JP6918602B2 - 集音装置 - Google Patents
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Description
[集音装置の概要]
以下、実施の形態に係る集音装置の概要について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、実施の形態に係る集音装置の外観斜視図である。図2は、実施の形態に係る集音装置の内部構造の一例を示す模式図である。
次に、集音装置10の機能構成について説明する。図3は、実施の形態に係る集音装置10の機能構成を示すブロック図である。図3に示されるように、集音装置10は、複数のマイクロホン素子20a〜20dと、信号処理部30とを備える。なお、集音装置10が信号処理部30を備えることは必須ではなく、信号処理部30は、集音装置10とは別の装置として実現されてもよい。
集音装置10において、信号処理部30は、出力信号Yにおけるビーム方向を変更することができる。例えば、集音装置10は、タッチパネルまたは操作ボタンなどのユーザインターフェースを備え、信号処理部30は、当該ユーザインターフェースを通じて受け付けたユーザの操作に基づいてビーム方向を変更する。あるいは、信号処理部30は、音量などを検知して自動的にビーム方向を変更する。
参照信号Xr1〜Xr6それぞれが有する死角は分散している方がよい。理想的には、参照信号Xr1〜Xr6それぞれが有する死角は均等に分散している方がよい。参照信号において死角を均等に分散させるために、集音装置10においては、θ1〜θ6は、180°/6=30°ずつ異なるとよい。例えば、(θ2、θ3、θ4、θ5、θ6)=(θ1+30°、θ1+60°、θ1+90°、θ1+120°、θ1+150°)であるとよい。有効マイクペアの総数がn(nは自然数)個である場合には、n個の有効マイクペアは、θが180°/nずつ異なるとよい。これにより、出力信号Yにおいて感度を下げることができない方向が少なくなり、様々な方向の雑音を抑圧することが可能となる。
集音装置10は、4つのマイクロホン素子20a〜20dを備えるが、集音装置10が備えるマイクロホン素子の総数は特に限定されない。集音装置10は、例えば、6個以上のマイクロホン素子を備えてもよい。図12は、マイクロホン素子の総数と雑音抑圧量との関係を示す図である。なお、図12は、円周に沿ってマイクロホン素子を等間隔で配置し、信号処理部30のような一般化サイドローブキャンセラによって信号処理を行った場合の雑音抑圧量を示している。
複数のマイクロホン素子20a〜20dから得られる全ての有効マイクペアは、当該有効マイクペアから得られる参照信号の死角範囲が互いに重複しないように配置されてもよい。以下、参照信号の死角範囲について説明する。図13及び図14は、第一有効マイクペアから得られる第一参照信号の感度特性及び第二有効マイクペアから得られる第二参照信号の感度特性を示す模式図である。なお、第一有効マイクペア及び第二有効マイクペアのそれぞれは、複数のマイクロホン素子20a〜20dから得られる有効マイクペアである。
以上説明したように、集音装置10は、複数のマイクロホン素子20a〜20dを備える。複数のマイクロホン素子20a〜20dに含まれる任意の2つのマイクロホン素子によって構成されるマイクペアのうち、2つのマイクロホン素子間の距離が距離D未満となる有効マイクペアの総数は、複数のマイクロホン素子20a〜20dの総数よりも多い。
以上、実施の形態について説明したが、本開示は、このような実施の形態に限定されるものではない。
20a、20b、20c、20d マイクロホン素子
30 信号処理部
31 主信号生成部
31a、31b、31c、31d 遅延器
32a、32b、32c、32d、32e、32f 参照信号生成部
33a、33b、33c、33d、33e、33f 適応フィルタ部
34 減算部
35 係数更新部
L1、L2、L3、L4、L5、L6 直線
Xm 主信号(第一信号)
Xr 参照信号
Xr1、Xr2、Xr3、Xr4、Xr5、Xr6 参照信号(第二信号)
Y 出力信号(第三信号)
Claims (5)
- 複数のマイクロホン素子と、
前記複数のマイクロホン素子のそれぞれから得られる音声信号に対して遅延を与える遅延部と、
前記遅延部の出力信号を加算することにより第一信号を生成する第一信号生成部と、
前記遅延部の出力信号のうち、前記複数のマイクロホン素子に含まれる任意の2つのマイクロホン素子によって構成されるマイクペアのうち、2つのマイクロホン素子間の距離が距離D未満となる有効マイクペアを構成する2つのマイクロホン素子に対応する前記出力信号を減算することにより第二信号を生成する第二信号生成部と、
前記第二信号にフィルタ係数を適用する適応フィルタ部と、
生成された前記第一信号から、前記フィルタ係数が適用された前記第二信号を減算する減算部と、
前記減算部の減算によって得られる第三信号に基づいて前記フィルタ係数を更新する係数更新部とを備え、
前記有効マイクペアの総数は、前記複数のマイクロホン素子の総数よりも多く、
前記距離Dは、前記複数のマイクロホン素子から得られる目的音の周波数をf、音速をcとすると、D=c/2fで表され、
前記有効マイクペアを構成する2つのマイクロホン素子を結ぶ直線と所定の直線とのなす角度をθとすると、前記複数のマイクロホン素子から得られる全ての前記有効マイクペアは、θが互いに異なる
集音装置。 - 前記複数のマイクロホン素子の総数は、偶数である
請求項1に記載の集音装置。 - 前記複数のマイクロホン素子の総数は、6個以上である
請求項1または2に記載の集音装置。 - 前記複数のマイクロホン素子から得られる全ての前記有効マイクペアは、当該有効マイクペアから得られる前記第二信号の感度特性において感度が所定値以下となる角度範囲が互いに重複しない
請求項1〜3のいずれか1項に記載の集音装置。 - 前記複数のマイクロホン素子は、正N角形(Nは奇数)の頂点に対応する位置、及び、前記正N角形の中心位置に配置される
請求項1〜4のいずれか1項に記載の集音装置。
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