JP7231990B2

JP7231990B2 - 集音補助部材および音処理システムと音処理方法

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Publication number: JP7231990B2
Application number: JP2018108904A
Authority: JP
Inventors: 文人竹内; 友則中島; 健吾後藤; 宏行宮武
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2038-06-06
Also published as: JP2019213097A

Description

本発明は集音補助部材および音処理システムと音処理方法に関する。

集音部であるマイクロフォンが内蔵または接続された録音機や通信機や音響拡声器等の音処理装置を用いて、講演や会議等の録音や音声通信や公衆伝達を行う際に、話者の声以外のノイズが耳障りなことがある。特に、ノートや原稿などの紙をめくる音および紙が擦れる音や、音処理装置やマイクロフォンが置かれた机の上に何らかの物品を置いたり移動させたりする音や、音処理装置やマイクロフォンに近接して配置された電子機器（例えばプロジェクター）の操作音や動作音等が比較的大きい音量で集音され、話者の声が聞き取りにくくなることがある。

特許文献１には、紙擦れ音などの机上で発生する雑音に音声の聞き取り易さが損なわれることを防ぐ音響信号処理装置が提案されている。

特開２００８－５４０７１号公報

特許文献１に記載されている音響信号処理装置は、少なくとも２つ以上のマイクロフォン素子を持つマイクロフォンアレイと、Ａ／Ｄ変換手段と、帯域分割手段と、位相差検出装置と、雑音存在判定部とを有する。すなわち、特許文献１に開示されている技術では、マイクロフォンによって集音された音に電気的な処理を加え、その電気的な処理は煩雑である。また、この電気的な処理を行うために、音処理装置の本来の機能部分（録音部、音声通信部、公衆伝達部等）以外に、非常に複雑な構成の信号処理装置が必要である。それに伴って、音処理装置を含む音処理システム全体が非常に複雑かつ高コストになる。

そこで、本発明の目的は、簡単かつ安価な構成で容易にノイズを低減して話者の声の聞き取り易さを向上させることができる集音補助部材および音処理システムと音処理方法を提供することにある。

本発明の、集音部が内蔵または接続されており移動可能な音処理装置であって、音処理装置に接続されている集音部または集音部を内蔵している音処理装置を任意の載置面に置くことが可能である音処理装置とともに用いられる、吸音性を有するシート状の部材からなる集音補助部材は、集音部および音処理装置の筐体の外側に位置し、集音補助部材の少なくとも一部が、音処理装置に接続されている集音部または集音部を内蔵している音処理装置と、当該集音部または当該音処理装置が載置される載置面との間に配置される部分であり、集音補助部材の少なくとも一部は載置面に直接置かれ、当該載置面に固定されておらず移動可能であることを特徴とする。

本発明の音処理方法では、集音部が内蔵または接続されており移動可能な音処理装置であって、音処理装置に接続されている集音部または集音部を内蔵している音処理装置を任意の載置面に置くことが可能である音処理装置と、集音部および音処理装置の筐体の外側に位置する吸音性を有するシート状の部材である集音補助部材と、を用い、集音補助部材を載置面上に直接置いて、当該載置面に固定せず移動可能に配置し、集音補助部材の上に、音処理装置に接続されている集音部または集音部を内蔵している音処理装置を載置し、集音部にて集音した音を音処理装置によって処理する。

本発明の集音補助部材は、簡単かつ安価な構成で容易にノイズを低減して話者の声の聞き取り易さを向上させることができる。

本発明の第１の実施形態の集音補助部材を含む音処理システムを示す概略斜視図である。図１に示す集音補助部材を含む音処理システムの概略正面図である。図１，２に示す集音補助部材を含む音処理システムの変形例を示す概略斜視図である。本発明の第２の実施形態の集音補助部材を含む音処理システムを示す概略正面図である。本発明の第３の実施形態の集音補助部材を含む音処理システムを示す概略正面断面図である。集音補助部材を構成する材料の周波数と吸音率との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明は、主に会議や公演等における話者の声を処理（録音、音声通信、公衆伝達等）する際に集音部（マイクロフォン）とともに用いられる集音補助部材に関する。具体的には、図１，２に示す本発明の第１の実施形態の音処理システムの集音補助部材１はシート状の部材からなり、マイクロフォン２ａを内蔵した音処理装置の一例である小型の録音機２が置かれる机３の上面（載置面）に置かれる。そして、この机３の上のシート状（敷物状）の集音補助部材１の上に録音機２が置かれる。すなわち、集音補助部材１は、録音機２とその録音機２が載置される載置面（机３の上面）との間に配置される。本実施形態の集音補助部材１は、厚さが３～２０ｍｍで密度が２０～１００ｋｇ／ｍ^３のシート状の部材からなり、その材料は発泡樹脂や織布や不織布（例えば不織布、ポリウレタンフォーム、発泡ゴム、メラミンフォーム、フェルト等）であり、２ｋＨｚの音に対して０．２以上の吸音率を有する。また、６ｋＨｚの音に対する吸音率が０．８以上であることが好ましい。この集音補助部材１は、シート状の部材の単層構造であってもよく、多層構造（例えば折り曲げられて多層に重ね合わせられた構造）であってもよい。なお、吸音率は、ＪＩＳＡ１４０９に従い、残響室法吸音率として測定することができる。

この集音補助部材１の上に、マイクロフォン２ａを内蔵した録音機２を配置して集音すると、従来は耳障りであったノイズ、すなわち、紙のめくりおよび擦れに起因する音や、近接する物品の配置や移動や操作および動作に伴う音や、話者の声の反射による不必要な残響音が比較的小さい音量で集音される。一方、マイクロフォン２ａへ直接伝わる話者の声はさほど音量が低減することなく明瞭に集音される。こうして、話者の声が聞き取り易い良好な音処理（録音、音声通信、公衆伝達等）が行える。その主な理由の１つについて説明する。前述した種々のノイズは、主に、集音部（図１，２に示す例では録音機２に内蔵されたマイクロフォン２ａ）が置かれる机（教卓やテーブルである場合も含む）３の上面（載置面）での反射を介して伝わる。そのため、この机３の上面とマイクロフォン２ａとの間に集音補助部材１が介在していると、机３の上面で反射して伝わろうとする音が集音補助部材１に吸収されて、マイクロフォン２ａにはあまり伝わらない。一方、話者の声は、机３の上面で反射して伝わるよりも、空間（空気）を介して直接マイクロフォン２ａへ伝わる。そのため、集音補助部材１の設置により、前述したノイズの集音量が低下することで、相対的に話者の声が聞き取り易くなる。

さらに、集音補助部材１が、人間の声を含む周波数帯域（例えば２５０Ｈｚ～１ｋＨｚ）の音に対する吸音率が低く、前述したノイズを含む周波数帯域（例えば２ｋＨｚ以上）の音に対する吸音率が高い材料および構成であると、話者の声を聞き取り易くするために極めて効果的である。特に紙が擦れる音の周波数は概ね６ｋＨｚ～８ｋＨｚであり、この周波数帯域の音に対する吸音率が高い集音補助部材１は、話者の声を聞き取り易くするために効果的である。

なお、図１，２に示す例の音処理システムでは、マイクロフォン２ａを内蔵した録音機２が用いられているが、本発明の集音補助部材１は、マイクロフォン２ａを内蔵した他の音処理装置（例えば通信機や音響拡声器等）とともに用いることもできる。また、図３に示す変形例のように、音処理装置（例えばマイクロフォンを内蔵していない録音機４）に接続された集音部であるマイクロフォン５を、本発明の集音補助部材１の上に配置しても、前述したのと同様な効果が得られる。この場合、マイクロフォン５が接続されている音処理装置（例えば録音機４）は、必ずしも集音補助部材１の上に配置する必要はない。

図４に示す本発明の第２の実施形態の音処理システムでは、シート状の部材からなる集音補助部材６が、マイクロフォン２ａを内蔵した音処理装置（例えば録音機２）の筐体と一体化されている。この集音補助部材６は、第１の実施形態の集音補助部材１と同様に、厚さが３～２０ｍｍで密度が２０～１００ｋｇ／ｍ^３であり、発泡樹脂や織布や不織布（例えば不織布、ポリウレタンフォーム、発泡ゴム、メラミンフォーム、フェルト等）からなり、２ｋＨｚの音に対して０．２以上の吸音率を有するシート状の部材からなる。また、６ｋＨｚの音に対する吸音率が０．８以上であることが好ましい。なお、吸音率は、ＪＩＳＡ１４０９に従い、残響室法吸音率として測定することができる。この集音補助部材６を用いた場合にも、第１の実施形態と同様に話者の声が聞き取り易くなるという効果が得られる。そして、この集音補助部材６は録音機２の筐体と一体化して筐体の一部を構成しているため、集音補助部材６と録音機２を別々に設置する必要がなく、録音機２を配置する際には常に集音補助部材６が同時に配置されるため、手間が省ける。なお、この集音補助部材６は、図示しないが接着剤や両面粘着テープ等で録音機２の筐体に貼り付けられたものであってもよい。

図４に示す例の音処理システムでは、集音補助部材６が、マイクロフォン２ａを内蔵する録音機２と一体化されているが、マイクロフォンを内蔵した他の音処理装置（例えば通信機や音響拡声器等）の筐体と一体化された構成でも同様の効果が得られる。また、集音補助部材６が、図３に示す構成と同様に音処理装置（例えばマイクロフォンを内蔵していない録音機）に接続された集音部であるマイクロフォンの筐体と一体化された構成であってもよい。

図５に示す本発明の第３の実施形態の音処理システムでは、集音補助部材７として、マイクロフォン２ａを内蔵した録音機２を内部に収容する袋状の部材を用いている。すなわち、この集音補助部材７は、マイクロフォン２ａを内蔵している録音機２と、録音機２が載置される載置面（図１，３に示す机３の上面）との間に配置される部分７ａと、録音機２の載置面と反対側を覆う部分７ｂと、を有するシート状の部材からなる袋状である。この袋状の集音補助部材７は、第１の実施形態の集音補助部材１と同様な、厚さが３～２０ｍｍで密度が２０～１００ｋｇ／ｍ^３のシート状の部材を袋状に形成したものであり、その材料は、発泡樹脂や織布や不織布（例えば不織布、ポリウレタンフォーム、発泡ゴム、メラミンフォーム、フェルト等）であって２ｋＨｚの音に対して０．２以上の吸音率を有する。また、６ｋＨｚの音に対する吸音率が０．８以上であることが好ましい。なお、吸音率は、ＪＩＳＡ１４０９に従い、残響室法吸音率として測定することができる。この袋状の集音補助部材７は録音機２のケースとして利用でき、録音機２の持ち運びや保管が便利になるという利点も有する。なお、録音機２に内蔵されたマイクロフォン２ａが外部に向かって露出するように、袋状の集音補助部材７には穴７ｃが設けられている。この集音補助部材７を用いた場合にも、第１の実施形態と同様に話者の声が聞き取りやすくなるという効果が得られる。

図５に示す例の音処理システムでは、袋状の集音補助部材７の内部に、マイクロフォン２ａを内蔵する録音機２が収容されているが、マイクロフォンを内蔵した他の音処理装置（例えば通信機や音響拡声器等）が収容された構成でも同様の効果が得られる。また、袋状の集音補助部材７が、図３に示す構成と同様に音処理装置（例えばマイクロフォンを内蔵していない録音機）に接続された集音部であるマイクロフォンを収容する構成であってもよい。

次に、図１，２に示す第１の実施形態の集音補助部材１の寸法や構成を変えながら聞き取り易さを判定して、好適な寸法および構造を求めた。その結果を以下の表１に示す。

吸音不織布は、メルトブローン法で作製した厚さ４．５ｍｍ、目付２００ｇ／ｍ²のポリプロピレン製不織布（三井化学株式会社製）である。カームフレックスＦ－２は株式会社イノアックコーポレーションの商品名（登録商標）、エプトシーラーは日東電工株式会社の商品名（登録商標）である。
聞き取り易さは、集音補助部材１を使用しない場合に対する、聞き取り易さの向上度合として評価した。評価基準は以下の通りである。
◎：聞き取り易さが大幅に向上した
〇：聞き取り易さが向上した
△：聞き取り易さが若干向上した

表１を見ると、不織布または高分子発泡樹脂からなる集音補助部材１が、声の聞き取り易さの向上に有効であることがわかる。そして、同じ材料からなる集音補助部材１であれば、寸法が大きい方が声の聞き取り易さの向上に効果的であるが、ある程度の大きさを超えると、声の聞き取り易さに大きな変化は見られなくなる。また、同じ材料からなり同じ寸法の集音補助部材１では、単層構造よりも多層構造の方がさらに好ましいことがわかる。

そして、図６に示すように、吸音不織布（厚さ５ｍｍ）とポリウレタンフォーム（厚さ１０ｍｍ）は、人間の声を含む周波数帯域（例えば２５０Ｈｚ～１ｋＨｚ）の音に対する吸音率が低く、ノイズを含む周波数帯域（例えば２ｋＨｚ以上）の音に対する吸音率が高いため、話者の声を聞き取りやすくするために極めて効果的である。一方、発泡ゴム（厚さ１０ｍｍ）は、人間の声を含む周波数帯域（特に５００Ｈｚ～１．５ｋＨｚ）の音に対する吸音率がやや高く、前述したノイズを含む周波数帯域（特に２ｋＨｚ以上）の音に対する吸音率はさほど高くない。なお、図６のグラフに示す吸音率は、ＪＩＳＡ１４０９に従い、残響室法吸音率として測定した吸音率である。

表１および図６には、集音補助部材１の３種類の材料を示しているが、これらの例に限定されるわけではない。不織布や織布や高分子発泡樹脂等をはじめとする、吸音性を有するシート状の部材からなる様々な集音補助部材が利用できる。いずれの材料を用いる場合にも、前述したように、人間の声を含む周波数帯域（例えば２５０Ｈｚ～１ｋＨｚ）の音に対する吸音率が低く、ノイズを含む周波数帯域（例えば２ｋＨｚ以上）の音に対する吸音率が高いことが好ましい。

このように、本発明の集音補助部材は吸音性を有するシート状の部材からなり、このシート状の部材の少なくとも一部は、マイクロフォンが内蔵された音処理装置（または音処理装置に接続されたマイクロフォン）と、その音処理装置（またはマイクロフォン）が載置される載置面（例えば机の上面）との間に配置される部分、すなわち音処理装置（またはマイクロフォン）の下敷きになる部分である。この部分が、載置面からマイクロフォンへ伝わる反射音の伝達を抑えるため、載置面から伝わるノイズの音量が小さくなる。一方、載置面経由ではなく空間（空気）を介して、直接マイクロフォンに伝わる話者の声は良好に伝達される。その結果、話者の声の聞き取り易さが向上する。本発明の集音補助部材を構成するシート状の部材は、前述したように、音処理装置（またはマイクロフォン）と載置面との間に配置される部分と、それ以外の部分とを備えていてもよい。例えば、このシート状の部材は、図５に示すように、音処理装置（またはマイクロフォン）と載置面との間に配置される部分と、音処理装置（またはマイクロフォン）の載置面と反対側を覆う部分とを備え、両部分が互いに接合されて音処理装置（またはマイクロフォン）を収容する袋状に形成されていてもよい。そのような構成であっても、前述した良好な効果を奏することができる。

本発明の集音補助部材は、集音部が内蔵されている音処理装置であっても、集音部が別部材として接続されている音処理装置であっても、話者の声の聞き取り易さを向上させることができる。このように、音処理装置の種類や形状を問わずいかなる音処理装置においても効果を奏することができる極めて高い汎用性を有し、しかも電気的な処理を行うことなく非常に簡単な構成で容易に話者の声の聞き取り易さを向上させることができる集音補助部材は、従来は存在せず、本発明によって初めて提案される。

１，６，７集音補助部材
２ａ，５マイクロフォン（集音部）
２，４録音機（音処理装置）
３机
７ａ音処理装置（またはマイクロフォン）と載置面との間に配置される部分
７ｂ音処理装置（またはマイクロフォン）の載置面と反対側を覆う部分
７ｃ穴

Claims

集音部が内蔵または接続されており移動可能な音処理装置であって、前記音処理装置に接続されている前記集音部または前記集音部を内蔵している前記音処理装置を任意の載置面に置くことが可能である前記音処理装置とともに用いられる、集音補助部材において、
前記集音補助部材は、前記集音部および前記音処理装置の筐体の外側に位置し、
前記集音補助部材の少なくとも一部が、前記音処理装置に接続されている前記集音部または前記集音部を内蔵している前記音処理装置と、当該集音部または当該音処理装置が載置される前記載置面との間に配置される部分であり、
前記集音補助部材の前記少なくとも一部は前記載置面に直接置かれ、当該載置面に固定されておらず移動可能であることを特徴とする、吸音性を有するシート状の部材からなる集音補助部材。
前記音処理装置に接続されている前記集音部の筐体、または前記集音部を内蔵している前記音処理装置の筐体と一体的に形成されるか、または前記筐体に貼り付けられている、請求項１に記載の集音補助部材。
前記シート状の部材が、前記音処理装置に接続されている前記集音部または前記集音部を内蔵している前記音処理装置と前記載置面との間に配置される部分と、前記音処理装置に接続されている前記集音部または前記集音部を内蔵している前記音処理装置の前記載置面と反対側を覆う部分と、を有し、前記音処理装置に接続されている前記集音部または前記集音部を内蔵している前記音処理装置を収容する袋状に形成されている、請求項１または２に記載の集音補助部材。
前記シート状の部材の、周波数が２ｋＨｚの音に対する吸音率が０．２以上である、請求項１から３のいずれか１項に記載の集音補助部材。
前記シート状の部材の厚さが３～２０ｍｍである、請求項１から４のいずれか１項に記載の集音補助部材。
前記シート状の部材の密度が２０～１００ｋｇ／ｍ^３である、請求項１から５のいずれか１項に記載の集音補助部材。
前記シート状の部材が、不織布、ポリウレタンフォーム、発泡ゴム、メラミンフォーム、およびフェルトのうちの少なくとも１つを含む材料からなる、請求項１から６のいずれか１項に記載の集音補助部材。
少なくとも、前記音処理装置に接続されている前記集音部または前記集音部を内蔵している前記音処理装置と、当該集音部または当該音処理装置が載置される載置面との間の位置で、前記シート状の部材が多層に重ね合わせられている、請求項１から７のいずれか１項に記載の集音補助部材。
集音部を内蔵する音処理装置と、少なくとも一部が前記音処理装置と前記載置面との間に配置される部分である請求項１から８のいずれか１項に記載の集音補助部材と、を有する音処理システム。
音処理装置と、前記音処理装置に接続されている集音部と、少なくとも一部が前記集音部と前記載置面との間に配置される部分である請求項１から８のいずれか１項に記載の集音補助部材と、を有する音処理システム。
前記音処理装置は、録音機、通信機、または音響拡声器である、請求項９または１０に記載の音処理システム。
集音部が内蔵または接続されており移動可能な音処理装置であって、前記音処理装置に接続されている前記集音部または前記集音部を内蔵している前記音処理装置を任意の載置面に置くことが可能である前記音処理装置と、前記集音部および前記音処理装置の筐体の外側に位置する吸音性を有するシート状の部材である集音補助部材と、を用い、
前記集音補助部材を前記載置面上に直接置いて、当該載置面に固定せず移動可能に配置し、
前記集音補助部材の上に、音処理装置に接続されている集音部または集音部を内蔵している音処理装置を載置し、
前記集音部にて集音した音を前記音処理装置によって処理する、音処理方法。