WO2007013129A1

WO2007013129A1 - 受音装置

Info

Publication number: WO2007013129A1
Application number: PCT/JP2005/013602
Authority: WO
Inventors: Junichi Watanabe
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2007-02-01
Also published as: EP1912466A1; EP2320673B1; CN101228809B; KR100935058B1; CN101228809A; EP1912466A4; KR20080021776A; JP4769804B2; JPWO2007013129A1; US8396242B2; EP1912466B1; EP2320673A1; US20080212804A1

Abstract

　受音装置（１０１）において、支持バネ（１０３）を介して筐体（１１０）の開口凹部（２０１，２０２）内に内周壁（３０１，３０２）と非密着状態で、かつ開口凹部（２０１，２０２）の容積中心点とは異なる位置に配設されたマイクロホン（１１１，１１２）に直接到達した音波ＳＷａは、所定の位相差でマイクロホン（１１１，１１２）に直接受音される。マイクロホン（１１１，１１２）で受音された音波は、出力信号として信号処理部（１０２）に入力され、フィルタ（１０４）によって所定の低周波数帯域の信号成分を除去したのち増幅器（１０５）によって増幅され、位相器（１２１）によって同相化されて出力される。

Description

明細書

受音装置

技術分野

[0001] 本発明は、複数のマイクロホン素子（以下、単に「マイクロホン」と称す。 )からなるマイク口ホンアレイを有する受音装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来より、音声を入力する音声入力装置としては、たとえば特定話者方向に指向性をもたせたマイクロホン装置が提案されている。このようなマイクロホン装置は、たとえばつぎのように構成されている。すなわち、マイクロホン装置は、たとえば 3つの無指向性マイクロホンユニット A〜Cを備え、これらのうちの 2つずつの組み合わせで右チヤンネル（マイクロホンユニット Aおよび Cの組み合わせ）ある!/、は左チャンネル（マイクロホンユニット Bおよび Cの組み合わせ）を構成し、右チャンネルについては、マイク口ホンユニット Aの出力信号の低周波数成分をノヽィパスフィルタによって除去し、マイクロホンユニット Cの出力信号の位相を位相器によって遅らせ、ハイノスフィルタの出力信号に位相器の出力信号を逆相加算し、イコライザで周波数特性を補正して出力信号とし、左チャンネルについても同様に処理をおこない、 SZN比の高い集音をすることができる構成とされている (たとえば、下記特許文献 1を参照。 ) o

[0003] また、マイクロホン装置は、 2つの無指向性マイクロホンユニット A, Bを備え、マイク口ホンユニット Aの出力信号の低周波数成分をノヽィパスフィルタによって除去し、無指向性マイクロホンユニット Bの出力信号の位相を移相器によって遅らせ、ハイパスフィルタの出力信号に移相器の出力信号を逆相加算して、イコライザで周波数特性を補正して出力し、 SZN比の高い集音をすることができる構成とされている（たとえば、下記特許文献 2を参照。）。

[0004] さらに、マイクロホン装置は、 2つの単一指向性マイクロホンを備え、一方のマイクロホンの最大感度方向に、この一方のマイクロホンと容器内に設けられた電気回路部品との間に少なくとも lcm³の空気層を設け、他方のマイクロホンの最大感度方向に、この他方のマイクロホンと容器内に設けられた電気回路部品との間に少なくとも lcm³ の空気層を設け、全体の構造を小型化することができるとともに指向性の劣化を低減することができる構成とされている (たとえば、下記特許文献 3を参照。 )₀

[0005] 特許文献 1：特許第 2770593号公報

特許文献 2：特許第 2770594号公報

特許文献 3：特許第 2883082号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、上述した従来のマイクロホン装置を、たとえば走行中の車両室内など比較的振動の大きい場所に配置する場合、これらのマイクロホン装置では、 0Hz〜2 OOHz程度の低周波数帯域の走行振動をマイクロホン自体が受信してしまう。このような低周波数帯域の振動によってマイクロホンで発生した雑音信号は、比較的振幅が大きいため、マイクロホン用の増幅器の増幅限界点を超えてしまい、たとえば人物の発話周波数帯域の音声に相当する音声信号が不明瞭になることが知られており、特に音声認識システムにおいてその音声を認識させた場合、認識率が低下してしまうという問題があった。

[0007] また、この問題は、たとえばマイクロホン装置の集音方向からの集音効率向上と位相拡散をおこなうために、筐体の開口穴などにマイクロホンを設置するタイプのマイク口ホン装置を用いた場合では、開口穴の内周壁が振動板となって発生した振動がマイク口ホンに音波として到達してしまうため、その影響がさらに拡大されてしまうという問題があった。

[0008] 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成により音声信号の SZN比向上を図ることができる受音装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にカゝかる受音装置は、到来してくる音波を受音する複数のマイクロホンと、前記複数のマイクロホンがそれぞれ収容されるとともに前記音波を入射する複数の開口凹部が形成された筐体と、前記複数の開口凹部の内周壁と前記複数のマイクロホンとの間にそれぞれ介在し、当該複数のマイクロホンを前記内周壁に対してそれぞれ非密着状態で支持固定する支持体と、を備え、前記複数のマイクロホンは、前記支持体によって前記開口凹部の容積中心点とは異なる位置にそれぞれ配設されていることを特徴とする。

[0010] また、上記発明において、前記複数のマイクロホンは、無指向性のマイクロホンであることとしてちよい。

[0011] また、上記発明において、前記複数のマイクロホンは、内部に設けられた振動板の主面が同一平面上に配置されるようそれぞれ配設されていることとしてもよい。

[0012] また、上記発明において、前記支持体は、当該支持体と前記マイクロホンの質量との共振周波数が所定の低周波数帯域に含まれない材質の弾性体によってそれぞれ構成されて、ることとしてもよ!/、。

[0013] また、上記発明にお、て、前記弾性体は、スポンジ材、パネ材、プラスチック材およびエラストマ一のうち、少なくともいずれか一つからなることとしてもよい。

[0014] また、上記発明において、前記複数のマイクロホンから出力された電気信号を入力して、当該電気信号における所定の低周波数帯域に存する周波数成分を除去するとともに、残りの周波数成分力もなる電気信号を出力するノ、ィパスフィルタ回路と、前記ハイパスフィルタ回路力も出力された電気信号を増幅する増幅器と、前記増幅器によって増幅された電気信号に基づ!/、て、前記複数のマイクロホンに受音された音波を同相化する位相器と、を備えることとしてもよい。

[0015] また、上記発明において、前記所定の低周波数帯域は、 50〜： LOOHzの周波数帯を含むちのであることとしてちょ、。

[0016] また、上記発明において、前記位相器は、フーリエ変換による周波数—位相スぺクトルを用いた位相演算処理をおこなうこととしてもょ、。

発明の効果

[0017] 本発明にかかる受音装置は、簡単な構成により音声信号の SZN比向上を図ることができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]図 1は、この発明の実施の形態にかかる受音装置を含む音声処理装置を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、図 1に示した受音装置のフィルタにおける周波数特性図である。 [図 3]図 3は、図 1に示した受音装置の外観を示す斜視図である。

[図 4]図 4は、実施例 1にかかる受音装置の断面図である。

[図 5]図 5は、図 4に示した受音装置の一部拡大断面図である。

[図 6]図 6は、実施例 1にかかる受音装置の他の例を示す断面図である。

[図 7]図 7は、実施例 2にかかる受音装置の断面図である。

[図 8]図 8は、実施例 3にかかる受音装置の断面図である。

[図 9]図 9は、実施例 3にかかる受音装置の他の例を示す断面図である。

[図 10]図 10は、実施例 3にかかる受音装置の他の例を示す断面図である。

[図 11]図 11は、実施例 4にかかる受音装置の断面図である。

[図 12]図 12は、実施例 5にかかる受音装置の断面図である。

[図 13]図 13は、実施例 6にかかる受音装置の断面図である。

[図 14]図 14は、実施例 7にかかる受音装置の断面図である。

[図 15]図 15は、実施例 8にかかる受音装置の断面図である。

[図 16]図 16は、従来の受音装置を含む音声処理装置による周波数振幅および周波数特性の時間変化をあらわす説明図である。

[図 17]図 17は、この発明の実施の形態に力かる受音装置を含む音声処理装置による周波数振幅および周波数特性の時間変化をあらわす説明図である。

[図 18]図 18は、この発明の実施の形態に力かる受音装置の適用例を示す説明図である。

[図 19]図 19は、この発明の実施の形態に力かる受音装置の適用例を示す説明図である。

[図 20]図 20は、この発明の実施の形態に力かる受音装置の適用例を示す説明図である。

符号の説明

100 音声処理装置

101 受音装置

102 信号処理部

103 支持パネ 104 フイノレタ

105 増幅器

106 支持スポンジ

107 支持シリコンゴム

110 筐体

111, 112 マイクロホン

113 マイクロホンアレイ

121 位相器

122 加算回路

123 音源判定回路

124 乗算回路

200 前面

201, 202, 802, 912 開口凹部

210 背面

220 電気配線

301, 302, 502, 601, 701, 702, 812, 902 内周壁

411, 412 セル

500, 600 吸音部材

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下に添付図面を参照して、この発明にかかる受音装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

[0021] (実施の形態）

まず、この発明の実施の形態にかかる受音装置を含む音声処理装置について説明する。図 1は、この発明の実施の形態にかかる受音装置を含む音声処理装置を示すブロック図である。図 1において、音声処理装置 100は、受音装置 101と、信号処理部 102とを備えている。

[0022] 受音装置 101は、筐体 110と、複数（図 1では簡略ィ匕のため 2個）のマイクロホン 11

1, 112からなるマイクロホンアレイ 113とから構成されている。各マイクロホン 111, 1 12は、無指向性マイクロホンで構成され、マイクロホンアレイ 113は、所定間隔 dで配置されている。このマイクロホンアレイ 113は、外部から到来してくる音波 SWを所定の位相差で受音する。すなわち、距離 _a (a = d ' sin Θ )分ずれた時間差 τ ( τ = a/c 、 cは音速)を有することとなる。

[0023] 信号処理部 102は、マイクロホンアレイ 113から電気配線 220を通じて出力される出力信号に基づいて、目的音源力もの音声を推定するとともに、機械的な振動により発生した電気信号を遮蔽する。具体的には、たとえば、信号処理部 102は、基本構成として、複数のマイクロホン 1 11 , 112に対応した複数のフィルタ 104と、これら複数のフィルタ 104の後段に備えられた複数の増幅器 105と、位相器 121と、加算回路 1 22と、音源判定回路 123と、乗算回路 124と、を備えている。

[0024] ここで、信号処理部 102に備えられたフィルタ 104について簡単に説明する。図 2 は、図 1に示した受音装置 101のフィルタ 104における周波数特性図である。フィルタ 104は、図 2に示すように、たとえば 200Hzをカットオフ周波数とする 4次バタワース型回路で構成されたハイパスフィルタ（HPF)である。ハイパスフィルタにつ、ては公知の技術であるため、ここでは説明を省略する。

[0025] 増幅器 105は、フィルタ 104を通じて 200Hz以下の低周波数成分が除去されたマイク口ホンアレイ 113からの出力信号を所定の範囲で増幅する。このようにマイクロホンアレイ 113からの出力信号を増幅器 105によって増幅する前段階で、フィルタ 104 によって低周波数成分を除去することで、振動による低音域信号が増幅器 105に入力されることによって発生する、、わゆる振り切れ現象を回避することが可能となる。

[0026] 位相器 121は、一方のマイクロホン 112から出力されフィルタ 104および増幅器 10 5によって処理された電気信号を、他方のマイクロホン 111から出力されフィルタ 104 および増幅器 105によって処理された電気信号と同相化する。加算回路 122は、マイク口ホン 111から出力されフィルタ 104および増幅器 105によって処理された電気信号と位相器 121からの出力信号とを加算する。なお、位相器 121は、たとえばデジタル位相器であるとよぐ位相器 121における位相演算処理は、たとえば電気信号をフーリエ変換して、フーリエ空間での周波数一位相スペクトルを用いた処理で位相演算をおこなうことによって実現される。 [0027] 音源判定回路 123は、マイクロホンアレイ 113から出力されフィルタ 104および増幅器 105によって処理された電気信号に基づいて音源を判定し、 1ビットの判定結果を出力（「1」の場合は目的音源、「0」の場合は雑音源)する。乗算回路 124は、加算回路 122からの出力信号と音源判定回路 123からの判定結果とを乗算する。

[0028] そして、乗算回路 124によって乗算された信号処理部 102からの出力信号は、たとえば図示しない音声認識システムへ出力される。なお、信号処理部 102の後段にスピー力（図示せず)を配置した場合、このスピーカによって、信号処理部 102により推定された音声信号、すなわち乗算回路 124からの出力信号に応じた音声を出力するようにしてもよい。なお、ここでは受音装置 101と信号処理部 102とが別体の構成であるとしたが、たとえば信号処理部 102を受音装置 101内に設けるようにしてもよ!、。

[0029] つぎに、図 1に示した受音装置 101について説明する。図 3は、図 1に示した受音装置 101の外観を示す斜視図である。図 3において、受音装置 101の筐体 110は、たとえば直方体形状に形成されている。また、この筐体 110は、たとえばアクリル系榭脂、シリコンゴム、ウレタン、アルミニウムなど力も選ばれた吸音部材で形成されている。そして、筐体 110の前面 200には、マイクロホンアレイ 113を構成するマイクロホン 1 11, 112の数（図 3では 2個）に応じた複数（図 3では 2個）の開口凹部 201, 202が形成されている。これら開口凹部 201, 202は、たとえば筐体 110の前面 200における長手方向に沿って、その開口端 211, 212が前面 200側に位置する状態で一列となるように形成されている。

[0030] また図 4に示すように、開口凹部 201, 202は、たとえば筐体 110の背面 210を貫通しない略パラボラ形状の内周壁 301, 302をそれぞれ備えて形成されており、各マイク口ホン 111, 112は、それぞれ各開口凹部 201, 202の焦点（3次元中心点）、すなわち容積中心点とは異なる位置に配設され、支持体としての支持パネ 103 (ここでは一つのマイクロホンに対して複数）によって固定支持されている。これにより、容積中心点にマイクロホン 111, 112を配設した場合に発生する、振動により発生する不要な音波の集中効果を避けることができる。なお、支持パネ 103は、ここでは簡略ィ匕して棒状に図示している。また、マイクロホン 111, 112を固定支持する支持体 (支持パネ 103)は、一つのマイクロホン 111, 112に対して複数でなくてもよい。 [0031] この支持パネ 103を含む支持体の材質としては、アルミニウムなどの金属材、アタリル系ゃシリコンゴム系などのスポンジ材、 PETや PENなどのプラスチック材、あるいはエラストマ一などを用いることができ、支持体として支持パネ 103を採用した場合には、金属材によって構成されているとよい。このような支持体の材質は、筐体 110が車両の走行などによって振動することにより発生するマイクロホン 111, 112の共振を避けることが可能なように選定されて、る。

[0032] また、各マイクロホン 111, 112の各開口凹部 201, 202における配設状態は、各開口凹部 201, 202の内部において、各開口端 211, 212から臨めるとともに各内周壁 301, 302と密着しない状態で配設されていればよい。このように、各マイクロホン 111, 112を各開口凹部 201, 202の内部における容積中心点とは異なる位置に支持パネ 103を介して配設することにより、振動による音波の集中の回避と、共振による低周波数帯域信号の発生の防止とを機械的に両立して実現することができる。

[0033] また、信号処理部 102において、マイクロホンアレイ 113からの出力信号の低周波数成分をフィルタ 104によって除去したのちに増幅器 105によって増幅して位相処理することにより、機械的な振動により発生した電気信号を遮蔽しつつ柔軟な位相処理をおこなうことができる。したがって、この音声処理装置 100は、簡単な構成でありつつも音声信号の認識率および SZN比の向上を図ることが可能となる。以下に、この発明の実施の形態に力かる受音装置の実施例 1〜7について図 4〜図 14を用いて説明する。

実施例 1

[0034] まず、実施例 1にかかる受音装置について説明する。図 4は、実施例 1にかかる受音装置の断面図である。また、図 5は、図 4に示した受音装置の一部拡大断面図である。この図 4および図 5に示した断面図は、図 3に示した受音装置の断面図の一例であり、図 3に示した構成と同一構成については同一符号を附し、その説明を省略する

[0035] 図 4において、各開口凹部 201, 202は背面 210へ貫通しない略球形状で形成されており、筐体 110の前面 200に形成されている開口端 211, 212から音波を入射する構造となっている。なお、これら開口凹部 201, 202の形状は、球形状に限らず、たとえばランダムな曲面力もなる立体形状や多面体形状であってもよい。外部からの音波は、開口端 211, 212からのみ開口凹部 201, 202に入射され、それ以外の方向からの音波は、吸音部材で形成されている筐体 110によって遮蔽されているため開口凹部 201, 202に入射されない。この構造によって、マイクロホンアレイ 113 ( 図 1参照）の指向性の向上を図ることができる。

[0036] また、各開口凹部 201 , 202の内部に配設された各マイクロホン 111, 112は、それぞれ内周壁 301, 302から各マイクロホン 111, 112に対して直交する方向に延出する複数の支持パネ 103によって、各開口凹部 201, 202の容積中心点とは異なる位置において筐体 110に固定支持されている。また、各マイクロホン 111, 112は、これらの内部に備えられた振動板 11 la, 112aの主面が同一平面（図 4にお、ては点線 Fで示す)上に配置される状態で各開口凹部 201, 202の内部に配設されている。

[0037] このように、振動板 11 la, 112aの主面が同一平面上に配置されるようにマイクロホン 111, 112が開口凹部 201, 202内に配設されることで、後段の信号処理部 102の位相器 121における位相調整処理が各マイクロホン 111, 112で同等となる。また、振動板 11 la, 112aの主面が同一平面上に配置されるように各マイクロホン 111, 11 2を配設すると、各マイクロホン 111, 112ごとに開口凹部 201, 202内での細かな配設位置調整をおこなう必要がなくなるため、受音装置 101の組立作業を簡素化することができる。ここで、開口凹部 201を例にとってマイクロホン 111の配設状態について説明する。

[0038] 図 5において、開口凹部 201の内部に配設されたマイクロホン 111は、複数の支持パネ 103によって、開口凹部 201の内周壁 301と非密着状態で、かつ開口凹部 201 の容積中心点とは異なる位置において固定支持される。マイクロホン 111は、その内部の振動板 11 laの主面が到達する音波（図示せず)を受ける状態となるように配設されている。このような状態のとき、たとえば「筐体 110の質量》マイクロホン 111の質量」の関係が成立する場合、支持パネ 103とマイクロホン 111の質量の共振周波数力たとえば 50Hz〜： LOOHzの周波数帯を含む低周波数帯域にないように支持パネ 103の材質が決定される。なお、ここでは、一つのマイクロホン 111, 112に対して複数の支持パネ 103によって固定支持をおこなった力上述したように一つの支持バネ 103で固定支持するように構成してもよヽ。

[0039] この構成によれば、図 4に示すように、各マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。一方、開口凹咅 201, 202の内周壁 301, 302に IJ達する音波 SWbiま、開口四咅 201, 202の内周壁 301, 302を透過し、これら内周壁 301, 302【こよって吸収され、ある!/ヽ ίま内周壁 301, 302によって反射されて、開口凹部 201, 202から出射される。これにより、音波 SWbの受音を抑制することができる。

[0040] また、この構成によれば、各マイクロホン 111, 112の各開口凹部 201, 202内での配設位置が、筐体 110の振動による各開口凹部 201, 202内における音波の集中点とは異なる位置であり、かつ各マイクロホン 111, 112が低周波数帯域に共振周波数がないように選定された材質の支持パネ 103によって内周壁 301, 302と非密着状態で固定支持される。このため、筐体 110が振動することにより発生する各マイクロホン 111, 112への機械的な振動およびこの振動により発生する電気信号の両者を遮蔽して、高精度な音波の受音をおこなうことが可能となる。

[0041] このように、この実施例 1にかかる受音装置 101によれば、所定方向からのみ到来する音波を受音するとともに、所定方向以外の方向から到来する音波と機械的な振動により発生する音波との受音を効果的に防止することにより、目的音波を精度よく効率的に検出して認識することができ、指向性が高く SZN比を向上させることが可能な受音装置を実現することができるという効果を奏する。

[0042] つぎに、図 4に示した受音装置 101の他の例について説明する。図 6は、実施例 1 にかかる受音装置 101の他の例を示す断面図である。図 6において、背面 210へ貫通しない略球形状の各開口凹部 201, 202内に配設されたマイクロホン 111, 112は、その振動板 111a, 112aの主面が配置される平面が同一平面とはならず、各平面間がたとえば所定の間隔 Dをもって平行に配置されるような状態で配設されている。

[0043] このような構成でも、各マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、図 1で示したように、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。ただし、各開口凹部 201, 202内におけるマイクロホン 111, 112の配設位置が均等ではなく微妙な相違があるため、信号処理部 102 (図 1参照）内の位相器 121での処理がマイク口ホン 111およびマイクロホン 112からの出力信号ごとに異なるものとなる力図 4に示した受音装置 101と同様に、目的音波を精度よく効率的に検出して認識することができ、指向性が高く SZN比を向上させることが可能となる。

実施例 2

[0044] つぎに、実施例 2にかかる受音装置について説明する。実施例 2にかかる受音装置は、各開口凹部の内周壁の材質が異なる例である。図 7は、実施例 2にかかる受音装置の断面図である。この図 7に示した断面図は、図 3に示した受音装置 101の断面図の一例である。なお、図 3〜図 6に示した構成と同一構成には同一符号を附し、その説明を省略する。

[0045] 図 7において、筐体 110は、各マイクロホン 111, 112ごとに硬さが異なる吸音部材力もなる複数（図 7では 2個）のセル 411, 412によって構成されている。背面 210へ貫通しない略球形状の各開口凹部 201, 202はセル 411, 412ごとに形成されており、開口四咅 202ごとにマイクロホン 111, 112力収容されて! /、る。各セノレ 411 , 412の材質は、たとえば上述したアクリル系榭脂、シリコンゴム、ウレタン、アルミ-ゥムなど力選ばれる。具体的には、たとえば一方のセル 411の材質をアクリル系榭脂、他方のセル 412の材質をシリコンゴムとすることができる。

[0046] この構成によれば、マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、図 1で示したように、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。これに対し、セル 411, 412の開口凹部 201, 202の内周壁 301, 302に到達した音波 SWc (SWc 1, SWc2)は、開口四部 201, 202の内周壁 301, 302で反射される。このとき、一方のセル 411の開口凹部 201の内周壁 301で反射された音波 SWclは、一方のセル 4 11の材質に応じて位相が変化する。

[0047] また、他方のセル 412の開口凹部 202の内周壁 302で反射された音波 SWc2は、他方のセル 412の材質に応じて位相が変化する。一方のセル 411と他方のセル 412 とは材質の硬さが異なるため、音波 SWcl, SWc2の位相変ィ匕も異なることとなる。したがって、音波 SWcは、音波 SWaの位相差とは異なる位相差でマイクロホン 111, 1 12に受音され、図 1に示した音源判定回路 123により雑音と判定される。

[0048] さらに、実施例 1の受音装置 101の場合と同様に、マイクロホン 111, 112の配設位置が、筐体 110の振動による音波の集中点とは異なる位置であるとともに、マイクロホン 111, 112が低周波数帯域に共振周波数がな、ような支持パネ 103によって内周壁 301, 302と非密着状態で固定支持されているため、機械的な振動およびこの振動により発生する電気信号の両者を遮蔽し、高精度な音波の受音が可能となる。

[0049] このように、この実施例 2にかかる受音装置 101によれば、実施例 1と同様の作用効果を奏する。また、簡単な構成により、不要な方向からの音波 SWcの位相差を乱して、目的音源の音声、すなわち音波 SWaの音声を高精度に検出するとともに、機械的な振動によって発生する不要な低周波数帯域の音波を遮蔽することができ、指向性力く高感度で SZN比向上が可能な受音装置を実現することができるという効果を奏する。

実施例 3

[0050] つぎに、実施例 3にかかる受音装置 101について説明する。実施例 3にかかる受音装置は、各開口凹部の内周壁を構成する筐体や吸音部材の材質が異なる例である。図 8は、実施例 3にかかる受音装置の断面図である。この図 8に示した断面図は、図 3に示した受音装置 101の断面図の一例である。なお、図 3〜図 7に示した構成と同一構成には同一符号を附し、その説明を省略する。

[0051] 図 8において、背面 210へ貫通しない略球形状の開口凹部 202の内周壁 502は、筐体 110とは硬さが異なるポーラス状の吸音部材 500で形成されている。筐体 110 および内周壁 502を構成する吸音部材 500の材質は、たとえば、上述したアクリル系榭脂、シリコンゴム、ウレタン、アルミニウムなど力も選ばれる。具体的には、たとえば、筐体 110の材質をアクリル系榭脂とした場合、内周壁 502を構成する吸音部材 500 の材質はアクリル系榭脂以外の材質、たとえばシリコンゴムとする。

[0052] この構成によれば、マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、図 1で示したように、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。これに対し、一方の開口凹部 201の内周壁 301に到達した音波 SWclは、開口凹部 201の内周壁 301で反射される。このとき、一方の開口凹部 201の内周壁 301で反射された音波 S Wclは、筐体 110の材質に応じて位相が変化する。

[0053] また、他方の開口凹部 202の内周壁 502で反射された音波 SWc2は、他方の内周壁 502を構成する吸音部材 500の材質に応じて位相が変化する。一方の開口凹部 2 01の内周壁 301を構成する筐体 110の材質と、他方の開口凹部 202の内周壁 502 を構成する吸音部材 500の材質とは硬さが異なるため、音波 SWcl, SWc2の位相変化も異なることとなる。したがって、音波 SWcは、音波 SWaの位相差とは異なる位相差でマイクロホン 111, 112に受音され、図 1に示した音源判定回路 123により雑音と判定される。

[0054] さら〖こ、実施例 1および実施例 2の受音装置 101の場合と同様に、マイクロホン 111 , 112の配設位置力筐体 110の振動による音波の集中点とは異なる位置であるとともに、マイクロホン 111, 112が低周波数帯域に共振周波数がないような支持パネ 10 3によって内周壁 301, 502と非密着状態で固定支持されているため、機械的な振動およびこの振動により発生する電気信号の両者を遮蔽し、高精度な音波の受音が可能となる。

[0055] つぎに、図 8に示した受音装置 101の他の例について説明する。図 9は、実施例 3 にかかる受音装置 101の他の例を示す断面図である。図 9において、背面 210へ貫通しない略球形状の各開口凹部 201, 202の内周壁 601, 502は、互いに異なる吸音部材 600, 500で構成されている。吸音部材 600の材質も、吸音部材 500と同様、たとえば、上述したアクリル系榭脂、シリコンゴム、ウレタン、アルミニウムなど力も選ばれる。具体的には、たとえば、内周壁 601を構成する吸音部材 600の材質をアクリル系榭脂とした場合、内周壁 502を構成する吸音部材 500の材質はアクリル系榭脂以外の材質、たとえばシリコンゴムとする。

[0056] この構成でも、マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、図 1で示したように、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。これに対し、一方の開口凹部 201の内周壁 601に到達した音波 SWclは、一方の開口凹部 201の内周壁 601で反射される。このとき、一方の開口凹部 201の内周壁 601で反射された音波 SWclは、筐体 110の材質に応じて位相が変化する。

[0057] また、他方の開口凹部 202の内周壁 502で反射された音波 SWc2は、内周壁 502 を構成する吸音部材 500の材質に応じて位相が変化する。一方の開口凹部 201の内周壁 601を構成する吸音部材 600の材質と、他方の開口凹部 202の内周壁 502 を構成する吸音部材 500の材質とは硬さが異なるため、音波 SWcl, SWc2の位相変化も異なることとなる。したがって、音波 SWcは、音波 SWaの位相差とは異なる位相差でマイクロホン 111, 112に受音され、図 1に示した音源判定回路 123により雑音と判定される。

[0058] さら〖こ、実施例 1および実施例 2の受音装置 101の場合と同様に、マイクロホン 111 , 112の配設位置力筐体 110の振動による音波の集中点とは異なる位置であるとともに、マイクロホン 111, 112が低周波数帯域に共振周波数がないような支持パネ 10 3によって内周壁 601, 502と非密着状態で固定支持されているため、機械的な振動およびこの振動により発生する電気信号の両者を遮蔽し、高精度な音波の受音が可能となる。

[0059] つぎに、図 8に示した受音装置 101の別の例について説明する。図 10は、実施例 3 にかかる受音装置 101の他の例を示す断面図である。図 10において、背面 210へ貫通しない略球形状の一方の開口凹部 201の内周壁 701は、複数（図 10では 2種類)の吸音部材 500, 600から構成されている。また、背面 210へ貫通しない略球形状の他方の開口凹部 202の内周壁 702も複数（図 10では 2種類）の吸音部材 500, 600力ら構成されて!/、る。

[0060] 吸音部材 500, 600の配置は、両開口凹部 201, 202で異なっており、各開口凹部 201, 202において同一の音波が到達した場合には、互いに異なる吸音部材 500 (6 00)の表面で反射されることとなる。これにより、両内周壁 701, 702において反射される音波 SWcl, SWc2の位相をよりランダムに変化させることができる。したがって、音波 SWcは、音波 SWaの位相差とは異なる位相差でマイクロホン 111, 112に受音され、図 1に示した音源判定回路 123により雑音と判定される。

[0061] このように、この実施例 3にかかる受音装置 101によれば、実施例 1および実施例 2 と同様の作用効果を奏する。また、簡単な構成により、不要な方向力の音波 SWc の位相差を乱して、目的音源の音声、すなわち音波 SWaの音声を高精度に検出するとともに、機械的な振動によって発生する不要な低周波数帯域の音波を遮蔽することができ、指向性がよく高感度で SZN比向上が可能な受音装置を実現することができるという効果を奏する。実施例 4

[0062] つぎに、実施例 4にかかる受音装置について説明する。実施例 4にかかる受音装置は、各開口凹部の形状が異なる例である。図 11は、実施例 4にかかる受音装置の断面図である。この図 11に示した断面図は、図 3に示した受音装置 101の断面図の一例である。なお、図 3に示した構成と同一構成には同一符号を附し、その説明を省略する。

[0063] 図 11において、両開口凹部 201, 802は、互いに異なる形状で構成されている。

図 11では一例として、背面 210へ貫通しない一方の開口凹部 201を断面略円形状、すなわち略球形状としており、また、背面 210へ貫通しない他方の開口凹部 802を断面略多角形状、すなわち略多面体形状としている。

[0064] この構成によれば、マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、図 1で示したように、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。これに対し、一方の開口凹部 201の内周壁 301に到達した音波 SWclは、一方の開口凹部 201の内周壁 301で反射されて、マイクロホン 111に受音される。

[0065] また、他方の開口凹部 802の内周壁 812に到達した音波 SWc2は、他方の開口凹部 802の内周壁 812で反射されて、マイクロホン 112に受音される。ここで、筐体 110 における開口凹部 201, 802は互いに異なる形状であるため、音波 SWclの反射行路長と音波 SWc2の反射行路長とが異なる行路長となる。したがって、音波 SWcは、音波 SWaの位相差とは異なる位相差でマイクロホン 111, 112に受音され、図 1に示した音源判定回路 123により雑音と判定される。

[0066] さらに、実施例 1の受音装置 101の場合と同様に、マイクロホン 111, 112の配設位置が、筐体 110の振動による音波の集中点とは異なる位置であるとともに、マイクロホン 111, 112が低周波数帯域に共振周波数がな、ような支持パネ 103によって内周壁 301, 812と非密着状態で固定支持されているため、機械的な振動およびこの振動により発生する電気信号の両者を遮蔽し、高精度な音波の受音が可能となる。

[0067] このように、この実施例 4にかかる受音装置 101によれば、実施例 1と同様の作用効果を奏する。また、簡単な構成により、特に、開口凹部の形状を異ならせるだけで、不要な方向力の音波 SWcの位相差を乱して、目的音源の音声、すなわち音波 SW aの音声を高精度に検出するとともに、機械的な振動によって発生する不要な低周波数帯域の音波を遮蔽することができ、指向性がよく高感度で SZN比向上が可能な受音装置を実現することができるという効果を奏する。

実施例 5

[0068] つぎに、実施例 5にかかる受音装置について説明する。実施例 5にかかる受音装置は、各開口凹部の形状が異なる例である。図 12は、実施例 5にかかる受音装置の断面図である。この図 12に示した断面図は、図 3に示した受音装置 101の断面図の一例である。なお、図 3に示した構成と同一構成には同一符号を附し、その説明を省略する。

[0069] 図 12において、背面 210へ貫通しない開口凹部 201, 912は、同一形状とされている。図 12では、一例として、両開口凹部 201, 912は、同一の断面略円形状、すなわち略球形状とされている。開口凹部 201の表面となる内周壁 301が平滑面とされている一方、開口凹部 912の表面となる内周壁 902は、ランダムな凹凸 (突起）が形成されている。この凹凸の高低差は自由に設定することができるが、音波の振動によつて折れない程度の突起にすればよい。実際には、たとえば高低差は 2mn！〜 4mm で、より具体的には 3mmの高低差をもって設定されるのが好ましい。

[0070] この構成によれば、マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、図 1で示したように、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。これに対し、一方の開口凹部 201の内周壁 301に到達した音波 SWclは、一方の開口凹部 201の内周壁 301で反射されて、マイクロホン 111に受音される。

[0071] また、他方の開口凹部 912の内周壁 902に到達した音波 SWc2は、他方の開口凹部 912の内周壁 902で反射されて、マイクロホン 112に受音される。ここで、筐体 110 における開口凹部 201, 912は互いに異なる形状であるため、音波 SWclの反射行路長と音波 SWc2の反射行路長とが異なる行路長となる。

[0072] これにより、音波 SWcは、音波 SWclの反射行路長と音波 SWc2の反射行路長との行路差に応じた位相差を生じることとなる。したがって、音波 SWcは、音波 SWaの位相差とは異なる位相差でマイクロホン 111, 112に受音され、図 1に示した音源判定回路 123により雑音と判定される。 [0073] さらに、実施例 1の受音装置 101の場合と同様に、マイクロホン 111, 112の配設位置が、筐体 110の振動による音波の集中点とは異なる位置であるとともに、マイクロホン 111, 112が低周波数帯域に共振周波数がな、ような支持パネ 103によって内周壁 301, 902と非密着状態で固定支持されているため、機械的な振動およびこの振動により発生する電気信号の両者を遮蔽し、高精度な音波の受音が可能となる。

[0074] このように、この実施例 5にかかる受音装置 101によれば、実施例 1と同様の作用効果を奏する。また、この実施例 5では、両開口凹部 201, 912を同一の金型などを用いて同一形状に成型し、開口凹部 912の表面にだけ凹凸を施すことにより内周壁 30 1とは異なる内周壁 902を形成することができるので、受音装置 101をより簡単に作製することができるという効果を奏する。なお、内周壁 301についても内周壁 902と同様であり、かつ内周壁 902とは異なる形状のランダムな凹凸 (突起)を形成しても同様の作用効果を奏することができる。

[0075] さらに、このような簡単な構成により、特に、開口凹部の表面形状を異ならせるだけで、不要な方向力の音波 SWcの位相差を乱して、目的音源の音声、すなわち音波 SWaの音声を高精度に検出するとともに、機械的な振動によって発生する不要な低周波数帯域の音波を遮蔽することができ、指向性がよく高感度で SZN比向上が可能な受音装置を実現することができるという効果を奏する。

実施例 6

[0076] つぎに、実施例 6にかかる受音装置について説明する。実施例 6にかかる受音装置は、各開口凹部内においてマイクロホン 111, 112を固定支持する支持体の構成が異なる例である。図 13は、実施例 6にかかる受音装置の断面図である。この図 13に示した断面図は、図 3に示した受音装置 101の開口凹部 201, 202内の構造を変更した断面図の一例である。なお、図 3に示した構成と同一構成には同一符号を附し、その説明を省略する。

[0077] 図 13において、背面 210へ貫通しない各開口凹部 201, 202は略球形状で形成されており、筐体 110の前面 200に形成されている開口端 211, 212から音波を入射する構造となっている。これらの開口凹部 201, 202の内部に配設された各マイクロホン 111, 112は、それぞれ上述した支持パネ 103の代わりに、たとえば内周壁 301 , 302に対して密着するとともにマイクロホン 111, 112の音波到達側の面以外を覆う支持スポンジ 106によって、各開口凹部 201, 202の容積中心点とは異なる位置であり、かつ図示しないそれぞれの振動板の主面が同一平面上に配置される位置にお V、て筐体 110に固定支持されて、る。

[0078] 支持スポンジ 106は、上述したようにアクリル系あるいはシリコンゴム系のスポンジ材力もなり、マイクロホン 111, 112をそれぞれ開口凹部 201, 202の内周壁 301, 302 とは非密着状態となるように固定支持する。そして、たとえば「筐体 110の質量》マイクロホン 111 (112)の質量」の関係が成立する場合、支持スポンジ 106とマイクロホン 111の質量の共振周波数力たとえば 50Hz〜： LOOHzの周波数帯を含む低周波数帯域にな!、ように支持スポンジ 106の材質が決定される。

[0079] なお、図示は省略するが、支持スポンジ 106は、マイクロホン 111, 112をそれぞれ内包する状態で開口凹部 201, 202の内部空間を閉塞するように配設されていてもよい。また、支持スポンジ 106と内周壁 301, 302とは、たとえば榭脂接着剤などによつて接着されていてもよい。

[0080] また、マイクロホン 111, 112の支持体としては、上述した支持パネ 103や支持スポンジ 106を組み合わせて用いたり、弾性を備えた棒状の支持体（図示せず)を用いたりしてもよい。支持パネ 103および支持スポンジ 106を組み合わせて用いる場合は、たとえば支持スポンジ 106をマイクロホン 111 , 112の音波到達側の面と反対側の面を固定支持するように配置し、支持パネ 103をマイクロホン 111, 112の音波到達方向と直交する方向の面に配置してマイクロホン 111 , 112を固定支持するようにしてもよい。

[0081] この構成によれば、図 13に示すように、各マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。一方、開口凹咅 201, 202の内周壁 301, 302に IJ達する音波 SWbiま、開口四咅 201, 202の内周壁 301, 302を透過し、これら内周壁 301, 302【こよって吸収され、ある!/ヽ ίま内周壁 301, 302によって反射されて、開口凹部 201, 202から出射される。

[0082] また、この構成によれば、実施例 1の場合と同様に、マイクロホン 111, 112の各開口凹部 201, 202内での配設位置力筐体 110の振動による各開口凹部 201, 202 内における音波の集中点とは異なる位置であり、かつ各マイクロホン 111, 112が低周波数帯域に共振周波数がないように選定された材質の支持スポンジ 106によって内周壁 301, 302と非密着状態で固定支持される。このため、筐体 110が振動することにより発生する各マイクロホン 111, 112への機械的な振動およびこの振動により発生する電気信号の両者を遮蔽して、高精度な音波の受音をおこなうことが可能となる

[0083] さらに、この構成によれば、マイクロホン 111, 112を支持スポンジ 106に配設したのち、支持スポンジ 106を開口凹部 201, 202内に取り付けるという簡単な作業でマイク口ホン 111, 112を筐体 110に取り付けることができるので、組立作業を簡素化することが可能となる。

[0084] このように、この実施例 6にかかる受音装置 101によれば、所定方向からのみ到来する音波を受音するとともに、所定方向以外の方向から到来する音波と機械的な振動により発生する音波との受音を効果的に防止することにより、目的音波を精度よく効率的に検出することができ、指向性が高く SZN比を向上させることが可能な受音装置を実現することができるという効果を奏する。

実施例 7

[0085] つぎに、実施例 7にかかる受音装置について説明する。実施例 7にかかる受音装置は、各開口凹部の内周壁の材質が異なる例である。図 14は、実施例 7にかかる受音装置の断面図である。この図 14に示した断面図は、図 3に示した受音装置 101の開口凹部 201, 202内の構造を変更した断面図の一例である。なお、図 3および図 13 に示した構成と同一構成には同一符号を附し、その説明を省略する。

[0086] 図 14において、筐体 110は、各マイクロホン 111, 112ごとに硬さが異なる吸音部材からなる複数（図 14では 2個）のセル 411, 412によって構成されている。背面 210 へ貫通しない略球形状の各開口凹部 201, 202はセル 411, 412ごとに形成されており、開口四咅 202ごとにマイクロホン 111, 112力 S支持スポンジ 106を介して収容されている。各セル 411, 412の材質は、たとえば上述したアクリル系榭脂、シリコンゴム、ウレタン、アルミニウムなど力選ばれる。具体的には、たとえば一方のセル 411の材質をアクリル系榭脂、他方のセル 412の材質をシリコンゴムとすることができる。

[0087] この構成によれば、マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、図 1で示したように、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。これに対し、セル 411, 412の開口凹部 201, 202の内周壁 301, 302に到達した音波 SWc (SWc 1, SWc2)は、開口四部 201, 202の内周壁 301, 302で反射される。このとき、一方のセル 411の開口凹部 201の内周壁 301で反射された音波 SWclは、一方のセル 4 11の材質に応じて位相が変化する。

[0088] また、他方のセル 412の開口凹部 202の内周壁 302で反射された音波 SWc2は、他方のセル 412の材質に応じて位相が変化する。一方のセル 411と他方のセル 412 とは材質の硬さが異なるため、音波 SWcl, SWc2の位相変ィ匕も異なることとなる。したがって、音波 SWcは、音波 SWaの位相差とは異なる位相差でマイクロホン 111, 1 12に受音され、図 1に示した音源判定回路 123により雑音と判定される。

[0089] この構成によれば、実施例 6の受音装置 101の場合と同様に、マイクロホン 111, 1 12の各開口凹部 201, 202内での配設位置力筐体 110の振動による各開口凹部 201, 202内における音波の集中点とは異なる位置であり、かつ各マイクロホン 111, 112が低周波数帯域に共振周波数がな、ように選定された材質の支持スポンジ 106 によって内周壁 301, 302と非密着状態で固定支持される。このため、筐体 110が振動することにより発生する各マイクロホン 111, 112への機械的な振動およびこの振動により発生する電気信号の両者を遮蔽して、高精度な音波の受音をおこなうことが可能となる。

[0090] また、この構成によれば、マイクロホン 111, 112を支持スポンジ 106に配設したのち、支持スポンジ 106を開口凹部 201, 202内に取り付けるという簡単な作業でマイクロホン 111, 112を筐体 110に取り付けることができるので、組立作業を簡素化することが可能となる。

[0091] このように、この実施例 7にかかる受音装置 101によれば、実施例 6と同様の作用効果を奏する。また、簡単な構成により、不要な方向からの音波 SWcの位相差を乱して、目的音源の音声、すなわち音波 SWaの音声を高精度に検出するとともに、機械的な振動によって発生する不要な低周波数帯域の音波を遮蔽することができ、指向性力く高感度で SZN比向上が可能な受音装置を実現することができるという効果を奏する。

実施例 8

[0092] つぎに、実施例 8にかかる受音装置について説明する。実施例 8にかかる受音装置は、筐体 110の背面 210に貫通しないパラボラ形状の各開口凹部内において、マイクロホン 111, 112を固定支持する支持体自身は貫通している構成の例である。図 1 5は、実施例 8にかかる受音装置の断面図である。この図 15に示した断面図は、図 3 に示した受音装置 101の開口凹部 201, 202内の構造を変更した断面図の一例である。なお、図 3に示した構成と同一構成には同一符号を附し、その説明を省略する

[0093] 図 15において、背面 210へ貫通しない各開口凹部 201, 202は略球形状で形成されており、各セノレ 411, 412【こよって構成される窗体 110の前面 200【こ形成されて!ヽる開口端 211, 212から音波を入射する構造となっている。これらの開口凹部 201, 2 02の内部に配設された各マイクロホン 111, 112は、それぞれ上述した支持パネ 10 3の代わりに、たとえば内周壁 301, 302に対して密着するとともにマイクロホン 111, 112の音波到達側の面以外を覆い、背面 210に貫通している支持シリコンゴム 107 によって支持されており、各開口凹部 201, 202の容積中心点とは異なる位置であり、かつ図示しないそれぞれの振動板の主面が同一平面上に配置される位置において筐体 110に固定支持されて、る。

[0094] 支持シリコンゴム 107は、マイクロホン 111, 112をそれぞれ開口凹部 201, 202の内周壁 301, 302とは非密着状態となるように固定支持する。そして、たとえば「筐体 110の質量》マイクロホン 111 (112)の質量」の関係が成立する場合、支持シリコンゴム 107とマイクロホン 111の質量の共振周波数が、たとえば 50Hz〜100Hzの周波数帯を含む低周波数帯域にないように支持シリコンゴム 107の材質が決定される。

[0095] この構成によれば、図 15に示すように、各マイクロホン 111, 112に直接到達した音波 SWaは、所定の位相差でマイクロホン 111, 112に直接受音される。一方、開口凹咅 201, 202の内周壁 301, 302に IJ達する音波 SWbiま、開口四咅 201, 202の内周壁 301, 302を透過し、これら内周壁 301, 302【こよって吸収され、ある!/ヽ ίま内周壁 301, 302によって反射されて、開口凹部 201, 202から出射される。

[0096] また、この構成によれば、実施例 1の場合と同様に、マイクロホン 111, 112の各開口凹部 201, 202内での配設位置力筐体 110の振動による各開口凹部 201, 202 内における音波の集中点とは異なる位置であり、かつ各マイクロホン 111, 112が低周波数帯域に共振周波数がないように選定された材質の支持シリコンゴム 107によつて内周壁 301, 302と非密着状態で固定支持される。このため、筐体 110が振動することにより発生する各マイクロホン 111, 112への機械的な振動およびこの振動により発生する電気信号の両者を遮蔽して、高精度な音波の受音をおこなうことが可能となる。

[0097] さらに、この構成によれば、マイクロホン 111, 112を支持シリコンゴム 107に配設したのち、支持シリコンゴム 107を開口凹部 201, 202内に取り付けるという簡単な作業でマイクロホン 111, 112を筐体 110に取り付けることができるので、組立作業を簡素化することが可能となる。

[0098] このように、この実施例 8にかかる受音装置 101によれば、所定方向からのみ到来する音波を受音するとともに、所定方向以外の方向から到来する音波と機械的な振動により発生する音波との受音を効果的に防止することにより、目的音波を精度よく効率的に検出することができ、指向性が高く SZN比を向上させることが可能な受音装置を実現することができるという効果を奏する。

[0099] (周波数振幅および周波数特性の時間変化の比較）

つぎに、従来の受音装置を含む音声処理装置による周波数振幅および周波数特性の時間変化と、この発明の実施の形態に力かる受音装置を含む音声処理装置による周波数振幅および周波数特性の時間変化とについて説明する。図 16は、従来の受音装置を含む音声処理装置による周波数振幅および周波数特性の時間変化をあらわす説明図であり、図 17は、この発明の実施の形態に力かる受音装置を含む音声処理装置による周波数振幅および周波数特性の時間変化をあらわす説明図である。

[0100] 図 16および図 17に示したグラフ 1601, 1701において、縦軸は音声処理装置 10 0 (図 1参照）から出力される、たとえば 20Hz〜200Hzの低周波数帯域に含まれる車両の走行などによって発生した振幅の大きな電気信号の振幅、横軸は経過時間（

T)であり、これら電気信号の振幅および経過時間を 3次元的に描画したものが立体グラフ 1602, 1702である。

[0101] 図 16と図 17に示したグラフ 1601, 1701および立体グラフ 1602, 1702をそれぞれ比較すると、図 16のグラフ 1601および立体グラフ 1602に示した電気信号の波形は、経過時間 2Tを超えて経過時間 4Tの手前まで、および経過時間 5Tを超えたあたりで振り切れて（レンジオーバーして)いる。このため、たとえば人間の音声が含まれる周波数帯域の電気信号も一部が消滅してしまうこととなる。一方、図 17のグラフ 1701 および立体グラフ 1702に示した電気信号の波形は、上記実施例 1〜8で説明した構造と、マイクロホンアレイ 113からの出力信号をフィルタ 104、増幅器 105および位相器 121の順番で処理する構造とによって、安定した状態を示している。したがって、この発明の実施の形態に力かる受音装置 101を含む音声処理装置 100では、目的音源からの音波を精度よく受音し、雑音源からの音波を効率よく除去して、音声認識率および SZN比を向上させることができる。

[0102] (受音装置の適用例）

つぎに、この発明の実施の形態に力かる受音装置の適用例について説明する。図 18〜図 20は、この発明の実施の形態に力かる受音装置の適用例を示す説明図である。図 18は、ビデオカメラに適用した例である。受音装置 101は、ビデオカメラ 180 0に内蔵されており、前面 200とスリット板部 1801とが当接する。また、図 19は、腕時計に適用した例である。

[0103] 受音装置 101は、腕時計 1900の時計盤の左右両端に内蔵され、それぞれ前面 2 00とスリット板部 1901とが当接する。また、図 20は、携帯電話機に適用した例である。受音装置 101は、携帯電話機 2000の送話部に内蔵され、前面 200とスリット板部 2 001とが当接する。これにより、目的音源力もの音波を精度よく受音することができる

[0104] 以上説明したように、この発明の実施の形態では、所定方向からのみ到来する音波を受音するとともに、所定方向以外の方向から到来する音波と機械的な振動により発生する音波との受音を効果的に防止することにより、目的音源からの音波を精度よく効率的に検出して認識することができ、マイクロホンアレイの指向性が高く音声認識率の向上を図ることができる受音装置を実現することができるという効果を奏する。また、簡単な構成により、不要な方向からの音波の位相差を乱して、目的音源力もの音波を高精度に検出するとともに、機械的な振動によって発生する不要な低周波数帯域の音波を遮蔽することができ、指向性がよく高感度で SZN比向上が可能な受音装置を実現することができるという効果を奏する。

[0105] なお、上述した実施の形態においては、マイクロホン 111, 112を一列に配置した力受音装置 101を適用する環境や装置に応じて 2次元的に配置することとしてもよい。また、上述した実施の形態に適用したマイクロホン 111, 112は、無指向性のマイクロホンであることが好ましい。これにより、安価な受音装置を提供することができる。さらに、上述した実施の形態においては、マイクロホン 111, 112を支持体を介して開口凹部の容積中心点とは異なる位置であり内周壁と非密着状態となる位置に配設する構造と、フィルタ 104、増幅器 105および位相器 121の順番で所定の低周波数帯域の信号成分を除去して位相調整をおこなう構造とを両立させて説明したが、いずれか一方のみを採用しても、指向性がよく高感度で SZN比向上が可能な受音装置を実現することが可能である。

産業上の利用可能性

[0106] 以上のように、本発明にかかる受音装置は、室内や車内など所定の閉空間で用いるマイクロホンアレイに有用であり、特に、テレビ会議、工場内の作業ロボット、ビデオカメラ、腕時計、携帯電話機などに適している。

Claims

請求の範囲

[1] 到来してくる音波を受音する複数のマイクロホンと、

前記複数のマイクロホンがそれぞれ収容されるとともに前記音波を入射する複数の開口凹部が形成された筐体と、

前記複数の開口凹部の内周壁と前記複数のマイクロホンとの間にそれぞれ介在し、当該複数のマイクロホンを前記内周壁に対してそれぞれ非密着状態で支持固定する支持体と、

を備え、

前記複数のマイクロホンは、

前記支持体によって前記開口凹部の容積中心点とは異なる位置にそれぞれ配設されて、ることを特徴とする受音装置。

[2] 前記複数のマイクロホンは、

無指向性のマイクロホンであることを特徴とする請求項 1に記載の受音装置。

[3] 前記複数のマイクロホンは、

内部に設けられた振動板の主面が同一平面上に配置されるようそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項 1または 2に記載の受音装置。

[4] 前記支持体は、

当該支持体と前記マイクロホンの質量との共振周波数が所定の低周波数帯域に含まれな、材質の弾性体によってそれぞれ構成されて、ることを特徴とする請求項 1に記載の受音装置。

[5] 前記所定の低周波数帯域は、

50〜： LOOHzの周波数帯を含むものであることを特徴とする請求項 4に記載の受音装置。

[6] 前記弾性体は、

スポンジ材、パネ材、プラスチック材およびエラストマ一のうち、少なくともいずれか一つからなることを特徴とする請求項 4または 5に記載の受音装置。

[7] 前記複数のマイクロホンから出力された電気信号を入力して、当該電気信号における所定の低周波数帯域に存する周波数成分を除去するとともに、残りの周波数成分力もなる電気信号を出力するハイパスフィルタ回路と、

前記ハイパスフィルタ回路力出力された電気信号を増幅する増幅器と、前記増幅器によって増幅された電気信号に基づいて、前記複数のマイクロホンに受音された音波を同相化する位相器と、

を備えることを特徴とする請求項 1に記載の受音装置。

[8] 前記所定の低周波数帯域は、

50〜： LOOHzの周波数帯を含むものであることを特徴とする請求項 7に記載の受音装置。

[9] 前記位相器は、

フーリエ変換による周波数一位相スペクトルを用いた位相演算処理をおこなうことを特徴とする請求項 7または 8に記載の受音装置。