JP2003333683A - ノイズ抑圧方法及びマイクロフォン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイク数を増加させずに、周波数の高さが異
なる複数のノイズの抑圧性能を向上できるマイクロフォ
ン装置を提供する。 【解決手段】 マイクロフォンアレイ10は２個のマイク
ロフォン11，12を備えている。ノイズ処理装置15は両マ
イクロフォン11，12から出力される音信号の加算信号を
出力する加算手段17と、差分信号を生成する第１の差分
演算手段19とを備えている。ノイズ処理装置15は差分信
号が入力される互いに通過周波数域の異なる低域フィル
タ22、中域フィルタ23及び高域フィルタ24と、各フィル
タ22，23，24を通過した信号毎に加算信号から除去すべ
き予測ノイズ音信号を生成する適応フィルタ26，適応フ
ィルタ27及び適応フィルタ28とを備えている。ノイズ処
理装置15は適応フィルタ26，27，28により予測された予
測ノイズ音信号を加算信号から除去する第２の差分演算
手段20を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズ抑圧方法及
びマイクロフォン装置に係り、詳しくは、複数のマイク
ロフォンから出力される音信号に含まれるノイズを除去
するノイズ抑圧方法及びマイクロフォン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定の方向からの音声のみを検出
する音声検出器として、例えば複数のマイクロフォンに
よって構成されたマイクロフォンアレイを備えるマイク
ロフォン装置が用いられている。マイクロフォン装置
は、音声検出を必要とする機器に用いられている。マイ
クロフォン装置は、例えば車両に備えられ、車両用音声
認識装置、車載ハンズフリー電話装置（例えば特開２０
００−８３０９０号公報）、メーデーシステム（緊急通
報システム）等の音声検出器として用いられている。

【０００３】従来のマイクロフォン装置のマイク数２で
の構成例を図４に示す。マイクロフォン装置Ｍｏは、２
個のマイクロフォン５１，５２からなるマイクロフォン
アレイ５３と、アナログ−デジタル変換器（以下、Ａ／
Ｄ変換器と記す）５５，５６とを備える。また、マイク
ロフォン装置Ｍｏはデジタル−シグナル−プロセッサ
（以下、ＤＳＰと記す）からなるノイズ処理装置５７
と、デジタル−アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器と
記す）５８とを備える。

【０００４】マイクロフォンアレイ５３は、運転者が発
する音声を検出するように、例えばステアリングに配設
され、運転者の口方向に正面が向くように形成されてい
る。しかし、車室内はロードノイズ、エンジン音、助手
席側からの不要な会話などのノイズが多いため、マイク
ロフォン装置Ｍｏには、マイクロフォンアレイ５３によ
って検出した音声信号からノイズを除去するノイズ処理
装置５７が設けられている。ノイズ処理装置５７は、加
算手段６１と、第１の差分演算手段６２と、第２の差分
演算手段６３と、遅延処理手段６４と、適応フィルタ６
５とを備えている。適応フィルタ６５は、例えばＦＩＲ
（有限インパルス応答型）フィルタである。

【０００５】マイクロフォン５１，５２から出力される
音信号は、Ａ／Ｄ変換器５５，５６でデジタル信号に変
換されてノイズ処理装置５７に入力され、加算手段６１
で加算されて遅延処理手段６４へ送られる。加算信号
は、遅延処理手段６４により適応フィルタ６５における
処理時間に応じた遅延処理が行なわれて第２の差分演算
手段６３へ送られる。

【０００６】また、マイクロフォン５１，５２から出力
される音信号は、第１の差分演算手段６２で差が演算さ
れて適応フィルタ６５へ送られる。適応フィルタ６５
は、差信号と、第２の差分演算手段６３からの出力信号
とに基づいて生成した予測ノイズ音信号を第２の差分演
算手段６３へ出力する。第２の差分演算手段６３は、遅
延処理手段６４から送られてきた加算信号と、適応フィ
ルタ６５から送られてきた予測ノイズ音信号との差の信
号を適応フィルタ６５へフィードバックする。

【０００７】音声源がマイクロフォンアレイ５３の正面
にある場合、音声に対応してマイクロフォン５１，５２
から加算手段６１に出力された検出すべき音声信号は、
加算手段６１にて重合して強調される。ノイズと見なさ
れる音源がマイクロフォンアレイ５３の斜め前方にある
場合、ノイズ音に対応してマイクロフォン５１，５２か
ら出力されるノイズ音信号は、各マイクロフォン５１，
５２への到達時刻の違いによって位相がずれる。従っ
て、各マイクロフォン５１，５２から加算手段６１へ送
られたノイズ音信号の加算信号は、位相のずれたノイズ
音信号の加算となる。

【０００８】マイクロフォン５１，５２から第１の差分
演算手段６２へ送られた検出すべき前記音声信号は、第
１の差分演算手段６２における差分演算によって除去さ
れ、第１の差分演算手段６２は、位相のずれたノイズ音
信号の差分を適応フィルタ６５に出力する。適応フィル
タ６５は、第２の差分演算手段６３から適応フィルタ６
５へのフィードバック信号と、第１の差分演算手段６２
からの差分信号とに基づき、前記フィードバック信号に
含まれる最大レベルのノイズ音信号が最小になるように
フィルタ係数を調整して予測ノイズ音信号を出力する。
適応フィルタ６５からの予測ノイズ音信号の出力は、加
算手段６１から出力される加算信号に含まれるノイズ音
信号を除去するように働く。第２の差分演算手段６３か
らの出力信号は、適応フィルタ６５へ送られると共に、
Ｄ／Ａ変換器５８でアナログ信号に変換されて図示しな
い音声認識装置へ送られる。

【０００９】即ち、図４のマイクロフォン装置Ｍｏは、
マイクロフォンアレイ５３の正面にある音源以外からの
音をノイズ音と見なして、マイクロフォンアレイ５３の
正面にある音源以外からの音に対応するノイズ音信号の
除去処理を行なう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、マ
イクロフォンアレイによる適応信号処理の入力の数は、
（マイク数）−１といわれている。これは、マイク間入
力信号の線形演算からは新しい入力が生まれないからで
ある。車両内にマイクロフォンを搭載することを考える
と、数多くのマイクロフォンを搭載することは現実味が
ないため、マイク数を少なくした場合、一般に適応チャ
ンネル数が減少し、ノイズ抑圧性能が劣化する。

【００１１】従来の図４のマイクロフォン装置Ｍｏで
は、適応フィルタが１チャンネルしか作れず、ノイズ抑
圧性能に乏しかった。例えば、ロードノイズと、助手席
からの会話という２音源のノイズが発生した場合、ノイ
ズ処理装置５７は、マイクロフォン５１、５２間の差信
号成分がよく出る会話成分（周波数が高い方が位相差が
出やすい）をキャンセルしようとするため、ロードノイ
ズの抑圧効果は期待しにくくなるという問題がある。

【００１２】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、マイク数を増加させずに、周波
数の高さが異なる複数のノイズの抑圧性能を向上できる
ノイズ抑圧方法及びマイクロフォン装置を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、複数のマイクロフォ
ンから出力される音信号に含まれるノイズを除去するノ
イズ抑圧方法であって、複数の前記マイクロフォンから
出力される音信号から検出すべき音信号を除いた差分信
号を演算し、その差分信号を複数の互いに通過周波数域
の異なるフィルタに入力し、前記各フィルタを通過した
信号毎に、複数の前記マイクロフォンから出力される音
信号を加算した加算信号から除去すべき予測ノイズ音信
号を適応フィルタにより予測し、前記適応フィルタ毎の
予測ノイズ音信号を前記加算信号から除去することを要
旨とする。

【００１４】この発明では、検出すべき音信号が除かれ
て位相のずれたノイズ音信号が含まれる差分信号が、複
数の互いに通過周波数域の異なるフィルタを通過するこ
とにより、各通過周波数域以外の部分が除去され、周波
数的に無相関な信号が複数生成される。そして、各周波
数域毎に、適応フィルタにより予測ノイズ音信号が生成
され、加算信号に含まれるノイズ音信号が除去される。
従って、マイク数を増加させずに、複数の周波数の高さ
が違うノイズ音信号を除去できる。

【００１５】なお、ここで複数のフィルタの互いの通過
周波数域が異なるとは、必ずしも各フィルタの通過周波
数域が独立している場合に限らず、通過周波数域の一部
が重複する場合も含む。

【００１６】請求項２に記載の発明では、複数のマイク
ロフォンから出力される音信号に含まれるノイズを除去
するマイクロフォン装置であって、複数の前記マイクロ
フォンから出力される音信号を加算して加算信号を出力
する加算手段と、複数の前記マイクロフォンから出力さ
れる音信号から検出すべき音信号を除いた差分信号を生
成する第１の差分演算手段と、前記差分信号が入力され
る複数の互いに通過周波数域の異なるフィルタと、前記
各フィルタを通過した信号毎に、前記加算信号から除去
すべき予測ノイズ音信号を生成する複数の適応フィルタ
と、前記適応フィルタにより予測された予測ノイズ音信
号を前記加算信号から除去する第２の差分演算手段とを
備えることを要旨とする。

【００１７】この発明のマイクロフォン装置によれば、
請求項１に記載の発明を実施できる。即ち、検出すべき
音信号が除かれて位相のずれたノイズ音信号が含まれる
差分信号が第１の差分演算手段により生成され、この差
分信号が複数の互いに通過周波数域の異なるフィルタを
通過することにより、各通過周波数域以外の部分が除去
される。そして、各フィルタを通過した信号毎に、適応
フィルタにより予測ノイズ音信号が生成され、第２の差
分演算手段での差分により、加算信号に含まれるノイズ
音信号が除去される。従って、マイク数を増加させず
に、複数の周波数の高さが違うノイズ音信号を除去でき
る。

【００１８】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記差分信号は、複数の前記マイク
ロフォンから選ばれた２つからなる組のうち、少なくと
も一組の前記マイクロフォンから出力される音信号の差
であることを要旨とする。この発明では、差分信号を簡
単に生成できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用マイクロフ
ォン装置に具体化した一実施の形態を図１〜図３に従っ
て説明する。

【００２０】図１はマイクロフォン装置を示すブロック
図である。図１に示すように、マイクロフォン装置Ｍ１
は、２個のマイクロフォン１１，１２を備えるマイクロ
フォンアレイ１０と、アナログ−デジタル変換器（以
下、Ａ／Ｄ変換器と記す）１３，１４とを備えている。
また、マイクロフォン装置Ｍ１は、デジタル信号処理デ
バイスとしてのデジタル−シグナル−プロセッサ（以
下、ＤＳＰと記す）を備えるノイズ処理装置１５と、デ
ジタル−アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器と記す）
１６とを備えている。ＤＳＰの内部メモリにはＤＳＰで
高速デジタル演算を行なうためのノイズ除去制御プログ
ラムが格納されている。ノイズ処理装置１５は、内部メ
モリに格納されたノイズ除去制御プログラムに基づいて
ノイズ除去処理を行なうように構成されている。

【００２１】両マイクロフォン１１，１２は車両のステ
アリング（図示略）に取り付けられている。図２に示す
ように、マイクロフォンアレイ１０は、運転者の音声を
検出するように、運転者の口方向に正面が向くように形
成されている。ここでマイクロフォンアレイ１０の正面
は、図２では上側である。マイクロフォン装置Ｍ１は、
マイクロフォンアレイ１０の斜め前方からの音をノイズ
として検出するように構成されている。なお、図２にお
ける曲線Ｓは、マイクロフォン装置Ｍ１の指向性をマイ
クロフォンアレイ１０を中心として表したものである。

【００２２】図１に示すように、ノイズ処理装置１５
は、加算手段１７，１８と、第１の差分演算手段１９
と、第２の差分演算手段２０と、遅延処理手段２１とを
備えている。またノイズ処理装置１５は、複数の互いに
通過周波数域の異なるフィルタとしての低域フィルタ２
２、中域フィルタ２３，高域フィルタ２４と、複数の適
応フィルタ２６，２７，２８とを備えている。この実施
の形態では、フィルタ２２〜２４，２６〜２８はＦＩＲ
フィルタである。

【００２３】図３（ａ）に示すように、低域フィルタ２
２は、低域の周波数成分が通過可能に形成されている。
また、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、中域フィルタ
２３は中域の周波数成分が通過可能で、高域フィルタ２
４は高域の周波数成分が通過可能に形成されている。

【００２４】具体的には、低域フィルタ２２は、ロード
ノイズやエンジン音に対応する周波数成分が通過するよ
うに形成されている。中域フィルタ２３は、助手席等で
の会話のような不要な会話に対応する周波数成分が通過
するように形成されている。高域フィルタ２４は、オー
ディオ等からの高音域の音に対応する周波数成分が通過
するように形成されている。この実施の形態では、低域
フィルタ２２は０〜１ｋＨｚ、中域フィルタ２３は１〜
２ｋＨｚ、高域フィルタ２４は２〜４ｋＨｚの周波数成
分が通過可能に形成されている。

【００２５】適応フィルタ２６は、低域フィルタ２２を
通過した低域の信号と、第２の差分演算手段２０からの
出力信号とに基づいて生成した低域予測ノイズ音信号
を、加算手段１８を介して第２の差分演算手段２０に出
力する。第２の差分演算手段２０は、遅延処理手段２１
から送られてきた音信号と、適応フィルタ２６から送ら
れてきた低域予測ノイズ音信号との差の信号を適応フィ
ルタ２６へフィードバックする。フィードバック信号の
処理法には、例えばＬＭＳ（最小二乗法）が用いられ
る。第１の差分演算手段１９、低域フィルタ２２及び適
応フィルタ２６は、一対のマイクロフォン１１，１２か
ら出力される音信号の差分を演算すると共に、低域予測
ノイズ音信号を出力する低域ノイズ予測手段Ｘ１を構成
する。低域ノイズ予測手段Ｘ１と第２の差分演算手段２
０とは、加算手段１７から出力される加算信号に含まれ
る低域ノイズ音信号を除去する低域予測ノイズ除去手段
Ｘ２を構成する。

【００２６】同様に、適応フィルタ２７は、中域フィル
タ２３を通過した中域の信号と、第２の差分演算手段２
０からの出力信号とに基づいて生成した中域予測ノイズ
音信号を、加算手段１８を介して第２の差分演算手段２
０に出力する。第２の差分演算手段２０は、遅延処理手
段２１から送られてきた音信号と、適応フィルタ２７か
ら送られてきた中域予測ノイズ音信号との差の信号を適
応フィルタ２７へフィードバックする。第１の差分演算
手段１９、中域フィルタ２３及び適応フィルタ２７は、
一対のマイクロフォン１１，１２から出力される音信号
の差分を演算すると共に、中域予測ノイズ音信号を出力
する中域ノイズ予測手段Ｙ１を構成する。中域ノイズ予
測手段Ｙ１と第２の差分演算手段２０とは、加算手段１
７から出力される加算信号に含まれる中域ノイズ音信号
を除去する中域予測ノイズ除去手段Ｙ２を構成する。

【００２７】同様に、適応フィルタ２８は、高域フィル
タ２４を通過した高域の信号と、第２の差分演算手段２
０からの出力信号とに基づいて生成した高域予測ノイズ
音信号を、加算手段１８を介して第２の差分演算手段２
０に出力する。第２の差分演算手段２０は、遅延処理手
段２１から送られてきた音信号と、適応フィルタ２８か
ら送られてきた高域予測ノイズ音信号との差の信号を適
応フィルタ２８へフィードバックする。第１の差分演算
手段１９、高域フィルタ２４及び適応フィルタ２８は、
一対のマイクロフォン１１，１２から出力される音信号
の差分を演算すると共に、高域予測ノイズ音信号を出力
する高域ノイズ予測手段Ｚ１を構成する。高域ノイズ予
測手段Ｚ１と第２の差分演算手段２０とは、加算手段１
７から出力される加算信号に含まれる高域ノイズ音信号
を除去する高域予測ノイズ除去手段Ｚ２を構成する。

【００２８】なお、第２の差分演算手段２０は、適応フ
ィルタ２６，２７，２８からの低域、中域及び高域予測
ノイズ音信号が別々に入力され、加算手段１７からの加
算信号と各予測ノイズ音信号との差を別々に演算して各
適応フィルタ２６，２７，２８に送る構成ではなく、演
算を一括して行っている。即ち、第２の差分演算手段２
０には、低域、中域及び高域予測ノイズ音信号が加算手
段１８で加算されて一括して入力される。そして、第２
の差分演算手段２０は、その一括された低域、中域及び
高域予測ノイズ音信号と加算手段１７からの加算信号と
の差を演算し、共通の差分信号を各適応フィルタ２６，
２７，２８に送るように構成されている。いずれの構成
でも、Ｄ／Ａ変換器１６からは低域、中域及び高域のノ
イズ音信号が除去された信号が出力される。

【００２９】次に、上記構成のマイクロフォン装置Ｍ１
の作用を説明する。一対のマイクロフォン１１，１２か
ら出力される音信号は、Ａ／Ｄ変換器１３，１４にてデ
ジタル信号に変換されて加算手段１７へ送られる。音声
源がマイクロフォンアレイ１０の正面にあって音声が図
２の矢印Ｑの方向に進行する場合、前記音声に対応して
マイクロフォン１１，１２から加算手段１７に出力され
た音声信号は、加算手段１７にて重合して強調される。
ノイズと見なされる音源がマイクロフォンアレイ１０の
斜め前方にあってノイズ音が図２の矢印Ｒ等の方向に進
行する場合、前記ノイズ音に対応してマイクロフォン１
１，１２から出力されるノイズ音信号は、各マイクロフ
ォン１１，１２への到達時刻の違いによって位相がずれ
る。従って、各マイクロフォン１１，１２から加算手段
１７へ送られたノイズ音信号の加算信号は、位相のずれ
たノイズ音信号の加算となる。加算手段１７からの加算
信号は、遅延処理手段２１により各適応フィルタ２６，
２７，２８における処理時間に応じた遅延処理が行なわ
れ、第２の差分演算手段２０へ送られる。

【００３０】また、Ａ／Ｄ変換器１３，１４を介してマ
イクロフォン１１，１２から送られてきた音信号は、第
１の差分演算手段１９にも送られる。検出すべき前記音
声信号は第１の差分演算手段１９における差分演算によ
って除去され、位相のずれたノイズ音信号の差分が、所
定の周波数域だけを通過させる各フィルタ２２，２３，
２４に出力される。

【００３１】低域フィルタ２２では、低域のノイズ音信
号のみが通過し、中域や高域のノイズ音信号は低域フィ
ルタ２２を通過しない。適応フィルタ２６は、第２の差
分演算手段２０から適応フィルタ２６へのフィードバッ
ク信号と、低域フィルタ２２を通過した低域の信号とに
基づき、フィードバック信号に含まれる最大レベルの低
域のノイズ音信号が最小になるようにフィルタ係数を調
整して低域予測ノイズ音信号を出力する。適応フィルタ
２６からの低域予測ノイズ音信号の出力は、加算手段１
７から出力された加算信号に含まれる最大レベルの低域
のノイズ音信号を除去するように働く。このように、低
域予測ノイズ除去手段Ｘ２は、低域のノイズ音信号を除
去する機能を有する。

【００３２】同様に、中域フィルタ２３では、中域のノ
イズ音信号のみが通過し、低域や高域のノイズ音信号は
中域フィルタ２３を通過しない。適応フィルタ２７は、
第２の差分演算手段２０から適応フィルタ２７へのフィ
ードバック信号と、中域フィルタ２３を通過した中域の
信号とに基づき、フィードバック信号に含まれる最大レ
ベルの中域のノイズ音信号が最小になるようにフィルタ
係数を調整して中域予測ノイズ音信号を出力する。適応
フィルタ２７からの中域予測ノイズ音信号の出力は、加
算手段１７から出力された加算信号に含まれる最大レベ
ルの中域のノイズ音信号を除去するように働く。このよ
うに、中域予測ノイズ除去手段Ｙ２は、中域のノイズ音
信号を除去する機能を有する。

【００３３】同様に、高域フィルタ２４では、高域のノ
イズ音信号のみが通過し、低域や中域のノイズ音信号は
高域フィルタ２４を通過しない。適応フィルタ２８は、
第２の差分演算手段２０から適応フィルタ２８へのフィ
ードバック信号と、高域フィルタ２４を通過した高域の
信号とに基づき、フィードバック信号に含まれる最大レ
ベルの高域のノイズ音信号が最小になるようにフィルタ
係数を調整して高域予測ノイズ音信号を出力する。適応
フィルタ２７からの高域予測ノイズ音信号の出力は、加
算手段１７から出力された加算信号に含まれる最大レベ
ルの高域のノイズ音信号を除去するように働く。このよ
うに、高域予測ノイズ除去手段Ｚ２は、高域のノイズ音
信号を除去する機能を有する。

【００３４】このようにして低域、中域及び高域のノイ
ズ音信号が除去されたデジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器１
６でアナログ信号に変換されて図示しない音声認識装置
へ送られる。

【００３５】上記のように、１チャンネルの差分信号が
複数のフィルタ２２，２３，２４に入力されることによ
り、周波数成分が異なる３つの独立した信号が生成され
る。フィルタ２２，２３，２４の周波数特性を、抑圧し
たいノイズに絞り、合わせ込むことが重要である。この
実施の形態では、低域フィルタ２２により、低域成分で
構成されるロードノイズやエンジン音が抜き出され、中
域フィルタ２３により、中域成分が多い例えば助手席等
での会話のような不要な会話が抜き出され、高域フィル
タ２４により、オーディオ等の高音域のノイズが抜き出
される。そして、フィルタ２２，２３，２４のそれぞれ
に対応する適応フィルタ２６，２７，２８によりノイズ
抑制が行われる。このような構成により、同じマイク数
で考えた場合、従来に比べてノイズ抑圧性能が向上す
る。

【００３６】この実施の形態によれば、以下のような効
果を有する。 （１） マイクロフォン装置Ｍ１は、複数の互いに通過
周波数域の異なるフィルタ２２，２３，２４と、それぞ
れに対応する適応フィルタ２６，２７，２８とを備えて
いる。従って、周波数の高さが異なる複数の音源のノイ
ズが発生しても、各ノイズをそれぞれに対応して抑圧で
きる。従って、同じマイク数で考えた場合、従来に比べ
てノイズ抑圧性能を向上できる。車両では、例えばハン
ズフリー通話の品質向上や、音声認識カーナビの認識率
向上を図ることができる。

【００３７】（２） フィルタ２２，２３，２４に入力
される差分信号は、２つのマイクロフォン１１，１２か
ら出力される音信号の差である。従って、ノイズ音信号
が含まれる差分信号を簡単に生成できる。

【００３８】（３） マイクロフォン装置Ｍ１が備える
マイクロフォンの個数が２個であり、マイクロフォンの
個数を増やすことなくノイズ抑制効果を高めることがで
きるため、コスト上の有利性が得られる。

【００３９】（４） マイクロフォン装置Ｍ１は、フィ
ルタ及び適応フィルタの組を３組備えている。従って、
３組のフィルタをそれぞれ低域、中域、高域に割り当て
ることにより、ロードノイズやエンジン音と、助手席等
での不要な会話と、オーディオ等の高音域のノイズとを
それぞれ効果的に抑圧できる。

【００４０】なお、実施の形態は上記実施の形態に限定
されるものではなく、例えば以下のように変更してもよ
い。 ○ 適応フィルタ２６，２７，２８へのフィードバック
信号の処理法は、共通の方法（例えばＬＭＳ）に限ら
ず、各フィルタ２６，２７，２８毎に異なる処理法を設
定してもよい。

【００４１】○ フィルタ２２，２３，２４は、通過周
波数域の一部が重複してもよい。 ○ フィルタ及び適応フィルタの組は３組に限らず、２
組又は４組以上でもよい。

【００４２】○ フィルタ２２〜２４、２６〜２８は、
ＦＩＲフィルタに限らず、例えばＩＩＲ（無限インパル
ス応答型）フィルタや、ＦＦＴ（高速フーリエ変換型）
フィルタであってもよい。

【００４３】○ ノイズ処理装置１５のデジタル信号処
理デバイスは、ＤＳＰに限らず、例えばＲＩＳＣ（Redu
ced Instruction Set Computer）プロセッサや、ＦＰＧ
Ａ（Field Programmable Gate Array ）など、音声信号
処理に適したデバイスであればどのようなものであって
もよい。

【００４４】○ ノイズ処理装置１５は、デジタル信号
処理デバイスで形成される構成に限らない。例えばマイ
クロフォンアレイ１０から加算手段１７及びフィルタ２
２，２３，２４までをアナログ回路で形成する。そし
て、加算手段１７や各フィルタ２２，２３，２４を通過
したアナログ信号をそれぞれＡ／Ｄ変換器でデジタル信
号に変換して遅延処理手段２１や各適応フィルタ２６，
２７，２８に送るように構成してもよい。

【００４５】○ 第２の差分演算手段２０は、適応フィ
ルタ２６，２７，２８からの低域、中域及び高域予測ノ
イズ音信号がそれぞれ別々に入力され、加算手段１７か
らの加算信号と各予測ノイズ音信号との差を別々に演算
して各適応フィルタ２６，２７，２８に送る構成にして
もよい。

【００４６】○ 第２の差分演算手段２０は１個ではな
く、各適応フィルタ２６，２７，２８にそれぞれ対応し
て設けて直列に接続し、加算手段１８は設けなくてもよ
い。そして、各第２の差分演算手段２０がそれぞれ対応
する適応フィルタ２６，２７，２８にフィードバック信
号を送るように構成する。この場合、まず低域フィルタ
２２に対応する第２の差分演算手段２０は、加算手段１
７からの加算信号と、適応フィルタ２６からの低域予測
ノイズ音信号との差分信号を適応フィルタ２６にフィー
ドバックし、低域のノイズ音信号を除去する。次に、中
域フィルタ２３に対応する差分演算手段２０は、低域の
ノイズ音信号が除去された信号と、適応フィルタ２７か
らの中域予測ノイズ音信号との差分を適応フィルタ２７
にフィードバックし、中域のノイズ音信号を除去する。
最後に、高域フィルタ２４に対応する第２の差分演算手
段２０は、低域及び中域のノイズ音信号が除去された信
号と、適応フィルタ２８からの高域予測ノイズ音信号と
の差分を適応フィルタ２８にフィードバックし、高域の
ノイズ音信号を除去する。

【００４７】○ 第２の差分演算手段２０を前記と同様
に各適応フィルタ２６，２７，２８に対応して設ける場
合、最後の第２の差分演算手段２０が共通のフィードバ
ック信号を各適応フィルタ２６，２７，２８に送るよう
に構成してもよい。

【００４８】○ 適応フィルタ２６，２７，２８は、フ
ィルタ係数の調整が常に行われる構成に限らない。例え
ば、低域フィルタ２２を通過した低域の信号が入力され
る適応フィルタ２６は、車両に備えられたエンジンの機
種に対応するエンジン音を除去するように、予めフィル
タ係数を調整しておいてもよい。

【００４９】○ マイクロフォン装置は、車両に搭載さ
れるものに限られない。 ○ マイクロフォンの数は２個に限られず、３個以上で
もよい。例えば３個のマイクロフォンを並べてマイクロ
フォンアレイを形成し、両端のマイクロフォンからの音
信号の差分を各フィルタ２２，２３，２４に送るように
構成する。

【００５０】○ マイクロフォンの数を３個にした場
合、例えば一端のマイクロフォンと真ん中のマイクロフ
ォンからの音信号の差分を各フィルタ２２，２３，２４
に送るとともに、他端のマイクロフォンと真ん中のマイ
クロフォンからの音信号の差分を各フィルタ２２，２
３，２４に送ってもよい。

【００５１】上記各実施の形態から把握できる発明（技
術的思想）について、以下に追記する。 （１） 請求項２又は請求項３に記載の発明において、
前記フィルタ及び適応フィルタの組は３組である。

【００５２】（２） 請求項２、請求項３及び技術的思
想（１）のいずれか一つに記載の発明において、前記マ
イクロフォンは２個である。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項３
に記載の発明によれば、マイク数を増加させずに、周波
数の高さが異なる複数のノイズの抑圧性能を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 マイクロフォン装置を示すブロック図。

【図２】 マイクロフォン装置の指向性を表す説明図。

【図３】 （ａ）〜（ｃ）は各フィルタの通過周波数域
を示すグラフ。

【図４】 従来のマイクロフォン装置を示すブロック
図。

【符号の説明】

Ｍ１…マイクロフォン装置、１１，１２…マイクロフォ
ン、１７…加算手段、１９…第１の差分演算手段、２０
…第２の差分演算手段、２２…互いに通過周波数域の異
なるフィルタとしての低域フィルタ、２３…同じく中域
フィルタ、２４…同じく高域フィルタ、２６，２７，２
８…適応フィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 敬央 愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地 株式会社東海理化電機製作所内 Ｆターム(参考） 5D015 DD02 EE05 5D020 BB07 BB09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のマイクロフォンから出力される音
   信号に含まれるノイズを除去するノイズ抑圧方法であっ
   て、複数の前記マイクロフォンから出力される音信号か
   ら検出すべき音信号を除いた差分信号を演算し、その差
   分信号を複数の互いに通過周波数域の異なるフィルタに
   入力し、前記各フィルタを通過した信号毎に、複数の前
   記マイクロフォンから出力される音信号を加算した加算
   信号から除去すべき予測ノイズ音信号を適応フィルタに
   より予測し、前記適応フィルタ毎の予測ノイズ音信号を
   前記加算信号から除去するノイズ抑圧方法。
2. 【請求項２】 複数のマイクロフォンから出力される音
   信号に含まれるノイズを除去するマイクロフォン装置で
   あって、複数の前記マイクロフォンから出力される音信
   号を加算して加算信号を出力する加算手段と、複数の前
   記マイクロフォンから出力される音信号から検出すべき
   音信号を除いた差分信号を生成する第１の差分演算手段
   と、前記差分信号が入力される複数の互いに通過周波数
   域の異なるフィルタと、前記各フィルタを通過した信号
   毎に、前記加算信号から除去すべき予測ノイズ音信号を
   生成する複数の適応フィルタと、前記適応フィルタによ
   り予測された予測ノイズ音信号を前記加算信号から除去
   する第２の差分演算手段とを備えるマイクロフォン装
   置。
3. 【請求項３】 前記差分信号は、複数の前記マイクロフ
   ォンから選ばれた２つからなる組のうち、少なくとも一
   組の前記マイクロフォンから出力される音信号の差であ
   る請求項２に記載のマイクロフォン装置。