JPS632500A

JPS632500A - 収音装置

Info

Publication number: JPS632500A
Application number: JP61145271A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ibaraki; 茨木　悟; Hiromoto Furukawa; 博基古川; Hiroyuki Naono; 博之直野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1988-01-07
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH071958B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はスピーカホン、テレコンファレンスシステムに
おいて、周囲雑音の混入した音声信号中から目的話者の
音声だけを選択収音する収音装置に関するものである。

従来の技術近年、スピーカホン、テレコンファレンスシステムの普
及が目ざましく、これ等の装置ではハウリングの防止お
よび周囲雑音の除去のだめにボイススイッチが使用され
る。このボイススイッチの一手段として、話者音声収音
用と周囲雑音収音用の２個のマイクロホンを使用する方
法が開発されている。この方法により、優れた周囲雑音
抑圧効果を有する収音装置が実現されている（例えば、
特開昭５７−１４８４１３号公報、特開昭６９−７４８
００号公報）。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の収音ｉｔに
ついて説明を行う。

第７図は従来の収音装置に用いられる２個のマイクロホ
ンの配置を示す。第７図において、７１は収音すべき話
者音声に対して感度が高いように配置した主マイクロホ
ン、７２は周囲雑音に対して感度が高いように配置した
副マイクロホンである。

第８図は第７図のマイクロホンの指向性パターンを示す
。第８図において、８１は主マイクロホン７１０指向性
パターン、８２は副マイクロホン７２の指向性パターン
である。

第７図の配置は、第８図の入方向の話者音声を収音しよ
うという場合のものであり、単一指向性マイクロホンを
使用している。主マイクロホン７１は入方向に指向性の
主軸を向け、入方向すなわち収音すべき話者音声に対し
て感度が高くなるように配置している。副マイクロホン
７２はこれとは逆に、Ｃ方向に指向性の主軸を向け、感
度が低くなるように配置している。

第９図は、第７図のように配置した２個のマイクロホン
を使用する、従来の収音装置全体のブロック図を示すも
のである。

第９図において、７１は主マイクロホン、７２は副マイ
クロホン、９１は主マイクロホン７１の出力信号を整流
平滑して主マイクロホン振幅を計算する主マイク整流平
滑回路、９２は副マイクロホン７２の出力信号の大きさ
を制御する可変利得増幅回路、９３は可変利得増幅回路
９２の出力信号を整流平滑して副マイクロホン振幅を計
算する副マイク整流平滑回路、９４は主マイクロホン振
幅から副マイクロホン振幅を減算して減算値を求める減
算回路、９５ばしきい値を設定するしきい値設定回路、
９６は減算値がこのしきい値よυも大きい場合にはオン
、小さい場合にはオフのスイッチ制御信号を出力する比
較回路、９７は主マイクロホン７１の信号伝送路に設け
た、このスイッチ制御信号に従って開閉するスイッチ回
路、９８は出力端子である。

以上のよって構成された収音装置について、以下その動
作について説明する。

尚、動作説明において、マイクロホンに入射する音を、
目的話者音声、周囲話者音声、騒音の３種に分類し、以
下この名称を使用して説明する。

目的話者音声は、収音を目的とする方向から入射する音
声である。周囲話者音声は、収音を目的としない方向か
ら入射する話者音声である。騒音ハ空調、オーバーへラ
ドプロジェクタ等から発生する雑音である。したがって
、周囲雑音は周囲話者音声と騒音の２種類である。

この収音装置では、第８図の入方向から入射する音声が
目的話者音声、Ｂ方向、Ｃ方向から入射する音声が周囲
話者音声ということになる。

第１０図、第１１図は第９図ム〜Ｄの各点における信号
波形を示したもので、この２つの図を使用して、第９図
の従来例の動作説明を行う。

第１０図は、騒音が小さい時の信号波形で、話者方向の
判定動作を説明するだめのものである。

第１０図において、１００，１０１，１０２は話者が第
８図の入方向から音声を発した時、１０４゜１０５．１
０６は第８図のＢ方向から音声を発した時、１ｏ７，１
０８，１０９は第８図のＣ方向から音声を発した時の第
９図の各部における信号波形である。

第１０図において、１００，１０４，１０７は第９図の
Ａ点の主マイクロホンの出力信号の波形、１０１．１０
５，１０８は第９図ＯＢ点の副マイクロホンの出力信号
の波形、１０２　、１０６　。

１０９は０点の減算値の波形、１０３は第９図のＤ点の
しきい値の波形を示す。

８１１図は騒音が比較的大きい時の信号波形であり、こ
の収音装置の騒音抑圧効果を説明するだめの図である。

この第１１図では話者は常に第８図の入方向から音声を
発しており、騒音源が第８図の入方向。

Ｃ方向に移動した時の信号波形を示している。

第１１図において、１１０，１１１．１１２゜１１３は
騒音源が第８図の入方向にある時、１１４゜１１５．１
１６，１１７は第８図のＣ方向にある時の第９図の各部
の信号波形を示し、１１ｏ。

１１４は第９図のＡ点の主マイクロホンの出力信号の波
形、１１１．１１６は第９図のＢ点の副マイクロホンの
出力信号の波形、１１２，１１６は第９図の０点の減算
値の波形、１１３，１１７は第９図のＤ点のしきい値の
波形を示す。

まず、第１ｏ図を部用して、話者方向の判定動作を説明
する。

騒音の小さい時に第８図の入方向から話者音声が入射し
た場合を考える。この話者音声が目的話者音声であり、
収音されるべき音声である。

この場合には、第９図の主マイクロホン７１の出力信号
は第１０図の出力信号１００となり、Ｋ９図の副マイク
ロホン７２の出力信号は第１０図の出力・信号１０１と
なる。

この第１０図の出力信号１００，１０１において、時刻
で。−Ｔ、および時刻Ｔ２〜Ｔ３が、無音声区間すなわ
ち騒音区間である。時刻で、〜Ｔ２が目的話者音声の区
間である。

第８図の指向性パターンから容易に理解されるように、
時刻Ｔ、〜Ｔ２　　の目的話者音声区間では主マイクロ
ホンの出力信号１００の振幅のほうが、副マイクロホン
の出力信号１０１の振幅よりも、はるかに大きな値とな
る。

次に、この第１０図の主マイクロホンの出力信号１００
ば、第９図の主マイク整流平滑回路９１により整流平滑
され、主マイクロホン振幅となる。

−方、第１０図の副マイクロホンの出力信号１０１は、
第９図の可変利得増幅回路９２でその大きさを調節され
、副マイク整流平滑回路９３に入力される。この例では
、可変利得増幅回路９３の利得は５１′に設定されてい
る。この信号は、副マイク整流平滑回路９３によシ整流
平滑され、副マイクロホン振幅となる。減算回路９４で
は、主マイクロホン振幅から副マイクロホン振幅を減算
して、減算値を求める。この減算値が第１０図の減算値
１ｏ２である。第９図のしきい値設定回路９６では、こ
の音場に合わせてあらかじめ設定しておいた、第１０図
のしきい値１０３を作りだし、第９図の比較回路９６に
送る。比較回路９６では、第１０図の減算値１０２とし
きい値１０３とを比較し、減算値１０２がしきい値１ｏ
３よシも大きい場合には、目的話者音声区間、すなわち
第８図の入方向から音声が入射していると判定して、オ
ン（ＯＮ）のスイッチ制御信号を、小さい場合には周囲
雑音区間と判定してオフ（ＯＦＦ）のスイッチ制御信号
を第９図のスイッチ回路９７に出力する。スイッチ回路
９７は、このスイッチ制御信号に従って開閉し、ＯＮの
時のみ、主マイクロホンの出力信号を出力端子９８に出
力する。

以上のように、入方向からの音声区間、すなわち時刻で
、〜Ｔ２の目的話者音声区間だけで、ＯＮと判定される
ことがわかる。

第１０図から、しきい値１０３が低すぎると周囲雑音区
間、すなわち、この場合では騒音区間でＯＮとなってし
まい、高すぎると目的話者音声区間の始めと終わりを検
出できないことがわかる。

第９図のしきい値設定回路９５は、この判定が正確に行
えるよう、しきい値の大きさを調整するだめのものであ
る。

次に、第８図のＢ方向から話者音声が入射した場合を考
える。この時の話者音声は周囲話者音声であり、収音し
てはならない音声である。

この場合には、第９図の主マイクロホン７１の出力信号
は第１ｏ図の出力信号１０４となシ、第９図の副マイク
ロホン７２の出力信号は第１ｏ図の出力信号１０５とな
る。

この第１ｏ図の出力信号１０４，１０６において、時刻
で。−Ｔ、および時刻Ｔ２〜Ｔ３が、無音声区間すなわ
ち騒音区間である。時刻Ｔ１〜Ｔ２が周囲話者音声の区
間である。

この方向からの話者音声では、第８図の指向性パターン
から容易に理解されるように、時刻Ｔ、〜Ｔ２の区間で
は、主マイクロホンの出力信号１０４の振幅と、副マイ
クロホンの出力信号１０５との振幅は、はぼ等しい（直
となる。

次に、この２つの信号から、上述した処理とまったく同
様にして、第１０図の減算値１０６が求まる。この＄、
′Ｈ，値１０６としきい直１０３とを比較すると、この
場合には、すべての区間でオフと判定されることがわか
る。

次に、第８図のＣ方向から話者音声が入射した場合を考
える。

この時の話者音声も周囲話者音声であり、収音してはな
らない音声である。

この場合には、第９図の主マイクロホン７１の出力信号
は第１０図の出力信号１０７となシ、第９図の副マイク
ロホン７２の出力信号は第１０図の出力信号１０８とな
る。

この第１０図の出力信号１０７，１０８において、時刻
Ｔ。−Ｔ、および時刻Ｔ２〜Ｔ３が、無音声区間すなわ
ち騒音区間である。時刻Ｔ１〜Ｔ２が周囲話者音声の区
間である。

時刻で１〜Ｔ２の周囲話者音声区間では、主マイクロホ
ンの出力信号１０７の振幅のほうが、副マイクロホンの
出力信号１０Ｂの振幅よシも、はるかに小さい値となる
。

次に、この２つの信号から、上述した処理とまったく同
様にして、第１０図の減算値１０９が求まる。この減算
値１０９としきい値１０３とを比較すると、この場合に
も、すべての区間でＯＦＦと判定されることがわかる。

以上のように、この構成の収音装置は話者位置の検出機
能を有しており、ある限られた方向の話者の音声、今の
場合には第８図の入方向からの話者音声しか収音しない
ことがわかる。

この収音可能な角度の範囲は、第９図の可変利得増幅回
路９２の利得により制御される。利得を大きくすると収
音角度が狭く、利得を小さくすると収音角度が広くなる
。

次に、第」１図を使用して、この収音装置の騒音抑圧効
果を説明する。

騒音の影響を説明するため、騒音が比較的大きい音場で
、第８図の入方向から話者音声が入射した場合を考える
。この話者音声は目的話者音声であり、収音されるべき
音声である。当然のことながら、騒音は収音されてはな
らない音である。

まずこの状態で、騒音源が第８図の入方向にある場合を
考える。

この場合には、第９図の主マイクロホン７１の出力信号
は第１１図の出力信号１１ｏとなり、第９図の副マイク
ロホン７２の出力信号は第１１図の出力信号１１１とな
る。

この第１１図の出力信号１１０，１１１において、時刻
Ｔ。−Ｔ、および時刻Ｔ２〜Ｔ５が、無音声区間すなわ
ち騒音区間である。時刻Ｔ１〜Ｔ２が目的話者音声の区
間である。

第８図の指向性パターンから容易に理解されるように時
刻Ｔ。−Ｔ１、および時刻Ｔ２〜Ｔ５の騒音区間では、
主マイクロホンの出力信号１１０の振１＠のほうが、副
マイクロホンの出力信号１１１の振幅よりも、はるかに
大きい値となる。同様に、時刻で、〜Ｔ２の目的話者区
間でも、主マイクロホンの出力信号１１ｏの振・嘔のほ
うが、副マイクロホンの出力信号１１１の振幅よシも、
はるかに大きい値となる。

次に、この２つの信号から、上述した処理とまったく同
様にして、第１１図の減算値１１２と、しきい値１１３
を得る。

目的話者音声の検出感度が高く、騒音の除去効果も高い
状態とするため、このしきい値１１３は減算値１１２に
おける、時刻Ｔ。−Ｔ、および時刻Ｔ２〜Ｔ３の騒音区
間の減算値の最大値より、わずかに高い値に設定せねば
ならない。したがってこの場合、騒音の小さい時のしき
い値である。第１０図のしきい値１０３より大きい値に
設定される。

この減算値１１２としきい値１１３とを比較すると、時
刻Ｔ、〜Ｔ２の目的話者音声区間だけで、オンと判定さ
れることがわかる。

次に、騒音源が第８図のＣ方向にある場合を考える。

この場合には、第９図の主マイクロホン７１の出力信号
は第１１図の出力信号１１４となり、第９図の副マイク
ロホン７２の出力信号は第１１図の出力信号１１６とな
る。

この第１１図の出力信号１１４，１１５において、時刻
Ｔ。−Ｔ１および時刻Ｔ２〜Ｔ３が、無音声区間すなわ
ち騒音区間である。時刻Ｔ１〜Ｔ２が目的話者音声の区
間である。

第８図の指向性パターンから容易に理解されるように、
時刻Ｔ。ＮＴ、および時刻Ｔ２〜Ｔ３の騒音区間では主
マイクロホンの出力信号１１４の振幅のほうが、副マイ
クロホンの出力信号１１５の振幅よりも、はるかに小さ
い値となる。時刻Ｔ１〜Ｔ２の目的話者区間では、主マ
イクロホンの出力信号１１４の振幅のほうが、副マイク
ロホンの出力信号１１６の振幅よりも、はるかに大きい
値となる。

次に、この２つの信号から、上述した処理とまったく同
様にして、第１１図の減算値１１６と、しきい値１１７
を得る。

目的話者音声の検出感度が高く、騒音の除去効果も高い
状態とするため、このしきい値１１７は減算値１１６に
おける、時刻で。−Ｔ、および時刻Ｔ２〜Ｔ３の騒音区
間の減算値の最大値より、わずかに高い値に設定せねば
ならない。したがってこの場合、騒音の小さい時のしき
い値である、第１０図のしきい値１０３よυ小さい値に
設定される。

この減算値１１２としきい値１１３とを比較すると、こ
の場合にも、時刻で、ＮＴ２の目的話者音声区間だけで
、ＯＮと判定されることがわかる。

以上のように、この構成の収音装置は、しきい値の筐を
調節することにより、目的話者音声の検出感度が高く、
騒音の除去効果も高い状態に設定することができる。

第９図のしきい値設定回路９６がこの調節回路となって
いる。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記のような構成では、騒音の大きさ、
方向が変化する音場で、目的話者音声に対する検出感度
を高く設定したのでは、騒音を目的話者音声と誤って検
出する危険が大きいという問題点を有していた。これを
避けるためには、騒音の大きさ、方向に合わせて、常に
しきい値を調整する必要があるが、このしきい値の設定
を手動で行う第９図の従来の構成では、使用状態でこの
調整を行うことは不可能であった。このため、しきい値
を高く設定し、目的話者音声に対する感度を犠牲にして
使用しているのが現状であった。

本発明は上記問題点に鑑み、騒音の大きさ、方向に適応
して、しきい値を制御できるようにし、使用中に騒音の
大きさ、方向が変化した場合にも常に目的話者音声に対
する検出感度が高く、騒音による誤検出が無い収音装置
を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段この目的を達成するために１本発明の収音装置ハ、主マ
イクロホンと、副マイクロホント、主マイクロホン振幅
を計算する主マイク整流平滑回路と、副マイクロホン振
幅を計算する副マイク整流平滑回路と、主マイクロホン
振幅から副マイクロホン振幅を減算して減算値を求める
減算回路と、無音声区間を検出する無音声区間検出部と
、無音声区間の減算値だけから、しきい筑を計算するし
きい値計算部と、前記減算値がこのしきい値よりも大き
い場合にはオン、小さい場合にはオフのスイッチ制御信
号を出力する比較回路と、前記主マイクロホンの信号伝
送路に設けた、このスイッチ制御信号に従って開閉する
スイッチ回路とから構成されている。

作用この構成によシ、無音声区間検出部で騒音区間の検出が
可能となる。騒音区間が検出できれば、その区間の減算
値を調べることにょシ、騒音だけが入射している時の減
算値を知ることができる。

しきい値計算部は、この騒音区間の減算値から目的話者
音声て対する感度が高イ、騒音による誤検出の無いしき
い値を作りだしている。

この無音声区間検出部と、しきい値計算部を導入したこ
とにより、騒音の大きさ、方向に適応して、しきい値を
制御できるようになる。したがって、使用中に騒音の大
きさ、方向が変化した場合にも、目的話者音声に対する
検出感度が高く、騒音による誤検出が無い、しきい値に
常に自動設定できることとなる。

実施例以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例における・収音装置のブ
ロック図を示すものである。

第１図において、１は主マイクロホン、２は副マイクロ
ホン、３は主マイクロホン１の出力信号を整流平滑して
主マイクロホン振幅を計算する主マイク整流平滑回路、
４は副マイクロホン２の出力信号の大きさを制御する可
変利得増幅回路、５は可変利得増幅回路４の出力信号を
整流平滑して副マイクロホン振幅を計算する副マイク整
流平滑回路、６は主マイクロホン振幅から副マイクロホ
ン振幅を減算して減算値を求める減算回路、１２は主マ
イクロホン１の振幅と副マイクロホン２の振幅とを加算
して加算値を求める加算回路、１３はこの加算値から無
音声区間を検出する無音声区間検出回路、７は加算回路
１２と無音声区間検出回路１３とで構成された無音声区
間検出部、１４は無音声区間の減算値の最大値をホール
ドする充電時定数が短く、放電時定数の長い最大騒音減
算値ホールド回路、１６はこの最大騒音減算値からしき
い値を計算するしきい値計算回路、８は最大騒音減算値
ホールド回路１４としきい値計算回路１５とで構成され
たしきい値計算部、３は減算値がこのしきい値よシも大
きい場合にはオン（ＯＮ）、小さい場合にはオフ（ＯＦ
Ｆ）のスイッチ制御信号を出力する比較回路、１０は主
マイクロホン１の信号伝送路に設けられ、かつこのスイ
ッチ制御信号に従って開閉するスイッチ回路、１１は出
力端子である。

なお、主マイクロホン１と副マイクロホン２の配置は、
第７図、第８図に示す従来例とまったく同じである。

以上のように構成された収音装置について、以下その動
作について説明する。

まず、比較的大きい騒音源と、話者の両方が、第８図の
入方向にある場合を考える。

第２図はこの場合を想定した、第１図の実施例の人〜Ｈ
の各点における信号波形を示したもので、この図を使用
して、第１の実施例の動作の説明を行う。

第２図ておいて、２１は第１図のＡ点の主マイクロホン
の出力信号の波形、２２は第１図のＢ点の副マイクロホ
ンの出力信号の波形、２３は第１図の０点の減算値の波
形、２４は第１図のＤ点の加算値の波形、２５は無音声
区間検出用の加算値のしきいイ直の波形、２６は第１図
のＥ点の無音声区間判定信号の波形、２７は第１図のＦ
点の最大騒音減算値の波形、２８は第１図のＧ点のしき
い値の波形、２９は第１図のＨ点のスイッチ制御信号の
波形を示す。

この音場においては、第１図の主マイクロホン１の出力
信号は第２図の出力信号２１となり、第１図の副マイク
ロホン２の出力信号は第２図の出力信号２２となる。

この第２図の出力信号２１．２２において、時刻Ｔ。Ｎ
Ｔ１および時刻Ｔ２〜Ｔ３が、無音声区間すなわち騒音
区間である。時刻Ｔ１〜Ｔ２が目的話者音声の区間であ
る。

第８図の指向性パターンから容易に理解されるように、
騒音区間および目的話者音声区間共、主マイクロホンの
出力信号２１の振幅のほうが、副マイクロホンの出力信
号２２の振幅よりも、はるかに大きな値となる。

次に、第２図の主マイクロホンの出力信号２１は、第１
図の主マイク整流平滑回路３により整流平滑され、主マ
イクロホン振幅となる。−方、第２図の副マイクロホン
の出力信号２２は、第１図の可変利得増幅回路４でその
大きさを調節され、副マイク整流平滑回路６に入力され
る。この例では、可変利得増幅回路４の利得は１１′に
設定されている。この信号は、副マイク整流平滑回路６
により整流平滑され、副マイクロホン振幅となる。

減算回路６では、主マイクロホン振幅から副マイクロホ
ン振幅を減算して、減算値を求める。この減算値が第２
図の減算室２３である。加算回路１２では、主マイクロ
ホン振幅から副マイクロホン振幅を加算して、加算値を
求める。この加算値が第２図の加算１直２４である。第
１図の無音声区間検出回路１３では、第２図の加算値２
４と、あらかじめ設定しておいだ無音声区間検出用の加
算値のしきい値２５とを比較し、加算値２４がしきい値
２６よシも小さい場合にはＯＮの、大きい場合にはＯＦ
Ｆの無音声区間判定信号を第１図の最大騒音減算値ホー
ルド回路１４に出力する。この無音声区間判定信号が第
２図の無音声区間判定信号２ｅであり、騒音区間でＯＮ
、音声区間でＯＦＦとなっていることがわかる。

次に、第１図の最大騒音減算値ホールド回路１４で、第
２図の無音声区間における減算値の最大値２７を求める
。この回路は無音声区間でのみホールド値の更新を行い
、音声区間では更新を停止するように、無音声区間判定
信号２６で制御される。この更新の充放電時定数を所定
の値に設定することにより、第２図に示すように、騒音
振幅の最大値に、最大騒音減算値２７をホールドさせる
ことができる。第１図のしきい（直計算部回路１５では
次式に従って、この値よりわずかに太きい、第２図のし
きい僅２８を作りだす。

（しきい値）＝（最大騒音減算値）＋Ｃ・・・・・・（
１）（Ｃ＞Ｏ）第１図の比較回路９では、第２図の減算値２３としきい
笹２８とを比較し、減算値２３がしきい値２８よりも大
きい場合にはＯＮの、小さい場合にはＯＦＦの、第２図
のスイッチ制御信号２９を第１図のスイッチ回路１０に
出力する。スイッチ回路１０：ｄこの第２図のスイッチ
制御信号２９に従って開閉し、ＯＮの時のみ、主マイク
ロホン１の出力信号２１を第１図の出力端子１１に出力
する。

この図から、時刻Ｔ１〜Ｔ２の目的話者音声区間だけで
ＯＮと判定されることがわかる。

なお、本実施例で使用した無音声区間検出回路は、信号
振幅の時間的変化を監視するもので、特開昭５９−８４
３００号公報に示されているような従来技術が利用でき
る。

以上のように、本実施例によれば、加算回路１２と無音
声区間検出回路１３とから構成した無音声区間を検出す
る無音声区間検出部７と、最大騒音減算値ホールド回路
１４としきい（直針算回路１５とから構成した、無音声
区間の減算で直だけから、しきい壇を計算するしきい値
計算部８とを導入することにより、騒音だけが入射して
いる時の減算値を知ることができる。さらに、この話者
区間の減算値から、目的話者音声に対する感度が高く、
騒音による誤検出の無いしきい値を作りだすことができ
る。

したがって、騒音の大きさ、方向に適応して、しきい値
を制御できるようになる。使用中に騒音の大きさ、方向
が変化した場合にも、目的話者音声に対する検出感度が
高く、騒音による誤検出が無い、しきい値に自動設定で
き、常に高感度で、誤検出の無い収音装置が実現できる
。

第３図は本発明の第２の実施例における収音装置のブロ
ック図を示すものである。

第３図は第１図の実施例のしきい値計算部８の別の構成
例で他の構成は第１図の実施例とまったく同じである。

第３図において、１４は無音声区間における減算値の最
大値を求める最大騒音減算値ホールド回路、３１は無音
声区間における減算値の最小値を求める充電時定数が長
く、放電時定数の短い最小騒音減算値ホールド回路、３
２はこの２つの菫からしきい値を計算するしきい置針算
回路、３０は最大騒音減算値ホールド回路１４と、最小
騒音減算値ホールド回路３１と、しきい値計算回路３２
とで構成されたしきい直計算部である。

これ以外の部分は第１図の実施例とまったく同じである
。

以上のように構成された収音装置について、しきい値計
算部３ｏに焦点を絞って、以下その動作を説明する。

第４図は第３図の実施例のＡ−、Ｅの各点における信号
波形を示しだものである。

第４図において、２３は第３図のＡ点の減Ｘ値の波形、
２７は第３図のＢ点の最大騒音減算値の波形、４１ば０
点の最大号音減算値の波形、４２はＤ点のしきい；直の
波形、４３ばＥ点のスイッチ制御信号の波形を示す。減
算値２３、最大号音減算値２７は第２図のものと同一で
ある。

まず、第１図と同じ手順で第２図の減算値２３および無
音声区間判定信号２６が求められ、第３図のしきい値計
算部３ｏに人力される。次に、第３図の最大騒音減算値
ホールド回路１４で、第２図の無音声区間における減算
値の最大値２７を求める。この回路は無音声区間でのみ
、ホールド値の更新を行い、音声区間では更新を停止す
るように、無音声区間判定信号２６で制御される。この
更新の充放電時定数を注意深く設定することにより、第
２図に示すように、騒音振幅の最大値に、最大騒音減算
値２７をホールドさせることができる。ここまでは第１
図の実施例と全く同じ動作である。第４図には、比較の
ために、減算値２３、最大騒音減算値２了を転写して示
している。これ以後、第４図を使用して説明を進める。

次に第３図の最小騒音減算値ホールド回路３１で第４図
の無音声区間における減算値の最小値４１を求める。こ
の回路も無音声区間でのみ、ホールド値の更新を行い、
音声区間では更新を停止するように、第２図の無音声区
間判定信号２６で制御される。この更新の充放電時定数
を注意深く設定することＫより、第４図に示すように、
騒音振幅の最小値に、最小騒音減算値４１をホールドさ
せることができる。第３図のしきい値計算回路３２では
、第４図の最大騒音減算値２７と最小騒音減算値４１と
から、次式に従ってしきい筐４２を計算している。

（しきい値）＝（最大騒音減算値）十に×（最大騒音減算値−最小騒音減算値）−＋−Ｃ・
・・・・・・・・・・・（２）（Ｋ）○　、　　Ｃ≧０）第４図の例では、Ｋ＝１　、Ｃ＝Ｏとして計算している
。この計算式によシ、騒音区間で、しきい値４２を減算
値２３よりも、常に大きく設定できる。この後、第１図
の従来例とまったく同じ手順で、時刻Ｔ、〜Ｔ２の目的
話者音声区間でＯＮとなる。第４図のスイッチ制御信号
４３を得る。

以上のように、本実施例によれば、最大騒音減算値ホー
ルド回路１４と、最小騒音減算値ホールド回路３１とし
きい直針算回路３２とで構成された、しきい値計算部３
０を使用することによシ、騒音振幅の変動幅に見合った
余裕度を持つ、しきい笹を自動設定できる。騒音の振幅
変動の大きい時は余裕度を高く、小さい時は低く設定で
き、騒音による誤動作を飛躍的に減少させることができ
る。

第５図は本発明の第３の実施例における収音装置のブロ
ック図を示すものである。

第５図は第１図の実施例の無音声区間検出部７の別の構
成例を示したもので、他の構成は第１図の実施例とまっ
たく同じである。

第５図において、５１は主マイクロホンの出力信号と、
副マイクロホンの出力信号を加算する加算回路、６２は
この加算回路６１の出力信号から無音声区間を検出する
無音声区間検出回路、６゜は加算回路５１と無音声区間
検出回路５２とで構成された無音声区間検出部である。

この実施例では、無音声区間の検出法として、周波数ス
ペクトル、自己相関係数、零交差数等を監視する方法を
想定している。このため、振・嘔レベルの時間変動を監
視する無音声区間検出回路１３を用いた第１図の実施例
とは、構成が異なり、振幅変換する前のマイクロホン出
力信号を、無音声区間検出回路５２に入力する構成とし
ている。

この第５図の実施例に使用する無音声区間検出法として
は、例えば特開昭５７−１７１４００号公報、特開昭６
０−２３０２００号公報、特開昭６０−１１７８３８号
公報に示されているような、検出精度の高い従来技術が
利用できる。

以上のように、無音声区間検出部を、主マイクロホンの
出力信号と、副マイクロホンの出力信号を加算する加算
回路５１と、この加算回路５１の出力信号の周波数スペ
クトル、自己相関係数、７交差数等を監視する無音声区
間検出回路５２とで構成することにより、無音声区間の
検出精度を高めることができる。その結果、しきい値の
計算精度を高めることができ、騒音による誤動作をさら
に減少させることができる。

第６図は本発明の第４の実施例における収音装置のブロ
ック図を示すものである。

第６図は第５図の実施例の無音声区間検出部５゜の別の
構成例を示しだもので、他の構成は第６図の実施例とま
ったく同じである。

第６図において、６１は主マイクロホンの出力信号から
無音声区間を検出する主マイク無音声区量検出回路、６
２は副マイクロホンの出力信号から無音声区間を検出す
る副マイク無音声区間検出回路、６３はこの２つの検出
結果の理論績を求める理論積回路、６０は主マイク無音
声区間検出回路６１と、副マイク無音声区間検出回路６
２と、理論積回路６３とから構成した無音声区間検出部
である。

この実施例でも、無音声区間の検出法として、周波数ス
ペクトル、自己相関係数、零交差数等を監視する方法を
想定している。

以上のように、主マイクロホンと副マイクロホンの両方
に無音声区間検出回路を導入し、両方の検出回路がＯＮ
を出力している時のみ、無音声区間と判定させることに
より、第５図の実施例よりも、無音声区間の検出精度を
さらに高めることができる。その結果、しきい値の計算
精度を高めることができ、騒音による誤動作をさらに減
少させることができる。

発明の効果本発明は無音声区間を検出する無音声区間検出部と、無
音声区間の減算値だけから、しきい′直を計算するしき
い箪計算部を設けることにより、騒音の大きさ、方向に
適応して、しきい（直を制御できるようになる。したが
って、使用中に騒音の大きさ、方向が変化した場合にも
、目的話者音声に対する検出感度が高く、騒音による誤
検出が無い、しきい筑に常に自動設定できることとなる
。このことは、単に検出精度が向上するだけでなく、使
用者に与える操作上の負担が激減し、高性能で使いやす
い収音装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における収音装置のブロ
ック図、第２図は第１図の各部における信号の波形図、
第３図は本発明の第２の実施例における収音装置のブロ
ック図、第４図は第３図の各部における信号の波形図、
第９図は本発明の第３の実施例における収音装置のブロ
ック図、第６図は本発明の第４の実施例における収音装
置のブロック図、第７図は本発明の実施例および従来例
のマイクロホンの配置図、第８図は第７図のマイクロホ
ンの指向性パターン図、第９図は従来の収音装置のブロ
ック図、第１０図および第１１図は第９図の各部におけ
る信号の波形図である。１・・・・・・主マイクロホン、２・・・・・・副マイ
クロホン、３・・・・・・主マイク整流平滑回路、４・
・・・・・可変利得増、Ｎ回路、５・・・・・・副マイ
ク整流平滑回路、６・・・・・減算回路、７，５０．６
０・・・・・・無音声区間検出部、８．３ｏ・・・・・
・しきい（直計算部、９・・・・・・比較回路、１０・
・・・・・スイッチ回路、１１・・・・・・出力端子。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名粥２
図第４図ＴＯＴＩ　　　Ｔ２　　　　　　　Ｔ３第７図第８図 ↓ 第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

収音すべき話者音声に対して感度が高いように配置され
た主マイクロホンと、周囲雑音に対して感度が高いよう
に配置された副マイクロホンと、前記主マイクロホンの
出力信号を整流平滑して主マイクロホン振幅を計算する
主マイク整流平滑回路と、前記副マイクロホンの出力信
号を整流平滑して副マイクロホン振幅を計算する副マイ
ク整流平滑回路と、前記主マイクロホン振幅から前記副
マイクロホン振幅を減算して減算値を求める減算回路と
、前記主マイクロホンの出力信号と前記副マイクロホン
の出力信号とから無音声区間を検出する無音声区間検出
部と、前記無音声区間検出部からの無音声区間判定信号
を受けて、前記減算値中の無音声区間の減算値だけから
、しきい値を計算するしきい値計算部と、前記減算値が
このしきい値よりも大きい場合にはオン、小さい場合に
はオフのスイッチ制御信号を出力する比較回路と、前記
主マイクロホンの信号伝送路に設けた、このスイッチ制
御信号に従って開閉するスイッチ回路とを具備してなる
収音装置。