CN102740190A - 信号处理设备、信号处理方法和程序 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信号处理设备、信号处理方法和程序。该信号处理设备包括滤波器，该滤波器对由麦克风获取的信号执行包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波。

Description

信号处理设备、信号处理方法和程序
技术领域
本公开涉及一种信号处理设备、信号处理方法和程序，并且更具体地涉及对麦克风所获取的信号进行处理的信号处理设备等。
背景技术
近来，通过产品的小型化以及强调设计特性的设计，已减小了麦克风自身的尺寸，并且到达振动板的声波在狭窄的开口部分处衍射使得频率特性和相位特性混乱，因而产生各种问题。当设置一个麦克风时，发生了声音采集功能的劣化。
当设置多个麦克风时，还会影响在声音采集之后所应用的使用音量差和/或相位差的声音信号处理。例如，存在诸如缩混(down mix)和扩混(up mix)的通道数目转换处理的通道分离的劣化、由声源定位和方向性声音记录(directional sound recording)表示的波束形成的精确度的降低等。如上所述，使麦克风的频率特性和相位特性混乱而导致了各种问题，但是还没有提出有效的解决方案。
在日本经审查专利申请公开07-054998中，提出了通过以图形均衡器用作示例的IIR滤波器进行校正的技术。
发明内容
日本经审查专利申请公开07-054998中公开的技术是将信号分成数个频带以执行校正。由于此原因，在该技术中，难以对期望的声音特性执行严格的校正。
在再现环境中，通道数目的增加正在向诸如5.1通道(5.1channels)和7.1通道(7.1channels)的多通道发展，并且难以向装置提供对应于记录侧的通道数目的麦克风。可以想到，使用在与设置有记录麦克风的装置相同的装置中所设置的用于其它用途的功能麦克风，使用多个通道来执行记录。此外，可以想到，使用在与设置有记录麦克风或用于其它用途的功能麦克风的装置不同的另一装置中所设置的记录麦克风，使用多个通道来执行记录。麦克风由于安装位置、形状和种类不同而具有不同的频率特性和相位特性，因而难以使用多个通道执行令人满意的记录。
期望有效地校正麦克风的声音特性(频率特性和相位特性)。
根据本公开的实施例，提供了一种信号处理设备，包括滤波器，该滤波器对由麦克风获取的信号执行包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波。
本公开是一种将由麦克风获取的信号的声音特性(即，频率特性和相位特性)校正成期望的声音特性的技术。在本公开中，可以提供具有包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波器。通过使用该滤波器进行滤波来校正由麦克风获取的信号的声音特性。
如上所述，在本公开中，使用具有包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波器来校正由麦克风获取的信号的声音特性。校正滤波器特性包括麦克风的输出特性的逆特性，使麦克风的频率特性平坦，基本上执行了使相位特性为线性相位的处理，因而可以有效校正麦克风的声音特性。
在本公开中，例如，滤波器可以是具有恒定的群延迟特性的滤波器。作为具有恒定的群延迟特性的滤波器，例如存在FIR(有限脉冲响应)滤波器。在此情况下，可以校正声音特性而不会导致相位特性失真。
在本公开中，例如，校正滤波器特性可以是麦克风的输出特性的逆特性。在此情况下，使麦克风的频率特性平坦，并且相位特性可以是线性相位，因而可以改进声音采集功能。
在本公开中，例如，校正滤波器特性可以是通过将麦克风的输出特性的逆特性与基于麦克风周围的结构的声音特性的逆特性进组合而获得的特性。在此情况下，使麦克风的频率特性(包括基于结构的频率特性的劣化)平坦，并且执行了校正以使相位特性为线性相位。由于这个原因，可以执行不易受结构影响的声音校正。
在本公开中，例如，校正滤波器特性可以是通过将麦克风的输出特性的逆特性与预定的声音特性进行组合而获得的特性。在此情况下，可以将麦克风的声音特性与预定的声音特性(例如，另一麦克风的声音特性)相组合。
在本公开中，例如，还可以提供信号切换单元，该信号切换单元选择性地输出由麦克风获取的信号或滤波器的输出信号。在此情况下，可以在麦克风本身的输出特性与使频率特性平坦且使相位特性变换成线性相位的输出特性之间切换麦克风的音响特性，因而一个麦克风可以起到两种作用。
在本公开中，例如，该信号处理设备还可以包括用于改变滤波器的校正滤波器特性的滤波器特性切换单元，并且可以设置多个特性作为滤波器的校正滤波器特性。在此情况下，可以将麦克风的声音特性切换成多个声音特性中的任一个，而一个麦克风可以起到多种作用。
根据本公开的另一实施例，提供了一种信号处理设备，包括对由多个麦克风获取的信号进行处理的多个信号处理单元，其中多个信号处理单元中的至少一个具有滤波器，该滤波器对由相应麦克风获取的信号执行包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波。
在本公开中，提供了分别对由多个麦克风获取的信号进行处理的多个信号处理单元。在本公开中，多个信号处理单元中的至少一个具有针对由麦克风获取的信号的滤波器，该滤波器具有包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性。通过使用该滤波器进行滤波来校正由麦克风获取的信号的声音特性。
如上所述，在本公开中，在多个信号处理单元中的至少一个中使用了具有包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波器来校正由麦克风获取的信号的声音特性。例如，校正滤波器特性是麦克风的输出特性的逆特性，并且执行了校正，使得麦克风的频率特性平坦且相位特性为线性相位。例如，校正滤波器特性是通过将麦克风的输出特性的逆特性与预定的声音特性进行组合而获得的特性，并且麦克风的声音特性被校正为预定的声音特性，例如另一麦克风的声音特性。
如上所述，在本公开中，校正滤波器特性包括输出特性的逆特性，基本上执行使麦克风的频率特性平坦且使相位特性为线性相位的处理，因而可以有效地校正麦克风的声音特性。由于这个原因，可以通过将多个麦克风的声音特性进行组合而使用多个通道来执行令人满意的记录。
在本公开中，例如，滤波器可以是具有恒定的群延迟特性的滤波器。作为具有恒定的群延迟特性的滤波器，例如存在FIR(有限脉冲响应)滤波器等。在此情况下，可以校正声音特性而不会导致相位特性失真。
即，可以使麦克风的频率特性和相位特性相等。由于这个原因，在记录之后(在声音采集之后)所应用的使用音量差和/或相位差的声音信号处理(例如，诸如缩混和扩混的通道数目转换处理)的通道分离中，处理结果变得令人满意。
在本公开中，具有滤波器的信号处理单元还可以包括信号切换单元，该信号切换单元选择性地输出由麦克风获取的信号或滤波器的输出信号。在此情况下，可以在麦克风本身的输出特性与使频率特性平坦且使相位特性变换成线性相位的输出特性之间切换麦克风的音响特性，因而麦克风可以起到多种作用。
根据本公开的又一实施例，提供了一种信号处理设备，包括信号处理单元，该信号处理单元接收由麦克风获取的输入信号，并输出对该信号进行包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波的结果，其中该信号处理单元具有通信单元，该通信单元在该信号处理单元与连接到网络的外部装置之间执行用于滤波的通信。
本公开是将由麦克风获取的信号的声音特性校正为期望的声音特性的技术。在本公开中，可以提供信号处理单元，该信号处理单元接收由麦克风获取的输入信号，并输出对该信号进行包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波的结果。
在此情况下，信号处理单元具有通信单元，该通信单元在信号处理单元与连接到网络的外部装置之间执行用于滤波的通信。例如，通信单元将由麦克风获取的信号发送到外部装置，并从外部装置接收执行滤波的结果。例如，通信单元从外部装置接收校正滤波器特性的系数。
如上所述，在本公开中，信号处理单元在信号处理单元与连接到网络的外部装置之间执行用于滤波的通信，并获得了对由麦克风获取的信号执行包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波的结果。由于这个原因，信号处理单元未被设置有校正滤波器系数的存储单元或滤波器，使频率特性平坦，并且可以输出被校正为使相位特性为线性相位的声音特性或被校正为与另一麦克风的声音特性相同的声音特性的滤波结果。
根据本公开，可以有效地校正麦克风的声音特性(频率特性和相位特性)。
附图说明
图1是图示了根据本公开的第一实施例的信号处理设备的配置示例的框图。
图2A和图2B是图示了麦克风的输出特性的示例的图。
图3A和图3B是图示了麦克风的逆特性的示例的图。
图4是图示了脉冲信号、通过输出特性的麦克风的声音采集而获得的脉冲响应、以及通过使用逆特性的滤波器对脉冲响应进行滤波而获得的脉冲信号之间的关系的图。
图5是图示了创建校正滤波器(校正滤波器的系数)时的信号***的配置示例的图。
图6是图示了脉冲信号、通过基于结构的声音特性而改变的到达麦克风的脉冲响应、以及通过输出特性的麦克风的声音采集而获得的脉冲响应之间的关系的图。
图7是图示了通过输出特性的麦克风的声音采集而获得的脉冲响应与通过如下滤波器的滤波而获得的脉冲信号之间的关系的图：该滤波器具有通过将麦克风的输出特性的逆特性与基于结构的声音特性的逆特性进行组合而获得的特性。
图8是图示了信号处理设备的处理序列的示例的流程图。
图9是图示了根据本公开的第二实施例的信号处理设备的配置示例的框图。
图10是图示了根据本公开的第三实施例的信号处理的配置示例的框图。
图11是图示了根据本公开的第四实施例的信号处理设备的配置示例的框图。
图12是图示了根据本公开的第五实施例的信号处理设备的配置示例的框图。
图13是图示了具有电话呼叫麦克风和噪声消除全频带麦克风的移动电话的图。
图14A和图14B是图示了电话呼叫麦克风的频率特性和噪声消除全频带麦克风的频率特性的示例的图。
图15是图示了根据本公开的第六实施例的信号处理设备的配置示例的框图。
图16是图示了能够使用电话呼叫麦克风以及设置在免提耳机中以采集语音频带中的声音的免提电话呼叫麦克风的移动电话的图。
图17是图示了能够使用电话呼叫麦克风以及设置在噪声消除耳机中的噪声消除麦克风来采集语音频带中的声音的移动电话的图。
图18是图示了能够使用主体内置麦克风和外部附接麦克风的视频摄像机的图。
图19是图示了能够使用电话呼叫麦克风的移动电话和能够使用记录麦克风的IC记录器的图。
图20是图示了根据本公开的第七实施例的信号处理设备的配置示例的框图。
图21是图示了根据本公开的第八实施例的信号处理设备的配置示例的框图。
图22是图示了信号处理单元的通信单元与外部装置的通信单元之间的通信过程的示例的序列图。
具体实施方式
根据本公开实施例，提供了一种信号处理设备，包括滤波器，所述滤波器对由麦克风获取的信号执行校正滤波器特性的滤波，所述校正滤波器特性包括所述麦克风的输出特性的逆特性。
根据本公开实施例，提供了一种信号处理方法，包括：对由麦克风获取的信号执行包括所述麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波。
根据本公开实施例，提供了一种信号处理设备，包括对由多个麦克风获取的信号进行处理的多个信号处理单元，其中，所述多个信号处理单元中的至少一个具有滤波器，该滤波器对由相应的麦克风获取的信号执行包括该麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波。
根据本公开实施例，提供了一种信号处理设备，包括信号处理单元，所述信号处理单元接收由麦克风获取的输入信号并输出对所述信号进行包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波的结果，其中，所述信号处理单元具有通信单元，所述通信单元在所述信号处理单元与连接到网络的外部装置之间执行用于所述滤波的通信。
下文中，将描述本公开的实施例。按照以下顺序进行描述。
1.第一实施例
2.第二实施例
3.第三实施例
4.第四实施例
5.第五实施例
6.第六实施例
7.第七实施例
8.第八实施例
9.修改示例
<1.第一实施例>
[信号处理设备的配置的示例]
图1示出了根据第一实施例的信号处理设备100的配置的示例。信号处理设备100包括放大器101、A/D转换器102和信号处理单元103。
放大器101放大由麦克风10获取的信号。A/D转换器102将放大器101的输出信号从模拟信号转换成数字信号。信号处理单元103将麦克风10的声音特性(频率特性和相位特性)校正为期望的声音特性。信号处理单元103具有滤波器，该滤波器对A/D转换器102的输出信号(即，由麦克风10获取的信号)执行校正滤波器特性的滤波，其中校正滤波器特性包括麦克风的输出特性的逆特性(reverse characteristic)。在实施例中，将具有恒定的群延迟特性的FIR滤波器用作该滤波器。
信号处理单元103包括FFT单元(快速傅里叶变换单元)131、卷积积分单元132、逆FFT单元133、以及校正滤波器存储单元134。FFT单元131将由麦克风10获取的信号从时间轴上的信号转换成频率轴上的信号。卷积积分单元132构成FIR滤波器。卷积积分单元132对存储在校正滤波器存储单元134中的校正滤波器(校正滤波器的系数)进行卷积。逆FFT单元133将卷积积分单元132的输出信号从频率轴上的信号转换成时间轴上的信号。
这里，将描述存储在校正滤波器存储单元134中的校正滤波器的特性。校正滤波器特性例如是以下(1)至(3)。
(1)校正滤波器特性是麦克风10的输出特性的逆特性Hm-1。
当通过麦克风10进行脉冲信号的声音采集而获得脉冲信号时，校正滤波器特性基于麦克风10的输出特性的逆特性Hm-1。图2A和图2B示出了麦克风10的输出特性Hm的示例，图2A是频率特性，并且图2B是脉冲响应。图3A和图3B示出了麦克风10的逆特性Hm-1的示例，图3A是频率特性，并且图3B是脉冲响应。
图4示出了脉冲信号、通过麦克风10进行的输出特性Hm的声音采集而获得的脉冲响应、以及通过具有逆特性Hm-1的滤波器对脉冲响应进行滤波而获得的脉冲信号之间的关系。根据该关系，可以知道利用麦克风10的逆特性Hm-1的校正滤波器特性对输出特性Hm的到达麦克风10的信号进行滤波，由此使麦克风10的频率特性平坦，并且可以执行校正，使得相位特性是线性相位。
图5示出了创建校正滤波器(校正滤波器的系数)时的信号***的配置示例。从脉冲生成单元201输出的脉冲信号被D/A转换单元202从数字信号转换成模拟信号、被放大器203放大，并被提供给扬声器204。因此，从扬声器204输出脉冲信号。
如上所述，由麦克风10来测量从扬声器204输出的脉冲信号。由麦克风10获取的脉冲响应被放大器101放大、被A/D转换单元102从模拟信号转换成数字信号，并被提供给校正滤波器生成单元145。在校正滤波器生成单元145中，基于由麦克风10获取的脉冲响应而生成校正滤波器(校正滤波器的系数)。校正滤波器被存储在校正滤波器存储单元134中。
(2)校正滤波器特性是通过将麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1与基于麦克风10周围的结构的声音特性Hc的逆特性Hc-1进行组合而获得的特性。
根据麦克风10周围的结构，到达麦克风的声音接收面(振动面)的一部分声波会被衍射或阻挡。例如，存在如下情况：麦克风10嵌入在装置中，振动板的前表面被外部所覆盖，而通过孔或缝接收声波；或者没有设置开口部分。例如，存在如下情况：嵌入在装置中的麦克风10的振动面没有指向声源的假定到达方向；或者麦克风10的部分或全部被诸如金属网的头套或用于阻挡风压的过滤器所覆盖。
在这种情况下，通过麦克风10周围的结构，到达麦克风10的脉冲响应本身被基于结构的声音特性Hc所改变，并且被麦克风10的输出特性Hm所改变。图6示出了脉冲信号、通过基于结构的声音特性Hc而改变的到达麦克风10的脉冲响应、以及通过具有输出特性Hm的麦克风10的声音采集而获得的脉冲响应之间的关系。
图7示出了通过具有输出特性Hm的麦克风10的声音采集而获得的脉冲响应与通过利用如下滤波器进行滤波而获得的脉冲信号之间的关系：该滤波器是通过将麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1与基于结构的声音特性Hc的逆特性Hc-1进行组合而获得的。根据此关系，可以知道，通过经由将逆特性Hm-1与逆特性Hc-1进行组合而获得的校正滤波器特性来对到达由声音特性Hc的结构所围绕的、具有输出特性Hm的麦克风10的信号进行滤波，从而使麦克风10的频率特性平坦，并且可以执行校正，使得相位特性是线性相位。
(3)校正滤波器特性是通过将麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1与预定的声音特性Hs进行组合而获得的特性。
预定的声音特性例如是另一麦克风的声音特性。如上所述，利用麦克风10的逆特性Hm-1的校正滤波器特性对输出特性Hm的到达麦克风10的信号进行滤波，从而使麦克风10的频率特性平坦，并且可以执行校正，使得相位特性是线性相位。通过组合预定的声音特性Hs，可以将麦克风10的声音特性校正为预定的声音特性Hs。
将描述图1中示出的信号处理设备100的操作。由麦克风10获取的信号被放大器101放大、被A/D转换器102从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103。在信号处理单元103中，对A/D转换器102的输出信号(即，由麦克风10获取的信号)执行校正滤波器特性的滤波，从而获得输出信号，其中校正滤波器特性包括麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1。
在此情况下，在FFT单元131中，将由麦克风10获取的信号从时间轴上的信号转换成频率轴上的信号。在卷积积分单元132中，将存储在校正滤波器存储单元134中的校正滤波器(校正滤波器的系数)相对于FFT单元131的输出信号在频率轴上进行卷积。在逆FFT单元133中，将卷积积分单元132的输出信号从频率轴上的信号转换成时间轴上的信号。
如上所述，校正滤波器特性是麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1，在信号处理单元103中使麦克风10的频率特性平坦，并且执行了校正，使得相位特性是线性相位。因此，可以改进声音采集功能。
如上所述，校正滤波器特性是通过将麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1与基于麦克风10周围的结构的声音特性Hc的逆特性Hc-1进行组合而获得的特性，甚至当麦克风10被该结构围绕时，也使麦克风10的频率特性平坦，并且执行了校正，使得相位特性是线性相位。因此，可以执行不易受该结构影响的声音校正。
如上所述，校正滤波器特性是通过将麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1与预定的声音特性Hs进行组合而获得的特性，因而在信号处理单元103中将麦克风10的声音特性校正为预定的声音特性Hs。因此，可以将麦克风10的声音特性与例如另一麦克风的声音特性进行组合。
图8是图示了图1中示出的信号处理设备100的处理序列的流程图。在步骤ST1中，信号处理设备100开始处理，然后转移到步骤ST2的处理。在步骤ST2中，信号处理设备100输入由麦克风10获取的信号。
然后，在步骤ST3中，信号处理设备100放大由麦克风10获取的信号，并在步骤ST4中将放大的信号从模拟信号转换成数字信号。在步骤ST5中，信号处理设备100执行将麦克风10所获取的信号数据从时间轴上的信号数据转换成频带上的信号数据的FFT处理。
然后，在步骤ST6中，信号处理设备100对频率轴上的信号数据中的校正滤波器系数进行卷积，并执行校正滤波器特性的滤波处理。在步骤ST7中，信号处理设备100将滤波处理之后的频率轴上的信号数据转换成时间轴上的信号数据。在步骤ST9中，信号处理设备100输出滤波之后的信号，然后结束处理。
在图1中示出的信号处理设备100中，可以想到，存储在校正滤波器存储单元134中的校正滤波器(校正滤波器的系数)是基于结构的声音特性Hc的逆特性Hc-1。在此情况下，仅可改进基于结构的声音特性的劣化。
<2.第二实施例>
[信号处理设备的配置示例]
图9示出了根据第二实施例的信号处理设备100A的配置示例。在图9中，对与图1对应的部件给出相同的附图标号和符号，并且不重复对这些部件的描述。信号处理设备100A包括放大器101、A/D转换器102和信号处理单元103A。
信号处理单元103A包括FFT单元131、卷积积分单元132、逆FFT单元133、校正滤波器存储单元134A、以及信号切换单元135。校正滤波器存储单元134A存储多个校正滤波器(校正滤波器的系数)。例如，存储在以下(1)至(3)中描述的校正滤波器。校正滤波器存储单元134A根据基于用户操作的滤波器切换操作信号而选择性地将任一校正滤波器提供给卷积积分单元132。
(1)麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1的校正滤波器
(2)通过将麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1与另一麦克风的输出特性进行组合而获得的特性的校正滤波器
(3)通过将麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1与降低了用于阻挡风噪声的低频响应的声音特性进行组合而获得的特性的校正滤波器
信号切换单元135根据基于用户操作的信号切换操作信号来选择性地输出A/D转换器102的输出信号(即，由麦克风10获取的信号)或逆FFT单元133的输出信号(即，滤波器之后的信号)。信号处理单元103A的其它部分被配置成与图1中示出的信号处理设备100中的信号处理单元103相同。
将描述图9中示出的信号处理设备100A的操作。由麦克风10获取的信号被放大器101放大、被A/D转换器102从模拟信号转换成信号，然后被提供给信号处理单元103A。在信号处理单元103A中，通过FFT单元131、卷积积分单元132和逆FFT单元133的信号***来对A/D转换器102的输出信号(即，由麦克风10获取的信号)进行与从校正滤波器存储单元134A提供的校正滤波器(校正滤波器的系数)相对应的滤波。
将逆FFT单元133的输出信号(即，滤波之后的信号)提供给信号切换单元135。将A/D转换器102的输出信号(即，由麦克风10获取的信号)提供给信号切换单元135。在信号切换单元135中，基于信号切换操作信号，选择性地输出由麦克风10获取的信号或滤波之后的信号作为输出信号。
在图9中示出的信号处理设备100A中，可以通过信号切换单元135的切换操作来选择性地输出由麦克风10获取的信号或滤波之后的信号，作为输出信号。在信号处理设备100A中，可以通过校正滤波器的切换处理来输出利用各种校正滤波器特性进行了滤波的信号，作为输出信号。因此，在信号处理设备100A中，一个麦克风可以起到多种作用。
<3.第三实施例>
[信号处理设备的配置示例]
图10示出了根据第三实施例的信号处理设备100B的配置示例。在图10中，对与图1对应的部件给出相同的附图标号和符号，并且不重复对这些部件的描述。信号处理设备100B是对由多个麦克风(在本实施例中为两个麦克风10-1和10-2)获取的信号进行处理的示例。
信号处理设备100B包括放大器101-1和101-2、A/D转换器102-1和102-2、以及信号处理单元103B-1和103B-2。放大器101-1放大由麦克风10-1获取的信号。A/D转换器102-1将放大器101-1的输出信号从模拟信号转换成数字信号。信号处理单元103B-1具有延迟装置136。延迟装置136将A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)延迟了与稍后要描述的信号处理单元103B-2中的处理延迟相对应的时间，并输出该信号作为输出信号。
放大器101-2放大由麦克风10-2获取的信号。A/D转换器102-2将放大器101-2的输出信号从模拟信号转换成数字信号。信号处理单元103B-2具有滤波器(FIR滤波器)，该滤波器对A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)执行滤波。信号处理单元103B-2对A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)执行通过将麦克风10-2的输出特性Hm的逆特性Hm-1与麦克风10-1的输出特性Hm′进行组合而获得的特性(校正滤波器特性)的滤波，并输出滤波之后的信号。
将描述图10中示出的信号处理设备100B的操作。由麦克风10-2获取的信号被放大器101-2放大、被A/D转换器102-2从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103B-2。在信号处理单元103B-2中，对A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)执行通过将麦克风10-2的输出特性Hm的逆特性Hm-1与麦克风10-1的输出特性Hm′进行组合而获得的特性的滤波。输出在信号处理单元103B-2中进行滤波之后的信号作为输出信号。
在此情况下，校正滤波器特性是通过将麦克风10-2的输出特性Hm的逆特性Hm-1与麦克风10-1的输出特性Hm′进行组合而获得的特性。因此，在信号处理单元103B-2中，将麦克风10-2的声音特性校正为麦克风10-1的声音特性Hm′。因此，可以将麦克风10-2的声音特性与麦克风10-1的声音特性相组合。
由麦克风10-1获取的信号被放大器101-1放大、被A/D转换器102-1从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103B-1。在信号处理单元103B-1中，A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)被延迟了与信号处理单元103B-2中的处理延迟相对应的时间，然后被输出为输出信号。
如上所述，在图10中示出的信号处理设备100B中，可以通过设置在麦克风10-2的后续级的、具有恒定的群延迟特性的滤波器而将麦克风10-2的声音特性与麦克风10-1的声音特性相组合。即，由于麦克风10-1和麦克风10-2的声音特性(频率特性和相位特性)相同，所以可以在两个通道中执行令人满意的记录。
<4.第四实施例>
[信号处理设备的配置示例]
图11示出了根据第四实施例的信号处理设备100C的配置示例。在图11中，对与图1和图10对应的部件给出相同的附图标号和符号，并且不重复对这些部件的描述。信号处理设备100C是对由多个麦克风(在本实施例中为两个麦克风10-1和10-2)获取的信号进行处理的示例。
信号处理设备100C包括放大器101-1和101-2、A/D转换器102-1和102-2、以及信号处理单元103C-1和103C-2。信号处理单元103C-1具有对A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)进行滤波的滤波器(FIR滤波器)。该滤波器利用麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1的校正滤波器特性来执行滤波。
即，信号处理单元103C-1包括FFT单元131、卷积积分单元132、逆FFT单元133、校正滤波器存储单元134、以及延迟装置137。存储在校正滤波器存储单元134中的校正滤波器特性是麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1。延迟装置137是为了将信号处理单元103C-1的输出信号与信号处理单元103C-2的输出信号相组合而进行定时调节的延迟装置。
信号处理单元103C-2具有对A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)进行滤波的滤波器(FIR滤波器)。该滤波器利用麦克风10-2的输出特性Hm的逆特性Hm-1的校正滤波器特性来执行滤波。
即，类似于上述的信号处理单元103C-1，信号处理单元103C-2包括FFT单元131、卷积积分单元132、逆FFT单元133、校正滤波器存储单元134、以及延迟装置137。存储在校正滤波器存储单元134中的校正滤波器特性是麦克风10-2的输出特性Hm的逆特性Hm-1。延迟装置137是为了将信号处理单元103C-2的输出信号与信号处理单元103C-1的输出信号相组合而进行定时调节的延迟装置。
在图11中示出的信号处理设备100C中，信号处理单元103C-1和信号处理单元103C-2都具有延迟装置137。然而，实际上，将延迟装置137设置在信号处理单元103C-1和信号处理单元103C-2之间具有快速处理时间的那一侧上可能就足够了。当信号处理单元103C-1和信号处理单元103C-2的滤波器的校正滤波器特性相同并且信号处理单元103C-1和信号处理单元103C-2的处理延迟时间相同时，两者都不包括延迟装置137。预先在滤波器中设置用于定时调节的延迟，因而信号处理单元103C-1和信号处理单元103C-2可以具有不包括延迟装置137的配置。
将描述图11中示出的信号处理设备100C的操作。由麦克风10-1获取的信号被放大器101-1放大、被A/D转换器102-1从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103C-1。在信号处理单元103C-1中，对A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)执行麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1的滤波。
在延迟装置137进行的定时调节之后，在信号处理单元103C-1中进行滤波后的信号被输出为输出信号。在此情况下，校正滤波器特性是麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1，在信号处理单元103C-1中使麦克风10-1的频率特性平坦，并且执行了校正，使得相位特性是线性相位。
由麦克风10-2获取的信号被放大器101-2放大、被A/D转换器102-2从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103C-2。在信号处理单元103C-2中，对A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)执行麦克风10-2的输出特性Hm的逆特性Hm-1的滤波。
在延迟装置137进行定时调节之后，在信号处理单元103C-2中进行滤波后的信号被输出为输出信号。在此情况下，校正滤波器特性是麦克风10-2的输出特性Hm的逆特性Hm-1，在信号处理单元103C-2中使麦克风10-2的频率特性平坦，并且执行了校正，使得相位特性是线性相位。
如上所述，在图11中示出的信号处理设备100C中，在麦克风10-1和麦克风10-2的声音特性中，通过设置在麦克风10-1和麦克风10-2的后续级的、具有恒定的群延迟特性的滤波器使频率特性平坦，并且执行了校正，使得相位特性是线性相位。即，由于麦克风10-1和麦克风10-2的声音特性(频率特性和相位特性)相同，所以可以在两个通道中执行令人满意的记录。
在以上描述中，存储在信号处理单元103C-1和信号处理单元103C-2的校正滤波器存储单元134中的校正滤波器特性是麦克风10-1和麦克风10-2的输出特性Hm的逆特性Hm-1。然而，可以想到，存储在信号处理单元103C-1和信号处理单元103C-2的校正滤波器存储单元134中的校正滤波器特性是通过将麦克风10-1和麦克风10-2的输出特性Hm的逆特性Hm-1与预定的声音特性进行组合而获得的特性。甚至在此情况下，麦克风10-1和麦克风10-2的声音特性也被校正为预定的声音特性，声音特性(频率特性和相位特性)相同，可以在两个通道中执行令人满意的记录。
<5.第五实施例>
[信号处理设备的配置示例]
图12示出了根据第五实施例的信号处理设备100D的配置示例。在图12中，对与图1和图10对应的部件给出相同的附图标号和符号，并且不重复对这些部件的描述。
如图13中所示，信号处理设备100D是具有电话呼叫麦克风10-1和噪声消除全频带麦克风10-2的移动电话310的应用示例。图14A示出了电话呼叫麦克风10-1的频率特性。图14B示出了噪声消除全频带麦克风10-2的频率特性。在该示例中，在电话呼叫时，电话呼叫麦克风10-1和噪声消除全频带麦克风10-2用于电话呼叫时的原始用途。
图12中示出的信号处理设备100D包括放大器101-1和101-2、A/D转换器102-1和102-2、以及信号处理单元103D-1和103D-2。放大器101-1放大由麦克风10-1获取的信号。A/D转换器102-1将放大器101-1的输出信号从模拟信号转换成数字信号。
信号处理单元103D-1具有对A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)进行滤波的滤波器(FIR滤波器)。信号处理单元103D-1在电话呼叫时输出A/D转换器102-1的输出信号本身。同时，在两通道记录时，对A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)进行通过将麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1和麦克风10-2的输出特性Hm′进行组合而获得的特性(校正滤波器特性)的滤波，并输出滤波之后的信号。
即，信号处理单元103D-1包括FFT单元131、卷积积分单元132、逆FFT单元133、校正滤波器存储单元134、以及信号切换单元135-1。校正滤波器存储单元134存储通过将麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1和麦克风10-2的输出特性Hm′进行组合而获得的校正滤波器(校正滤波器的系数)。
信号切换单元135-1根据基于用户操作的信号切换操作信号，来选择性地输出A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)或逆FFT单元133的输出信号(即，滤波之后的信号)。即，信号切换单元135-1在电话呼叫时输出由麦克风10-1获取的信号。同时，信号切换单元135-1在两通道记录时输出滤波器之后的信号。
信号处理单元103D-2包括延迟装置136和信号切换单元135-2。延迟装置136对A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)进行延迟处理。为了调节定时，延迟装置136将A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)延迟了与上述信号处理单元103D-1中的处理延迟相对应的时间。
信号切换单元135-2根据基于用户操作的信号切换操作信号，来选择性地输出A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)或延迟装置136的输出信号(即，延迟处理之后的信号)。即，信号切换单元135-2在电话呼叫时输出由麦克风10-2获取的信号。同时，信号切换单元135-2在两通道记录时输出延迟装置136的输出信号。
将描述图12中示出的信号处理设备100D的操作。首先，将描述电话呼叫时的操作。由电话呼叫麦克风10-1获取的信号被放大器101-1放大、被A/D转换器102-1从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103D-1。从信号切换单元135-1输出A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)作为输出信号。
由噪声消除全频带麦克风10-2获取的信号被放大器101-2放大、被A/D转换器102-2从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103D-2。从信号切换单元135-2输出A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)作为输出信号。
接下来，将描述两通道记录时的操作。由电话呼叫麦克风10-1获取的信号被放大器101-1放大、被A/D转换器102-1从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103D-1。在信号处理单元103D-1中，对A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)进行通过将麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1和麦克风10-2的输出特性Hm′进行组合而获得的特性(校正滤波器特性)的滤波。从信号切换单元135-1输出滤波之后的信号作为输出信号。
在此情况下，校正滤波器特性是通过将麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1和麦克风10-2的输出特性Hm′进行组合而获得的特性。因此，在信号处理单元103D-1中，将麦克风10-1的声音特性校正为麦克风10-2的声音特性Hm′。因此，可以将电话呼叫麦克风10-1的声音特性和噪声消除全频带麦克风10-2的声音特性相组合。
由噪声消除全频带麦克风10-2获取的信号被放大器101-2放大、被A/D转换器102-2从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103D-2。在信号处理单元103D-2中，通过延迟装置136将A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)延迟了与信号处理单元103D-1中的处理延迟相对应的时间。从信号切换单元135-2输出通过延迟装置136进行了延迟处理的信号作为输出信号。
如上所述，在图12中示出的信号处理设备100D中，在两通道记录时，可以通过具有恒定的群延迟特性的滤波器来将电话呼叫麦克风10-1的声音特性和噪声消除全频带麦克风10-2的声音特性进行组合。因为这个原因，由于麦克风10-1和麦克风10-2的声音特性(频率特性和相位特性)相同，所以可以在两个通道中执行令人满意的记录。即，在图12中示出的信号处理设备100D中，可以在具有不同用途的麦克风中执行两通道记录。
<6.第六实施例>
[信号处理设备的配置示例]
图15示出了根据第六实施例的信号处理设备100E的配置示例。在图15中，对与图1和图12对应的部件给出相同的附图标号和符号，并且不重复对这些部件的描述。
如图16中所示，信号处理设备100E是能够使用电话呼叫麦克风10-1以及设置在免提耳机中以采集语音频带中的声音的免提电话呼叫麦克风10-3的移动电话320的应用示例。在该示例中，在电话呼叫时，电话呼叫麦克风10-1或免提电话呼叫麦克风10-3用于电话呼叫时的原始用途。
图15中示出的信号处理设备100D包括用于输入由免提电话呼叫麦克风10-3获取的信号的输入端子104、放大器101-1和101-2、A/D转换器102-1和102-2、以及信号处理单元103E-1和103E-2。放大器101-1放大由电话呼叫麦克风10-1获取的信号。A/D转换器102-1将放大器101-1的输出信号从模拟信号转换成数字信号。
信号处理单元103E-1具有对A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)进行滤波的滤波器(FIR滤波器)。信号处理单元103E-1在电话呼叫时输出A/D转换器102-1的输出信号本身。同时，在两通道记录时，对A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)进行麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1的滤波。
即，信号处理单元103E-1包括FFT单元131、卷积积分单元132、逆FFT单元133、校正滤波器存储单元134、以及信号切换单元135-1。校正滤波器存储单元134存储麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1的校正滤波器(校正滤波器的系数)。
信号切换单元135-1根据基于用户操作的信号切换操作信号，来选择性地输出A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)或逆FFT单元133的输出信号(即，滤波之后的信号)。即，信号切换单元135-1在电话呼叫时输出由麦克风10-1获取的信号。同时，信号切换单元135-1在两通道记录时输出滤波之后的信号。
信号处理单元103E-2具有对A/D转换器102-2的输出信号(即，由免提麦克风10-3(参见图16)获取的信号)进行滤波的滤波器(FIR滤波器)。信号处理单元103E-2在电话呼叫时输出A/D转换器102-2的输出信号本身。同时，在两通道记录时，对A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-3获取的信号)进行麦克风10-3的输出特性Hm的逆特性Hm-1的滤波，并输出滤波之后的信号。
即，信号处理单元103E-2包括FFT单元131、卷积积分单元132、逆FFT单元133、校正滤波器存储单元134、以及信号切换单元135-2。校正滤波器存储单元134存储麦克风10-3的输出特性Hm的逆特性Hm-1的校正滤波器(校正滤波器的系数)。
信号切换单元135-2根据基于用户操作的信号切换操作信号，来选择性地输出A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-2获取的信号)或逆FFT单元133的输出信号(即，滤波之后的信号)。即，信号切换单元135-2在电话呼叫时输出由麦克风10-3获取的信号。同时，信号切换单元135-2在两通道记录时输出滤波之后的信号。
将描述图15中示出的信号处理设备100E的操作。首先，将描述电话呼叫时的操作。由电话呼叫麦克风10-1获取的信号被放大器101-1放大、被A/D转换器102-1从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103D-1。从信号切换单元135-1输出A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)作为输出信号。
输入到输入端子104的、由免提电话呼叫麦克风10-3获取的信号被放大器101-2放大、被A/D转换器102-2从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103E-2。从信号切换单元135-2输出A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-3获取的信号)作为输出信号。
接下来，将描述两通道记录时的操作。由电话呼叫麦克风10-1获取的信号被放大器101-1放大、被A/D转换器102-1从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103E-1。在信号处理单元103E-1中，对A/D转换器102-1的输出信号(即，由麦克风10-1获取的信号)进行麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1的滤波。从信号切换单元135-1输出滤波之后的信号作为输出信号。在此情况下，校正滤波器特性是麦克风10-1的输出特性Hm的逆特性Hm-1。因此，在信号处理单元103E-1中，使麦克风10-1的频率特性平坦，并执行了校正，使得相位特性是线性相位。
由免提电话呼叫麦克风10-3获取的信号被放大器101-2放大、被A/D转换器102-2从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103E-2。在信号处理单元103E-2中，对A/D转换器102-2的输出信号(即，由麦克风10-3获取的信号)进行麦克风10-3的输出特性Hm的逆特性Hm-1的滤波。从信号切换单元135-2输出滤波之后的信号作为输出信号。在此情况下，校正滤波器特性是麦克风10-3的输出特性Hm的逆特性Hm-1。因此，在信号处理单元103E-2中，使麦克风10-3的频率特性平坦，并执行了校正，使得相位特性是线性相位。
如上所述，在图15中示出的信号处理设备100E中，在两通道记录时，通过具有恒定的群延迟特性的滤波器来校正电话呼叫麦克风10-1和10-3的声音特性，使得使频率特性平坦且相位特性为线性相位。由于这个原因，由于麦克风10-1和麦克风10-3的声音特性(频率特性和相位特性)相同，所以可以在两个通道中执行令人满意的记录。即，在图15中示出的信号处理设备100E中，可以在具有不同用途的麦克风中执行两通道记录。
如图17中所示，可将图15中示出的信号处理设备100E应用于能够使用电话呼叫麦克风10-1和设置在噪声消除耳机中以采集语音频带中的声音的噪声消除麦克风10-4的移动电话300。在此情况下，可以令人满意地执行三通道记录。如图18中所示，可以将图15中示出的信号处理设备100E应用于能够使用主体内置麦克风10-5和10-5以及外部附接麦克风10-6和10-6的视频摄像机340。在此情况下，可以令人满意地执行四通道记录。
如图19中所示，可将图15中示出的信号处理设备100E应用于能够使用电话呼叫麦克风10-1的移动终端350以及能够使用记录麦克风10-7和10-7的IC记录器360。在此情况下，可以使用利用时间戳等的相关领域的时间同步方法来令人满意地执行三通道记录。
<7.第七实施例>
[信号处理设备的配置示例]
图20示出了根据第七实施例的信号处理设备100F的配置示例。在图20中，对与图1对应的部件给出相同的附图标号和符号，并且不重复对这些部件的描述。信号处理设备100F包括放大器101、A/D转换器102、信号处理单元103F、D/A转换器105、放大器106、以及扬声器107。在信号处理设备100F中，通过信号处理单元103F生成校正滤波器(校正滤波器的系数)。
信号处理单元103F包括FFT单元(快速傅里叶变换单元)131、卷积积分单元132、逆FFT单元133、校正滤波器存储单元134、校正滤波器生成单元147、以及脉冲生成单元138。校正滤波器生成单元147在生成校正滤波器时，基于从FFT单元131输出的脉冲响应的频率轴转换数据来生成校正滤波器(校正滤波器的系数)，并将校正滤波器存储在校正滤波器存储单元134中。脉冲生成单元138在生成校正滤波器时输出脉冲信号。D/A转换器105将从信号处理单元103F输出的脉冲信号从数字信号转换成模拟信号。放大器106放大D/A转换器105的输出信号，并将该信号提供给构成脉冲信号的输出单元的扬声器107。
将描述图20中示出的信号处理设备100F的操作。声音采集时的操作与图1中示出的信号处理设备100相同，并且不作描述。这里，将描述生成校正滤波器时的操作。从信号处理单元103F的脉冲信号生成单元138输出的脉冲信号被D/A转换器105从数字信号转换成模拟信号、被放大器106放大，并且被提供给扬声器107。因此，从扬声器107输出脉冲信号。
如上所述，由麦克风10来测量从扬声器107输出的脉冲信号。由麦克风10获取的脉冲响应被放大器101放大、被A/D转换器102从模拟信号转换成数字信号，并被提供给信号处理单元103F的FFT单元131。将从FFT单元131输出的脉冲响应的频率轴转换数据提供给校正滤波器生成单元147。校正滤波器生成单元147基于脉冲响应的频率轴转换数据来生成校正滤波器(校正滤波器的系数)，并且该校正滤波器(校正滤波器的系数)被存储在校正滤波器存储单元134中。
在图20中示出的信号处理设备100F中，校正滤波器存储单元134的校正滤波器的特性是通过将麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1与基于麦克风10周围的环境和结构的声音特性Hc的逆特性Hc-1进行组合而获得的特性。由于此原因，在信号处理设备100F中，可以执行不易受麦克风10周围的环境和结构影响的声音校正。
<8.第八实施例>
[信号处理设备的配置示例]
图21示出了根据第八实施例的信号处理设备100G的配置示例。在图20中，对与图1对应的部件给出相同的附图标号和符号，并且不重复对这些部件的描述。信号处理设备100G包括放大器101、A/D转换器102和信号处理单元103G。在信号处理设备100G中，信号处理单元103G利用连接到诸如因特网的网络400的外部装置500来执行用于滤波的通信。
即，信号处理单元103G具有通信单元139。通信单元139通过网络将A/D转换器102的输出信号(即，由麦克风10获取的信号)发送到外部装置500。外部装置500具有通信单元510和校正处理单元520。虽然没有描述细节，但是校正处理单元520是按照与图1中所示的信号处理设备100的信号处理单元103相同的方式来配置的，并且执行相同的滤波处理。通信单元139从外部装置500接收滤波的结果，并输出该结果作为输出信号。
将描述图21中示出的信号处理设备100G的操作。由麦克风10获取的信号被放大器101放大、被A/D转换器102从模拟信号转换成数字信号，然后被提供给信号处理单元103G。在信号处理单元103G中，由通信单元139将A/D转换器102的输出信号(即，由麦克风10获得的信号)通过网络400发送给外部装置500。
在外部装置500中，通过校正处理单元520对由麦克风10获取的信号执行滤波处理。将要在校正处理单元520中使用的校正滤波器的选择信息与由麦克风10获取的信号一起从通信单元139发送到外部装置500。选择信息例如包括麦克风10的主体信息和目标信息。
在此情况下，由校正处理单元520执行通过将麦克风10的输出特性Hm的逆特性Hm-1与预定的频率特性Hs进行组合而获得的特性的滤波，确定麦克风10的主体信息和逆特性Hm-1，并通过目标信息确定频率特性Hs。
由外部装置500的校正处理单元520利用预定的校正滤波器特性进行滤波的结果从外部装置500的通信单元510通过网络400发送到信号处理单元103G。信号处理单元103G的通信单元139接收滤波的结果，并输出该结果作为输出信号。
图22中示出的序列图示出了信号处理单元103G的通信单元139与外部装置500的通信单元510之间的通信过程的示例。(1)通信单元139向通信单元510发送处理开始命令。(2)通信单元510响应于处理开始请求而向通信单元139发送确认。(3)然后，通信单元139向通信单元510发送主体信息和目标信息。(4)通信单元510响应于信息发送而向通信单元139发送确认。
(5)然后，通信单元139向通信单元510发送要处理的信号。(6)通信单元510向通信单元139发送处理后的信号(即，滤波结果)。(7)然后，通信单元139向通信单元510发送处理结束命令。(8)通信单元510向通信单元139发送确认。
在图21中示出的信号处理设备100G中，如上所述，不是由信号处理单元103G执行滤波处理，而是在经由网络400连接的外部装置500中执行滤波处理。由于这个原因，信号处理单元103G例如不具有滤波器和校正滤波器系数的存储单元，使频率特性平坦，并且可以输出被校正成使相位特性为线性相位的声音特性或者被校正成与另一麦克风的声音特性相同的声音特性的滤波结果。
在图21中示出的信号处理设备100G中，由麦克风10获取的信号被发送到外部装置500，并从外部装置500接收执行滤波的结果。然而，基本上，在由信号处理设备自身执行滤波的配置中，可以想到，将主体信息和目标信息发送到外部装置500，并从外部装置500接收与其对应的校正滤波器(校正滤波器的系数)。
<9.修改示例>
本公开可以采用以下配置。
(1)一种信号处理设备，包括滤波器，所述滤波器对由麦克风获取的信号执行包括所述麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波。
(2)根据(1)所述的信号处理设备，其中，所述滤波器是具有恒定的群延迟特性的滤波器。
(3)根据(1)或(2)所述的信号处理设备，其中，所述校正滤波器特性是所述麦克风的输出特性的逆特性。
(4)根据(1)或(2)所述的信号处理设备，其中，所述校正滤波器特性是通过将所述麦克风的输出特性的逆特性与基于所述麦克风的周围的结构的声音特性的逆特性进行组合而获得的特性。
(5)根据(1)或(2)所述的信号处理设备，其中，所述校正滤波器特性是通过将所述麦克风的输出特性的逆特性与预定的声音特性进行组合而获得的特性。
(6)根据(5)所述的信号处理设备，其中，所述预定的声音特性是与所述麦克风不同的另一麦克风的声音特性。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的信号处理设备，还包括信号切换单元，所述信号切换单元选择性地输出由所述麦克风获取的信号或所述滤波器的输出信号。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的信号处理设备，还包括滤波器特性切换单元，所述滤波器特性切换单元改变所述滤波器的校正滤波器特性，其中设置有多个特性作为所述滤波器的校正滤波器特性。
本公开包含与2011年3月31日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-077445中公开的主题相关的主题，该申请全部内容通过引用并入于此。
本领域技术人员应理解，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和变更，只要这些修改、组合、子组合和变更在所附权利要求或其等同的范围之内即可。

Claims (20)

1.一种信号处理设备，包括滤波器，所述滤波器对由麦克风获取的信号执行校正滤波器特性的滤波，所述校正滤波器特性包括所述麦克风的输出特性的逆特性。
2.根据权利要求1所述的信号处理设备，其中，所述滤波器是具有恒定的群延迟特性的滤波器。
3.根据权利要求1所述的信号处理设备，其中，所述校正滤波器特性是所述麦克风的输出特性的逆特性。
4.根据权利要求1所述的信号处理设备，其中，所述校正滤波器特性是通过将所述麦克风的输出特性的逆特性与基于所述麦克风的周围的结构的声音特性的逆特性进行组合而获得的特性。
5.根据权利要求1所述的信号处理设备，其中，所述校正滤波器特性是通过将所述麦克风的输出特性的逆特性与预定的声音特性进行组合而获得的特性。
6.根据权利要求5所述的信号处理设备，其中，所述预定的声音特性是与所述麦克风不同的另一麦克风的声音特性。
7.根据权利要求1所述的信号处理设备，还包括信号切换单元，所述信号切换单元选择性地输出由所述麦克风获取的信号或所述滤波器的输出信号。
8.根据权利要求1所述的信号处理设备，还包括滤波器特性切换单元，所述滤波器特性切换单元改变所述滤波器的校正滤波器特性，其中设置有多个特性作为所述滤波器的校正滤波器特性。
9.根据权利要求1所述的信号处理设备，其中，所述校正滤波器特性是通过将所述麦克风的输出特性的逆特性与基于所述麦克风的周围的环境和结构的声音特性的逆特性进行组合而获得的特性。
10.一种信号处理方法，包括：对由麦克风获取的信号执行包括所述麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波。
11.一种使计算机用作滤波器单元的程序，所述滤波器单元对由麦克风获取的信号执行包括所述麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波。
12.一种信号处理设备，包括：对由多个麦克风获取的信号进行处理的多个信号处理单元，
其中，所述多个信号处理单元中的至少一个具有滤波器，该滤波器对由相应的麦克风获取的信号执行包括该麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波。
13.根据权利要求12所述的信号处理设备，其中，该滤波器是具有恒定的群延迟特性的滤波器。
14.根据权利要求12所述的信号处理设备，其中，所述校正滤波器特性是该麦克风的输出特性的逆特性。
15.根据权利要求12所述的信号处理设备，其中，所述校正滤波器特性是通过将该麦克风的输出特性的逆特性与预定的声音特性进行组合而获得的特性。
16.根据权利要求15所述的信号处理设备，其中，所述预定的声音特性是与该麦克风不同的另一麦克风的声音特性。
17.根据权利要求12所述的信号处理设备，其中，具有该滤波器的信号处理单元还包括信号切换单元，该信号切换单元选择性地输出由该麦克风获取的信号或该滤波器的输出信号。
18.一种信号处理设备，包括信号处理单元，所述信号处理单元接收由麦克风获取的输入信号并输出对所述信号进行包括麦克风的输出特性的逆特性的校正滤波器特性的滤波的结果，
其中，所述信号处理单元具有通信单元，所述通信单元在所述信号处理单元与连接到网络的外部装置之间执行用于所述滤波的通信。
19.根据权利要求18所述的信号处理设备，其中，所述通信单元将由所述麦克风获取的所述信号发送到所述外部装置，并且从所述外部装置接收所述滤波的结果。
20.根据权利要求18所述的信号处理设备，其中，所述通信单元从所述外部装置接收所述校正滤波器特性的系数。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106092306A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 青岛歌尔声学科技有限公司 一种声压测试方法和声压测试***
CN110447240A (zh) * 2017-03-30 2019-11-12 思睿逻辑国际半导体有限公司 用于监控麦克风的装置和方法
US11024317B2 (en) 2017-09-29 2021-06-01 Cirrus Logic, Inc. Microphone authentication
US11769510B2 (en) 2017-09-29 2023-09-26 Cirrus Logic Inc. Microphone authentication

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103974170B (zh) * 2013-02-06 2018-06-22 宏达国际电子股份有限公司 多传感器录音装置与方法
US9407231B2 (en) * 2013-02-06 2016-08-02 Htc Corporation Apparatus and method of multi-sensor sound recording
US9565497B2 (en) 2013-08-01 2017-02-07 Caavo Inc. Enhancing audio using a mobile device
GB2561022B (en) 2017-03-30 2020-04-22 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Apparatus and methods for monitoring a microphone
GB2561020B (en) 2017-03-30 2020-04-22 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Apparatus and methods for monitoring a microphone

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7046812B1 (en) * 2000-05-23 2006-05-16 Lucent Technologies Inc. Acoustic beam forming with robust signal estimation
US20070127736A1 (en) * 2003-06-30 2007-06-07 Markus Christoph Handsfree system for use in a vehicle
US20070273585A1 (en) * 2004-04-28 2007-11-29 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Adaptive beamformer, sidelobe canceller, handsfree speech communication device
CN101184346A (zh) * 2006-11-13 2008-05-21 索尼株式会社 噪声消除滤波电路、噪声降低信号生成方法和噪声消除***

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02230896A (ja) * 1989-03-03 1990-09-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 音響信号入力装置
JPH0754998A (ja) 1993-08-20 1995-02-28 Isuzu Motors Ltd ピストンと連接棒の連結構造
US6360607B1 (en) * 1999-08-09 2002-03-26 Ford Global Technologies, Inc. Sound detector device
JP2002051112A (ja) * 2000-08-02 2002-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電話装置
JP2005286712A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 収音装置
JP2008164747A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Toyota Motor Corp 音声認識ロボット
JP5401953B2 (ja) * 2008-12-05 2014-01-29 ヤマハ株式会社 音響システム
JP2010112996A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Sony Corp 音声処理装置、音声処理方法およびプログラム
US8259959B2 (en) * 2008-12-23 2012-09-04 Cisco Technology, Inc. Toroid microphone apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7046812B1 (en) * 2000-05-23 2006-05-16 Lucent Technologies Inc. Acoustic beam forming with robust signal estimation
US20070127736A1 (en) * 2003-06-30 2007-06-07 Markus Christoph Handsfree system for use in a vehicle
US20070273585A1 (en) * 2004-04-28 2007-11-29 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Adaptive beamformer, sidelobe canceller, handsfree speech communication device
CN101184346A (zh) * 2006-11-13 2008-05-21 索尼株式会社 噪声消除滤波电路、噪声降低信号生成方法和噪声消除***

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106092306A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 青岛歌尔声学科技有限公司 一种声压测试方法和声压测试***
CN110447240A (zh) * 2017-03-30 2019-11-12 思睿逻辑国际半导体有限公司 用于监控麦克风的装置和方法
CN110447240B (zh) * 2017-03-30 2021-06-25 思睿逻辑国际半导体有限公司 用于监控麦克风的装置和方法
US11024317B2 (en) 2017-09-29 2021-06-01 Cirrus Logic, Inc. Microphone authentication
US11769510B2 (en) 2017-09-29 2023-09-26 Cirrus Logic Inc. Microphone authentication

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