JPH06153289A

JPH06153289A - 音声入出力装置

Info

Publication number: JPH06153289A
Application number: JP4321246A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Okubo; 仁大久保; Toru Sasaki; 徹佐々木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-11-05
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1994-05-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】音声入出力装置において、スピーカからマイ
クロホンに飛び込む音声を、収音出力音声信号からはキ
ャンセルするに当たって、スピーカ及びマイクロホンの
配置の自由度を大きくする。【構成】スピーカ３１と、第１のマイクロホン１１
と、第２のマイクロホン２１とを共通の筐体に装着す
る。第１及び第２のマイクロホン１１及び２１の、スピ
ーカ３１の再生音に対する伝達特性を一致させる補正手
段を設ける。スピーカ３１に対する伝達特性が等しくさ
れた第１及び第２のマイクロホン１１及び２１の出力を
合成する合成手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばテレビ会議シ
ステムやいわゆるハンズフリー電話などの端末装置に使
用して好適な音声入出力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビ会議システムやハンズフリー電話
などの双方向同時通話装置は、ハンズフリーで、両手が
空いているので、通話中でも筆記や他の作業ができるな
ど非常に便利である。

【０００３】しかし、ヘッドセット型のように受話器を
耳に付けるわけではないので、スピーカから放射する音
量を適度に大きくしなければならない。また、同様に、
送話器が話者の口許に位置するわけではないため、マイ
クロホンの受音感度も高くしなければならない。そのた
めに、送話者の声のレベルよりもスピーカからの受話信
号のレベルのほうが大きくなりがちであり、相手もその
両方を混合して聞かされるために非常に聞きづらい通話
状態になることになる。さらに、通話状態でのループゲ
インが大きくなっている場合には、ハウリングを生じる
こともある。

【０００４】以上のような通話装置に限らず、音声入出
力装置では、一般に、スピーカとマイクロホンとの設置
位置が近いと、スピーカから放音された音声がマイクロ
ホンで収音されて、上記のような欠点を生じるため、ス
ピーカとマイクロホンとは離して設置するようにしてい
る。しかしながら、スピーカとマイクロホンとを離して
設置するようにする場合には、装置が大型のシステム構
成となってしまう。

【０００５】そこで、マイクロホンを２個用いて、スピ
ーカからの音声を、マイクロホン出力音声から除去する
音声入出力装置が提案されている。すなわち、この図１
３に示すように、矢印ＡＲで示す収音したい希望音声の
到来方向に対して、２個の無指向性のマイクロホン１１
及び２１とスピーカ３１とを１個の筐体において、直線
上に配置し、かつ、スピーカ３１を２個のマイクロホン
１１と２１の中間の位置に配置する。そして、この場
合、スピーカ３１とマイクロホン１１との距離及びスピ
ーカ３１とマイクロホン２１との距離が、互いに等しい
距離ｄｏとなるように配置する。

【０００６】そして、マイクロホン１１の出力信号をマ
イクアンプ１２を介して減算回路１３に供給すると共
に、マイクロホン２１の出力信号をマイクアンプ２２を
介して減算回路１３に供給し、この減算回路１３でアン
プ１２からのマイクロホン１１の出力からアンプ２２か
らのマイクロホン２１の出力を減算する演算を行い、こ
の減算回路１３の減算出力を出力端子１４に導出する。

【０００７】このような構成によれば、マイクロホン１
１及び２１で収音した音声中のスピーカ３１からの音声
は、マイクロホン１１及び２１が、共にスピーカ３１か
ら等距離ｄｏだけ離れた位置に配置されているので、減
算回路１３において、互いにキャンセルされる。一方、
矢印ＡＲの方向から到来する希望音声に対しては、マイ
クロホン２１の入力時刻が、マイクロホン１１の入力時
刻よりも、距離２ｄｏの分だけ遅延したものとなる。こ
のため、希望音声は、減算回路１３でキャンセルされる
ことはなく、出力端子１４に得られる。

【０００８】この図１３の例によれば、スピーカとマイ
クロホンとを１つの筐体に組み込むことが可能であり、
小型の音声入出力装置を実現できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
の例の場合には、２個のマイクロホン１１，２１をスピ
ーカ３１から等距離に配置しなければならず、設計の自
由度が少ない。また、実際の使用状態では、周囲の環境
の影響を受けて、スピーカ３１からの音声の各マイクロ
ホン１１，２１に対する伝達特性が変わることがある
が、その実際の使用環境の影響を除去することはでき
ず、このため、出力端１４に導出される音声信号中のス
ピーカ３１からの音声信号成分の低減量が少なくなって
しまう。

【００１０】この発明は、以上の点に鑑み、マイクロホ
ンとスピーカの配置の自由度が大きい、小型の音声入出
力装置を提供することを目的とする。また、この発明
は、マイクロホンで収音した音声信号中のスピーカから
の音声信号成分の低減量を大きくすることができる音声
入出力装置を提供することを目的とする。さらに、この
発明は、実際の使用環境に合わせて、前記スピーカから
の音声信号成分を十分に低減することができる音声入出
力装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明による音声入出力装置は、例えば図１のよ
うに構成する。なお、図１において、図１３の例と同様
の部分には、同一符号を付与している。図１において、
第１のマイクロホン１１と、第２のマイクロホン２１
と、スピーカ３１とは共通の筐体に装着されている。こ
の場合、第１及び第２のマイクロホン１１，２１及びス
ピーカ３１の筐体への装着位置は、任意であるが、第１
及び第２のマイクロホン１１，２１は、スピーカ３１の
再生音を収音し得る位置であって、少なくとも第１及び
第２のマイクロホンの一方は、希望入力音声を収音し得
る位置に装着されている。

【００１２】そして、第２のマイクロホン２１の出力信
号がアンプ２２を介して合成回路１３に供給されると共
に、第１のマイクロホン１１の出力がアンプ１２を介し
て伝達特性補正回路１５に供給される。この補正回路１
５では、第１のマイクロホン１１のスピーカ３１の再生
音に対する伝達特性を、第２のマイクロホン２１のスピ
ーカの再生音に対する伝達特性と一致するように補正す
る。この補正回路１５の出力は合成回路１３に供給され
る。

【００１３】合成回路１３では、スピーカ３１に対する
伝達特性が等しくされた第１及び第２のマイクロホン１
１，２１の２つの出力の減算を行う。

【００１４】

【作用】上記のこの発明の構成によれば、スピーカ３１
に対する第１及び第２のマイクロホン１１及び２１の位
置が任意の位置であっても、補正回路１５により、合成
回路１３で合成されるスピーカ３１からの音声に対する
第１及び第２のマイクロホン１１及び２１の出力の伝達
特性が等しくなるようにされる。したがって、合成回路
１３で、第１及び第２のマイクロホンの出力が減算され
ると、その合成出力音声信号としては、スピーカ３１か
らの音声信号成分がキャンセルされて、十分に低減され
たものが得られる。

【００１５】補正回路１５の特性を、実際の使用環境に
おいて、調整することにより、実際の使用環境に合わせ
て合成出力音声信号中から十分にスピーカ３１からの音
声信号成分を低減ないし除去することができる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明による音声入出力装置を、前
述した双方向同時通話装置に適用した場合の実施例を、
図を参照しながら説明する。

【００１７】図２は、この発明による音声入出力装置の
一例のブロックで、前述例と同一部分には、同一符号を
付している。この例においては、第１及び第２のマイク
ロホン１１及び２１と、スピーカ３１とは、図１３の従
来例と同様に、スピーカ３１を両マイクロホン１１，２
１の間に配置する状態で、この例の場合には送話者の音
声入力方向ＡＲに沿って直線状に配列されるが、図１３
の従来例とは異なり、スピーカ３１と第１のマイクロホ
ン１１との距離ｄ１と、スピーカ３１と第２のマイクロ
ホン２１との距離ｄ２とは、等しくする必要はなく、任
意とすることができるる。図２の例の場合には、ｄ１＜
ｄ２とされている。

【００１８】図３は、この例の通話装置の筐体４０にお
ける、これらマイクロホン１１、２１及びスピーカ３１
の装着状態の例を説明するための図である。この場合、
筐体４０は、偏平薄形のいわゆる低背型のものとされて
いる。入力音声としての送話者の声は、図中、矢印ＡＲ
で示す方向から、この通話装置の筐体４０に対して入射
するように、この通話装置の筐体４０がテーブルなどの
上に載置されて使用される。

【００１９】この例の場合、第１及び第２のマイクロホ
ン１１及び２１は、この送話者からの音声と、スピーカ
３１からの音声を収音するように、全指向性（無指向
性）のマイクロホンで構成される。

【００２０】この例の通話装置は、電話回線Ｌを介して
会話の双方向同時送受信を行うものである。すなわち、
電話回路２０に対して電話回線Ｌが接続され、この電話
回線Ｌを介して相手側から送られて来る信号が、電話回
路２０を介して受話回路３２に供給されて、受話音声信
号が再生され、これが出力アンプ３３を介してスピーカ
３１に供給されて、このスピーカ３１から受話音声が放
音される。

【００２１】そして、送話者の声がマイクロホン１１及
び２１で収音され、以下に説明するようにして、スピー
カ３１からの音声信号が除去されて送話音声信号が形成
され、その送話音声信号が送話回路１６から、電話回路
２０を介して電話回線Ｌに送出され、相手方に伝送され
る。

【００２２】すなわち、マイクロホン１１の出力音声信
号は、アンプ１２を介して伝達特性補正回路１５０に供
給される。この伝達特性補正回路１５０は、この例で
は、遅延回路１５１と、ゲイン調整回路１５２で構成さ
れる。遅延回路１５１の遅延量は、音声信号が距離（ｄ
２−ｄ１）を伝播する時間とほぼ等しくされる。また、
ゲイン調整回路１５２のゲインは、マイクロホン１１と
２１との感度のばらつきを補正して、両出力のゲインが
等しくなるように調整される。

【００２３】したがって、この伝達特性補正回路１５０
からは、マイクロホン２１からの出力音声信号とほぼ等
しい伝達特性とされたマイクロホン１１の出力音声信号
が得られる。この補正回路１５０の出力信号は、減算回
路１３に供給されて、この信号からアンプ２２からのマ
イクロホン２１の出力音声信号が減算される。この減算
処理により、マイクロホン１１及び２１の出力信号の合
成出力信号から、スピーカ３１からの音声信号成分がキ
ャンセルされて低減ないし除去される。

【００２４】こうして、減算回路１３からは、送話者の
声のみが得られ、これが送信回路１６を介して電話回路
２０に供給され、電話回線Ｌを通じて通話の相手方に送
信される。

【００２５】この例の合成音声信号中のスピーカ３１か
らの音声の低減量を、従来例と比較して説明する。ここ
では、次のような実験を行った。先ず、スピーカ３１か
ら、周波数が１ｋＨｚの音声を放音するようにする。こ
の状態で、方向ＡＲから所定の音声を入力する。そし
て、ｄ１＝１０ｃｍとして、マイクロホン１１でスピー
カ３１からの音声及び入力音声を収音し、このマイクロ
ホン１１の出力信号の周波数特性を測定したところ、図
４に示すような結果が得られた。

【００２６】次に、図１２に示した従来において、ｄｏ
＝１０ｃｍとして、同様の条件で、マイクロホン１１及
び２１で音声を収音し、減算回路１３の出力信号の周波
数特性の測定をしたところ、図５に示すような結果が得
られた。図４と、図５の比較から合成出力信号からのス
ピーカ３１の１ｋＨｚの音声の低減量は、１８ｄＢであ
った。

【００２７】次に、図２の例において、ｄ１＝１０ｃ
ｍ、ｄ２＝１２ｃｍとして、同一の条件で実験を行い、
減算回路１３の出力信号の周波数特性の測定をしたとこ
ろ、図６に示すような結果が得られた。図４と、図６の
比較から合成出力信号からのスピーカ３１の１ｋＨｚの
音声の低減量は、２１ｄＢであることが判明した。すな
わち、図２の例の場合には、従来例に比べて、３ｄＢ、
低減量が大きい。

【００２８】なお、図２の例において、遅延回路１５１
を可変遅延回路で構成し、その遅延量と、ゲイン調整回
路１５２のゲインとを、通話装置の実際の使用環境にお
いて、調節することにより、さらに大きな低減量を得る
ことができる。

【００２９】また、以上の説明では、マイクロホン１１
及び２１は、共に無指向性マイクロホンを使用したが、
マイクロホン１１は、方向ＡＲを指向軸とする（方向Ａ
Ｒからの音声に最大感度を有する）単一指向性のマイク
ロホンで構成するようにしてもよい。また、マイクロホ
ン２１は、方向ＡＲとは逆方向を指向軸とする（方向Ａ
Ｒとは逆方向からの音声入力方向に対して最大感度を有
する）単一指向性のマイクロホンで構成するようにして
もよい。さらに、これら単一指向性のマイクロホンを実
現するに当たっては、２個の無指向性マイクロホンユニ
ットを用いて単一指向性を構成するようにすることもで
きる。

【００３０】次に、この発明による音声入出力装置の他
の例について以下に説明する。以下に説明する例におい
ては、伝達特性補正手段として適応雑音低減処理の考え
を使用するので、この例を説明する前に、適応雑音低減
処理について説明する。

【００３１】図７は、適応雑音低減処理システムの基本
的構成のブロック図で、１は主要入力端子、２は参照入
力端子であって、主要入力端子１を通じて入力された主
要入力信号は遅延回路３を介して合成回路４に供給され
る。遅延回路３は、主要入力端子１に入力される主要入
力信号と、参照入力端子２に入力される参照入力信号と
の間に時間遅延が無いとした場合に、適応フィルタ回路
５での時間遅延分を補正するためのものであり、この遅
延回路３は設けなくてもよい。

【００３２】そして、参照入力端子２を通じて入力され
た信号は適応フィルタ回路５を介して合成回路４に供給
され、遅延回路３からの信号から減算される。そして、
この合成回路４の出力は、適応フィルタ回路５に帰還さ
れると共に、出力端子６に導出される。

【００３３】この雑音低減装置においては、主要入力端
子１には、希望信号ｓと、これと無相関の雑音ｎ0 とが
加算されたものが入力される。一方、参照入力端子２に
は、雑音ｎ1 が入力される。この参照入力の雑音ｎ1
は、希望信号とは無相関であるが、雑音ｎ0 とは相関が
あるようにされる。

【００３４】適応フィルタ回路５は、参照入力雑音ｎ1
をフィルタリングして、雑音ｎ0 に近似する信号、すな
わち、雑音ｎ0 と同相、等振幅の信号ｙを出力する。こ
の適応フィルタ回路５の出力信号として、雑音ｎ0 と逆
相、等振幅の信号−ｙを得るようにすることもできる。
合成回路４では、遅延回路３の出力信号から適応フィル
タ回路５の出力信号を減算（出力信号が、雑音ｎ0 と逆
相の信号−ｙの場合には加算）する処理が行なわれる。

【００３５】適応フィルタ回路５における適応のアルゴ
リズムは、合成回路４の出力である減算出力（残差出
力）ｅを最小にするように働く。すなわち、今、ｓ，ｎ
0 ，ｎ1 ，ｙが統計的に定常であり、平均値が０である
と仮定すると残差出力ｅは、ｅ＝ｓ＋ｎ0 −ｙとなる。これを二乗したものの期待値は、ｓがｎ0 と、
また、ｙと無相関であるから、Ｅ［ｅ²］＝Ｅ［ｓ²］＋Ｅ［（ｎ0 −ｙ）²］＋２Ｅ［ｓ（ｎ0 −ｙ）］＝Ｅ［ｓ²］＋Ｅ［（ｎ0 −ｙ）²］となる。適応フィルタ回路５が収束するものとすれば、
適応フィルタ回路５は、Ｅ［ｅ²］が最小になるように
調整されるものである。このとき、Ｅ［ｓ²］は影響を
受けないので、Ｅmin ［ｅ²］＝Ｅ［ｓ²］＋Ｅmin ［（ｎ0 −
ｙ）²］となる。すなわち、Ｅ［ｅ²］が最小化されることによ
ってＥ［（ｎ0 −ｙ）²］が最小化され、適応フィルタ
回路５の出力ｙは、雑音ｎ0 の推定量になる。そして、
合成回路４からの出力の期待値は、希望信号ｓのみとな
る。すなわち、適応フィルタ回路５を調整して全出力パ
ワーを最小化することは、減算出力ｅが、希望音声信号
ｓの最小二乗推定値になることに等しい。

【００３６】残差出力ｅは、一般に、信号ｓに多少の雑
音が残ったものとなるが、出力雑音は、ｎ0 −ｙで与え
られるから、Ｅ［（ｎ0 −ｙ）²］を最小化すること
は、出力の信号対雑音比を最大化することに等しい。

【００３７】なお、適応フィルタ回路５はアナログ信号
で実現する場合とデジタル信号処理回路で実現する場合
の、いずれでも可能である。適応フィルタ回路５を、デ
ジタルフィルタを用いて実現した場合の例を図８に示
す。この例は、適応のアルゴリズムとして、いわゆるＬ
ＭＳ（最小平均自乗）法を使用した場合の例である。

【００３８】図８に示すように、この例では、ＦＩＲフ
ィルタ型の適応線形結合器３００を使用する。これは、
それぞれ単位サンプリング時間の遅延時間Ｚ^-1を有する
複数個の遅延素子ＤＬ１，ＤＬ２，……ＤＬｍ（ｍは正
の整数）と、入力雑音ｎ1 及び各遅延素子ＤＬ１，ＤＬ
２，…，ＤＬｍの出力信号と加重係数との掛け算を行う
加重回路ＭＸ０，ＭＸ１，ＭＸ２，…，ＭＸｍと、加重
回路ＭＸ０〜ＭＸｍの出力を加算する加算回路３１０を
備える。加算回路３１０の出力はｙ（あるいは−ｙ）で
ある。

【００３９】加重回路ＭＸ０〜ＭＸｍに供給する加重係
数は、例えばマイクロコンピュータからなるＬＭＳ演算
回路３２０で、合成回路４からの残差信号ｅに基づいて
形成される。このＬＭＳ演算回路３２０で実行されるア
ルゴリズムは、次のようになる。

【００４０】今、時刻k における入力ベクトルＸ_kを、
図８にも示すように、Ｘ_k＝［ｘ_0k ｘ_1k ｘ_2k ・・・ｘ_mk］^T とし、出力をｙ_k、加重係数をｗ_jk（j=0,1,2,…m ）と
すると、入出力の関係は、次の数１に示すようになる。

【００４１】

【数１】そして、時刻k における加重ベクトルＷ_kを、Ｗ_k＝［ｗ_0k ｗ_1k ｗ_2k ・・・ｗ_mk］^T と定義すれば、入出力関係は、ｙ_k＝Ｘ_k ^T・Ｗ_k で与えられる。ここで、希望の応答をｄ_kとすれば、残
差ｅ_kは次のように表される。ｅ_k＝ｄ_k−ｙ_k ＝ｄ_k−Ｘ_k ^T・Ｗ_k ＬＭＳ法では、加重ベクトルの更新を、Ｗ_k+1＝Ｗ_k＋２μ・ｅ_k・Ｘ_k ……（ａ）なる式により順次行っていく。ここで、μは適応の速度
と安定性を決める利得因子（ステップゲイン）である。

【００４２】次に、以上説明した適応雑音低減処理を伝
達特性の補正のために使用したこの発明による音声入出
力装置を、通話装置に適用した場合の一実施例のブロッ
ク図を図９に示す。この例では、適応フィルタ回路とし
ては、デジタルフィルタを用いたものが使用され、合成
回路４は、減算回路１３に対応する。

【００４３】この例において、マイクロホン１１，２１
と、スピーカ３１の筐体４０への配置位置関係は、図２
の例と全く同様にされるが、図１０に示すように、マイ
クロホン１１は、全指向性（無指向性）とされ、マイク
ロホン２１は、方向ＡＲからの音声に対する感度が小さ
い単一指向性のものが使用される。

【００４４】そして、この例においては、アンプ１２を
通じたマイクロホン１１の出力音声信号は、Ａ／Ｄコン
バータ１７に供給されて、デジタル信号に変換され、遅
延回路１８を介して減算回路（合成回路）１３に供給さ
れる。遅延回路１８は、後述の適応フィルタ回路２４で
の伝播時間や適応処理のための演算に要する時間遅れな
どの時間遅延を補償するためのものである。

【００４５】また、アンプ２２を通じたマイクロホン２
１の出力音声信号は、Ａ／Ｄコンバータ２３に供給され
て、デジタル信号に変換され、適応フィルタ回路２４に
供給される。この例では、適応フィルタ回路２４は、前
述した図８に示したような、ＦＩＲフィルタ型の適応線
形結合器３００と、この線形結合器３００を適応制御す
る演算回路、この例ではＬＭＳ演算回路３２０から構成
され、Ａ／Ｄコンバータ２３からのデジタル信号は、線
形結合器３００を介して減算回路１３に供給される。こ
の適応フィルタ回路２４は、マイクロプロセッサからな
るＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）により構成す
ることができる。

【００４６】減算回路１３の出力信号は、この適応フィ
ルタ回路２４の演算回路３２０に帰還されると共に、Ｄ
／Ａコンバータ１９によりアナログ信号に戻され、送話
回路１６に供給される。その他の構成は図２の例と同様
である。

【００４７】基本的には、適応フィルタ回路２４では、
マイクロホン１１の出力音声信号中に含まれるスピーカ
３１からの音声に、マイクロホン２１の出力音声信号中
に含まれるスピーカ３１からの音声が近似するように制
御される。マイクロホン１１では送話者の音声と、スピ
ーカ３１からの音声とが収音される。一方、マイクロホ
ン２１は、前述したような単一指向性を有するので、方
向ＡＲからの送話者の声はほとんど収音せず、送話者の
声と無相関（送話音声と受話音声とは、一般的に、ほぼ
無相関とすることができる）のスピーカ３１からの音声
のみを収音する。減算回路１３では、マイクロホン１１
の音声信号から、適応フィルタ回路２４からの音声信号
が減算されることにより、マイクロホン１１の出力音声
中のスピーカ３１からの音声がキャンセルされる。した
がって、減算回路１３からは、希望音声である送話者１
０の声の音声信号のみが得られる。

【００４８】すなわち、この実施例の基本的構成は、主
要入力としてマイクロホン１１の出力音声信号が供給さ
れ、参照入力としての不要信号（雑音）として、マイク
ロホン２１の出力音声信号が供給された適応型雑音低減
システムの構成となっている。

【００４９】通話装置の使用状態では、音声入出力装置
の周囲環境はほぼ一定となる。そこで、実際の使用に先
立ち、その環境に適合した伝達特性の補正を、以上説明
したような適応処理を実施させることにより行う。すな
わち、通話装置の実際の使用環境において、スピーカ３
１にテスト信号を供給し、上述のような適応動作をさせ
る。すると、適応フィルタ回路２４は、減算回路１３の
出力信号からスピーカ３１からのテスト信号の音声信号
成分を除去するように動作する。

【００５０】そして、この適応動作を例えば数秒間行っ
て、テスト信号成分を除去した後、適応動作を停止し、
そのときの適応フィルタ回路２４におけるＦＩＲフィル
タの各タップの加重係数を記憶する。すなわち、通話装
置の実際の使用環境において、２つのマイクロホンの入
力信号中のテスト信号成分についての伝達特性を等しく
するように学習し、そのときの加重係数値を記憶する。

【００５１】以上のようにして、適応フィルタ回路によ
る学習が終了した後は、適応フィルタ回路２４では、Ｆ
ＩＲフィルタの各タップの加重係数の更新は行わず、前
記記憶した加重係数値に固定する。つまり、通話装置の
実際の使用状態では、適応処理は行われず、適応フィル
タ回路２４は、固定の特性の伝達特性補正回路としての
イコライザとして働く。

【００５２】以上のようにして、この例では、実際の使
用環境に合わせてマイクロホン１１と、マイクロホン２
１の出力のスピーカ３１からの音声に対する伝達特性を
補正するので、実際の使用の際には、減算回路１３の出
力からスピーカ３１からの音声信号が選択的に除去され
て、結果的には、送話回路１６には、希望音声である送
話者の音声信号だけが、所要の品位で供給され、それが
電話回線Ｌを介して相手方に送信される。

【００５３】そして、この例の場合には、実際の使用環
境において、使用に先立ち、適応処理動作を行って、学
習をさせるだけで伝達特性の補正ができる。

【００５４】この例のマイクロホンの収音信号中からの
スピーカ３１からの音声の低減効果は、非常に大きい。
図１１は、この図９の例において、前述と同様の条件
で、すなわち、スピーカ３１から１ｋＨｚの音声を発音
させ、ｄ１＝１０ｃｍ、ｄ２＝１２ｃｍとして、方向Ａ
Ｒから音声を収音させたときの減算回路１３の出力信号
の周波数特性を示すものである。この例の場合には、１
ｋＨｚの音声が減算出力信号から９０ｄＢ以上の減衰量
をもって、減衰されている。

【００５５】なお、以上の説明した実施例においては、
マイクロホン１１，２１及びスピーカ３１を直線状に配
列するようにしたが、これらのユニットの配列は、この
ような配列に限らず、任意である。図１２に、これらの
ユニットの配列の幾つかの例を示す。

【００５６】なお、伝達特性補正手段は、上述した例に
限らず、周波数特性、位相特性、ゲイン特性など、必要
な補正を行なうイコライザを用いることができる。ま
た、この発明の音声入出力装置は、以上説明した通話装
置に使用される場合に限らず、その他種々の装置に適用
可能であることは言うまでもない。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、２つのマイクロホンとスピーカとの間の伝達特性
を、等しくするような補正手段を設けたことにより、こ
れら２つのマイクロホンとスピーカの筐体への配置位置
を制約することなく、２つのマイクロホンの出力を合成
することにより、スピーカからの音声信号成分を十分に
キャンセルすることができる。

【００５８】そして、前記補正手段を、音声入出力装置
の実際の使用環境において調整することにより、実際の
使用環境に応じた伝達特性の補正を行なうことができ、
実際的なスピーカからの音声の低減量を大きくすること
ができる。

【００５９】特に、補正手段として、適応処理手段を用
いた場合には、実際の使用に先立ち、適応処理動作をさ
せて学習させ、実際の使用時には、適応処理後の結果の
フィルタ係数値に固定するようにすればよいので、事前
の簡単な操作で補正手段の調整が容易にできるメリット
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による音声入出力装置の基本的構成を
示すブロック図である。

【図２】この発明による音声入出力装置の一実施例を適
用した通話装置の一例のブロック図である。

【図３】図２の例の通話装置の外観の一例を説明するた
めの図である。

【図４】テスト信号を説明するための図である。

【図５】従来の音声入出力装置によるスピーカからの音
声の低減効果を説明するための周波数特性図である。

【図６】図２の実施例によるスピーカからの音声の低減
効果を説明するための周波数特性図である。

【図７】雑音低減適応処理システムの概要を説明するた
めの図である。

【図８】適応フィルタ回路の一例の回路図である。

【図９】この発明による音声入出力装置の一例を適用し
た通話装置の一例のブロック図である。

【図１０】図９の実施例に使用する２つのマイクロホン
の指向特性を説明するための図である。

【図１１】図９の実施例によるスピーカからの音声の低
減効果を説明するための周波数特性図である。

【図１２】２つのマイクロホンと、スピーカの筐体への
配置例を示す図である。

【図１３】従来の音声入出力装置の一例のブロック図で
ある。

【符号の説明】

１１第１のマイクロホン１３減算回路１５、１５０伝達特性補正回路２１第２のマイクロホン２４適応フィルタ回路３１スピーカ４０筐体１５１遅延回路１５２ゲイン調整回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スピーカと、第１のマイクロホンと、第
２のマイクロホンとが共通の筐体に装着された音声入出
力装置であって、前記第１及び第２のマイクロホンは、前記スピーカの再
生音を収音し得る位置であって、少なくとも第１及び第
２のマイクロホンの一方は、希望入力音声を収音し得る
位置に装着されており、前記第１及び第２のマイクロホンの前記スピーカの再生
音に対する伝達特性を補正して一致させる補正手段が設
けられると共に、前記スピーカに対する伝達特性が等しくされた前記第１
及び第２のマイクロホンの出力を合成する合成手段が設
けられ、この合成手段から前記スピーカの再生音声信号が除去さ
れた前記第１及び第２のマイクロホンの合成出力信号を
得るようにした音声入出力装置。
【請求項２】前記補正手段は、特性が調整可能なイコ
ライザであって、前記イコライザの特性が予め調整され
て、設定されてなる請求項１に記載の音声入出力装置。
【請求項３】前記補正手段は、適応フィルタ回路で構
成され、この適応フィルタ回路で使用される係数値が、
この適応フィルタ回路による適応処理により前記合成手
段からスピーカの再生音声信号が除去される状態のとき
の値に固定されてなる請求項１に記載の音声入出力装
置。