JPH03127598A

JPH03127598A - 収音装置

Info

Publication number: JPH03127598A
Application number: JP1266909A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ibaraki; 茨木　悟; Hiromoto Furukawa; 博基古川; Takeo Kanamori; 丈郎金森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1991-05-30
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2684792B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ハンズフリー通話型の自動車電話やテレビ電
話に用いる、高騒音下でも明瞭な音声収音のできる収音
装置に関するものである。

従来の技術近年、自動車電話のようなハンズフリー通話型の通話装
置が普及してきている。これ等のハンズフリー通話型の
通話装置では、高騒音下でも明瞭な通話が行なえるよう
、雑音除去機能を有した収音装置が使用されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来のハンズフリー
通話用の収音装置の一例について説明する。

第８図は従来のハンズフリー通話用の収音装置のブロツ
ク図を示すものである。

第８図において、８１は話者方向に正面軸を向けて設置
した指向性のマイクロホン、８２は３００〜５０〇七の
間でカットオフ周波数を可変できるハイパスフィルタで
ある。第９図は第８図のマイクロホン８Ｉの出力のスペ
クトルであり、９工は通常の使用環境で収音した周囲騒
音の長時間平均スペクトル、９２は遮音室で収音した音
声の長時間平均スペクトルである。

ハンズフリー通話では話者とマイクロホンの距離が長く
なるため、マイクロホンに入射する話者音声の音圧レベ
ルが小さくなる。そのため、第９図に示すように騒音ス
ペクトル９１と音声スペクトル９２のレベル差が小さく
なってしまう。

周波数が低くなるほど遮音や吸音が困雑になる。

そのため、騒音成分は低域に集中する。また低域になる
ほどマイクロホンの指向性が悪化することが多く、後方
や側方からの騒音も収音してしまう。

以上の理由により、騒音スペクトル９１は低域になるほ
どレヘルが高くなる。

その結果、低域ＯこなるほどＳ／Ｎが悪化し、マイクロ
ホン９１の出力そのままでは明瞭度が極めて悪くなる。

そこで第９図の従来例では、ハイパスフィルタ８２でＳ
／Ｎの悪い低域周波数成分を除去し明瞭度を確保してい
る。一般に、音声通信Ｇこは最低限３００）＆〜３ｋＨ
ｚの帯域を伝送する必要があるといわれている。ハイパ
スフィルタ８２のカットオフ周波数が３００　Ｈｚ以下
の場合には音質をさ８よと劣化させることなく雑音除去
が可能である。カットオフ周波数を３００　Ｈｚ以上に
高めると音質の悪化は目だってくる。高騒音下では、音
質を多少犠牲にしても雑音除去を行なった方が通話が良
くなるため５００Ｈｚ程度にカットオフ周波数を設定す
ることが多い。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記のような構成では、音声の低域成分
が脱落するため音質が悪化するという問題点を有してい
た。

本発明は上記問題点に鑑み、高騒音下でも高音質で了解
度に優れる収音のできる収音装置を提供するものである
。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明の収音装置は、話者
前方の比較的話者から離れた位置に設置した主マイクロ
ホンと、話者の側方や後方の比較的話者に近い位置に設
置した副マイクロホンと、前記主マイクロホンの出力の
高域成分を取り出すハイパスフィルタと、前記副マイク
ロホンの出力の低域成分を取り出すローパスフィルタと
、前記ハイパスフィルタの出力と前記ローパスフィルタ
の出力とを加算して外部に出力する加算器とから構成し
たものである。

低域成分レヘルと高域成分レベルのバランスのとれた、
優れた音質での収音を可能にするためには、主マイクロ
ホンの出力レヘルと副マイクロホン出力レベルとが等し
くなるように副マイクロホンの感度を自動的に調整する
感度調整部を備えろとよい。

ローパスフィルタと加算器との間に雑音除去部を備える
と、さらによい雑音除去効果が得られる。

雑音除去部は、副マイクレベル検出器と、減衰器と、減
衰量制御器とで構成してもよい。また、帯域分割フィル
タと、分割された帯域毎に設けたレヘル検出器と、帯域
毎に設けた減衰器と、この減衰器の出力を加算する低域
加算器と、減衰量制御器とで雑音除去部を構成してもよ
い。

副マイクロホンの取り付けは、話者の座席の背もたれの
上部や、話者の口元の高さの話者の背後の壁や、話者の
頭上の天井に取り付けるのが好ましい。

作用本発明は、話者からマイクロホンを５０ｃｍ〜１ｍ離し
て話者の正面から収音する通常のハンズフリー通話の収
音では騒音のために低域で満足すべきＳ／用が得られな
いこと、話者の側面や背後であれば話者にかなり近接し
てマイクロホンを設置して収音レベルを高められること
、話者の側面や背後からの収音でも高域の周波数特性は
悪化するが低域は十分に収音できるという事実に着目し
たものである。

本発明は上記した構成で、収音レベルの高い副マイクロ
ホンから低域成分を取り出し、周波数特性の良い主マイ
クロホンから高域成分を取り出し、この２つの成分を台
底して出力としており、Ｓ／用にも周波数特性にも優れ
る収音装置を実現している。

また、副マイクロホンに自動感度調整部を設けて自動的
に収音レベルを調整する機能を付加することにより、話
者と副マイクロホンとの間の距離が変化しても副マイク
ロホンの収音レベルと主マイクロホンの収音レベルとを
一致させることができる。その結果、話者の姿勢が変化
しても常に低域と高域のレヘルハランスの良い、自然で
明瞭な音声が出力できる収音装置が実現できる。

さらに、低域成分にのみ雑音除去を実施し、高域成分は
雑音除去処理を行なわずにそのまま出力する構成とする
ことにより、明瞭度や自然性を劣化させずに雑音を効果
的に除去している。

副マイクロホンを、話者の座席の背もたれの上部や、話
者の口元の高さの話者の背後の壁や、話者の頭上の天井
に取り付けることにより、話者に意識させることなく副
マイクロホンを話者に近接させることが可能となる。

実施例以下本発明の一実施例の収音装置について、図面を参照
しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における収音装置のブロック
図を示すものである。第１図において、１）は主マイク
ロホン、１２は副マイクロホン、１３はハイパスフィル
タ、１４は感度調整器、１５はローパスフィルタ、１６
は加算器である。

以上のように構成された収音装置について以下その動作
を説明する。

話者の音声は主マイクロホン１）と副マイクロホン１２
の両方で収音される。主マイクロホン１）の出力はハイ
パスフィルタ１３で高域成分だけが取り出され加算器１
６に入力される。副マイクロホン１２の出力は感度調整
器１４でレベルを調整され、ローパスフィルタ１５で低
域成分を取り出されて加算器１６に導かれる。加算２Ｓ
１６で高域成分と低域成分が加算されて外部出力となる
。

話者の正面に話者と離して設置した主マイクロホン１）
で収音した音声は、従来例で説明したように低域のＳ／
用が悪い。話者の背後に話者に近接して設置した副マイ
クロホン１２で収音した音声は、話者の回折で高域特性
が乱れ音質面では好ましくないが、入射する話者音声レ
ベルが高くなるためＳ／用には優れる。

まず、距離差による主マイクロホン１）とのレベル差を
補正するため、副マイクロホン１２の出力は感度調整器
１４でレベル調整される。レベル調整後の副マイクロホ
ン出力は、ローパスフィルタ１５で周波数特性の悪い高
域成分が除去され、周波数特性にもＳ／Ｈにも優れる低
域成分だけが取り出される。一方、主マイクロホン１）
の出力はハイパスフィルタ１３でＳ／用の悪い低域成分
を除去され、周波数特性にもＳ／用にも優れる高域成分
のみが取り出される。このハイパスフィルタ１３からの
高域成分とローパスフィルタ１５からの低域成分が加算
器１６で加算され、すべての周波数帯域にわたって周波
数特性もＳ／用にも優れる出力が加算器１６から外部に
出力される。

主マイクロホンとしては騒音や反射音の混入の少ない単
一指向性マイクロホンを使用するのが一般的であるが、
直線配列型マイクロホンやライン型マイクロホンのよう
な超指向性マイクロホンの使用すればＳ／用をさらに向
上させることができる。

以上のように、本実施例によれば、主マイクロホン１）
は、副マイクロホン１２と、感度調整器１４と、ローパ
スフィルタ１５と、ハイパスフィルタ１３と、加算器１
６を設けて、高域成分は主マイクロホン１）で収音し、
低域成分は副マイクロホン１２で収音することにより、
Ｓ／用の良いハンズフリー通話を行なうことができる。

主マイクロホン１）は話者から離して設置し、副マイク
ロホン１２は話者の側方や後方に設置するため、両方の
マイクロホンとも話者の動きの妨げにはならずハンズフ
リー通話性を損なうことはない。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第２図は本発明の第２の実施例を示す収音装置のブロッ
ク図である。第２図において、２０は自動感度調整部で
あり、それ以外は第１図の実施例の構成と同様である。

２１は主マイクレベル検ｔｌ、２２は副マイクレベル検
出器、２３は減衰量制御器、２４は減衰器である。

以上のように構成された第２図の収音装置について、以
下その動作を説明する。

主マイクレベル検出器２１では主マイクロホンｌｌで収
音した音声レベルを検出する。副マイクレベル検出器２
２では副マイクロホン１２で収音した音声レベルを検出
する。減衰量制御部２３では主マイクレベル検出器２１
の出力と副マイクレベル検出器２２の出力を比較し、ハ
イパスフィルタ１３とローパスフィルタ１５の人力レベ
ルが等しくなるよう減衰器２４の減衰量を制ｆ：ｆｌｌ
する。その後は第１の実施例と同様、ハイパスフィルタ
１３で主マイクロホンの高域成分を取り出し、ローパス
フィルタ１５で副マイクロホンの低域成分を取り出し、
加算２Ｓ１６で両者を加算して外部に出力する。

主マイクロホン（１は話者から離れて設置しているため
話者が多少姿勢を変化させても収音レベルは殆ど変化し
ないが、副マイクロホン１２の収音レヘルは話者の姿勢
の変化により大きく変化する。

したがって、第１図に示す第１の実施例では、話者位置
が変化した時に音質まで変化してしようが、第２図の実
施例では音質の変化は起こらない。

以上のように、本実施例では自動感度調整部２０を設け
て副マイクロホン１２の感度を自動調整する機能を付加
することにより、話者の姿勢の変化による音質の変化を
防止することができる。話者の姿勢が変化しても常に最
高音質での収音が可能となる。

以下本発明の第３の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第３図は本発明の第３の実施例を示す収音装置のブロッ
ク図である。第３図において、３０は雑音除去部、３１
はレベル検出器、３２は減衰量制御器、３３は減衰器で
あり、それ以外は第１図の実施例の構成と同様なもので
ある。

以上のように構成された第３図の収音装置について、以
下その動作を説明する。

レベル検出器３１ではローパスフィルタ１５の出力レベ
ルを検出する。減衰量制御器３２ではレベル検出器３１
の出力が小さい時は減衰器３２の減衰量を大きく、レベ
ル検出器３１の出力は大きい時は減衰器３２、の減衰量
を小さく制御する。このように制御された低域成分が加
算器１６で高域成分と加算されて外部に出力される。

第１図の実施例でもかなりＳ／Ｎの良い収音が可能であ
るが、さらに高騒音下での使用ではＳ／Ｎが不足する。

前述したように騒音は低域が主体である。そこで低域成
分だけに電気的な雑音除去処理を施せば高騒音下でも十
分な通話性能を確保できるようになる。騒音が低域主体
であるため、高域成分での雑音除去の必要性は低い。さ
らに通話の了解度は高域成分の伝送特性に大きく影響さ
れるため、高域成分での雑音除去の誤動作は通話の了解
度を大幅に低下させる。このため、本実施例のように低
域成分だけに雑音除去を施した方が得策である。

以上のように、本実施例では雑音除去部３０を設けて低
域成分で雑音除去を行なえば、副マイクロホン１２を使
用したことと相まって第１図の実施例以上のＳ／Ｎの高
い収音が可能となる。

以下本発明の第４の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第４図は本発明の第４の実施例を示す収音装置のブロッ
ク図である。第４図において、４０は雑音除去部、４１
は帯域分割フィルタ、４２はレベル検出器、４３は減衰
量制御器、４４は減衰器、４５は低域加算器であり、そ
れ以外は第１図の実施例の構成と同様なものである。

以上のように構成された第４図の収音装置について、以
下その動作を説明する。

帯域分割フィルタ４１で副マイクロホン■２の低域成分
を複数の帯域成分に分割する。帯域毎に設けたレベル検
出器４２で帯域毎の出力レベルを検出する。減衰量制御
器４３では帯域毎に設けたレベル検出器４２の出力から
帯域毎に設けた減衰器４４の減衰量を決定する。レベル
検出器４２の出力が小さい時は減衰器４４の減衰量を大
きく、レベル検出器４２の出力が大きい時は減衰器４４
の減衰量を小さく制御する。このように制御された複数
の帯域成分が低域加算器４５で加算されて加算器１６に
低域成分として出力される。この低域成分が加算器１６
で高域成分と加算されて外部に出力される。

このような構成とすることにより、Ｓ／Ｎの悪い周波数
帯域でのみ雑音除去を行なわせ、Ｓ／Ｎの良い周波数帯
域での雑音除去を禁止することができる。そのため、音
声成分の欠落を少なくして、騒音成分だけを効率的に除
去する雑音除去が可能となり、話者の了解度が向上する
。

以上のように、本実施例では雑音除去部４０を設けて低
域成分を複数の帯域に分割してそれぞれの帯域で雑音除
去を行なうことにより、第３図の実施例以上の了解度で
の収音が可能となる。

次にマイクロホンの取付位置に関する実施例を示す。

以下本発明の第５の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第５図は本発明の第５の実施例を示すハンズフリー通話
装置の外観図である。第５図ではハンズフリー通話型の
テレビ電話端末の例を示している。

第５図において、５１は主マイクロホン、５２は副マイ
クロホンである。主マイクロホン５■は話者の正面の５
０ｃｎ＋−１ｍ程度の位置に設置され、副マイクロホン
５２は話者の座席の背もたれの上部に取り付けられてお
り、主マイクロホン５１と副マイクロホン５２とも、話
者の姿勢や手の動きの妨げとはならずハンズフリー通話
性に優れたマイクロホン配置である。主マイクロホン５
１と話者の間を遮るものがないため主マイクロホン５１
で話者の音声を高音質で収音できる。また副マイクロホ
ン５２が話者の口に近いため話者の音声が高レベルで入
射し、低域成分を高Ｓ／Ｎで収音できる。

以下本発明の第６の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第６図は本発明の第６の実施例を示すハンズフリー通話
装置の外観図である。

第６図において、６１は主マイクロホン、６２は副マイ
クロホンである。主マイクロホン６１は第５図の実施例
と同様、話者の正面の５０ｃｍ−１ｍ程度の位置に設置
されているが、副マイクロホン６２は話者の背後の壁に
、話者の口の高さに取り付けられている。

第５図の実施例では座席の加工や配線工事が必要である
ため家庭やオフィスでは使用しにくいが、本実施例のよ
うに壁に取り付ける方式であれば設定が極めて簡単にな
り、家庭やオフィスでも容易に設置できるようになる。

以下本発明の第７の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第７図は本発明の第７の実施例を示すハンズフリー通話
装置の外観図である。

第７図において、７１は主マイクロホン、７２は副マイ
クロホンである。主マイクロホン７１は第５図。

第６図の実施例と同様、話者の正面の５０ｃｍ〜１ｍ程
度の位置に設置されているが、副マイクロホンは話者の
頭上の天井に取り付けられている。

室内のレイアウト上の制約で第６図のマイクロホン配置
が不可能な場合には、本実施例の採用が望ましい。天井
が高い場合には懸架具を用いる必要がある。昇降式の懸
架具を用いればさらに便利に使用できる。

発明の効果以上のように本発明は、話者前方の比較的話者から離れ
た位置に設置した高域音声成分収音用の主マイクロホン
と、話者の側方や後方の比較的話者に近い位置に設置し
た低域音声成分収音用の副マイクロホンと、主マイクロ
ホンの出力の高域成分を取り出すハイパスフィルタと、
副マイクロホンの出力の低域成分を取り出すローバスフ
ィルタと、ハイパスフィルタの出力とローパスフィルタ
の出力とを加算して外部に出力する加算器を設けること
により、ハンズフリー通話においてもＳ／Ｎの良い収音
が可能となる。

また、自動感度調整器を設けることにより、話者の姿勢
が変化した時の音質の変化を防止することができ、雑音
除去部を設けることにより、了解度を損なうことなく雑
音除去が可能となり、Ｓ／Ｎがさらに向上する。

さらに、本発明は副マイクロホンを座席の背もたれの上
部に取り付けることにより、話者の動きを妨げることな
く副マイクロホンを話者に近づけることができる。

また、副マイクロホンを話者の背後の壁に、話者の口の
高さに取り付けることにより、副マイクロホンを簡単に
設置できるようになる。

また、副マイクロホンを話者の頭上の天井に取り付ける
ことにより、さらに取り付けの自由度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における収音装置のブロ
ック図、第２図は本発明の第２の実施例における収音装
置のブロック図、第３図は本発明の第３の実施例におけ
る収音装置のブロック図、第４図は本発明の第４の実施
例における収音装置のブロック図、第５図は本発明の第
５の実施例における収音装置のマイクロホン取り付は状
態の外観図、第６図は本発明の第６の実施例における収
音装置のマイクロホン取り付は状態の外観図、第７図は
本発明の第７の実施例における収音装置のマイクロホン
取り付は状態の外観図、第８図は従来の収音装置のブロ
ック図、第９図は第８図のマイクロホンの出力信号の周
波数特性図である。１）・・・・・・主マイクロホン、１２・・・・・・副
マイクロホン、１３・・・・・・ハイパスフィルタ、１
４・・・・・・感度調整器、１５・・・・・・ローパス
フィルタ、１６・・・・・・加算器、２０・・・・・・
自動感度調整部、３０．４０・・・・・・雑音除去部、
５１．６１゜７１・・・・・・主マイクロホン、５２．
６２．７２・・・・・・副マイクロホン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）話者前方の比較的話者から離れた位置に設置した
高域音声成分収音用の主マイクロホンと、話者の側方も
しくは後方の比較的話者に近い位置に設置した低域音声
成分収音用の副マイクロホンと、前記主マイクロホンの
出力の高域成分を取り出すハイパスフィルタと、前記副
マイクロホンの出力の低域成分を取り出すローパスフィ
ルタと、前記ハイパスフィルタの出力と前記ローパスフ
ィルタの出力とを加算して外部に出力する加算器とを備
えたことを特徴とする収音装置。
（２）主マイクロホンの出力レベルと副マイクロホンの
出力レベルとが等しくなるように副マイクロホンの感度
を自動的に調整する感度調整部を備えたことを特徴とす
る請求項（１）記載の収音装置。
（３）ローパスフィルタと加算器の間に、雑音除去部を
備えたことを特徴とする請求項（１）または（２）記載
の収音装置。
（４）副マイクロホンが、話者の座席の背もたれの上部
に取り付けられたことを特徴とする請求項（１）または
（２）または（３）のいずれかに記載の収音装置。
（５）副マイクロホンが、話者の背後の壁に話者の口の
高さに取り付けられたことを特徴とする請求項（１）ま
たは（２）または（３）のいずれかに記載の収音装置。
（６）副マイクロホンが、話者の頭上の天井に取り付け
られたことを特徴とする請求項（１）または（２）また
は（３）のいずれかに記載の収音装置。