專利名稱：聲音發(fā)射和采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲音發(fā)射和采集裝置，其整體上包括揚(yáng)聲器和麥克 風(fēng)，以及更具體地涉及具有緊湊結(jié)構(gòu)并能夠抑制從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的 環(huán)繞聲的聲音發(fā)射和采集裝置。本申請(qǐng)要求基于2005年12月19日提交的日本專利申請(qǐng) No. 2005-364617以及2005年12月21日提交的日本專利申請(qǐng) No. 2005-368052的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將其內(nèi)容并入本文。
背景技術(shù)：
已經(jīng)發(fā)行了作為在遠(yuǎn)程位置執(zhí)行音頻會(huì)議(電話會(huì)議)的音頻 通信系統(tǒng)的電話會(huì)議裝置，其整體地包括揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。該音頻會(huì) 議裝置向連接終端發(fā)送麥克風(fēng)所采集的聲音信號(hào)，并從揚(yáng)聲器發(fā)射從 連接終端接收到的聲音信號(hào)。當(dāng)多人舉行會(huì)議時(shí)，這種音頻會(huì)議裝置 通常安裝在會(huì)議參加人員的中間(會(huì)議桌之類的中間)。從而，希望 使這種音頻會(huì)議裝置小型化，以及例如，已經(jīng)提出通過(guò)省略在專利文 獻(xiàn)1中示出的揚(yáng)聲器箱來(lái)使音頻會(huì)議裝置小型化。當(dāng)從揚(yáng)聲器發(fā)送從連接終端接收到的聲音信號(hào)時(shí)，由于該音頻 會(huì)議裝置被配置成在同一空間內(nèi)具有揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)，這種聲音作為 回聲被采集到麥克風(fēng)，采集到的包括該回聲的聲音被發(fā)送到連接終 端。在如專利文獻(xiàn)2所示的具有回聲消除器功能的音頻會(huì)議裝置中， 已經(jīng)提出了一種用于在管狀彈性體的末端容納麥克風(fēng)并在揚(yáng)聲器和 麥克風(fēng)之間抑制聲音耦合的音頻會(huì)議裝置。然而，在專利文獻(xiàn)l的結(jié)構(gòu)中，提供了一種緊湊的結(jié)構(gòu)，但是， 揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)彼此接近，從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的環(huán)繞聲的音量很大。 另一方面，在專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)中，回聲消除器功能抑制了環(huán)繞聲， 彈性體抑制了在機(jī)殼內(nèi)的聲音耦合，但是，揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)仍然彼此接近以形成專利文獻(xiàn)1中的緊湊結(jié)構(gòu)。出于這個(gè)原因，仍然存在從揚(yáng) 聲器發(fā)射的聲音容易環(huán)繞麥克風(fēng)以及在回聲消除器功能上強(qiáng)加了沉 重的處理負(fù)擔(dān)的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是為為了提供聲音發(fā)射和采集裝置，其具有緊湊 的結(jié)構(gòu)，可以抑制從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的環(huán)繞聲，并改善了信噪比。[專利文獻(xiàn)l]:日本專利申請(qǐng)，第一次公開(kāi)號(hào)No.8-204803 [專利文獻(xiàn)2]:日本專利申請(qǐng)，第一次公開(kāi)號(hào)No.8-298696發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集裝置包括多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)， 其被布置在第一個(gè)圓的圓周上朝向中心，在該第一個(gè)圓中， 一個(gè)軸被 設(shè)置為中心；以及多個(gè)揚(yáng)聲器，其被布置在第二個(gè)圓的圓周上朝向與所述中心相反的方向，在該第二個(gè)圓中，所述軸被設(shè)置為中心。在本發(fā)明中，多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器分別被安裝在圓 周上，在這些圓周上，同一軸被設(shè)置為中心。單一指向性麥克風(fēng)和揚(yáng) 聲器的指向性被安裝在相反的方向上。從而，可以抑制從揚(yáng)聲器到單 一指向性的麥克風(fēng)的環(huán)繞聲。由于揚(yáng)聲器和單一指向性麥克風(fēng)被安裝 在其中同一軸被設(shè)置為中心的圓周上，所以提供了緊湊的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，第一個(gè)圓的圓周具有比第二個(gè)圓的圓周 大的直徑。在本發(fā)明中，還優(yōu)選地包括一個(gè)機(jī)殼，多個(gè)單一指向性麥克風(fēng) 和多個(gè)揚(yáng)聲器被布置在該機(jī)殼上，其中，多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)被布 置在該機(jī)殼的上表面，多個(gè)揚(yáng)聲器被布置在該機(jī)殼的一個(gè)側(cè)面?zhèn)?。在本發(fā)明中，還優(yōu)選地包括信號(hào)處理裝置，其基于每個(gè)單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)的電平來(lái)估計(jì)聲源方向，并將朝向所 述聲源方向的單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)輸出到后級(jí)。在上述結(jié)構(gòu)中，選擇性地輸出在各個(gè)單一指向性麥克風(fēng)所采集 到的聲音信號(hào)中具有最高聲壓電平的信號(hào)。從而，可以進(jìn)一步地改善 信噪比。在本發(fā)明中，信號(hào)處理裝置可以通過(guò)對(duì)多個(gè)鄰近的單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)進(jìn)行相加來(lái)進(jìn)一步地估計(jì)聲源方向，并將 通過(guò)對(duì)多個(gè)相鄰的單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)進(jìn)行相加 所獲得的信號(hào)輸出到后級(jí)。在上述結(jié)構(gòu)中，在每個(gè)單一指向性麥克風(fēng)中對(duì)從相鄰的單一指 向性麥克風(fēng)中所采集到的聲音信號(hào)進(jìn)行相加。而且，選擇性地輸出在 被加的聲音信號(hào)中的具有最高聲壓電平的信號(hào)。優(yōu)選地，本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集裝置還包括具有兩個(gè)相對(duì) 的表面的機(jī)殼；以及聲音發(fā)射表面，其平行于機(jī)殼的第二表面，該第 二表面與機(jī)殼的第一表面相對(duì)，其中，單一指向性麥克風(fēng)布置在機(jī)殼 的第一表面?zhèn)?，聲音發(fā)射表面的中心和圓的中心均在關(guān)于第一表面和 第二表面的同一垂直線上，以及揚(yáng)聲器從第二表面向機(jī)殼的外側(cè)發(fā)射 聲音。在這種結(jié)構(gòu)中，從安裝在作為聲音發(fā)射表面的第二表面?zhèn)壬系?揚(yáng)聲器中發(fā)射的聲音在其上安裝了發(fā)射和采集裝置的桌子的上表面 發(fā)射，并傳播至機(jī)殼的側(cè)面?zhèn)?。在這種情況下，傳播至側(cè)面?zhèn)炔糠值?聲音的強(qiáng)度基本相同。從而，從揚(yáng)聲器發(fā)射的一部分聲音環(huán)繞第一表 面?zhèn)?，多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)通過(guò)該側(cè)面?zhèn)缺话惭b在該第一表面?zhèn)?上。多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)的每一個(gè)均被布置在圓周形的第一表面?zhèn)壬?。在這種情況下，聲音發(fā)射表面的中心和圓心在相對(duì)于第一表面 和第二表面的同一垂直線上，圓的中心方向被安置為指向性的軸向， 即，高聲音采集靈敏度的方向。出于這個(gè)原因，布置成與聲音所環(huán)繞的側(cè)表面位置最接近的單 一指向性的麥克風(fēng)處不存在環(huán)繞第一表面?zhèn)鹊穆曇?，聲音主要是由?置在相對(duì)聲音所環(huán)繞的側(cè)表面位置最遠(yuǎn)的位置處的單一指向性麥克 風(fēng)所采集的。從而，環(huán)繞聲的傳播路徑(回聲路徑)被拉長(zhǎng)，該環(huán)繞 聲被顯著地衰減，直到在單一指向性麥克風(fēng)中采集到該聲音。在本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集裝置中，多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)的 布置位置優(yōu)選地是將圓心設(shè)置為基準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)對(duì)稱的。在這種結(jié)構(gòu)中，由于多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)的布置位置是點(diǎn)對(duì)稱的，所以到各個(gè)單一指向性麥克風(fēng)的環(huán)繞聲是基本相同的。優(yōu)選地，本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集裝置包括差算術(shù)裝置，其通 過(guò)對(duì)每個(gè)單一指向性麥克風(fēng)和布置在關(guān)于圓心的點(diǎn)對(duì)稱位置的單一指向性麥克風(fēng)所采集的聲音信號(hào)執(zhí)行差算術(shù)運(yùn)算，從點(diǎn)對(duì)稱布置的每 個(gè)單一指向性麥克風(fēng)所采集的信號(hào)中產(chǎn)生經(jīng)差校正的采集到的聲音 信號(hào)。在如上所述的這種結(jié)構(gòu)中，在每個(gè)單一指向性麥克風(fēng)中采集的 環(huán)繞聲幾乎是不變的，以及特別地，在點(diǎn)對(duì)稱布置的單一指向性麥克 風(fēng)中的環(huán)繞聲是基本相同的，從而在對(duì)這些單一指向性麥克風(fēng)采集到 的聲音信號(hào)上執(zhí)行減法運(yùn)算時(shí)，可以獲得其中去除了環(huán)繞聲信號(hào)分量 的經(jīng)差校正的采集到的聲音信號(hào)。優(yōu)選地，本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集裝置包括信號(hào)處理裝置，其 基于多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)所采集的聲音信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)聲源方向，并將其中的指向軸指向聲源方向的單一指向性麥克風(fēng)采集到 的聲音信號(hào)輸出到后級(jí)。在這種結(jié)構(gòu)中，其中的指向軸指向聲源方向的單一指向性麥克 風(fēng)所采集的聲音信號(hào)比其他單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào) 具有更高的信號(hào)強(qiáng)度，即，采用更高聲壓電平，在各個(gè)單一指向性麥 克風(fēng)所采集的信號(hào)中有選擇地輸出采集的具有最高信號(hào)強(qiáng)度的聲音 信號(hào)。從而，從聲源方向采集的聲音信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較高，并可 以獲得采集到的具有較高信噪比的聲音信號(hào)。本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集裝置可以包括信號(hào)處理裝置，其基于 經(jīng)差校正的采集到的聲音信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)聲源方向，并將對(duì)應(yīng) 于聲源方向的經(jīng)差校正的采集到的聲音信號(hào)輸出到后級(jí)。在這種結(jié)構(gòu)中，通過(guò)從指向軸朝向聲源方向的單一指向性麥克 風(fēng)所采集的聲音信號(hào)中減去指向軸朝向相反方向的單一指向性麥克 風(fēng)所采集的聲音信號(hào)，可以獲得經(jīng)差校正的采集到的聲音信號(hào)，這是 因?yàn)橐种屏谁h(huán)繞聲分量，還增強(qiáng)了在聲源方向采集的聲音信號(hào)，從而 通過(guò)選擇性地輸出在每一個(gè)經(jīng)差校正的采集到的聲音信號(hào)中具有最 高信號(hào)強(qiáng)度(即，其聲壓電平較高)的經(jīng)差校正的采集到的信號(hào)，可以獲得具有較高信噪比的采集信號(hào)。


圖1是聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖。圖2A是圖1的A-A截面圖。 圖2B是機(jī)殼1的修改示例的A-A截面圖。 圖3是該聲音發(fā)射和采集裝置的框圖。 圖4是麥克風(fēng)信號(hào)處理電路的詳細(xì)框圖。 圖5是回聲消除器的詳細(xì)框圖。圖6是麥克風(fēng)信號(hào)處理電路的應(yīng)用示例中的詳細(xì)框圖。圖7A是實(shí)施例1中的聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖。圖7B是實(shí)施例1中的聲音發(fā)射和采集裝置的A-A截面圖。圖8A是實(shí)施例2中的聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖。圖8B是實(shí)施例2中的聲音發(fā)射和采集裝置的A-A截面圖。圖9A是實(shí)施例3中的聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖。圖9B是實(shí)施例3中的聲音發(fā)射和采集裝置的A-A截面圖。圖IOA是實(shí)施例4中的聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖。圖10B是實(shí)施例4中的聲音發(fā)射和采集裝置的A-A截面圖。圖11是麥克風(fēng)信號(hào)處理電路的框圖。圖12是示出虛擬麥克風(fēng)概念的視圖。圖13A是示出本發(fā)明的實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置的主要部 分的結(jié)構(gòu)的視圖。圖13B是本發(fā)明實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置的A-A截面圖。圖14A是示出兩個(gè)使用者201、 202使用本發(fā)明實(shí)施例的聲音發(fā) 射和采集裝置100時(shí)的視圖。圖14B是示出兩個(gè)使用者201、 202使用本發(fā)明實(shí)施例的聲音發(fā) 射和采集裝置100時(shí)的視圖。圖15A是示出發(fā)出的聲音到本發(fā)明實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝 置100中用以采集主要聲音的麥克風(fēng)的傳遞距離Lvl的概念圖。圖15B是示出發(fā)出的聲音到傳統(tǒng)的聲音發(fā)射和采集裝置中用以采集主要聲音的麥克風(fēng)的傳遞距離Lv0的概念圖。圖15C是示出環(huán)繞聲到麥克風(fēng)的傳遞距離Lsl的概念圖。圖15D是示出環(huán)繞聲到傳統(tǒng)的聲音發(fā)射和采集裝置中的麥克風(fēng)的傳遞距離Ls0的概念圖，在該裝置中，揚(yáng)聲器被布置在機(jī)殼側(cè)表面上。圖16是示出本發(fā)明實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖17是麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23的詳細(xì)框圖。 圖18是回聲消除器24的詳細(xì)框圖。圖19A是示出該實(shí)施例的另一種結(jié)構(gòu)的聲音發(fā)射和采集裝置的 主要部分的結(jié)構(gòu)的視圖。圖19B是示出該實(shí)施例的另一種結(jié)構(gòu)的聲音發(fā)射和采集裝置的 主要部分的結(jié)構(gòu)的視圖。圖20是示出麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23的另一種結(jié)構(gòu)的框圖。圖21是又一種麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23中的信號(hào)合成部分的框圖。圖22A是示出上述聲音發(fā)射和采集裝置的一個(gè)示例的視圖。 圖22B是示出上述聲音發(fā)射和采集裝置的一個(gè)示例的視圖。 圖22C是示出上述聲音發(fā)射和采集裝置的一個(gè)示例的視圖。 圖22D是示出上述聲音發(fā)射和采集裝置的一個(gè)示例的視圖。 圖22E是示出上述聲音發(fā)射和采集裝置的一個(gè)示例的視圖。 圖22F是上述聲音發(fā)射和采集裝置的一個(gè)示例中的截面圖。 圖23是示出上述聲音發(fā)射和采集裝置的一個(gè)示例的視圖。參考標(biāo)號(hào)描述 1:機(jī)殼 1S:機(jī)殼11:揚(yáng)聲器 11S:凹進(jìn)部分 12:麥克風(fēng)12S:內(nèi)圓周壁表面13:放大器14: A/D轉(zhuǎn)換器15:麥克風(fēng)信號(hào)處理電路16:回聲消除器17:輸入/輸出接口18: D/A轉(zhuǎn)換器19:放大器1P:沖壓金屬100:聲音發(fā)射和采集裝置200:桌子201、 202:使用者300:發(fā)射的聲音301、 302:發(fā)出的聲音1， 91:機(jī)殼 10A:機(jī)殼1的第一表面 10B:機(jī)殼1的第二表面 10C:機(jī)殼1的側(cè)表面2A-2H， 92A:麥克風(fēng) 3:揚(yáng)聲器 4:底部部分21A-21H:輸入放大器22A-22H: A/D轉(zhuǎn)換器23:麥克風(fēng)信號(hào)處理電路231A-231H， 237A-237H:加法器232:選擇/混合電路233:最大信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路234A-234H， 235A-235H, 236A-236H:延遲電路24:回聲消除器241:自適應(yīng)濾波器25:輸入/輸出接口26:輸入/輸出連接器31: D/A轉(zhuǎn)換器32:輸出放大器具體實(shí)施方式
(第一實(shí)施例)參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置進(jìn)行描述。圖1是根據(jù)該實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖，圖2A是 圖1的A-A截面圖。在圖1中，紙面的右側(cè)是X方向，左側(cè)是-X方 向，上側(cè)是Y方向，下側(cè)是-Y方向。在圖2A中，紙面的右側(cè)是X方 向，左側(cè)是-X方向，上側(cè)是Z方向，下側(cè)是-z方向。該聲音發(fā)射和采集裝置包括圓柱形機(jī)殼1、多個(gè)(在本例中為四 個(gè))等間隔布置在機(jī)殼1的外圓周部分的同心圓上的揚(yáng)聲器11A-11D以及多個(gè)(在本例中為八個(gè))等間隔布置在機(jī)殼1內(nèi)部同心圓上的麥 克風(fēng)12A-12H (單一指向性麥克風(fēng))。這些麥克風(fēng)12A-12H分別被連 接至前端放大器13A-13H (見(jiàn)圖3)，并基于采集到的聲音輸出聲音 信號(hào)。揚(yáng)聲器11A-11D被分別連接至放大器19A-19D (見(jiàn)圖3)，并基于輸入的聲音信號(hào)發(fā)射聲音。機(jī)殼i具有緊湊的圓柱形的形狀，其中，當(dāng)從上表面看時(shí)，橫 截面圓的直徑是大約30cm，并具有揚(yáng)聲器11的聲音發(fā)射表面可以被 布置在圓柱形側(cè)表面上的高度(例如，10cm)。每個(gè)揚(yáng)聲器11均采用圓錐型揚(yáng)聲器單元、喇叭型揚(yáng)聲器單元之 類的揚(yáng)聲器單元，但還可以采用其他形式的揚(yáng)聲器單元。每個(gè)麥克風(fēng) 12均為在預(yù)定方向上具有很強(qiáng)靈敏度的指向性麥克風(fēng)。麥克風(fēng)12采 用動(dòng)態(tài)麥克風(fēng)單元、電容式麥克風(fēng)單元之類的麥克風(fēng)單元，但還可以 采用其他形式的麥克風(fēng)單元。每個(gè)揚(yáng)聲器11均被安裝在機(jī)殼1的側(cè)表面上，使得聲音發(fā)射方 向是機(jī)殼1的外側(cè)，以及四個(gè)揚(yáng)聲器11分別在不同的方向上發(fā)射聲音。例如，如圖2所示，揚(yáng)聲器IIB在X方向上發(fā)射聲音，而揚(yáng)聲器IID在-X方向上發(fā)射聲音。從而，揚(yáng)聲器11可以在該聲音發(fā)射和采 集裝置的所有圓周方向上(X、 -X、 Y、 -Y方向)發(fā)射聲音。每個(gè)麥克風(fēng)12均被安裝在機(jī)殼1的上表面，使得聲音采集方向 (具有高靈敏度的方向)是從機(jī)殼1的上表面看的中心方向(例如， 麥克風(fēng)12C的聲音采集方向是-X方向，而麥克風(fēng)12G的聲音采集方 向是X方向)。由于每個(gè)麥克風(fēng)12均具有作為機(jī)殼1的中心方向的 聲音采集方向，但以彼此相對(duì)的方式安裝多個(gè)麥克風(fēng)12，所以麥克 風(fēng)12可以在聲音發(fā)射和采集裝置的所有圓周方向上(八個(gè)方向)采 集聲音。彼此鄰近的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12 (例如，揚(yáng)聲器IIB和麥克風(fēng) 12C)的聲音發(fā)射方向和聲音采集方向基本上是相反的方向。聲音發(fā) 射和采集方向相同的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12 (例如，揚(yáng)聲器11B和麥 克風(fēng)12G)被布置在機(jī)殼1中彼此相距最遠(yuǎn)的位置上。從而，從揚(yáng)聲 器11到麥克風(fēng)12的環(huán)繞聲被最小化，并且(例如，當(dāng)揚(yáng)聲器的聲音 發(fā)射表面為機(jī)殼的上表面，麥克風(fēng)的聲音采集表面是機(jī)殼的外側(cè)時(shí)) 與通常的聲音發(fā)射和采集裝置相比，更進(jìn)一步地改善了信噪比。接下來(lái)，參照?qǐng)D3對(duì)聲音發(fā)射和采集裝置的信號(hào)處理系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)進(jìn)行描述。圖3是示出聲音發(fā)射和采集裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。該聲音 發(fā)射和采集裝置包括上述揚(yáng)聲器11A-IID、麥克風(fēng)12A-12H、連接到 麥克風(fēng)12A-12H的前端放大器13A-13H、連接至放大器13A-13H的A/D 轉(zhuǎn)換器14A-14H、連接至A/D轉(zhuǎn)換器14A-14H的麥克風(fēng)信號(hào)處理電路 15、連接至麥克風(fēng)信號(hào)處理電路15的回聲消除器16、連接至回聲消 除器16的輸入/輸出接口 17、連接至回聲消除器16的D/A轉(zhuǎn)換器 18A-18D以及連接到D/A轉(zhuǎn)換器18A-18D用以為揚(yáng)聲器11A-IID提供 信號(hào)的放大器19A-19D。由麥克風(fēng)12A-12H輸出的聲音信號(hào)在前端的放大器13A-13H中 被放大，并在A/D轉(zhuǎn)換器14A-14H中進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換。麥克風(fēng)信號(hào)處理 電路15在從A/D轉(zhuǎn)換器14A-14H輸出的數(shù)字信號(hào)中選擇和輸出聲壓 電平最高的信號(hào)。圖4示出了麥克風(fēng)信號(hào)處理電路15的詳細(xì)框圖。該麥克風(fēng)信號(hào)處理電路15包括加法器151A-151H、選擇/混合電路152以及最大信 號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路153。數(shù)字信號(hào)A-H被分別從A/D轉(zhuǎn)換器14A-14H輸 入到加法器151A-151H。對(duì)與輸入到每個(gè)加法器151的信號(hào)鄰近(由 與對(duì)應(yīng)于每個(gè)加法器的麥克風(fēng)鄰近的麥克風(fēng)所輸出的信號(hào)是鄰近的) 的信號(hào)進(jìn)行分支，并將其輸入到每個(gè)加法器。例如，數(shù)字信號(hào)A和數(shù) 字信號(hào)B被輸入加法器151A，數(shù)字信號(hào)B和數(shù)字信號(hào)C被輸入加法 器151B。每個(gè)加法器151均對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相加并輸出。通 過(guò)對(duì)相鄰的麥克風(fēng)信號(hào)進(jìn)行相加，增強(qiáng)了麥克風(fēng)的前向的信號(hào)，減弱 了其他方向的信號(hào)，從而，提高了麥克風(fēng)的指向性。在最大信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路153中，對(duì)相加的數(shù)字信號(hào)的聲壓電 平進(jìn)行比較。最大信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路153比較各個(gè)數(shù)字信號(hào)的聲壓電 平，選擇具有最大聲壓電平的數(shù)字信號(hào)作為它的結(jié)果，并將這個(gè)數(shù)字 信號(hào)設(shè)置在選擇/混合電路152中。選擇/混合電路152只選擇所設(shè)置 的數(shù)字信號(hào)并將它輸出到回聲消除器16。而且，最大信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè) 電路153可以從具有最大聲壓電平的數(shù)字信號(hào)中以序列的方式選擇 多個(gè)數(shù)字信號(hào)，以便將他們?cè)O(shè)置在選擇/混合電路152中。在這種情 況下，選擇/混合電路152把這些所設(shè)置的多個(gè)數(shù)字信號(hào)混合并輸出 到回聲消除器16。由于輸出了具有最大聲壓電平的信號(hào)或者通過(guò)混合來(lái)自具有最 大聲壓電平的信號(hào)的序列中的多個(gè)信號(hào)而獲得的信號(hào)而不輸出其他 低電平信號(hào)，更進(jìn)一步地提高了信噪比。在上述結(jié)構(gòu)中，鄰近的麥克 風(fēng)12的信號(hào)被相加并被輸出，但是，可以單獨(dú)地分別輸出麥克風(fēng)12 所采集的聲音信號(hào)，可以相加和輸出兩個(gè)或多個(gè)相鄰的信號(hào)。麥克風(fēng)信號(hào)處理電路15的輸出信號(hào)被輸入至回聲消除器16。通 過(guò)輸入/輸出接口 17將回聲消除器16的輸出信號(hào)發(fā)送至另一個(gè)裝置。 該輸入/輸出接口 17具有LAN終端、模擬音頻終端、數(shù)字音頻終端以 及類似的終端，并將上述信號(hào)發(fā)送到連接至這些終端的裝置。當(dāng)輸出 到L認(rèn)終端時(shí)，聲音信息被發(fā)送到通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程位置上的裝置 等。而且，輸入/輸出接口 17將從另一個(gè)裝置接收的聲音信息(接收的信號(hào))輸出到回波消除器16。該回波消除器16估計(jì)從揚(yáng)聲器11 到麥克風(fēng)12的環(huán)繞聲，并從麥克風(fēng)信號(hào)處理電路15的輸出信號(hào)中減 去估計(jì)出來(lái)的環(huán)繞聲分量。圖5示出了回聲消除器16的詳細(xì)框圖。該回聲消除器16包括 自適應(yīng)濾波器161和加法器162。該自適應(yīng)濾波器161包括FIR濾波 器的數(shù)字濾波器等。該自適應(yīng)濾波器161估計(jì)聲傳遞系統(tǒng)(從揚(yáng)聲器 11到麥克風(fēng)12的聲音傳播路徑)的傳遞函數(shù)，并計(jì)算FIR濾波器的 濾波系數(shù)，以對(duì)估計(jì)出來(lái)的傳遞函數(shù)進(jìn)行仿真。該自適應(yīng)濾波器161 通過(guò)估計(jì)出來(lái)的濾波系數(shù)，產(chǎn)生從揚(yáng)聲器11到麥克風(fēng)12的環(huán)繞分量 的仿真信號(hào)。加法器162從麥克風(fēng)信號(hào)處理電路15的輸出信號(hào)中減 去該仿真信號(hào)。因此，加法器162的輸出信號(hào)是通過(guò)從麥克風(fēng)12采集的聲音信號(hào)中消除環(huán)繞分量獲得的信號(hào)。在揚(yáng)聲器11的供應(yīng)信號(hào)的基礎(chǔ)上利用自適應(yīng)算法，采用從加法 器162輸出的信號(hào)這一殘余信號(hào)作為參考信號(hào)來(lái)執(zhí)行傳遞函數(shù)估計(jì) 和濾波系數(shù)計(jì)算。該自適應(yīng)算法是計(jì)算濾波系數(shù)的算法，以便殘余信 號(hào)盡可能地小。從而，通過(guò)產(chǎn)生通過(guò)在自適應(yīng)濾波器161中仿真聲音傳遞系統(tǒng) 的環(huán)繞信號(hào)(從揚(yáng)聲器11到麥克風(fēng)12的聲音信號(hào))并在加法器162 中從采集的聲音信號(hào)中減去該仿真信號(hào)所獲得的信號(hào)，只有環(huán)繞信號(hào) 可以被有效地衰減。從而，回聲消除器16可以防止由環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生 的回聲。當(dāng)該聲音發(fā)射和采集裝置被用作擴(kuò)音器(該擴(kuò)音器發(fā)射由麥 克風(fēng)12通過(guò)輸入/輸出接口 17從揚(yáng)聲器11采集到的聲音)時(shí)，回聲 消除器16可以防止出現(xiàn)由于環(huán)繞信號(hào)的滯回現(xiàn)象而產(chǎn)生的嘯鳴。回聲消除器16的輸出信號(hào)(從其他裝置接收的信號(hào))被分別輸 出到D/A轉(zhuǎn)換器18A-18D，并被轉(zhuǎn)換成模擬聲音信號(hào)。該模擬聲音信 號(hào)被放大器19A-19D放大，并被揚(yáng)聲器11A-11D發(fā)射。麥克風(fēng)信號(hào)處理電路15的結(jié)構(gòu)并不局限于上述的示例。圖6示 出了麥克風(fēng)信號(hào)處理電路15的應(yīng)用示例的結(jié)構(gòu)。在該示例中，信號(hào) A-H被分別輸入到延遲154A-154H、延遲155A-155H和延遲 156A-156H。延遲154A-154H的輸出信號(hào)被分別輸入到加法器157A-157H。延遲155A-155H的輸出信號(hào)被移位至鄰近的加法器157， 并被輸入到加法器157A-157H。即，每個(gè)加法器157均對(duì)對(duì)應(yīng)的麥克 風(fēng)12的輸出信號(hào)和相鄰的麥克風(fēng)12的輸出信號(hào)進(jìn)行相加，以便延遲 155B的輸出信號(hào)朝向加法器157A、155C的輸出信號(hào)朝向加法器157B、 155D的輸出信號(hào)朝向加法器157C。延遲156A-156H的輸出信號(hào)還被一個(gè)步驟移位，并被輸入到加 法器157A-157H。即，每個(gè)加法器157均對(duì)對(duì)應(yīng)的麥克風(fēng)12的輸出 信號(hào)和兩個(gè)相鄰的麥克風(fēng)12的輸出信號(hào)進(jìn)行相加，以便延遲156C 的輸出信號(hào)朝向加法器157A、156D的輸出信號(hào)朝向加法器157B、156E 的輸出信號(hào)朝向加法器157C。延遲154、 155、 156向輸入聲音信號(hào)施加延遲時(shí)間，以便被加 到加法器157的三個(gè)信號(hào)具有相同的相位。對(duì)于由麥克風(fēng)12采集到 的聲音來(lái)講，兩個(gè)相鄰的麥克風(fēng)12的采集的聲音信號(hào)在每個(gè)對(duì)應(yīng)的 加法器157中被分別同相相加。由于同相進(jìn)行加法，可以增強(qiáng)特定方 向的信號(hào)，以便提高信噪比和提高指向性。當(dāng)然，被加的信號(hào)的數(shù)量 不局限于如上所述的三個(gè)，可以對(duì)大量的信號(hào)進(jìn)行相加或者相減，從 而可以提高預(yù)定方向的信噪比。而且，本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集裝置的結(jié)構(gòu)、揚(yáng)聲器ll的數(shù)量 以及麥克風(fēng)12的數(shù)量并不局限于圖1和圖2A所示的示例。 (機(jī)殼1的修改示例)例如，如圖2B所示，在Z向具有凸起的圓頂(半球)形罩122 可以被粘附在機(jī)殼1的上表面上。該罩122的大小可覆蓋所有多個(gè)安 裝在機(jī)殼1的上表面上的麥克風(fēng)12。該罩122由沖壓網(wǎng)孔型的鋼板 制成，并被配置以便安裝在機(jī)殼1的上表面上的麥克風(fēng)12的聲音采 集不會(huì)受到阻隔。還在如圖2B所示的狀態(tài)中，彼此相鄰的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12 (例如，揚(yáng)聲器IIB和麥克風(fēng)12C)的聲音發(fā)射方向和聲音采集方向 是基本相反的方向。而且，聲音發(fā)射方向和聲音采集方向是相同方向 的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12 (例如，揚(yáng)聲器IIB和麥克風(fēng)12G)在機(jī)殼 1中被布置在彼此相距最遠(yuǎn)的位置上。從而，還在圖2B的示例中，使從揚(yáng)聲器11到麥克風(fēng)12的環(huán)繞聲最小化，且提高了信噪比。 (實(shí)施例1)圖7示出了另一個(gè)示例中的聲音發(fā)射和采集裝置的結(jié)構(gòu)。圖7 是示出另一個(gè)示例的聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖和截面圖。圖7A是聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖，圖7B是圖7A的聲音發(fā)射和采集裝 置的A-A截面圖。在圖7A中，紙面的右側(cè)是X方向，左側(cè)是-X方向， 上側(cè)是Y方向，下側(cè)是-Y方向。在圖7B中，紙面的右側(cè)是X方向， 左側(cè)是-X方向，上側(cè)是Z方向，下側(cè)是-Z方向。與圖1和圖2中的 聲音發(fā)射和采集裝置的部件相同的部件被分配了相同的參考標(biāo)號(hào)，并 省略了對(duì)它們的描述。在該示例中，聲音發(fā)射和采集裝置包括圓柱形機(jī)殼2、多個(gè)(在 本例中為四個(gè))等間隔布置在機(jī)殼2的外圓周部分的同心圓上的揚(yáng)聲 器11A-11D以及多個(gè)(在本例中為八個(gè))等間隔布置在機(jī)殼2上表面 同心圓上的麥克風(fēng)12A-12H (單一指向性麥克風(fēng))。機(jī)殼2具有緊湊的圓柱形形狀，其中，當(dāng)從上表面看時(shí)，橫截 面圓的直徑是大約30cm，并具有揚(yáng)聲器11的聲音發(fā)射表面可以被布 置在圓柱形側(cè)表面上的高度(例如，10cm)。機(jī)殼2在Z方向上具有 在上表面中心附近的不規(guī)則四邊形形狀的凸起。麥克風(fēng)12被安裝在 凸起表面的上部。在該凸起表面，用平坦表面形成中心部分，以便麥 克風(fēng)12的聲音采集不會(huì)受到阻隔。安裝每一個(gè)揚(yáng)聲器ll，以便聲音發(fā)射方向是機(jī)殼2的外側(cè)。安 裝每一個(gè)麥克風(fēng)12，以便在從機(jī)殼2的上表面看時(shí)聲音采集方向是 中心方向(例如，麥克風(fēng)12C的聲音采集方向是-X方向，麥克風(fēng)12G 的聲音采集方向是X方向)。由于每個(gè)麥克風(fēng)12均被固定和安裝在 機(jī)殼2的上表面，在機(jī)殼2內(nèi)部的聲音(在機(jī)殼2內(nèi)的揚(yáng)聲器11的 發(fā)射聲音)不被采集到。以不同的高度安裝每一個(gè)揚(yáng)聲器11和每一個(gè)麥克風(fēng)12，但彼此 相鄰的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12 (例如，揚(yáng)聲器IIB和麥克風(fēng)12C)的 聲音發(fā)射方向和聲音采集方向基本上是相反的方向。聲音發(fā)射和采集 方向相同的揚(yáng)聲器ll和麥克風(fēng)12(例如，揚(yáng)聲器IIB和麥克風(fēng)12G)在機(jī)殼2內(nèi)被布置在彼此相距最遠(yuǎn)的地方。從而，同樣在該示例中， (例如，當(dāng)揚(yáng)聲器的聲音發(fā)射表面是上表面而麥克風(fēng)的聲音采集表面 是外側(cè)時(shí))相比較于通常的聲音發(fā)射和采集裝置，使從揚(yáng)聲器ll到 麥克風(fēng)12的環(huán)繞聲最小化，而且更進(jìn)一步地提高了信噪比。 (實(shí)施例2)而且，聲音發(fā)射和采集裝置可以具有如圖8所示的結(jié)構(gòu)。圖8 是示出另一個(gè)示例的聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖和截面圖。圖8A 是該聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖，圖8B是圖8A中的同一聲音發(fā)射 和采集裝置的A-A截面圖。在圖8A中，紙面的右側(cè)是X方向，左側(cè) 是-X方向，上側(cè)是Y方向，下側(cè)是-Y方向。在圖8B中，紙面的右側(cè) 是X方向，左側(cè)是-x方向，上側(cè)是Z方向，下側(cè)是-z方向。同樣在 這個(gè)示例中，與圖1和圖2中的聲音發(fā)射和采集裝置的部件相同的部 件被分配了相同的參考標(biāo)號(hào)，并省略了對(duì)它們的描述。在同一圖的示例中，聲音發(fā)射和采集裝置包括圓柱形機(jī)殼3，該 機(jī)殼3具有在其中的垂直方向上重疊了多個(gè)圓柱形機(jī)殼(上機(jī)殼3A 和下機(jī)殼3B)的結(jié)構(gòu)，并包括多個(gè)等間隔布置在機(jī)殼3A的外圓周部 分的上表面上的同心圓上的麥克風(fēng)12A-麥克風(fēng)12H，以及多個(gè)等間隔 布置在機(jī)殼3B的外圓周部分的同心圓上的揚(yáng)聲器11A-11D。接合上機(jī)殼3A和下機(jī)殼3B，以便底面中心在同一軸上，上機(jī)殼 3A具有比下機(jī)殼3B大的體積，當(dāng)從上表面看時(shí)，上機(jī)殼3A的側(cè)表 面是外圓周側(cè)，上機(jī)殼3B的側(cè)表面是內(nèi)圓周側(cè)。安裝每一個(gè)揚(yáng)聲器ll，以便聲音發(fā)射方向是機(jī)殼3的外側(cè)。安 裝每一個(gè)麥克風(fēng)12，以便在從機(jī)殼3的上表面看時(shí)聲音采集方向是 中心方向(例如，麥克風(fēng)12C的聲音采集方向是-X方向，麥克風(fēng)12G 的聲音采集方向是X方向)。由于每個(gè)麥克風(fēng)12均被固定和安裝在 機(jī)殼3的上表面，在機(jī)殼3內(nèi)部的聲音(在機(jī)殼3內(nèi)的揚(yáng)聲器11的 發(fā)射聲音)不被采集到。同樣，當(dāng)揚(yáng)聲器11被安裝在同心圓的內(nèi)圓周上以及每個(gè)麥克風(fēng) 12均被安裝在外圓周側(cè)時(shí)，如上所述，當(dāng)從機(jī)殼的上側(cè)看時(shí)，彼此 相鄰的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12 (例如，揚(yáng)聲器IIB和麥克風(fēng)12C)的聲音發(fā)射方向和聲音采集方向基本上是相反的方向。聲音發(fā)射方向和 采集方向是同一方向的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12 (例如，揚(yáng)聲器IIB和麥克風(fēng)12G)在機(jī)殼3中被布置在彼此相距最遠(yuǎn)的位置上。從而，同 樣在圖8的這個(gè)示例中，使從揚(yáng)聲器11到麥克風(fēng)12的環(huán)繞聲最小化， 而且，更進(jìn)一步地提高了信噪比。 (實(shí)施例3)圖9是示出另一個(gè)示例的聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖和截面 圖。圖9A是該聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖，圖9B是圖9A中的同 一聲音發(fā)射和采集裝置的A-A截面圖。在圖9A中，紙面的右側(cè)是X 方向，左側(cè)是-X方向，上側(cè)是Y方向，下側(cè)是-Y方向。在圖9B中， 紙面的右側(cè)是X方向，左側(cè)是-x方向，上側(cè)是Z方向，下側(cè)是-z方 向。同樣在這個(gè)示例中，與圖l和圖2中的聲音發(fā)射和采集裝置的部 件相同的部件被分配了相同的參考標(biāo)號(hào)，并省略了對(duì)它們的描述。在這個(gè)示例中，聲音發(fā)射和采集裝置包括基本上是圓柱形的機(jī) 殼4，多個(gè)(在本例中為四個(gè))等間隔布置在機(jī)殼4的外圓周部分的 同心圓上的揚(yáng)聲器11A-11D以及多個(gè)(在本例中為八個(gè))等間隔布置 在機(jī)殼4內(nèi)側(cè)的同心圓上的麥克風(fēng)12A-12H。機(jī)殼4具有緊湊的圓柱形形狀，其中，當(dāng)從上表面看時(shí)，橫截 面圓的直徑是大約30cm，并具有揚(yáng)聲器11的聲音發(fā)射表面可以被布 置在圓柱形側(cè)表面上的高度(例如，10cm)。安裝每一個(gè)揚(yáng)聲器ll，以便聲音發(fā)射方向是機(jī)殼4的外側(cè)。安 裝每一個(gè)麥克風(fēng)12，以便在從機(jī)殼4的上表面看時(shí)聲音采集方向是 中心方向(例如，麥克風(fēng)12C的聲音采集方向是-X方向，麥克風(fēng)12G 的聲音采集方向是X方向)。在機(jī)殼內(nèi)部方向(-Z方向)上，機(jī)殼4 在上表面的中心附近以半球形凹進(jìn)，在該凹進(jìn)表面的部分中，多個(gè)開(kāi) 口是空的。封閉的盒子121A-121H被安裝在這些開(kāi)口中，麥克風(fēng) 12A-12H分別嵌入在盒子121A-121H里面。上述開(kāi)口起盒子121的孔 表面的作用，麥克風(fēng)12的聲音采集表面朝向盒子121的孔表面。盒 子121由橡膠或類似材質(zhì)之類的彈性體制成，并在機(jī)殼4中截獲從揚(yáng) 聲器11發(fā)射的聲音的傳播。由于每個(gè)麥克風(fēng)12均具有作為機(jī)殼4的中心方向的聲音采集方向，但是多個(gè)麥克風(fēng)12被安裝得彼此相對(duì)， 所以各個(gè)麥克風(fēng)12均可以采集聲音發(fā)射和采集裝置的所有圓周方向 (八個(gè)方向)上的聲音。以基本相同的高度安裝每個(gè)揚(yáng)聲器11和每個(gè)麥克風(fēng)12。從而，彼此鄰近的揚(yáng)聲器ll和麥克風(fēng)12(例如，揚(yáng)聲器IIB和麥克風(fēng)12C)的聲音發(fā)射方向和聲音采集方向是相反的方向。其聲音發(fā)射方向和聲音采集方向是相同方向的揚(yáng)聲器11和麥克風(fēng)12 (例如，揚(yáng)聲器11B 和麥克風(fēng)12G)在布置在機(jī)殼4中彼此相距最遠(yuǎn)的位置上。(例如， 當(dāng)揚(yáng)聲器的聲音發(fā)射表面是上表面而麥克風(fēng)的聲音采集表面是機(jī)殼 的外側(cè)時(shí))相比較于通常的聲音發(fā)射和采集裝置，使從揚(yáng)聲器ll到 麥克風(fēng)12的環(huán)繞聲最小化，而且更進(jìn)一步地提高了信噪比。 (實(shí)施例4)圖IO是示出又一個(gè)示例的聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖和截面 圖。圖IOA是該聲音發(fā)射和采集裝置的俯視圖，圖IOB是圖10A中的 同一聲音發(fā)射和采集裝置的A-A截面圖。在圖IOA中，紙面的右側(cè)是 X方向，左側(cè)是-X方向，上側(cè)是Y方向，下側(cè)是-Y方向。在圖10B 中，紙面的右側(cè)是X方向，左側(cè)是-X方向，上側(cè)是Z方向，下側(cè)是 -Z方向。同樣在這個(gè)示例中，與圖1和圖2中的聲音發(fā)射和采集裝 置的部件相同的部件被分配了相同的參考標(biāo)號(hào)，并省略了對(duì)它們的描 述。在這個(gè)示例中，該聲音發(fā)射和采集裝置包括一個(gè)基本上是長(zhǎng)方 體形狀的機(jī)殼5、安裝在機(jī)殼5的Y側(cè)表面上的揚(yáng)聲器IIA、安裝在 X側(cè)表面上的揚(yáng)聲器IIB、安裝在-Y側(cè)表面上的揚(yáng)聲器11C以及安裝 在-X側(cè)表面上的揚(yáng)聲器IID。在機(jī)殼5內(nèi)部提供了安裝在X、 Y45° 方向上的麥克風(fēng)12B、安裝在X、 -Y45°方向上的麥克風(fēng)12D、安裝 在-X、 -Y45°方向上的麥克風(fēng)12F以及安裝在-X、 Y45°方向上的麥 克風(fēng)12H。該機(jī)殼5具有正方形的橫截面形狀，從上表面看時(shí)，在該正方 形中， 一條邊的長(zhǎng)度大概是30cm，并具有揚(yáng)聲器11的聲音發(fā)射表面 可以被布置在長(zhǎng)方體側(cè)表面上的高度(例如，10cm)。每一個(gè)揚(yáng)聲器11都被安裝在每一個(gè)側(cè)表面上，以便聲音發(fā)射方 向是機(jī)殼5的外側(cè)。安裝每一個(gè)麥克風(fēng)12，以便從機(jī)殼5的上表面 看時(shí)，聲音采集方向是中心方向(例如，麥克風(fēng)12B的聲音采集方向是-X、 -Y45°方向，麥克風(fēng)12H的聲音采集方向是X、 -Y45°方向)。 在機(jī)殼向內(nèi)方向(-Z方向)上，機(jī)殼5在上表面的中心附近以半球 形中凹進(jìn)，(在沖壓網(wǎng)孔等的)內(nèi)側(cè)上暴露該凹進(jìn)表面的部分，麥克 風(fēng)12的聲音采集表面被配置得可見(jiàn)。麥克風(fēng)12B-12H分別被裝配在 安裝在暴露表面的機(jī)殼內(nèi)部的封閉盒子121B-121H中。盒子121由橡 膠或類似的材質(zhì)之類的彈性體制成，并在機(jī)殼5中截獲從揚(yáng)聲器11 發(fā)射的聲音的傳播。同樣，在該示例的聲音發(fā)射和采集裝置中，麥克風(fēng)12B-12H被 安裝在機(jī)殼5的上表面，可以如圖2B所示那樣附接半球形罩。如上所述，機(jī)殼的形狀不局限于圓柱形，可以是長(zhǎng)方體形狀。 而且，麥克風(fēng)的數(shù)量和揚(yáng)聲器的數(shù)量不局限于上述的示例。在圖10 所示的聲音發(fā)射和采集裝置中，己經(jīng)描述了麥克風(fēng)數(shù)量為4個(gè)的示 例，但事實(shí)上可以安裝更多數(shù)量的麥克風(fēng)。圖11是示出圖10中的聲 音發(fā)射和采集裝置的麥克風(fēng)信號(hào)處理電路15的結(jié)構(gòu)的框圖。從麥克 風(fēng)12B-12H輸出的信號(hào)B-H被分別輸入選擇/混合電路152，但是每 個(gè)信號(hào)均被分支，并被輸入多個(gè)延遲158。例如，信號(hào)B被分支并被 輸入延遲158B1和延遲158B2。類似地，信號(hào)D被分支并被輸入延遲 158D1和延遲158D2，信號(hào)F被分支并被輸入延遲158F1和延遲158F2， 信號(hào)H被分支并被輸入延遲158H1和延遲158H2。延遲158B2和延遲158D1的輸出信號(hào)被輸入加法器159C。類似 地，延遲158D2和延遲158F1的輸出信號(hào)被輸入加法器159E，延遲 158F2和延遲158H1的輸出信號(hào)被輸入加法器159G，延遲158H2和延 遲158B1的輸出信號(hào)被輸入加法器159A。由于相鄰麥克風(fēng)12的兩個(gè)信號(hào)在延遲158中被分配了延遲時(shí)間 以及在加法器159中被加，加法器159的輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于在麥克風(fēng) 12之間的位置采集到的聲音。例如，當(dāng)信號(hào)B在延遲158B1中的延 遲時(shí)間與信號(hào)H在延遲158H2中的延遲時(shí)間相同時(shí)，由加法器159A中的加法所輸出的信號(hào)A與安裝在與如圖12所示的到麥克風(fēng)12B和麥克風(fēng)12H距離相等的位置上的麥克風(fēng)所采集到的聲音是相同的。 即，在圖11中示出的信號(hào)A指示了真實(shí)的麥克風(fēng)32A的輸出信號(hào)。 類似地，在圖11中示出的信號(hào)C指示了真實(shí)的麥克風(fēng)32C的輸出信 號(hào)，信號(hào)E指示了真實(shí)的麥克風(fēng)32E的輸出信號(hào)，以及信號(hào)G指示了 真實(shí)的麥克風(fēng)32G的輸出信號(hào)。從而，在該示例中，八個(gè)方向的聲音 可以被四個(gè)麥克風(fēng)12采集到。 (第二實(shí)施例)參照附圖對(duì)關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置進(jìn)行描述。圖13A和13B是示出本實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置100的主 要部分的結(jié)構(gòu)的視圖，圖13A是俯視圖，圖13B是圖13A中的A-A 截面圖。在圖13A和13B中，朝向紙面的右側(cè)是+X方向，朝向紙面 的左側(cè)是-X方向。在圖13A中，朝向紙面的上側(cè)是+Y方向，朝向紙 面的下側(cè)是-Y方向。在圖13B中，朝向紙面的上側(cè)是+Z方向，朝向紙面的下側(cè)是-z方向。本實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置100包括機(jī)殼1S、多個(gè)麥克風(fēng) 2A-2H、揚(yáng)聲器3以及圖16所示的信號(hào)處理功能部分。機(jī)殼1S具有基本上為圓柱形的外部形狀，其具有尺寸基本相同 的圓形的第一表面IOA和第二表面10B以及平面表面形狀，并具有圓 周表面形狀的側(cè)表面IOC，在該圓周表面形狀中，這連接到第一表面 IOA和第二表面10B的邊緣，并以預(yù)定間隔布置它們。在第二表面10B 的邊緣部分附近，安裝了四個(gè)基本以90度間隔布置的底部部分4。在機(jī)殼1S的第一表面IOA上，形成了其中平面形狀是圓形的凹 進(jìn)部分IIS，在第一平表面IOA的平面圖中的圓形的中心與凹進(jìn)部分 11S的俯視圖中的圓形的中心是相同的。下文中，中心點(diǎn)被稱為"中 心點(diǎn)0"。麥克風(fēng)2A-2H是單一指向性麥克風(fēng)，并被布置在點(diǎn)對(duì)稱位置， 其中，中心點(diǎn)O是基準(zhǔn)點(diǎn)。安裝麥克風(fēng)2A-2H，使之與中心點(diǎn)O距離 預(yù)定的距離或更多，以及更優(yōu)選地，將其安裝成與第一平面表面10A的邊緣部分靠近。具體地，在如圖13A所示的麥克風(fēng)2A-2H中，在中心點(diǎn)0被設(shè)置為基準(zhǔn)點(diǎn)的狀態(tài)下，以距中心點(diǎn)o相同的距離的方式，沿內(nèi)圓周壁表面12S,將麥克風(fēng)2A布置在+X方向，將麥克風(fēng)2E布置在-X方向。 類似地，在中心點(diǎn)0被設(shè)置為基準(zhǔn)點(diǎn)的狀態(tài)下，麥克風(fēng)2B被布置在 +X方向和+Y方向的45度方向上，麥克風(fēng)2F被布置在-X方向和-Y 方向的45度方向上。在中心點(diǎn)0被設(shè)置為基準(zhǔn)點(diǎn)的狀態(tài)下，麥克風(fēng) 2C被布置在+Y方向，麥克風(fēng)2G被布置在-Y方向。在中心點(diǎn)0被設(shè) 置為基準(zhǔn)點(diǎn)的狀態(tài)下，麥克風(fēng)2D被布置在-X方向和+Y方向的45度 方向上，麥克風(fēng)2H被布置在+X方向和-Y方向的45度方向上。安裝麥克風(fēng)2A-2H，以便指向性的方向是朝向中點(diǎn)0的方向。從 而，設(shè)置每個(gè)麥克風(fēng)，以便中點(diǎn)O方向的聲音采集靈敏度高于其他方 向的靈敏度。機(jī)殼1S的第二表面IOB具有第二表面10B和聲音發(fā)射表面基本 相同的關(guān)系，布置揚(yáng)聲器3，以便聲音發(fā)射方向是從第二表面IOB到 機(jī)殼1S外側(cè)的方向。揚(yáng)聲器3是無(wú)指向性的麥克風(fēng)，其包括圓錐類 型麥克風(fēng)單元、喇叭型揚(yáng)聲器單元或類似的揚(yáng)聲器單元，揚(yáng)聲器3 的聲音發(fā)射表面的中心被布置成處于通過(guò)第一平面表面10A的中心 點(diǎn)0的垂直于第一表面10A的線上。雖然沒(méi)有在圖13中示出，但是在下文要描述的信號(hào)處理功能部 分被安裝在空的空間中，而不是機(jī)殼1S中麥克風(fēng)2A-2H和揚(yáng)聲器3 的布置位置。例如，輸入/輸出連接器26被安裝在機(jī)殼1S的側(cè)表面 IOC上。如圖14所示布置和使用這種聲音發(fā)射和采集裝置100。 圖14是示出兩個(gè)使用者201、 202使用本發(fā)明實(shí)施例的聲音發(fā) 射和采集裝置100時(shí)的圖，圖14A是俯視圖，圖14B是側(cè)視圖。同樣， 在圖14A和圖14B中，朝向紙面的右側(cè)是+X方向，朝向紙面的左側(cè) 是-X方向。在圖14A中，朝向紙面的上側(cè)是+Y方向，朝向紙面的下 側(cè)是-Y方向。在圖14B中，朝向紙面的上側(cè)是+Z方向，朝向紙面的下側(cè)是-z方向。在桌子200的上表面上的大致中心處，將該聲音發(fā)射和采集裝 置100布置在上表面上。在這種情況下，多個(gè)底部部分4與桌子的上 表面接觸，并被布置成其中機(jī)殼1S與上表面間隔預(yù)定距離的狀態(tài)。雖然沒(méi)有示出，該聲音發(fā)射和采集裝置100通過(guò)上述的輸入/輸 出連接器26連接至LAN，并連接至布置在遠(yuǎn)方位置(例如，與該裝 置所安裝在的房間完全不同的地方)的另一個(gè)聲音發(fā)射和采集裝置。使用者201、 202面對(duì)面地站在兩個(gè)相對(duì)側(cè)，在這兩個(gè)相對(duì)側(cè)之 間，該聲音發(fā)射和采集裝置IOO被布置在桌子200上。在圖14的示 例中，使用者201位于相對(duì)于該聲音發(fā)射和采集裝置100的-X方向， 使用者202位于相對(duì)于該聲音發(fā)射和采集裝置100的+X方向。(1)從使用者201、 202發(fā)出的聲音當(dāng)使用者201、 202向出現(xiàn)在其它聲音發(fā)射和采集裝置所在的房 間中的另一方使用者講話時(shí)，使用者201、 202向該聲音發(fā)射和采集 裝置IOO發(fā)出的聲音。當(dāng)使用者201發(fā)聲時(shí)，他發(fā)出的聲音301在傳輸和衰減的同時(shí) 抵達(dá)該聲音發(fā)射和采集裝置100的麥克風(fēng)2A-2H。如上所述，麥克風(fēng) 2A具有指向性，該指向性被設(shè)置為在機(jī)殼1 S的中心點(diǎn)0到麥克風(fēng) 2 A的方向上(即使用者2 0 1出現(xiàn)的一X方向上)具有高的聲音采 集靈敏度。出于這個(gè)原因，相比較于其他的麥克風(fēng)2B-2H,麥克風(fēng)2A 位于距使用者201最遠(yuǎn)的位置，但發(fā)出的聲音301可以以高靈敏度被 采集。另一方面，相比較于其他的麥克風(fēng)2A-2D、 2F-2H，出現(xiàn)在與 麥克風(fēng)2A點(diǎn)對(duì)稱的位置上的麥克風(fēng)2E出現(xiàn)在最接近使用者201的位 置。然而，麥克風(fēng)2E在+X方向具有高的聲音采集靈敏度，并由于沒(méi) 有聲音靈敏度的指向性被設(shè)置在-x方向而采集到少量的發(fā)出的聲音 301。當(dāng)使用者202發(fā)聲時(shí)，他發(fā)出的聲音302在傳輸和衰減的同時(shí) 抵達(dá)該聲音發(fā)射和采集裝置100的麥克風(fēng)2A-2H。如上所述，麥克風(fēng) 2E具有指向性，該指向性被設(shè)置為在機(jī)殼1 S的中心點(diǎn)0到麥克風(fēng) 2 E的方向上(即使用者2 0 2出現(xiàn)在的+ X方向上)具有高的聲音采 集靈敏度。出于這個(gè)原因，相比較于其他的麥克風(fēng)2A-2D、 2F-2H，麥克風(fēng)2E位于距使用者202最遠(yuǎn)的位置，但發(fā)出的聲音302可以以 高靈敏度被采集。另一方面，相比較于其他的麥克風(fēng)2B-2H，出現(xiàn)在 與麥克風(fēng)2E點(diǎn)對(duì)稱的位置上的麥克風(fēng)2A出現(xiàn)在最接近使用者202 的位置。然而，麥克風(fēng)2A在-X方向具有高的聲音采集靈敏度，并由 于沒(méi)有聲音靈敏度的指向性被設(shè)置在+X方向而采集到少量的發(fā)出的 聲音302。如上所述，使用者發(fā)出的聲音主要在一個(gè)麥克風(fēng)中被采集到， 該麥克風(fēng)布置在從使用者出現(xiàn)的側(cè)表面通過(guò)中心點(diǎn)0的相對(duì)側(cè)位置。順便提一下，上述專利文獻(xiàn)2的發(fā)明是一種聲音發(fā)射和采集裝 置，其中，揚(yáng)聲器被布置在上表面，麥克風(fēng)被布置在側(cè)表面，但該發(fā) 明認(rèn)為揚(yáng)聲器93被布置在下文要對(duì)其進(jìn)行描述的圖15B、15D中所示 的下表面上。在這種情況下，布置在機(jī)殼91的側(cè)表面上的麥克風(fēng)92A 被設(shè)置以使指向性朝向機(jī)殼91的側(cè)表面的外側(cè)方向，并且該麥克風(fēng) 92A采集最靠近麥克風(fēng)92A的使用者201所發(fā)出的聲音。在下文的敘 述中，圖15B、 15D所示的結(jié)構(gòu)的聲音發(fā)射和采集裝置是作為本實(shí)施 例的比較對(duì)象的傳統(tǒng)聲音發(fā)射和采集裝置的代表性示例。圖15A是示出發(fā)出的聲音相對(duì)于本實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝 置100中用于執(zhí)行主要聲音采集的麥克風(fēng)的傳遞距離Lvl的概念圖， 圖15B是示出發(fā)出的聲音相對(duì)于在聲音發(fā)射和采集裝置(其中麥克風(fēng) 被安裝在機(jī)殼側(cè)表面上)中用于執(zhí)行主要聲音采集的麥克風(fēng)的傳遞距 離Lv0的概念圖。圖15A和圖15B示出了當(dāng)麥克風(fēng)2A和麥克風(fēng)92A 分別采集使用者201發(fā)出的聲音時(shí)的情景。發(fā)出的聲音在圖15A中所示的本實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置 中的傳遞距離Lvl與發(fā)出的聲音在圖15B中所示的傳統(tǒng)的聲音發(fā)射和 采集裝置中的傳遞距離Lv0相比較長(zhǎng)。然而，與從使用者201到聲音 發(fā)射和采集裝置(對(duì)應(yīng)于叢使用者201到麥克風(fēng)92A的距離)相比， 從使用者201側(cè)的側(cè)表面到麥克風(fēng)2A的距離的差很短，從而不需要 考慮發(fā)出的聲音的衰減量的增大。因此，本實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集 裝置可以以基本上等于傳統(tǒng)的靈敏度(即，聲壓電平)采集發(fā)出的聲(2)來(lái)自另一房間的另一方的聲音 當(dāng)聆聽(tīng)出現(xiàn)在另一個(gè)聲音發(fā)射和采集裝置的房間中的另一方的使用者的聲音時(shí)，使用者201、 202聽(tīng)取來(lái)自聲音發(fā)射和采集裝置100 的揚(yáng)聲器3的輸出聲音。揚(yáng)聲器3被布置在面對(duì)機(jī)殼IS的第二表面10B (下表面)的表 面上，目卩，桌子200的上表面，并發(fā)射來(lái)自另一方使用者的聲音。發(fā) 射的聲音300在桌子200的上表面上被反射，在水平方向上以圓周形 狀傳播和傳輸，并在從第二表面10B的區(qū)域傳播到包括向上方向的外 部的同時(shí)，均勻地傳播到包括使用者201、 202的空間。在這種情況 下，聲音300的部分通過(guò)機(jī)殼1S的側(cè)表面IOC傳播至機(jī)殼1S的第一 表面10A側(cè)。在下文中，該聲音被稱為環(huán)繞聲。在上述發(fā)出的聲音中，麥克風(fēng)2A-2H采集從通過(guò)中心點(diǎn)0延伸 的方向的末端部分(即，最遠(yuǎn)位置的側(cè)表面IOC側(cè))傳播過(guò)來(lái)的環(huán)繞 聲，麥克風(fēng)2A-2H采集少量的從最近位置的側(cè)表面IOC傳播過(guò)來(lái)的環(huán) 繞聲。即，最長(zhǎng)傳播路徑的環(huán)繞聲被采集到。圖15C是示出環(huán)繞聲到在本實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置100 中的麥克風(fēng)的傳遞距離Lsl的概念圖。圖15D是示出環(huán)繞聲到傳統(tǒng)的 聲音發(fā)射和采集裝置中的麥克風(fēng)的傳遞距離LsO的概念圖，該裝置具 有與圖15B相同的結(jié)構(gòu)。在圖15C中所示的本實(shí)施例的環(huán)繞聲的傳遞距離Lsl比在圖15D 中所示的環(huán)繞聲的傳統(tǒng)的傳遞距離LsO長(zhǎng)。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的傳遞距離 LsO基本上等于從揚(yáng)聲器93到側(cè)表面10C的長(zhǎng)度，麥克風(fēng)92A被安 裝該側(cè)表面上，機(jī)殼91的外側(cè)是該麥克風(fēng)92A的指向性方向。另一 方面，該實(shí)施例的傳遞距離Lsl等于從大約揚(yáng)聲器3到側(cè)表面10C 的長(zhǎng)度、側(cè)表面10C的高度、以及從側(cè)表面IOC位置到布置在距該位 置最遠(yuǎn)的麥克風(fēng)2A的長(zhǎng)度之和。從而，本實(shí)施例的環(huán)繞聲的傳遞距 離Lsl至少是傳統(tǒng)的傳遞距離LsO的長(zhǎng)度的兩倍。因此，相比較于傳 統(tǒng)的聲音發(fā)射和采集裝置，本實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置可以顯著 地減少所采集的環(huán)繞聲。通常只有從第二表面10B到側(cè)表面10C的90度傳播方向是可變的，但從側(cè)表面10C到第一表面10A的90度傳播方向在本實(shí)施例的 結(jié)構(gòu)中也是可變的。即，在該實(shí)施例中，傳播方向的90度改變比傳 統(tǒng)技術(shù)中的多一個(gè)。這里，環(huán)繞聲的這種傳播方向的改變是沒(méi)有被反 射壁的壁表面上的反射或出現(xiàn)在傳播方向終端的類似反射所強(qiáng)制改 變的自然環(huán)繞，從而獲得取決于改變次數(shù)的顯著衰減。因此，相比較 于傳統(tǒng)的聲音發(fā)射和采集裝置，該實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置可以 顯著地衰減環(huán)繞聲。通過(guò)采用如上所述的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可以以很高的靈敏度采集 作為必要聲音的從使用者發(fā)出的聲音，在保持機(jī)殼小尺寸的同時(shí)，可 以顯著地衰減從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的環(huán)繞聲。從而，可以實(shí)現(xiàn)高信噪比。接下來(lái)，將對(duì)用于處理如上所述的采集到的聲音信號(hào)的信號(hào)處 理功能部分進(jìn)行描述。圖16是示出該實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。該實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置包括上述的輸入/輸出連接器 26以及上述的麥克風(fēng)2A-2H和揚(yáng)聲器3,還包括輸入放大器21A-21H、 A/D轉(zhuǎn)換器22A-22H、麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23、回聲消除器24、輸入 /輸出接口 25、D/A轉(zhuǎn)換器31以及作為信號(hào)處理功能部分的輸出放大 器32。輸入/輸出接口 25通過(guò)回聲消除器24為D/A轉(zhuǎn)換器31提供了 從輸入/輸出連接器26輸入的輸入聲音信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換器31對(duì)輸入 的聲音信號(hào)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，并將它輸出到輸出放大器32，該輸出放 大器32放大輸入聲音信號(hào)以將它輸出到揚(yáng)聲器3。該揚(yáng)聲器3將輸 入聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音以發(fā)射該聲音。麥克風(fēng)2A-2H采集來(lái)自外部的聲音，將它們轉(zhuǎn)換為采集的聲音 信號(hào)，并將采集的聲音信號(hào)輸出到輸入放大器21A-21H。該輸入放大 器21A-21H放大采集的聲音信號(hào)，并將它們輸出到A/D轉(zhuǎn)換器 22A-22H。該A/D轉(zhuǎn)換器22A-22H對(duì)采集的聲音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換， 并將它們輸出到麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23。麥克風(fēng)2A-2H采集到的并 從A/D轉(zhuǎn)換器22A-22H輸出的聲音信號(hào)只是被稱為信號(hào)A-H。圖17是麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23的詳細(xì)框圖。該麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23包括加法器(減法器)231A-231H、 選擇/混合電路232以及最大信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路233。從A/D轉(zhuǎn)換器22A輸出的信號(hào)A和從A/D轉(zhuǎn)換器22E輸出的信 號(hào)E被輸入加法器231A。加法器231A輸出通過(guò)從信號(hào)A中減去信號(hào) E得到的校正的信號(hào)A。這里，信號(hào)A是麥克風(fēng)2A采集到的聲音信號(hào)， 信號(hào)E是麥克風(fēng)2E采集到的聲音信號(hào)。由于上述的麥克風(fēng)2A和麥克 風(fēng)2E被布置在以中心點(diǎn)0為基準(zhǔn)的點(diǎn)對(duì)稱位置上，采集到的環(huán)繞聲 基本相同。從而，通過(guò)從信號(hào)A中減去信號(hào)E，可以降低環(huán)繞聲分量。類似地，通過(guò)在加法器231B中從信號(hào)B中減去信號(hào)F產(chǎn)生校正 的信號(hào)B，通過(guò)在加法器231C中從信號(hào)C中減去信號(hào)G產(chǎn)生校正的 信號(hào)C，以及通過(guò)在加法器231D中從信號(hào)D中減去信號(hào)H產(chǎn)生校正 的信號(hào)D。從A/D轉(zhuǎn)換器22E輸出的信號(hào)E和從A/D轉(zhuǎn)換器22A輸出的信 號(hào)A被輸入加法器231E。加法器231E輸出通過(guò)從信號(hào)E中減去信號(hào) A得到的校正信號(hào)E。類似地，通過(guò)在加法器231F中從信號(hào)F中減去 信號(hào)B得到校正的信號(hào)F，通過(guò)在加法器231G中從信號(hào)G中減去信 號(hào)C得到校正的信號(hào)G，通過(guò)在加法器231H中從信號(hào)H中減去信號(hào)D 得到校正的信號(hào)H。從而，校正的信號(hào)A-H可以分別減小環(huán)繞聲分量。 所產(chǎn)生的校正的信號(hào)A-H被輸入到選擇/混合電路232和最大信 號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路233。該最大信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路233比較這些校正的 信號(hào)A-H的信號(hào)強(qiáng)度(即，聲壓電平)，選擇信號(hào)強(qiáng)度最高的校正信 號(hào)，并向選擇/混合電路232提供用以選擇信號(hào)強(qiáng)度最高的校正信號(hào) 的信息。選擇/混合電路232基于最大信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路233所提供 的選擇信號(hào)，從輸入的校正的信號(hào)A-H中選擇對(duì)應(yīng)的校正的信號(hào)，并 將它輸出到回聲消除器24。最大信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路233可以檢測(cè)信 號(hào)強(qiáng)度最高的校正信號(hào)，選擇信號(hào)強(qiáng)度最大的校正的信號(hào)和鄰近該校 正的信號(hào)的多個(gè)校正的信號(hào)，并將它們提供給選擇/混合電路232。 考慮到不同方向上的多個(gè)聲源，可以從信號(hào)強(qiáng)度最高的校正的信號(hào)中 依次選擇多個(gè)校正的信號(hào)，并將這些信號(hào)提供給選擇/混合電路232。在這些情況下，選擇/混合電路232基于選擇信息選擇和混合對(duì)應(yīng)的多個(gè)校正的信號(hào)，并對(duì)回聲消除器24進(jìn)行輸出。通過(guò)執(zhí)行這種選擇過(guò)程，通過(guò)刪除信號(hào)強(qiáng)度較低的校正的信號(hào) (該信號(hào)難以被認(rèn)為是從使用者發(fā)出的聲音)，可以更進(jìn)一步地提高 信噪比。圖18是回聲消除器24的詳細(xì)框圖?；芈曄?4具有自適應(yīng)濾波器241和加法器242。自適應(yīng)濾 波器241包括FIR濾波器的數(shù)字濾波器或類似的濾波器，并計(jì)算FIR 濾波器的濾波系數(shù)，以便可以估計(jì)從揚(yáng)聲器3到麥克風(fēng)2A-2H的聲傳 播路徑的傳遞函數(shù)，并仿真估計(jì)出來(lái)的傳遞函數(shù)。自適應(yīng)濾波器241 采用該估計(jì)出來(lái)的濾波系數(shù)產(chǎn)生偽回聲信號(hào)并將該信號(hào)輸出到加法 器242。加法器242從麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23的輸出信號(hào)中減去偽 回聲信號(hào)，并將輸出的聲音信號(hào)輸出到輸入/輸出接口 25。這里，基 于將要提供到揚(yáng)聲器3的輸入聲音信號(hào)，通過(guò)向自適應(yīng)濾波器241 反饋從加法器242輸出的信號(hào)這一殘余信號(hào)作為參考信號(hào)，并采用自 適應(yīng)算法，從而重復(fù)執(zhí)行傳遞函數(shù)的估計(jì)和濾波系數(shù)的計(jì)算。從而， 可以優(yōu)化傳遞函數(shù)的估計(jì)和濾波系數(shù)的設(shè)置。通過(guò)執(zhí)行這種過(guò)程，更近一步地抑制了環(huán)繞聲分量，從而，可 以更進(jìn)一步地提高輸出到輸入/輸出接口 25的聲音信號(hào)的信噪比。在上述實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集裝置中，通過(guò)進(jìn)行如上所述的 揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)的位置關(guān)系，可以機(jī)械式地減小環(huán)繞聲。通過(guò)進(jìn)行如 上所述的麥克風(fēng)安裝模式，可以有效地抑制包括在每個(gè)麥克風(fēng)采集到 的聲音信號(hào)中的環(huán)繞聲分量，通過(guò)執(zhí)行回聲消除，可以更進(jìn)一步地抑 制環(huán)繞聲分量。從而，關(guān)于輸出的聲音信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)良好的信噪比。在該實(shí)施例中，已經(jīng)描述了形成機(jī)殼1S的第一表面10A的凹進(jìn) 部分11S和麥克風(fēng)2A-2H被布置在凹進(jìn)部分11S的內(nèi)圓周壁表面12S 上的例子，但麥克風(fēng)2A-2H可以被布置在如圖19所示的結(jié)構(gòu)中。圖19是示出該實(shí)施例的另一種結(jié)構(gòu)的聲音發(fā)射和采集裝置的主 要部分的結(jié)構(gòu)的圖，圖19A是俯視圖，圖19B是圖19A中的A-A'截 面圖。在圖19的聲音發(fā)射和采集裝置中，麥克風(fēng)2A-2H被布置在第一表面IOA上，用網(wǎng)孔形狀的罩13覆蓋麥克風(fēng)2A-2H，其他結(jié)構(gòu)和 上述的結(jié)構(gòu)是相同的。同樣在這種結(jié)構(gòu)中，可以顯示出上述的優(yōu)點(diǎn)。在該實(shí)施例中，已經(jīng)對(duì)作為短圓柱形形狀示例的機(jī)殼1S進(jìn)行了 描述，但是可以是平面部分為橢圓的橢圓柱形狀，可以是長(zhǎng)方體形狀。在該實(shí)施例中，示出了其中具有揚(yáng)聲器3的第二表面10B被布 置在面對(duì)桌子200的上表面的示例，但可以將具有揚(yáng)聲器3的第二表 面10B布置成朝向使用者所位于的房間的天花板，以便底部部分4 被連接至天花板表面。在該實(shí)施例中，示出了八個(gè)麥克風(fēng)和一個(gè)揚(yáng)聲器，但是，在麥 克風(fēng)和揚(yáng)聲器被布置在上述機(jī)殼的相對(duì)表面以及如上所述地設(shè)置麥 克風(fēng)的指向性時(shí)，可以適當(dāng)設(shè)置麥克風(fēng)的數(shù)量和揚(yáng)聲器的數(shù)量。麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23的結(jié)構(gòu)不局限于上述示例。圖20是示出麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23的另一種結(jié)構(gòu)的框圖。圖 20所示的麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23與圖17所示的麥克風(fēng)信號(hào)處理電 路23的不同僅在于信號(hào)合成部分。從A/D轉(zhuǎn)換器22A輸出的信號(hào)A和從A/D轉(zhuǎn)換器22B輸出的信 號(hào)B被輸入到加法器231A。加法器231A對(duì)信號(hào)A和信號(hào)B進(jìn)行相加 并輸出。類似地，加法器231B對(duì)信號(hào)B和信號(hào)C進(jìn)行相加并輸出， 加法器231C對(duì)信號(hào)C和信號(hào)D進(jìn)行相加并輸出，加法器231D對(duì)信號(hào) D和信號(hào)E進(jìn)行相加和輸出。加法器231E對(duì)信號(hào)E和信號(hào)F進(jìn)行相 加和輸出，加法器231F對(duì)信號(hào)F和信號(hào)G進(jìn)行相加和輸出，加法器 231G對(duì)信號(hào)G和信號(hào)H進(jìn)行相加和輸出，加法器231H對(duì)信號(hào)H和信 號(hào)A進(jìn)行相加和輸出。如上所述，圖20中所示的麥克風(fēng)信號(hào)處理電 路23對(duì)能從兩個(gè)相鄰的麥克風(fēng)獲得的釆集到的聲音信號(hào)進(jìn)行相加和 輸出。通過(guò)對(duì)相鄰的麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)進(jìn)行相加，在麥克風(fēng) 的前向方向上(即，高聲音采集靈明度被設(shè)置在的方向上)，可以增 強(qiáng)所采集到的聲音信號(hào)分量，以便可以削弱其他方向上的采集到的聲 音信號(hào)分量。從而，可以獲得更進(jìn)一步增強(qiáng)了指向性的信號(hào)?？梢匀缦屡渲名溈孙L(fēng)信號(hào)處理電路23。圖21是另一個(gè)麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23的信號(hào)合成部分的框圖。圖21所示的麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23與圖17所示的麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23的不同僅在于信號(hào)合成部分。圖21所示的麥克風(fēng)信號(hào)處理電路23具有加法器237A-237H和 延遲電路234A-234H、 235A-235H、 236A-236H。信號(hào)A-H被分別輸入 延遲電路234A-234H、 235A-235H、 236A-236H。例如，信號(hào)A被輸入 延遲電路234A、 235A、 236A，還以同樣的方式對(duì)其他的信號(hào)B-H進(jìn) 行處理。延遲電路234A-234H、 235A-235H、 236A-236H對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行 延遲處理，以使輸入到加法器237A-237H的三個(gè)信號(hào)處于同一相位。加法器237A對(duì)延遲234A的輸出信號(hào)(信號(hào)A)、延遲235B的 輸出信號(hào)(信號(hào)B)和延遲236C的輸出信號(hào)(信號(hào)C)進(jìn)行相加并輸 出。類似地，加法器237B對(duì)分別己經(jīng)被施加了延遲處理的信號(hào)B、 信號(hào)C和信號(hào)D進(jìn)行相加并輸出，加法器237C對(duì)分別已經(jīng)被施加了 延遲處理的信號(hào)C、信號(hào)D和信號(hào)E進(jìn)行相加并輸出，加法器237D 對(duì)分別已經(jīng)被施加了延遲處理的信號(hào)D、信號(hào)E和信號(hào)F進(jìn)行相加并 輸出。另外，加法器237E的分別已經(jīng)被施加了延遲處理的信號(hào)E、 信號(hào)F和信號(hào)G進(jìn)行相加并輸出，加法器237F對(duì)分別已經(jīng)被施加了 延遲處理的信號(hào)F、信號(hào)G和信號(hào)H進(jìn)行相加并輸出，加法器237G 對(duì)分別已經(jīng)被施加了延遲處理的信號(hào)G、信號(hào)H和信號(hào)A進(jìn)行相加并 輸出，加法器237H對(duì)分別已經(jīng)被施加了延遲處理的信號(hào)H、信號(hào)A 和信號(hào)B進(jìn)行相加并輸出。從而，來(lái)自三個(gè)相鄰麥克風(fēng)的采集到的聲 音信號(hào)在同一相位被加。結(jié)果，更進(jìn)一步地增強(qiáng)了特定方向上的信號(hào) 強(qiáng)度，以及提高信噪比，從而，可以更進(jìn)一步地增強(qiáng)特定方向的指向 性。另外，被加的信號(hào)的數(shù)量不限于三個(gè)，而且，通過(guò)對(duì)大量的信號(hào) 進(jìn)行相加或者相減，可以提高特定方向的信噪比。已經(jīng)示出了其中在圖20和圖21中所示的麥克風(fēng)信號(hào)處理電路 23直接處理A/D轉(zhuǎn)換器22A-22H的輸出信號(hào)A-H的結(jié)構(gòu)，但是，可 以輸入采用圖17所示的電路所產(chǎn)生的校正的信號(hào)A-H。從而，更進(jìn) 一步地提高信噪比。圖22A-圖22F和圖23是示出上述聲音發(fā)射和采集裝置的示例的圖。圖22A-22E示出了該聲音發(fā)射和采集裝置的上表面和側(cè)表面，圖 22F是該聲音發(fā)射和采集裝置的截面圖，圖23示出了該聲音發(fā)射和 采集裝置的底面。在這些圖中，該聲音發(fā)射和采集裝置的揚(yáng)聲器11被提供在從側(cè) 表面到底面的曲面部分。出于這個(gè)原因，具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即從該聲 音發(fā)射和采集裝置的上面方向看不到揚(yáng)聲器，并改善了在這種設(shè)計(jì)上 的自由度。而且，圖22F的沖壓金屬1P在內(nèi)側(cè)具有斜的形狀，以便該聲音 發(fā)射和采集裝置的橫截面具有中心被凹進(jìn)的形狀。如圖22F所示，麥 克風(fēng)12A-H被提供在沖壓金屬1P的內(nèi)部，而且，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，麥 克風(fēng)12A-H具有在該聲音發(fā)射和采集裝置的內(nèi)側(cè)方向上的指向性，而 且從外部不可見(jiàn)，以便可以提高在這種設(shè)計(jì)上的自由度。在該聲音發(fā)射和采集裝置中，聲音發(fā)射和采集操作可以與上述 其他實(shí)施例的操作相同。工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器被安裝在同心圓的圓周上， 以便聲音采集方向和聲音發(fā)射方向是相反的方向，從而提供了緊湊的 結(jié)構(gòu)，并通過(guò)抑制從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的環(huán)繞聲來(lái)提高信噪比。根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)被布置在機(jī)殼的一個(gè)側(cè)表 面的圓周形狀中，并通過(guò)將高靈敏度的指向性設(shè)置在該圓的中心方向 上來(lái)安裝它們，并且揚(yáng)聲器被布置在該機(jī)殼的另一個(gè)側(cè)表面上，以便 可以有效地形成從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的環(huán)繞聲的傳播距離。從而，通過(guò) 抑制從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的環(huán)繞聲，可以提供緊湊的結(jié)構(gòu)，以及可以提 高信噪比。
權(quán)利要求
1.一種聲音發(fā)射和采集裝置，其包括多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)，其被布置在第一個(gè)圓的圓周上朝向中心，在該第一個(gè)圓中，一個(gè)軸被設(shè)置為中心；以及多個(gè)揚(yáng)聲器，其被布置在第二個(gè)圓的圓周上朝向與所述中心相反的方向，在該第二個(gè)圓中，所述軸被設(shè)置為中心。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音發(fā)射和采集裝置，其中，第一個(gè) 圓的圓周具有比第二個(gè)圓的圓周大的直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音發(fā)射和采集裝置，其包括 機(jī)殼，在其上布置了所述多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)和所述多個(gè)揚(yáng)聲器，其中，所述多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)被布置在所述機(jī)殼的上表面，以及所述多個(gè)揚(yáng)聲器被布置在所述機(jī)殼的側(cè)面?zhèn)取?br> 4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聲音發(fā)射和采集裝置，其包括 信號(hào)處理裝置，其基于每個(gè)單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)的電平來(lái)估計(jì)聲源方向，并將所述朝向所述聲源方向的單一指向 性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)輸出到后級(jí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲音發(fā)射和采集裝置，其中，所述信 號(hào)處理裝置通過(guò)將多個(gè)相鄰的單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信 號(hào)相加來(lái)估計(jì)聲源的方向，并將由所述多個(gè)相鄰的單一指向性麥克風(fēng) 所采集到的聲音信號(hào)相加所得到的信號(hào)輸出到后級(jí)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音發(fā)射和采集裝置，其包括 機(jī)殼，其具有兩個(gè)相對(duì)的表面；以及聲音發(fā)射表面，其平行于所述機(jī)殼的第二表面，所述第二表面 與所述機(jī)殼的第一表面相對(duì)，其中，所述單一指向性麥克風(fēng)布置在所述機(jī)殼的第一表面?zhèn)龋雎曇舭l(fā)射表面的中心和所述圓的中心均在關(guān)于所述第一表 面和所述第二表面的同一垂直線上，以及所述揚(yáng)聲器從所述第二表面向機(jī)殼的外側(cè)發(fā)射聲音。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的聲音發(fā)射和采集裝置，其中，通過(guò)將 所述圓心設(shè)置為參考點(diǎn)，從而使得所述多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)的布置 位置是點(diǎn)對(duì)稱的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的聲音發(fā)射和采集裝置，其包括 差算術(shù)裝置，其根據(jù)點(diǎn)對(duì)稱布置的每個(gè)單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)，通過(guò)對(duì)每個(gè)單一指向性麥克風(fēng)和布置在關(guān)于所述圓 心點(diǎn)對(duì)稱的位置上的一個(gè)單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)執(zhí) 行差運(yùn)算，從而產(chǎn)生經(jīng)差校正的采集到的聲音信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的聲音發(fā)射和采集裝置，其包括信號(hào)處理裝置，其基于所述多個(gè)單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)聲源方向，并將其中指向軸指向所述聲源 方向的單一指向性麥克風(fēng)所采集到的聲音信號(hào)輸出到后級(jí)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲音發(fā)射和采集裝置，其包括 信號(hào)處理裝置，其基于所述經(jīng)差校正的采集到的聲音信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)聲源方向，并將與所述聲源方向相對(duì)應(yīng)的經(jīng)差校正的采 集到的聲音信號(hào)輸出到后級(jí)。
全文摘要
可以提供一種聲音發(fā)射和采集裝置，該裝置具有緊湊的結(jié)構(gòu)，可以壓縮從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的聲音并改善信噪比。在所述聲音發(fā)射和采集裝置中，多個(gè)揚(yáng)聲器(11)具有一個(gè)布置在機(jī)殼(1)的側(cè)面上的聲音發(fā)射表面，以便可以在該聲音發(fā)射和采集裝置的所有圓周方向上發(fā)射聲音。以設(shè)置在機(jī)殼(1)的中心方向上的聲音采集方向布置每一個(gè)麥克風(fēng)(12)。麥克風(fēng)(12)和揚(yáng)聲器(11)具有彼此相反的指向性。因此，可以使從揚(yáng)聲器(11)到麥克風(fēng)(12)的聲音最小。而且，由于揚(yáng)聲器(11)和麥克風(fēng)(12)被布置在同軸圓周上，可以獲得緊湊的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H04R1/40GK101331793SQ200680047589
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者石橋利晃, 齊藤康祐 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社