路13の入力としては、時間
ずれがなくなるようになり、減算回路13でキャンセル
される。
On the other hand, the sound SB coming from the direction AL opposite to the direction AR is also picked up by the microphone 11 and the microphone 21, but the microphone 11 and the microphone 2
Since it is arranged at a distance d from 1, the sound SB input to the microphone 11 is different from the sound SB input to the microphone 21 by the delay time d / c corresponding to the arrival direction of the sound SB. Be delayed. However, since the output voice signal of the microphone 21 is delayed by the delay circuit 23 by the same delay time, the component of the voice SB arriving from the direction AL becomes the time shift as the input of the subtraction circuit 13. The subtraction circuit 13 cancels.

【0014】すなわち、音声到来方向が、方向ARとは
180°異なる方向AL、つまり、図3においては、方
向の場合には、マイクロホン11への音声入力は、マ
イクロホン21の音声入力に対して、丁度、d/cだけ
遅延する。この方向の音声成分は、減算回路13におい
ては、第1のマイクロホン11側からの音声信号成分
と、第2のマイクロホン21側からの音声信号成分の時
間ずれが全くなくなるので、キャンセルされる。
That is, in the case where the voice arrival direction is 180 ° different from the direction AR, that is, in the case of the direction AL in FIG. 3, the voice input to the microphone 11 is different from the voice input to the microphone 21. Just delay by d / c. In the subtraction circuit 13, the audio component in this direction is canceled because there is no time lag between the audio signal component from the first microphone 11 side and the audio signal component from the second microphone 21 side.

【0015】次に、音声が図3において、、′で示
す斜め後方から到来する場合には、そのときの音声の方
向ARに対する入射角度をθとすると、音声がマイクロ
ホン21に到達してからマイクロホン11に到達するま
での時間は、d・cosθ/cであるので、方向の場
合より短くなる。したがって、減算回路13の2つの入
力中のこの方向、′からの音声成分は、その時間d
・cosθ/cと、遅延回路23の遅延時間d/cとの
差の時間だけ、ずれる。このため、減算回路13でのキ
ャンセル量が少なくなる。
Next, in the case where the voice comes from diagonally rearward as indicated by'in FIG. 3, assuming that the incident angle of the voice with respect to the direction AR is θ, the voice reaches the microphone 21 and then the microphone. Since the time to reach 11 is d · cos θ / c, it is shorter than in the case of the direction. Therefore, the audio component from this direction, ', during the two inputs of the subtraction circuit 13 is at that time d.
The time difference is between the cos θ / c and the delay time d / c of the delay circuit 23. Therefore, the amount of cancellation in the subtraction circuit 13 is small.

【0016】また、音声が図3において、、′で示
す横方向から到来する音声成分の場合には、その音声の
マイクロホン11の入力時点と、マイクロホン21の入
力時点との遅延は、僅かとなる。したがって、遅延回路
23の遅延量との差が大きくなり、さらに、よりキャン
セル量が少なくなる。
Further, in the case where the voice is a voice component coming from the lateral direction indicated by'in FIG. 3, the delay between the input time of the microphone 11 and the input time of the microphone 21 of the voice is small. . Therefore, the difference from the delay amount of the delay circuit 23 becomes large, and the cancel amount becomes smaller.

【0017】図4は、この発明の基本的原理構成を説明
するための図である。すなわち、図4に示すように、距
離dだけ離れた位置に平面波P1,P2が、方向ARに
対して入射角θで到来するとき、 P2=P1・Exp(−jωd・cosθ/c) … (1) となる。そして、P2に遅延が加わったP2dは、 P2d=P2・Exp(−jωnT) … (2) (T:音声信号のサンプリング間隔)となる。したがっ
て、 P=P1−P2d =P1(1−Exp(−j(ωnT+ωd・cosθ/c)))…(3) となる。ここで、例えば図5の方向から不要音声が到
来するとした場合、すなわち、θ=180°のときに、
P=0になるようなnTは、 nT=d/c となるので、 P=P1(1−Exp(−jω(d/c)(1+cosθ))) …(4) となる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the basic principle configuration of the present invention. That is, as shown in FIG. 4, when plane waves P1 and P2 arrive at positions separated by a distance d at an incident angle θ with respect to the direction AR, P2 = P1 · Exp (−jωd · cos θ / c) ( 1) Then, P2d obtained by adding a delay to P2 becomes P2d = P2 · Exp (−jωnT) (2) (T: sampling interval of audio signal). Therefore, P = P1−P2d = P1 (1−Exp (−j (ωnT + ωd · cos θ / c))) (3) Here, for example, when the unnecessary voice comes from the direction of FIG. 5, that is, when θ = 180 °,
Since nT such that P = 0 is nT = d / c, P = P1 (1-Exp (-jω (d / c) (1 + cosθ))) (4).

【0018】そして、図1の例において、図2に示すよ
うに、マイクロホンが左側に指向軸が向くような単一指
向性の式は、 1−sinθ で表されるので、前記(4)式から、図1の例の出力P
out は、 Pout =(1−sinθ) ×(1−Exp(−jω(d/c)(1+cosθ)))…(5) となる。
In the example of FIG. 1, as shown in FIG. 2, the unidirectional equation in which the directional axis of the microphone is directed to the left side is represented by 1-sin θ, and therefore the equation (4) is used. From the output P of the example of FIG.
out becomes Pout = (1-sin θ) × (1-Exp (−jω (d / c) (1 + cos θ))) (5).

【0019】この式をθについてグラフ化すると、図5
に示すような指向性になる。すなわち、指向軸方向が方
向ARに対して45°、反時計方向に傾いたものとな
る。そして、この方向ARに対して45°傾いた指向軸
方向の音声を希望音声方向(例えばこの方向を正面方
向)とすると、正面とは逆の背面方向(図の右下方)か
らの音に対する感度が非常に低く、しかも、正面方向に
対して左右横方向から到来する音は、正面方向から到来
する音に比べて約1/6(約−16dB)となる。つま
り、正面感度が側面感度に対して従来に比べて非常に高
い、いわば、超指向性の音声入力装置を実現することが
できる。
A graph of this equation for θ is shown in FIG.
The directivity is as shown in. That is, the directional axis direction is tilted counterclockwise by 45 ° with respect to the direction AR. If the voice in the directional axis inclined by 45 ° with respect to the direction AR is the desired voice direction (for example, this direction is the front direction), the sensitivity to the sound from the back direction (lower right in the figure) opposite to the front direction. Is very low, and the sound coming from the left and right lateral directions with respect to the front direction is about 1/6 (about -16 dB) as compared with the sound coming from the front direction. That is, it is possible to realize a so-called super-directional voice input device in which the front sensitivity is much higher than the side sensitivity as compared with the conventional one.

【0020】図1の例の装置を2個組み合わせることに
より、左右2チャンネルのステレオ音声を収音するため
の音声入力装置を実現した例を図7に示す。図7におい
て、マイクロホン11Rは右チャンネルの音声収音用、
マイクロホン11Lは左チャンネルの音声収音用であ
り、両マイクロホン11R,11Lは、距離dだけ離し
て配置される。また、これらマイクロホン11R及び1
1Lは、前述の図1の例と同様に、図2に示すように、
共に、単一指向性のマイクロホンで構成されており、そ
の指向軸の方向が、これら2個のマイクロホン11R及
び11Lの配列方向に対して直交する方向に向き、か
つ、感度の高い方向が、図の左側を向くように、設置さ
れている。
FIG. 7 shows an example in which a voice input device for picking up left and right two-channel stereo voice is realized by combining two devices of the example of FIG. In FIG. 7, the microphone 11R is for sound collection of the right channel,
The microphone 11L is for collecting the sound of the left channel, and the both microphones 11R and 11L are arranged at a distance d. Also, these microphones 11R and 1
1L is similar to the example of FIG. 1 described above, as shown in FIG.
Both of them are composed of a unidirectional microphone, and the direction of the directional axis thereof is the direction orthogonal to the arrangement direction of these two microphones 11R and 11L, and the direction of high sensitivity is shown in FIG. It is installed so that it faces the left side of.

【0021】先ず、右チャンネルの音声信号についての
構成について説明すると、マイクロホン11Rにより収
音され、電気信号に変換されて得られた右チャンネルの
音声信号は、アンプ12Rを介して減算回路13Rに供
給される。
First, the structure of the right channel audio signal will be described. The right channel audio signal obtained by being picked up by the microphone 11R and converted into an electric signal is supplied to the subtraction circuit 13R via the amplifier 12R. To be done.

【0022】また、マイクロホン11Lにより収音さ
れ、電気信号に変換されて得られた右チャンネルの音声
にとっての不要音声信号は、アンプ12Lを介して遅延
回路23Rに供給され、この遅延回路23Rの遅延出力
信号が減算回路13Rに供給される。減算回路13Rの
出力信号は、出力端子14Rに導出される。遅延回路2
3Rの遅延量は、前述の図1の例の遅延回路23の遅延
量と、全く等しい関係に選定されている。
An unnecessary sound signal for the sound of the right channel, which is picked up by the microphone 11L and converted into an electric signal, is supplied to the delay circuit 23R via the amplifier 12L, and the delay circuit 23R delays it. The output signal is supplied to the subtraction circuit 13R. The output signal of the subtraction circuit 13R is led to the output terminal 14R. Delay circuit 2
The delay amount of 3R is selected to have exactly the same relationship as the delay amount of the delay circuit 23 in the example of FIG.

【0023】このときの出力端子14Rに得られる出力
信号の指向特性は、図5に示したものとなる。すなわ
ち、図7において、矢印aRで示す左斜め上、45°方
向を右チャンネルの音声到来方向として、出力端子14
Rには、右チャンネル音声信号が得られる。
The directional characteristics of the output signal obtained at the output terminal 14R at this time are as shown in FIG. That is, in FIG. 7, the output terminal 14 is configured such that the 45 ° direction diagonally upward to the left as indicated by the arrow aR is the audio arrival direction of the right channel.
A right channel audio signal is obtained at R.

【0024】次に、左チャンネルの音声信号についての
構成について説明すると、マイクロホン11Lにより収
音され、電気信号に変換されて得られた左チャンネルの
音声信号は、アンプ12Lを介して減算回路13Lに供
給される。
Next, the structure of the left channel audio signal will be described. The left channel audio signal obtained by being picked up by the microphone 11L and converted into an electric signal is sent to the subtraction circuit 13L via the amplifier 12L. Supplied.

【0025】また、マイクロホン11Rからの左チャン
ネルの音声にとっての不要音声信号は、アンプ12Rを
介して遅延回路23Lに供給され、この遅延回路23L
の遅延出力信号が減算回路13Lに供給される。減算回
路13Lの出力信号は、出力端子14Lに導出される。
遅延回路23Lの遅延量も、また、前述の図1の例の遅
延回路23の遅延量と、全く等しい関係に選定されてい
る。
The unnecessary sound signal for the sound of the left channel from the microphone 11R is supplied to the delay circuit 23L via the amplifier 12R, and this delay circuit 23L is supplied.
The delayed output signal of is supplied to the subtraction circuit 13L. The output signal of the subtraction circuit 13L is led to the output terminal 14L.
The delay amount of the delay circuit 23L is also selected to have exactly the same relationship as the delay amount of the delay circuit 23 in the example of FIG.

【0026】このときの出力端子14Lに得られる出力
端子の指向特性は、図6に示したものとなり、指向軸の
方向が方向ARに対して135°ずれた方向になる。す
なわち、図7において、矢印aLで示す左斜め下、45
°方向を左チャンネルの音声到来方向として、出力端子
14Lには、左チャンネル音声信号が得られる。したが
って、図7の例によれば、開き角が約90°の方向から
の音声を2チャンネルステレオ音声として収音した出力
音声信号が得られる。
The directional characteristic of the output terminal obtained at the output terminal 14L at this time is as shown in FIG. 6, and the direction of the directional axis is shifted by 135 ° with respect to the direction AR. That is, in FIG.
A left channel audio signal is obtained at the output terminal 14L with the direction of ° as the incoming direction of the audio of the left channel. Therefore, according to the example of FIG. 7, an output audio signal obtained by collecting audio from a direction having an opening angle of about 90 ° as 2-channel stereo audio is obtained.

【0027】次に、図1の例の音声入力装置からの出力
信号の指向特性は、2個のマイクロホン11,12の出
力音声信号間にゲイン差を設けることにより、指向軸の
方向を変えることができる。図8は、その場合の構成例
である。
Next, regarding the directional characteristic of the output signal from the voice input device of the example of FIG. 1, the direction of the directional axis is changed by providing a gain difference between the output voice signals of the two microphones 11 and 12. You can FIG. 8 shows a configuration example in that case.

【0028】すなわち、この例においては、マイクロホ
ン11の出力信号は、アンプ12及びゲイン調整回路3
1を介して減算回路13に供給される。ゲイン調整回路
31は、調整信号入力端子32を介して入力されるゲイ
ン調整信号により可変される。その他は、図1の例と全
く同様に構成される。
That is, in this example, the output signal of the microphone 11 is the amplifier 12 and the gain adjusting circuit 3.
It is supplied to the subtraction circuit 13 via 1. The gain adjustment circuit 31 is changed by the gain adjustment signal input via the adjustment signal input terminal 32. Otherwise, the configuration is exactly the same as in the example of FIG.

【0029】この図8の構成においては、ゲイン調整回
路31のゲインが調整信号により変えられることによ
り、減算回路13で演算されるマイクロホン11の出力
信号のゲインと、マイクロホン12の出力信号の遅延信
号のゲインとの比が変わり、このため、指向特性の指向
軸の方向が変更される。
In the configuration of FIG. 8, the gain of the gain adjusting circuit 31 is changed by the adjusting signal, so that the gain of the output signal of the microphone 11 calculated by the subtracting circuit 13 and the delayed signal of the output signal of the microphone 12 are calculated. Of the directional characteristic changes, and thus the direction of the directional axis of the directional characteristic is changed.

【0030】すなわち、ゲイン調整回路31のゲインG
が、G=1のときには、減算回路13の2つの入力信号
のゲイン比は、1:1となるので、図9Aに示すよう
に、図5に示した特性と同じになり、指向軸の方向は、
方向ARに対して45°傾いた状態になる。
That is, the gain G of the gain adjusting circuit 31
However, when G = 1, the gain ratio of the two input signals of the subtraction circuit 13 is 1: 1. Therefore, as shown in FIG. 9A, the characteristic becomes the same as the characteristic shown in FIG. Is
It is inclined by 45 ° with respect to the direction AR.

【0031】ゲイン調整回路31のゲインGが、1<G
<2のときには、減算回路13の2つの入力信号のう
ち、マイクロホン11の出力信号ゲインが高くなり、出
力信号の指向特性は、図9Bに示すように、方向ARに
対して45°以上傾いた状態になる。そして、ゲインG
=2のときには、図9Cに示すように、出力信号の指向
特性は、方向ARに対して90°傾いた状態になる。す
なわち、ゲイン調整回路31のゲインGを1から2まで
変えることにより、指向軸の方向を方向ARに対して4
5°〜90°まで変えることができる。
The gain G of the gain adjusting circuit 31 is 1 <G
When <2, the output signal gain of the microphone 11 among the two input signals of the subtraction circuit 13 becomes high, and the directional characteristic of the output signal is inclined by 45 ° or more with respect to the direction AR as shown in FIG. 9B. It becomes a state. And the gain G
When = 2, as shown in FIG. 9C, the directivity characteristic of the output signal is inclined by 90 ° with respect to the direction AR. That is, by changing the gain G of the gain adjusting circuit 31 from 1 to 2, the direction of the directional axis is set to 4 with respect to the direction AR.
It can be changed from 5 ° to 90 °.

【0032】なお、ゲイン調整回路31をマイクロホン
11の出力信号に対して挿入するようにしたが、ゲイン
調整回路をマイクロホン21の出力側の遅延回路23の
前あるいは後に設けてもよい。また、ゲイン調整回路
は、ゲインを上げるだけでなく、ゲインを下げるもので
あってもよい。
Although the gain adjusting circuit 31 is inserted into the output signal of the microphone 11, the gain adjusting circuit may be provided before or after the delay circuit 23 on the output side of the microphone 21. Further, the gain adjusting circuit may not only increase the gain but also decrease the gain.

【0033】前述した左右2チャンネルのステレオ音声
信号を得る音声入力装置の実施例において、各チャンネ
ル出力の指向軸の方向を変えるようにする場合の例を図
10に示す。
FIG. 10 shows an example in which the direction of the directional axis of each channel output is changed in the embodiment of the audio input device for obtaining the left and right two-channel stereo audio signals.

【0034】すなわち、図10の例においては、右チャ
ンネルの音声出力に対しては、図7の例のアンプ12R
と減算回路13Rとの間にゲイン調整回路31Rが挿入
され、端子32Rからのゲイン調整信号が入力される。
このゲイン調整により、右チャンネル音声出力の指向軸
が変えられる。また、左チャンネルの音声出力に対して
は、アンプ12Lと減算回路13Lとの間にゲイン調整
回路31Lが挿入され、端子31Lからのゲイン調整信
号が入力される。このゲイン調整により、左チャンネル
の音声出力の指向軸が変えられる。
That is, in the example of FIG. 10, for the audio output of the right channel, the amplifier 12R of the example of FIG.
The gain adjustment circuit 31R is inserted between the subtraction circuit 13R and the subtraction circuit 13R, and the gain adjustment signal from the terminal 32R is input.
By this gain adjustment, the directional axis of the right channel audio output can be changed. Further, for the audio output of the left channel, the gain adjustment circuit 31L is inserted between the amplifier 12L and the subtraction circuit 13L, and the gain adjustment signal from the terminal 31L is input. By this gain adjustment, the directional axis of the audio output of the left channel can be changed.

【0035】次に、図1の例において、遅延回路23の
遅延量を変えることにより、出力信号の指向特性の指向
軸を境にした左右での感度比を変えることができる。図
11は、その場合の例で、アンプ22と減算回路13と
の間に可変遅延回路41が設けられる。そして、遅延量
調整信号が入力端子42から入力される。
Next, in the example of FIG. 1, by changing the delay amount of the delay circuit 23, it is possible to change the sensitivity ratio on the left and right of the directivity characteristic of the output signal with the directivity axis as a boundary. FIG. 11 shows an example of that case, and a variable delay circuit 41 is provided between the amplifier 22 and the subtraction circuit 13. Then, the delay amount adjustment signal is input from the input terminal 42.

【0036】前述したように、可変遅延回路41の遅延
量DLを2個のマイクロホン11,21間の距離dを音
が伝播する時間に等しくしたとき、すなわち、DL=d
/cのときには、図12Aに示すように、方向ARに対
して45°傾いた指向軸に対して対称的な特性となり、
指向軸に対して左右方向から到来する音声に対する感度
は、等しくなる。これに対して、可変遅延回路41の遅
延量DL>d/cのときには、図12Bに示すように、
指向軸の方向はほぼ変わらないが、この指向軸の右側の
感度が、左側の感度より大きくなる。また、可変遅延回
路41の遅延量DL<d/cのときには、図12Cに示
すように、指向軸の方向はほぼ変わらないが、この指向
軸の左側の感度が、右側の感度より大きくなる。なお、
前述もしたように、遅延量DLは、2・d/c以内であ
るほうが好ましい。
As described above, when the delay amount DL of the variable delay circuit 41 is made equal to the distance d between the two microphones 11 and 21 at the time when the sound propagates, that is, DL = d.
When / c, as shown in FIG. 12A, the characteristic is symmetrical with respect to the directional axis inclined by 45 ° with respect to the direction AR,
The sensitivities to voices coming from the left and right with respect to the directional axis are equal. On the other hand, when the delay amount DL of the variable delay circuit 41> d / c, as shown in FIG. 12B,
The direction of the directional axis is almost unchanged, but the sensitivity on the right side of this directional axis is greater than the sensitivity on the left side. When the delay amount DL of the variable delay circuit 41 is smaller than d / c, as shown in FIG. 12C, the direction of the directional axis is almost unchanged, but the sensitivity on the left side of this directional axis is larger than the sensitivity on the right side. In addition,
As described above, the delay amount DL is preferably within 2 · d / c.

【0037】図13は、前述した左右2チャンネルのス
テレオ音声信号を得る音声入力装置の実施例に、図11
の例を適用した場合である。すなわち、図7の例の遅延
回路23Rの代わりに可変遅延回路41Rが接続され、
端子42Rからの遅延量調整信号により、その遅延量が
調整される。また、図7の例の遅延回路23Lの代わり
に可変遅延回路41Lが接続され、端子42Lからの遅
延量調整信号により、その遅延量が調整される。
FIG. 13 shows an embodiment of the audio input device for obtaining the above-mentioned left and right two-channel stereo audio signals.
This is the case when the example of is applied. That is, a variable delay circuit 41R is connected instead of the delay circuit 23R in the example of FIG.
The delay amount is adjusted by the delay amount adjusting signal from the terminal 42R. A variable delay circuit 41L is connected instead of the delay circuit 23L in the example of FIG. 7, and the delay amount is adjusted by a delay amount adjustment signal from the terminal 42L.

【0038】この構成においては、可変遅延回路23
R,23Lの遅延量を調整することにより、左右チャン
ネルの開き角90°は変わらないが、それぞれのチャン
ネル出力の指向特性の指向軸に対して左右方向から到来
する音声に対するの感度比が変わるので、左右チャンネ
ルのクロストーク量を変えることができる。すなわち、
指向軸を一定方向に保持しながら、左右チャンネルのク
ロストーク量を変えることができるので、安定なステレ
オ感を常に得ることができる。
In this configuration, the variable delay circuit 23
By adjusting the delay amounts of R and 23L, the opening angle of 90 ° between the left and right channels does not change, but the sensitivity ratio of the directional characteristic of the output of each channel to the voice coming from the left and right directions changes. , The left and right channel crosstalk amount can be changed. That is,
Since the crosstalk amount of the left and right channels can be changed while maintaining the directivity axis in a fixed direction, a stable stereo feeling can always be obtained.

【0039】なお、上記の説明は、アナログ信号処理と
して説明したが、デジタル信号処理の構成とすることも
容易にできる。
In the above description, the analog signal processing is explained, but the digital signal processing can be easily adopted.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、簡単な構成により、希望音声到来方向に対して横方
向の感度を、十分に、低くすることができる超指向性を
実現することができる。そして、この発明によれば、開
き角90°の2チャンネルステレオ音声入力装置を、簡
単な構成で実現することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize superdirectivity with a simple structure, which can sufficiently lower the lateral sensitivity with respect to the desired voice arrival direction. You can According to the present invention, a 2-channel stereo audio input device having an opening angle of 90 ° can be realized with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による音声入力装置の一実施例のブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a voice input device according to the present invention.

【図2】図1の例に用いる2個のマイクロホンを説明す
るための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining two microphones used in the example of FIG.

【図3】図1の例の動作の説明に使用する音声到来方向
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a voice arrival direction used for explaining the operation of the example of FIG. 1;

【図4】この発明の原理的な構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図5】図1の例の出力の指向特性の例を示す図であ
る。
5 is a diagram showing an example of directional characteristics of output in the example of FIG.

【図6】図1の例の出力の指向特性の例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an example of output directional characteristics in the example of FIG. 1;

【図7】この発明のステレオ音声入力装置の一実施例の
ブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a stereo voice input device of the present invention.

【図8】この発明の他の実施例のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of another embodiment of the present invention.

【図9】図8の例の動作に応じた指向特性の例を示す図
である。
9 is a diagram showing an example of directional characteristics according to the operation of the example of FIG.

【図10】図8の例をステレオ音声入力装置に適用した
例を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing an example in which the example of FIG. 8 is applied to a stereo voice input device.

【図11】この発明の、さらに他の例のブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram of still another example of the present invention.

【図12】図11の例の動作に応じた指向特性の例を示
す図である。
12 is a diagram showing an example of directional characteristics according to the operation of the example of FIG.

【図13】図11の例をステレオ音声入力装置に適用し
た例を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing an example in which the example of FIG. 11 is applied to a stereo voice input device.

【図14】マイクロホンの単一指向性を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing unidirectionality of a microphone.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 第1のマイクロホン 11R 右チャンネル用マイクロホン 11L 左チャンネル用マイクロホン 13 減算回路 14 出力端子 21 第2のマイクロホン 23 遅延回路 31 ゲイン調整回路 32 ゲイン調整信号入力端子 41 可変遅延回路 42 遅延量調整信号入力端子 11 First Microphone 11R Right Channel Microphone 11L Left Channel Microphone 13 Subtraction Circuit 14 Output Terminal 21 Second Microphone 23 Delay Circuit 31 Gain Adjustment Circuit 32 Gain Adjustment Signal Input Terminal 41 Variable Delay Circuit 42 Delay Amount Adjustment Signal Input Terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 行徳 薫 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kaoru Gyotoku 6-735 Kitashinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の距離だけ離して配置される第1及
び第2のマイクロホンと、 前記第2のマイクロホンの出力信号を遅延する遅延回路
と、 前記第1のマイクロホンの出力信号から前記遅延回路の
出力信号を減算する減算回路とを備え、前記減算回路か
ら出力信号を得るようにした音声入力装置。
1. A first microphone and a second microphone arranged at a predetermined distance, a delay circuit for delaying an output signal of the second microphone, and a delay circuit for outputting an output signal of the first microphone. And a subtraction circuit for subtracting the output signal of the above, and an output signal is obtained from the subtraction circuit.
【請求項2】 前記第1及び第2のマイクロホンは、共
に単一指向性のマイクロホンである請求項1記載の音声
入力装置。
2. The voice input device according to claim 1, wherein the first and second microphones are both unidirectional microphones.
【請求項3】 前記第1及び第2のマイクロホンは、共
に単一指向性のマイクロホンであり、かつ、これら第1
及び第2のマイクロホンの指向軸が、これら2個のマイ
クロホンの配列方向に直交する方向に向くように配置さ
れた請求項1記載の音声入力装置。
3. The first and second microphones are both unidirectional microphones, and the first and second microphones are unidirectional microphones.
The voice input device according to claim 1, wherein the directional axes of the first and second microphones are arranged so as to be oriented in a direction orthogonal to the arrangement direction of the two microphones.
【請求項4】 所定の距離だけ離して配置される第1及
び第2のマイクロホンと、 前記第1のマイクロホンの出力信号を遅延する第1の遅
延回路と、 前記第2のマイクロホンの出力信号を遅延する第2の遅
延回路と、 前記第1のマイクロホンの出力信号から前記第2の遅延
回路の出力信号を減算する第1の減算回路と、 前記第2のマイクロホンの出力信号から前記第1の遅延
回路の出力信号を減算する第2の減算回路とを備え、 前記第1及び第2のマイクロホンは、共に単一指向性の
マイクロホンであり、かつ、これら第1及び第2のマイ
クロホンの指向軸が、これら2個のマイクロホンの配列
方向に直交する方向に向くように配置され、 前記第1及び第2の減算回路から第1及び第2の出力信
号を得るようにした音声入力装置。
4. A first microphone and a second microphone which are arranged apart from each other by a predetermined distance, a first delay circuit which delays an output signal of the first microphone, and an output signal of the second microphone. A second delay circuit that delays; a first subtraction circuit that subtracts the output signal of the second delay circuit from the output signal of the first microphone; and a first subtraction circuit that outputs the output signal of the second microphone from the first delay circuit. A second subtraction circuit for subtracting the output signal of the delay circuit, wherein the first and second microphones are both unidirectional microphones, and the directional axes of the first and second microphones Is arranged so as to face in a direction orthogonal to the array direction of these two microphones, and the first and second output signals are obtained from the first and second subtraction circuits.
【請求項5】 請求項1において、前記遅延回路が可変
遅延回路で構成されてなる音声入力装置。
5. The voice input device according to claim 1, wherein the delay circuit is a variable delay circuit.
【請求項6】 請求項4において、前記第1及び第2の
遅延回路が可変遅延回路で構成されてなる音声入力装
置。
6. The voice input device according to claim 4, wherein the first and second delay circuits are variable delay circuits.
【請求項7】 請求項1において、前記減算回路で減算
する前記第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間に、相対的にゲイン差を設
ける手段が設けられ、かつ、前記ゲイン差が可変とされ
てなる音声入力装置。
7. The means according to claim 1, further comprising means for providing a relative gain difference between the output signal of the first microphone and the output signal of the second microphone which are subtracted by the subtraction circuit, A voice input device in which the gain difference is variable.
【請求項8】 請求項2において、前記第1の減算回路
で減算する前記第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間に、相対的にゲイン
差を設ける手段が設けられると共に、前記第2の減算回
路で減算する前記第2のマイクロホンの出力信号と前記
第1のマイクロホンの出力信号との間に、相対的にゲイ
ン差を設ける手段が設けられ、かつ、前記ゲイン差がそ
れぞれ可変とされてなる音声入力装置。
8. The means for providing a relative gain difference between the output signal of the first microphone and the output signal of the second microphone which are subtracted by the first subtraction circuit according to claim 2. And a means for providing a relative gain difference between the output signal of the second microphone and the output signal of the first microphone which are subtracted by the second subtraction circuit, and A voice input device in which the gain difference is variable.
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