JPH05284588A - 音声入力装置及び送話装置 - Google Patents

音声入力装置及び送話装置

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JPH05284588A
JPH05284588A JP7475392A JP7475392A JPH05284588A JP H05284588 A JPH05284588 A JP H05284588A JP 7475392 A JP7475392 A JP 7475392A JP 7475392 A JP7475392 A JP 7475392A JP H05284588 A JPH05284588 A JP H05284588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microphone
omnidirectional
omnidirectional microphone
signal
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP7475392A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiharu Aihara
敏治 相原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP7475392A priority Critical patent/JPH05284588A/ja
Publication of JPH05284588A publication Critical patent/JPH05284588A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】無指向性のマイクロホンを使用しながら周囲騒
音をキャンセルする。 【構成】第1と第2の2つの無指向性マイクロホン21,
22を音響的に時間差が生じるように配置し、第2の無指
向性マイクロホン22から入力された音声信号を遅延回路
31により遅延した上で反転回路33により位相反転し、こ
の位相反転された第2の無指向性マイクロホン22からの
音声信号と上記第1の無指向性マイクロホン21からの音
声信号とを加算増幅器34で加算増幅する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、周囲の騒音をキャンセ
ルする機能を有する音声入力装置に関し、特に公衆電話
機や携帯電話機、トランシーバ等の通信機の送話装置に
係る。
【0002】
【従来の技術】従来の携帯型電話機における送話部は、
図6に示すように筺体11内にマイクロホン12を1個実装
し、正面位置に音を導く導音孔13を設けた構造となって
おり、そのマイクロホン12としては無指向性のもの、単
一指向性のもの、双指向性のものなど様々なものを使用
していた。
【0003】このうち無指向性のマイクロホンは、比較
的感度がよく、筺体11への実装も簡単であるが、指向性
がないために周囲の騒音まで拾ってしまい、騒音の大き
い場所での使用には不都合な場合がある。
【0004】また、単一指向性あるいは双指向性のマイ
クロホンは、マイクロホンと話者の口元とのわずかの位
置ずれにより音声がマイクロホンに入りにくくなるた
め、筺体への実装上、マイクロホンの正面以外の位置に
も他に導音孔を設ける必要があり、実装が面倒であると
共に、防水防滴構造とする上で難点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した如く携帯型電
話機に使用するマイクロホンのタイプとしては、無指向
性のものは周囲騒音を拾ってしまう点で、単一指向性の
もの及び双指向性のものは実装上、構造上の点で不具合
があった。
【0006】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、無指向性のマイク
ロホンを使用しながら周囲騒音をキャンセルすることが
可能な音声入力装置及び送話装置を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】すなわち本発明
は、第1及び第2の2つの無指向性マイクロホンを音響
的に時間差が生じるように配置し、同一の音声信号が第
1の無指向性マイクロホンから先に入力された場合には
当該音声信号を増幅し且つ第2の無指向性マイクロホン
から先に入力された場合には当該音声信号を減衰するべ
く信号処理を行なうようにしたもので、2つの無指向性
マイクロホン間の距離による時間差を利用して音声入力
装置に指向性を持たせることにより周囲の騒音をキャン
セルすることができる。
【0008】また本発明は、第1と第2の2つの無指向
性マイクロホンを音響的に時間差が生じるように配置
し、第2の無指向性マイクロホンから入力された音声信
号を遅延した上で位相反転し、この位相反転された第2
の無指向性マイクロホンからの音声信号と上記第1の無
指向性マイクロホンからの音声信号とを加算増幅するよ
うにしたもので、2つの無指向性マイクロホン間の距離
による時間差を利用して通信機の送話装置に指向性を持
たせることにより周囲の騒音をキャンセルすることがで
きる。
【0009】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。
【0010】図1はその回路構成を示すもので、21,22
は音響的に時間差が生じるように配置された第1及び第
2の無指向性のマイクロホンである。第1のマイクロホ
ン21には抵抗Rs1を介して電源電圧VDDが常時印加され
ており、ここで得られた音声信号は増幅器23で適宜増幅
率を持って増幅された後にハイパスフィルタ(HPF)
24、ローパスフィルタ(LPF)25でそれぞれ低周波成
分、高周波成分が除去されて音声帯域を抽出され、抵抗
Ra を介してオペアンプ26のマイナス側入力端子に送ら
れる。
【0011】このオペアンプ26のマイナス側入力端子と
同出力端子とは、抵抗Rc 及び抵抗rd を介して接続さ
れ、抵抗rd には並列にしてFETで構成されるアナロ
グスイッチ27が接続される。オペアンプ26のプラス側入
力端子は接地され、同出力端子より次段の図示しない処
理回路へ増幅した信号が出力される。
【0012】一方、上記第2のマイクロホン22には、F
ETで構成されるアナログスイッチ28及び抵抗Rs2を介
して電源電圧VDDが選択的に印加されており、ここで得
られた音声信号は増幅器29で適宜増幅率を持って増幅さ
れた後にハイパスフィルタ30で低周波成分が除去され、
遅延回路31で一定時間だけ遅延される。この遅延回路31
で遅延された音声信号はさらにローパスフィルタ32で高
周波成分が除去されて音声帯域を抽出された後に反転回
路33で位相反転され、それから抵抗Rb を介して上記オ
ペアンプ26のマイナス側入力端子に送られる。
【0013】上記アナログスイッチ27,28は制御信号E
によってオン/オフ制御されるものであり、この制御信
号Eは周囲騒音をキャンセルするキャンセルモード時に
オンされる図示しないモードスイッチの操作に応じて入
力される。
【0014】また、上記オペアンプ26と抵抗Ra ,Rb
,Rc ,rd 及びアナログスイッチ27によって加算増
幅器34が構成されるもので、その増幅率はアナログスイ
ッチ27のオン/オフ状態によって可変制御される。
【0015】しかるに、上記マイクロホン21,22は、図
5に示すように筺体41内に音響的に充分な時間差が生じ
るような距離lだけ離して実装されるもので、それぞれ
の正面位置に音を導く導音孔42,43が設けられるように
なっている。この筺体41上に上記モードスイッチが配設
されるもので、このモードスイッチは周囲騒音が小さい
場合にはオフしてノーマルモードを設定し、周囲騒音が
大きく騒音のキャンセルが必要な場合にはオン操作して
キャンセルモードを設定する。次に上記実施例の動作に
ついて説明する。
【0016】周囲騒音が小さくノーマルモードを設定し
ている状態においては、制御信号Eによりアナログスイ
ッチ27,28が共にオフとされるので、第2のマイクロホ
ン22には電源電圧VDDが供給されず、ここから音声信号
は出力されない。
【0017】しかして、第1のマイクロホン21には抵抗
Rs1を介して電源電圧VDDが常時印加されているため、
音声信号を出力する。増幅器23がこの音声信号を適宜増
幅率をもって増幅するもので、増幅された音声信号はハ
イパスフィルタ24、ローパスフィルタ25で低周波成分、
高周波成分が除去されて音声帯域のみが抽出された後に
オペアンプ26を含む加算増幅器34へ送られ、増幅されて
次段へ出力される。このときの加算増幅器34による増幅
率は「(Rc +rd )/Ra 」となる。
【0018】また、周囲騒音が大きくキャンセルモード
を設定している状態にあっては、制御信号Eによりアナ
ログスイッチ27,28が共にオンされるので、第1のマイ
クロホン21だけでなく第2のマイクロホン22にも電源電
圧VDDが供給され、この第2のマイクロホン22からも音
声信号が出力される。
【0019】この場合、図5に示した如く第2のマイク
ロホン22は第1のマイクロホン21に比して距離lだけ離
れているため、第1のマイクロホン21の正面からの音声
は距離l分だけ遅れて第2のマイクロホン22に達するこ
とになる。
【0020】このときの音声の遅れ時間t1 は「t1 =
l/v(v:音速)」として求まるもので、例えばl=
20[mm]、v=340[m/s]ならば、遅れ時間
t1は t1 =(20×10-3)/340=約58.8[μs] となる。
【0021】いま、第1のマイクロホン21の正面方向か
らの音声が第1のマイクロホン21で拾われて増幅器23で
増幅され、図2(1)に示すような波形の信号aが得ら
れたものとする。この音声は上記時間t1 だけ遅れて第
2のマイクロホン22でも拾われ、増幅器29で増幅されて
図2(2)に示すように同波形の信号bとしてハイパス
フィルタ30へ送られる。
【0022】この信号がハイパスフィルタ30を介して遅
延回路31で予め設定された遅延時間t2 だけさらに遅延
され、その後にローパスフィルタ32を介すると、ローパ
スフィルタ32の出力する信号cは図2(3)に示すよう
に上記信号aに比して時間t3 (=t1 +t2 )分だけ
遅れた波形となる。この信号cは同図(3)中に破線で
示すように反転回路33によって位相反転された後に加算
増幅器34へ送られる。
【0023】加算増幅器34においては、オペアンプ26の
マイナス入力端子に第1のマイクロホン21側の音声信号
が抵抗Ra を介して、第2のマイクロホン22側の音声信
号が抵抗Rb を介してそれぞれ入力されることとなる。
ここでRa =Rb とすると、オペアンプ26の出力端子よ
り出力される信号dは「(Rc /Ra )+(Rc /Rb
)」となり、上記図2(1)で示した信号aと図2
(3)に破線で示した信号cの反転信号の和を「Rc /
Ra 」倍に増幅されて図2(4)に示すように出力され
ることとなる。
【0024】次いで第2のマイクロホン22の正面方向か
らの騒音があった場合を考える。この騒音の音声信号が
第2のマイクロホン22で先に拾われて増幅器29で増幅さ
れ、図3(2)に示すような波形の信号bが得られるも
のとする。この音声は上記時間t1 だけ遅れて第1のマ
イクロホン21でも拾われ、増幅器23で増幅されて図3
(1)に示すように同波形の信号aとしてハイパスフィ
ルタ24へ送られる。
【0025】今、遅延回路31の遅延時間t2 が上記時間
t1 と等しい値に設定されているものとすると、ローパ
スフィルタ32の出力する信号cは図3(3)に示すよう
に上記信号aと同タイミングの波形となる。この信号c
が同図(3)中に破線で示すように反転回路33によって
位相反転された後に加算増幅器34へ送られるため、加算
増幅器34のオペアンプ26においてはこれら両入力信号が
ほぼ相殺され、図3(4)に示すようにオペアンプ26の
出力信号dとしてはほとんど微小レベルの信号しか得ら
れない。
【0026】以上に示したように、モードスイッチをキ
ャンセルモードの側に設定操作することで第1のマイク
ロホン21側で入力された音声信号は大きく増幅され、第
2のマイクロホン22側で入力された音声信号は減衰され
てキャンセルされることなる。したがって、この技術を
例えば携帯型電話機に適用することで、第1のマイクロ
ホン21を通話者の口元側、第2のマイクロホン22を周囲
騒音側に実装したと想定すると、騒音をキャンセルして
通話者の音声を大きく伝達できることになる。
【0027】また、モードスイッチによってアナログス
イッチ27をオン/オフ制御するのは、加算増幅器34の増
幅率が一定であるとノーマルモード時の第1のマイクロ
ホン21で入力された音声信号のみの場合とキャンセルモ
ード時の第1のマイクロホン21で入力された音声信号と
第2のマイクロホン22で入力された音声信号を加算した
音声信号の場合とで音声信号の音圧レベルが大きく異な
るという不都合が生じるので、この不都合を解消し、両
方のモードで同一の音圧レベルが得られるようにするた
めである。
【0028】なお、上記遅延回路31は第1のマイクロホ
ン21と第2のマイクロホン22との距離lの音の遅れを補
正するためのものであり、入力信号の周波数によって遅
延時間が変化するようなことがあっては望ましい補正を
行なうことができなくなるので、デジタルディレイ回路
や図4に示すようなクロック幅によって遅延時間が設定
できるような回路であることが望ましい。
【0029】すなわち図4(a)において51,52はそれ
ぞれ同図(b)に示す信号g,hでオンするアナログス
イッチであり、ハイパスフィルタ30からの入力信号はこ
のアナログスイッチ51を介して、一端を接地したコンデ
ンサC1 の他端と共にオペアンプ53のプラス入力端子に
接続される。このオペアンプ53は負帰還接続されてお
り、その出力端子が上記アナログスイッチ52を介して、
一端を接地したコンデンサC2 の他端と共にオペアンプ
54のプラス入力端子に接続される。このオペアンプ54も
また負帰還接続されており、その出力端子から得られる
信号が遅延した信号として次段のローパスフィルタ32へ
出力されるものである。
【0030】
【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、第1
及び第2の2つの無指向性マイクロホンを音響的に時間
差が生じるように配置し、同一の音声信号が第1の無指
向性マイクロホンから先に入力された場合には当該音声
信号を増幅し且つ第2の無指向性マイクロホンから先に
入力された場合には当該音声信号を減衰するべく信号処
理を行なうようにしたので、2つの無指向性マイクロホ
ン間の距離による時間差を利用して音声入力装置に指向
性を持たせることにより周囲の騒音をキャンセルするこ
とができる。
【0031】また本発明は、第1と第2の2つの無指向
性マイクロホンを音響的に時間差が生じるように配置
し、第2の無指向性マイクロホンから入力された音声信
号を遅延した上で位相反転し、この位相反転された第2
の無指向性マイクロホンからの音声信号と上記第1の無
指向性マイクロホンからの音声信号とを加算増幅するよ
うにしたので、2つの無指向性マイクロホン間の距離に
よる時間差を利用して通信機の送話装置に指向性を持た
せることにより周囲の騒音をキャンセルすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る回路構成を示すブロッ
ク図。
【図2】本発明の一実施例に係る動作を説明する図。
【図3】本発明の一実施例に係る動作を説明する図。
【図4】図1の遅延回路の具体構成例を示す図。
【図5】図1の第1のマイクロホン及び第2のマイクロ
ホンの実装例を示す断面図。
【図6】従来の携帯型電話機における送話部のマイクロ
ホンの実装例を示す断面図。
【符号の説明】
11,41…筺体、12…マイクロホン、13,42,43…導音
孔、21…第1のマイクロホン、22…第2のマイクロホ
ン、23,29…増幅器、24,30…ハイパスフィルタ(HP
F)、25,32…ローパスフィルタ(LPF)、26,53,
54…オペアンプ、27,28,51,52…アナログスイッチ、
31…遅延回路、33…反転回路、34…加算増幅器。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 音響的に時間差が生じるように配置され
    た第1及び第2の無指向性マイクロホンと、 これら2つの無指向性マイクロホンにそれぞれ接続さ
    れ、同一の音声信号が第1の無指向性マイクロホンから
    先に入力された場合には当該音声信号を増幅し且つ第2
    の無指向性マイクロホンから先に入力された場合には当
    該音声信号を減衰させる信号処理手段とを備えたことを
    特徴とする音声入力装置。
  2. 【請求項2】 上記信号処理手段は、前記第2の無指向
    性マイクロホンに接続された遅延手段と、この遅延手段
    により遅延された音声信号の位相を反転する位相反転手
    段と、この位相反転手段により位相反転された第2の無
    指向性マイクロホンからの音声信号と第1の無指向性マ
    イクロホンからの音声信号とを加算増幅する加算増幅手
    段とを有することを特徴とする請求項1記載の音声入力
    装置。
  3. 【請求項3】 前記遅延手段の遅延時間は、前記2つの
    無指向性マイクロホン間で生じる音響的時間差と実質的
    に同一の値に設定されることを特徴とする請求項2記載
    の音声入力装置。
  4. 【請求項4】 第1の無指向性マイクロホンと、 この第1の無指向性マイクロホンとは音響的に時間差が
    生じるように配置された第2の無指向性マイクロホン
    と、 この第2の無指向性マイクロホンから入力された音声信
    号を遅延する遅延手段と、 この遅延手段により遅延された音声信号の位相を反転す
    る位相反転手段と、 この位相反転手段により位相反転された第2の無指向性
    マイクロホンからの音声信号と上記第1の無指向性マイ
    クロホンからの音声信号とを加算増幅する加算増幅手段
    とを備えたことを特徴とする通信機の送話装置。
  5. 【請求項5】 前記遅延手段の遅延時間は、前記2つの
    無指向性マイクロホンの間で生じる音響的時間差と実質
    的に同一の値に設定されることを特徴とする請求項4記
    載の通信機の送話装置。
  6. 【請求項6】 前記第1の無指向性マイクロホンのみを
    単独で使用するか、あるいは前記第1及び第2の無指向
    性マイクロホンを併用するかを切換制御する切換制御手
    段を有したことを特徴とする請求項4あるいは請求項5
    記載の通信機の送話装置。
  7. 【請求項7】 前記切換制御手段は、前記第1の無指向
    性マイクロホンの単独使用時と、前記第1及び第2の無
    指向性マイクロホンを併用時とで前記加算増幅手段の増
    幅率を切換えることを特徴とする請求項6記載の通信機
    の送話装置。
JP7475392A 1992-03-30 1992-03-30 音声入力装置及び送話装置 Pending JPH05284588A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2227034A1 (en) 2009-03-03 2010-09-08 Funai Electric Co., Ltd. Microphone unit
US8422715B2 (en) 2009-03-09 2013-04-16 Funai Electric Co., Ltd. Microphone unit
JP2013211738A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 音処理システム、音処理方法、音処理装置、プログラム、及び記録媒体
JP2014143763A (ja) * 2014-05-12 2014-08-07 Kyocera Corp 携帯通信端末

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