(57)【要約】【課題】装置内で発生する自己ノイズを低減することができるノイズ低減装置、ノイズ低減方法およびプログラムを提供する。【解決手段】ノイズ低減装置１は、入力部１０に入力された電気信号に対して、所定の信号処理を行って生成した信号を外部へ出力する信号処理部１２と、入力部１０と信号処理部１２との間に設けられ、入力部１０と信号処理部１２とを電気的に接続する接続状態および入力部１０と信号処理部１２とを電気的に遮断した遮断状態のどちらか一方に切り替えるスイッチ部１１と、スイッチ部１１の状態が接続状態の際に信号処理部１２から出力された信号からスイッチ部１０が遮断状態の際に信号処理部１２から出力されたノイズ信号を減算して出力するノイズ処理部１３と、を備える。【選択図】図１
2018186348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から電気信号が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記電気信号に対して、所定の信号処理を行って生成した信号を外部へ出力する信号処理部と、
前記入力部と前記信号処理部との間に設けられ、前記入力部と前記信号処理部とを電気的に接続する接続状態および前記入力部と前記信号処理部とを電気的に遮断した遮断状態のどちらか一方に切り替えるスイッチ部と、
前記スイッチ部の状態が前記接続状態の際に前記信号処理部から出力された前記信号から前記スイッチ部の状態が前記遮断状態の際に前記信号処理部から出力されたノイズ信号を減算して出力するノイズ処理部と、
を備えることを特徴とするノイズ低減装置。
【請求項２】
前記ノイズ処理部は、
前記スイッチ部の状態が前記遮断状態の際に前記信号処理部から出力される前記ノイズ信号に対して、フーリエ変換を行って第１の振幅情報を生成する一方、前記スイッチ部の状態が前記接続状態の際に前記信号処理部から出力される前記信号に対して、フーリエ変換を行って第２の振幅情報を生成する変換部と、
前記第２の振幅情報と前記第１の振幅情報との差分を演算する演算部と、
前記演算部が演算した前記差分に対して、逆フーリエ変換を行って前記信号を復元して外部へ出力する復元部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、
少なくとも前記電気信号に対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部を有し、
前記変換部は、
デジタルの前記信号およびデジタルの前記ノイズ信号の各々に対して、フーリエ変換を行って前記第１の振幅情報および前記第２の振幅情報を生成し、
前記復元部は、
前記差分に対して、逆フーリエ変換を行ってデジタルの前記信号を復元して外部へ出力することを特徴とする請求項２に記載のノイズ低減装置。
【請求項４】
音声を電気信号に変換する第１マイクロフォンをさらに備え、
前記入力部は、前記第１マイクロフォンから前記電気信号が入力されることを特徴とする請求項２または３に記載のノイズ低減装置。
【請求項５】
音声を電気信号に変換する第２マイクロフォンが着脱自在に接続され、前記入力部に電気的に接続された外部入力端子をさらに備え、
前記入力部は、前記外部入力端子を介して前記電気信号が入力されることを特徴とする請求項２または３に記載のノイズ低減装置。
【請求項６】
当該ノイズ低減装置の周囲の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した温度と前記第１の振幅情報とを対応付けて記録する記録部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
【請求項７】
前記演算部は、前記温度検出部によって検出された現在の温度に対応する前記第１の振幅情報を前記記録部から取得し、該取得した前記第１の振幅情報を用いて、前記差分を演算することを特徴とする請求項６に記載のノイズ低減装置。
【請求項８】
前記温度検出部によって検出された前記現在の温度に対応する前記第１の振幅情報が前記記録部に記録されているか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記記録部は、前記判定部が前記温度検出部によって検出された前記現在の温度に対応する前記第１の振幅情報が前記記録部に記録されていないと判定した場合、前記現在の温度と前記第１の振幅情報とを対応付けて記録することを特徴とする請求項７に記載のノイズ低減装置。
【請求項９】
前記温度検出部によって検出された現在の温度に対応する前記第１の振幅情報が前記記録部に記録されているか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記演算部は、前記判定部が前記温度検出部によって検出された前記現在の温度に対応する前記第１の振幅情報が前記記録部に記録されていないと判定した場合、前記現在の温度に最も近い温度に対応付けられた前記第１の振幅情報を用いて、前記差分を演算することを特徴とする請求項６に記載のノイズ低減装置。
【請求項１０】
当該ノイズ低減装置のモードを指示する指示信号の入力を受け付ける操作部と、
前記操作部が入力を受け付けた前記指示信号に応じた前記モードと前記第１の振幅情報とを対応付けて記録する記録部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
【請求項１１】
前記信号処理部は、前記電気信号を増幅する増幅部をさらに有し、
前記増幅部による増幅率と前記第１の振幅情報とを対応付けて記録する記録部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
【請求項１２】
前記変換部は、当該ノイズ低減装置が録音の開始を行う前に、前記第１の振幅情報を取得することを特徴とする請求項４〜１１のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
【請求項１３】
前記変換部は、当該ノイズ低減装置が録音の終了した後に、前記第１の振幅情報を取得することを特徴とする請求項４〜１１のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
【請求項１４】
前記ノイズ処理部は、前記信号処理部の後段に配置されてなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
【請求項１５】
外部から電気信号が入力される入力部と、前記入力部に入力された前記電気信号に対して、所定の信号処理を行って生成した信号を外部へ出力する信号処理部と、前記入力部と前記信号処理部との間に設けられ、前記入力部と前記信号処理部とを電気的に接続する接続状態および前記入力部と前記信号処理部とを電気的に遮断した遮断状態のどちらか一方に切り替えるスイッチ部と、を備えるノイズ低減装置が実行するノイズ低減方法であって、
前記スイッチ部の状態が前記接続状態の際に前記信号処理部から出力された前記信号から前記スイッチ部の状態が前記遮断状態の際に前記信号処理部から出力されたノイズ信号を減算して出力するノイズ処理ステップを含むことを特徴とするノイズ低減方法。
【請求項１６】
外部から電気信号が入力される入力部と、前記入力部に入力された前記電気信号に対して、所定の信号処理を行って生成した信号を外部へ出力する信号処理部と、前記入力部と前記信号処理部との間に設けられ、前記入力部と前記信号処理部とを電気的に接続する接続状態および前記入力部と前記信号処理部とを電気的に遮断した遮断状態のどちらか一方に切り替えるスイッチ部と、を備えるノイズ低減装置に、
前記スイッチ部の状態が前記接続状態の際に前記信号処理部から出力された前記信号から前記スイッチ部の状態が前記遮断状態の際に前記信号処理部から出力されたノイズ信号を減算して出力するノイズ処理ステップを実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理部に発生するノイズを低減するノイズ低減装置、ノイズ低減方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラ等の撮像装置において、ステレオ録音を行う際にマイクロフォンの近傍にあるノイズ音源によるノイズを低減する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術では、２つのマイクロフォンのうち、ノイズ音源に遠い位置の第１のマイクロフォンから得られた音声信号に対して、ノイズ音源に近い位置の第２のマイクロフォンから得られたノイズ音成分の信号を減算することによってノイズを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６７３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ノイズには、外部から入力される外部ノイズ以外にも、装置内の電気回路やコーデック回路等で発生するノイズ、或いは装置内の電圧変動によって発生するノイズ等の自己ノイズがある。しかしながら、上述した特許文献１では、自己ノイズについて考量されていないため、装置内で発生する自己ノイズを低減することができる技術が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置内で発生する自己ノイズを低減することができるノイズ低減装置、ノイズ低減方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るノイズ低減装置は、外部から電気信号が入力される入力部と、前記入力部に入力された前記電気信号に対して、所定の信号処理を行って生成した信号を外部へ出力する信号処理部と、前記入力部と前記信号処理部との間に設けられ、前記入力部と前記信号処理部とを電気的に接続する接続状態および前記入力部と前記信号処理部とを電気的に遮断した遮断状態のどちらか一方に切り替えるスイッチ部と、前記スイッチ部の状態が前記接続状態の際に前記信号処理部から出力された前記信号から前記スイッチ部の状態が前記遮断状態の際に前記信号処理部から出力されたノイズ信号を減算して出力するノイズ処理部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、前記ノイズ処理部は、前記スイッチ部の状態が前記遮断状態の際に前記信号処理部から出力される前記ノイズ信号に対して、フーリエ変換を行って第１の振幅情報を生成する一方、前記スイッチ部の状態が前記接続状態の際に前記信号処理部から出力される前記信号に対して、フーリエ変換を行って第２の振幅情報を生成する変換部と、前記第２の振幅情報と前記第１の振幅情報との差分を演算する演算部と、前記演算部が演算した前記差分に対して、逆フーリエ変換を行って前記信号を復元して外部へ出力する復元部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、前記信号処理部は、少なくとも前記電気信号に対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部を有し、前記変換部は、デジタルの前記信号およびデジタルの前記ノイズ信号の各々に対して、フーリエ変換を行って前記第１の振幅情報および前記第２の振幅情報を生成し、前記復元部は、前記差分に対して、逆フーリエ変換を行ってデジタルの前記信号を復元して外部へ出力することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、音声を電気信号に変換する第１マイクロフォンをさらに備え、前記入力部は、前記第１マイクロフォンから前記電気信号が入力されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、音声を電気信号に変換する第２マイクロフォンが着脱自在に接続され、前記入力部に電気的に接続された外部入力端子をさらに備え、前記入力部は、前記外部入力端子を介して前記電気信号が入力されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、当該ノイズ低減装置の周囲の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部が検出した温度と前記第１の振幅情報とを対応付けて記録する記録部と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、前記演算部は、前記温度検出部によって検出された現在の温度に対応する前記第１の振幅情報を前記記録部から取得し、該取得した前記第１の振幅情報を用いて、前記差分を演算することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、前記温度検出部によって検出された前記現在の温度に対応する前記第１の振幅情報が前記記録部に記録されているか否かを判定する判定部をさらに備え、前記記録部は、前記判定部が前記温度検出部によって検出された前記現在の温度に対応する前記第１の振幅情報が前記記録部に記録されていないと判定した場合、前記現在の温度と前記第１の振幅情報とを対応付けて記録することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、前記温度検出部によって検出された現在の温度に対応する前記第１の振幅情報が前記記録部に記録されているか否かを判定する判定部をさらに備え、前記演算部は、前記判定部が前記温度検出部によって検出された前記現在の温度に対応する前記第１の振幅情報が前記記録部に記録されていないと判定した場合、前記現在の温度に最も近い温度に対応付けられた前記第１の振幅情報を用いて、前記差分を演算することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、当該ノイズ低減装置のモードを指示する指示信号の入力を受け付ける操作部と、前記操作部が入力を受け付けた前記指示信号に応じた前記モードと前記第１の振幅情報とを対応付けて記録する記録部と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、前記信号処理部は、前記電気信号を増幅する増幅部をさらに有し、前記増幅部による増幅率と前記第１の振幅情報とを対応付けて記録する記録部と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、前記変換部は、当該ノイズ低減装置が録音の開始を行う前に、前記第１の振幅情報を取得することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、前記変換部は、当該ノイズ低減装置が録音の終了した後に、前記第１の振幅情報を取得することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係るノイズ低減装置は、上記発明において、前記ノイズ処理部は、前記信号処理部の後段に配置されてなることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係るノイズ低減方法は、外部から電気信号が入力される入力部と、前記入力部に入力された前記電気信号に対して、所定の信号処理を行って生成した信号を外部へ出力する信号処理部と、前記入力部と前記信号処理部との間に設けられ、前記入力部と前記信号処理部とを電気的に接続する接続状態および前記入力部と前記信号処理部とを電気的に遮断した遮断状態のどちらか一方に切り替えるスイッチ部と、を備えるノイズ低減装置が実行するノイズ低減方法であって、前記スイッチ部の状態が前記接続状態の際に前記信号処理部から出力された前記信号から前記スイッチ部の状態が前記遮断状態の際に前記信号処理部から出力されたノイズ信号を減算して出力するノイズ処理ステップを含むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係るプログラムは、外部から電気信号が入力される入力部と、前記入力部に入力された前記電気信号に対して、所定の信号処理を行って生成した信号を外部へ出力する信号処理部と、前記入力部と前記信号処理部との間に設けられ、前記入力部と前記信号処理部とを電気的に接続する接続状態および前記入力部と前記信号処理部とを電気的に遮断した遮断状態のどちらか一方に切り替えるスイッチ部と、を備えるノイズ低減装置に、前記スイッチ部の状態が前記接続状態の際に前記信号処理部から出力された前記信号から前記スイッチ部の状態が前記遮断状態の際に前記信号処理部から出力されたノイズ信号を減算して出力するノイズ処理ステップを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、装置内で発生する自己ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るノイズ低減装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係るノイズ低減装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が備える外部入力端子の構成を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が備えるノイズ情報記録部が記録するノイズ情報の一例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が実行する処理のタイミングチャートである。
【図８】図８は、無音データの一例を模式的に示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が備える変換部がＤＦＴ処理を実行した際の無音データのノイズ分布の一例を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が備える演算部の算出結果のノイズ分布の一例を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が備える復元部によるＩＤＦＴ処理後の音声信号を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、ノイズ除去前の１ｋＨｚ信号のデータを示す図である。
【図１３】図１３は、ノイズ除去後の１ｋＨｚ信号のデータを示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が備えるノイズ情報記録部が記録するノイズ情報の別の一例を模式的に示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が備えるノイズ情報記録部が記録するノイズ情報の別の一例を模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置が備えるノイズ情報記録部が記録するノイズ情報の別の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
〔ノイズ低減装置〕
図１は、本発明の実施の形態１に係るノイズ低減装置の機能構成を示すブロック図である。図１に示すノイズ低減装置１は、例えばマイク等で音声を取得して音声データとして記録するとともに、スピーカ等で音声データを出力するＩＣレコーダ等の音声記録再生装置、またはＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等の撮像素子によって生成された画像データを記録するとともに、画像データに対応する画像を表示ができるような撮像装置、および外部機器からの音声データを再生して出力するヘッドフォン等のいずれかに用いられる。ノイズ低減装置１は、音声データまたは画像データに対して信号処理を行うコーデック回路または画像処理回路等で発生する自己ノイズを除去する装置である。ここで、自己ノイズとは、音声データまたは画像データが入力されていない状態であっても、装置が起動した際の電圧変動によって発生するノイズまたは装置内に設けられた電気回路が持つ固有のノイズである。
【００２６】
図１に示すように、ノイズ低減装置１は、入力部１０と、スイッチ部１１と、信号処理部１２と、ノイズ処理部１３と、メモリＩ／Ｆ部１４と、記録媒体１５と、記録部１６と、制御部１７と、を備える。
【００２７】
入力部１０は、外部の機器によって取得された電気信号が入力される。具体的には、入力部１０は、マイクが音声を集音して変換したアナログまたはデジタルの音声信号（電気信号）、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子によって生成されたアナログまたはデジタルの画像信号（電気信号）が入力される。入力部１０は、ノイズ低減装置１の態様に応じて適宜構成される。例えば、入力部１０は、外部機器との間において、音声信号や画像信号の受け渡しに可搬型の記録媒体が使用される場合、この記録媒体を着脱自在に装着し、記録された音声信号や画像信号を読み出すリーダ装置として構成される。また、入力部１０は、外部機器によって取得された音声信号や画像信号を記録するサーバを用いる場合、このサーバと双方向に通信ができるような通信装置等で構成され、サーバとデータ通信を行うことによって音声信号または画像信号を取得する。さらにまた、入力部１０は、外部機器からケーブルを介して音声信号または画像信号が入力されるインターフェース装置等で構成してもよい。
【００２８】
スイッチ部１１は、入力部１０と信号処理部１２との間に設けられ、入力部１０と信号処理部１２とを電気的に接続する接続状態および入力部１０と信号処理部１２とを電気的に遮断した遮断状態のどちらか一方に切り替える。スイッチ部１１は、制御部１７の制御のもと、接続状態および遮断状態のどちらか一方に切り替える。スイッチ部１１は、例えばトグルスイッチやプッシュスイッチ等のメカスイッチ、ＭＯＳ等のＩＣで構成されたアナログ半導体スイッチおよびＭＯＳ等で構成された機械式リレースイッチ等のいずれかを用いて構成される。
【００２９】
信号処理部１２は、制御部１７の制御のもと、入力部１０およびスイッチ部１１を介して入力された電気信号に対して、所定の信号処理を施して出力信号を生成し、この出力信号をノイズ処理部１３へ出力する。ここで、所定の信号処理とは、電気信号に対して、増幅処理やＡ／Ｄ変換処理およびゲイン調整処理、所定のフォーマットに変換するフォーマット変換処理等である。信号処理部１２は、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processing）またはＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等を用いて構成される。
【００３０】
ノイズ処理部１３は、制御部１７の制御のもと、スイッチ部１１の状態が接続状態の際に信号処理部１２から出力された信号（出力信号）から、スイッチ部１１の状態が遮断状態の際に信号処理部１２から出力されたノイズ信号を減算してメモリＩ／Ｆ部１４へ出力する。ノイズ処理部１３は、ＤＳＰまたはＦＰＧＡ等を用いて構成される。
【００３１】
記録媒体１５は、制御部１７の制御のもと、メモリＩ／Ｆ部１４を介してノイズ処理部１３から出力された信号（出力信号）を記録する。記録媒体１５は、メモリＩ／Ｆ部１４を介して、ノイズ低減装置１に着脱自在に装着される。記録媒体１５は、例えばメモリカード等を用いて構成される。
【００３２】
記録部１６は、ノイズ低減装置１が実行する各種のプログラムやノイズ低減装置１が実行中の各種データを記録する。記録部１６は、ＦｌａｓｈメモリやＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等を用いて構成される。また、記録部１６は、ノイズ低減装置１が実行するプログラムを記録するプログラム記録部１６１を有する。
【００３３】
制御部１７は、ノイズ低減装置１を構成する各部を統括的に制御する。制御部１７は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成される。制御部１７は、スイッチ部１１の状態を制御する。また、制御部１７は、信号処理部１２、ノイズ処理部１３およびメモリＩ／Ｆ部１４の各々を制御する。具体的には、制御部１７は、スイッチ部１１の状態を接続状態および遮断状態のいずれか一方に切り替える。また、制御部１７は、スイッチ部１１の状態が遮断状態の場合において、入力部１０からのデータがないときに、信号処理部１２に信号（ノイズ信号）をノイズ処理部１３に出力させる。
【００３４】
〔ノイズ低減装置の処理〕
次に、ノイズ低減装置１が実行する処理について説明する。図２は、ノイズ低減装置１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【００３５】
図２に示すように、まず、制御部１７は、スイッチ部１１の状態を遮断状態に切り替え（ステップＳ１０１）、入力部１０と信号処理部１２とが遮断された遮断状態で、かつ、入力部１０から電気信号が入力されていない状態で、信号処理部１２にノイズ信号を出力させることによって、ノイズ処理部１３に信号処理部１２からのノイズ信号を取得させる（ステップＳ１０２）。
【００３６】
続いて、制御部１７は、スイッチ部１１の状態を接続状態に切り替え（ステップＳ１０３）、入力部１０と信号処理部１２とが接続された接続状態で、信号処理部１２に入力部１０から入力された電気信号に信号処理を施させて出力信号を出力させることによって、ノイズ処理部１３に信号処理部１２からの出力信号を取得させる（ステップＳ１０４）。
【００３７】
その後、制御部１７は、ノイズ処理部１３に、入力部１０と信号処理部１２とが接続された接続状態の際に信号処理部１２が出力した出力信号から、入力部１０と信号処理部１２とが遮断された遮断状態の際に信号処理部１２が出力したノイズ信号を減算させる（ステップＳ１０５）。これにより、少なくとも信号処理部１２に含まれるノイズ信号を、出力信号から低減することができる。
【００３８】
そして、制御部１７は、メモリＩ／Ｆ部１４を介してノイズ処理部１３が出力信号からノイズ信号を除去した減算結果を記録媒体１５に記録する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の後、ノイズ低減装置１は、本処理を終了する。
【００３９】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、ノイズ処理部１３がスイッチ部１１の状態が接続状態の際に信号処理部１２から出力された出力信号からスイッチ部１１の状態が遮断状態の際に信号処理部１２から出力されたノイズ信号を減算して出力するので、出力信号からノイズ低減装置１内で発生した自己ノイズを低減することができる。
【００４０】
なお、本発明の実施の形態１では、ノイズ処理部１３がスイッチ部１１の状態が遮断状態の際に信号処理部１２から出力されたノイズ信号を記録部１６に記録させてもよい。
【００４１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２は、ノイズ低減装置を、マイクを備える音声記録装置に適用する。以下においては、本実施の形態２に係る音声録音装置の構成を説明後、本実施の形態２に係る音声録音装置が実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係るノイズ低減装置１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
〔音声録音装置の構成〕
図３は、本発明の実施の形態２に係る音声録音装置の機能構成を示すブロック図である。図３に示す音声録音装置１Ａは、音声を集音し、集音した音声に基づいて音声信号（電気信号）を生成して記録する装置である。
【００４３】
図３に示すように、音声録音装置１Ａは、マイク２１と、外部入力端子２２と、スイッチ部１１と、音声処理部２３と、操作部２４と、Ｆｌａｓｈメモリ２５と、ＳＤＲＡＭ２６と、メモリＩ／Ｆ部１４と、記録媒体１５と、ドライバ２７と、表示部２８と、温度検出部２９と、バス３０と、制御部３１と、を備える。
【００４４】
マイク２１は、音声を入力してアナログの音声信号（電気信号）に変換し、この音声信号を外部入力端子２２およびスイッチ部１１を介して、音声処理部２３へ出力する。本実施の形態２では、マイク２１を指向性マイクとして説明するが、これに限らず、単一指向性マイクであってもよく、さらに指向性を変更することができるマイクを用いてもよい。さらに、マイク２１は、左右の音声を集音することができるステレオマイクであってもよい。なお、本実施の形態２では、マイク２１が第１マイクロフォンとして機能する。
【００４５】
外部入力端子２２は、外部マイクのプラグが挿入される。外部入力端子２２は、外部マイクが音声を変換したアナログの音声信号（電気信号）の入力を受け付け、スイッチ部１１を介して音声処理部２３へ受け付けた音声信号を出力する。また、外部入力端子２２は、マイク２１が電気的に接続される。外部入力端子２２は、外部マイクのプラグが挿入されている場合、外部マイクとスイッチ部１１とを電気的に接続する一方、外部マイクのプラグが挿入されていない場合、マイク２１とスイッチ部１１とを電気的に接続する。外部入力端子２２は、マイクロホンジャック等を用いて構成される。なお、本実施の形態２では、外部マイクが第２マイクロフォンとして機能する。
【００４６】
図４は、外部入力端子２２の構成を模式的に示す断面図である。
図４に示すように、外部入力端子２２は、挿入部２２１と、第１接触部材２２２と、第２接触部材２２３と、第３接触部材２２４と、を備える。
【００４７】
挿入部２２１は、外部マイクのプラグが挿入される。第１接触部材２２２は、一端が接地されている（ＧＮＤ）。第１接触部材２２２は、挿入部２２１に外部マイクのプラグが挿入された場合、他端２２２ａが接触して電気的に接続される。第２接触部材２２３は、一端が図示しない回路を介してスイッチ部１１に電気的に接続される。第２接触部材２２３は、外部マイクのプラグが挿入部２２１に挿入された場合、他端２２３ａが接触して電気的に接続される。第３接触部材２２４は、一端２２４ａがマイク２１に電気的に接続され、他端２２４ｂがスイッチ部１１に電気的に接続され、外部マイクのプラグが挿入部２２１に挿入された場合、他端２２４ｂがスイッチ部１１から電気的に遮断される。具体的には、第３接触部材２２４は、外部マイクのプラグが挿入部２２１に挿入された場合、一端２２４ａが外部マイクのプラグに接触することによって、他端２２４ｂが端子２２５から離れることによって、マイク２１とスイッチ部１１とを電気的に遮断する。なお、外部入力端子２２の構成は、図４に示す形状以外にも適宜変更することができる。また、本実施の形態２では、マイク２１が外部入力端子２２を介してスイッチ部１１に電気的に接続されているが、これに限定されることなく、外部入力端子２２の構成を省略し、マイク２１とスイッチ部１１とを電気的に直接接続してもよい。
【００４８】
図３に戻り、音声録音装置１Ａの構成の説明を続ける。
音声処理部２３は、制御部３１の制御のもと、スイッチ部１１を介して入力される音声信号（電気信号）に対して、各種の信号処理を行う。音声処理部２３は、制御部３１の制御のもと、バス３０およびメモリＩ／Ｆ部１４を介して、信号処置を行った音声信号（出力信号）を記録媒体１５に記録する。具体的には、音声処理部２３は、制御部３１の制御のもと、音声信号をフレーム単位で所定のフォーマットの音声データにして、ＳＤＲＡＭ２６に一時的に記録する。例えば、音声処理部２３は、制御部３１の制御のもと、録音時に、上述した音声データへの変換とＳＤＲＡＭ２６への音声データとの記録動作を連続的に行い、ＳＤＲＡＭ２６に記録した音声データをＦＩＦＯ（First  In  First  Out）の手順で記録媒体１５に順次記録する。音声処理部２３は、ＤＳＰまたはＦＰＧＡ等を用いて構成される。音声処理部２３は、信号処理部２３１と、ノイズ処理部２３２と、を備える。なお、本実施の形態２では、音声処理部２３がノイズ低減装置として機能する。
【００４９】
信号処理部２３１は、制御部３１の制御のもと、音声信号（電気信号）に所定の信号処理を行ってノイズ処理部２３２へ出力する。信号処理部２３１は、少なくとも、アンプ部２３１ａと、Ａ／Ｄ変換部２３１ｂと、フィルタ部２３１ｃと、イコライザ部２３１ｄと、ＡＬＣ（Auto  Matic  Level  Control）部２３１ｅと、ＡＤＣＶｏｌ部２３１ｆと、を有する。
【００５０】
アンプ部２３１ａは、制御部３１の制御のもと、スイッチ部１１を介して入力された音声信号を増幅してＡ／Ｄ変換部２３１ｂへ出力する。アンプ部２３１ａは、アンプ等の増幅回路等を用いて構成される。なお、本実施の形態２では、アンプ部２３１ａが増幅部として機能する。
【００５１】
Ａ／Ｄ変換部２３１ｂは、制御部３１の制御のもと、アンプ部２３１ａから入力されたアナログの音声信号に対して、Ａ／Ｄ変換を行うことによってデジタルの音声信号（量子化データ）に変換し、このデジタルの音声信号をフィルタ部２３１ｃへ出力する。Ａ／Ｄ変換部２３１ｂは、Ａ／Ｄ変換回路等を用いて構成される。
【００５２】
フィルタ部２３１ｃは、Ａ／Ｄ変換部２３１ｂから入力されたデジタルの音声信号に対して不要な周波数をカットしてイコライザ部２３１ｄへ出力する。フィルタ部２３１ｃは、例えばローパスフィルタ回路等を用いて構成される。
【００５３】
イコライザ部２３１ｄは、制御部３１の制御のもと、フィルタ部２３１ｃから入力されたデジタルの音声信号に対して、特定の周波数を調整してＡＬＣ部２３１ｅへ出力する。イコライザ部２３１ｄは、各種のフィルタを用いて構成される。
【００５４】
ＡＬＣ部２３１ｅは、制御部３１の制御のもと、音声信号のゲインを自動的にコントロールしてＡＤＣＶｏｌ部２３１ｆへ出力する。ＡＬＣ部２３１ｅは、ＡＬＣ回路等を用いて構成される。
【００５５】
ＡＤＣＶｏｌ部２３１ｆは、制御部３１の制御のもと、ＡＬＣ部２３１ｅから入力されたデジタルの音声信号を増幅してノイズ処理部２３２へ出力する。ＡＤＣＶｏｌ部２３１ｆは、ＡＤＣＶｏｌ回路等を用いて構成される。
【００５６】
ノイズ処理部２３２は、制御部３１の制御のもと、音声処理部２３から入力された音声信号（出力信号）に含まれるノイズを低減する。ノイズ処理部２３２は、制御部３１の制御のもと、ノイズを低減した音声信号を、バス３０を介してＳＤＲＡＭ２６、またはバス３０およびメモリＩ／Ｆ部１４を介して記録媒体１５に記録する。ノイズ処理部２３２は、信号処理部２３１の後段に配置される。ノイズ処理部２３２は、変換部２３２ａと、演算部２３２ｂと、復元部２３２ｃと、を備える。
【００５７】
変換部２３２ａは、制御部３１の制御のもと、スイッチ部１１が外部入力端子２２と信号処理部２３１との状態を遮断状態にした際に、信号処理部２３１から出力された信号（ノイズ信号）に対して、離散フーリエ変換（以下、単に「ＤＦＴ処理」という）を行って第１の振幅情報を生成する。具体的には、変換部２３２ａは、信号処理部２３１から出力されたデジタルの信号（ノイズ信号）に対してＤＦＴ処理を行うことによって第１の振幅情報を生成する。また、変換部２３２ａは、制御部３１の制御のもと、バス３０を介してＦｌａｓｈメモリ２５またはＳＤＲＡＭ２６に第１の振幅情報を記録する、またはバス３０およびメモリＩ／Ｆ部１４を介して記録媒体１５に記録する。さらに、変換部２３２ａは、制御部３１の制御のもと、スイッチ部１１が外部入力端子２２と信号処理部２３１との状態を接続状態にした際に、信号処理部２３１から出力されたデジタルの音声信号に対して、ＤＦＴ処理を行って第２の振幅情報を生成し、この第２の振幅情報を演算部２３２ｂへ出力する。具体的には、変換部２３２ａは、信号処理部２３１から出力されたデジタルの音声信号に対してＤＦＴ処理を行うことによって第２の位相情報を生成し、この第２の位相情報に基づく第２の振幅情報を生成する。
【００５８】
演算部２３２ｂは、制御部３１の制御のもと、変換部２３２ａから入力された第２の振幅情報とＦｌａｓｈメモリ２５またはＳＤＲＡＭ２６に記録された第１の振幅情報との差分を演算し、この差分を復元部２３２ｃへ出力する。具体的には、演算部２３２ｂは、制御部３１の制御のもと、変換部２３２ａから入力された第２の振幅情報からＳＤＲＡＭ２６に記録された第１の振幅情報を減算し、この減算結果を復元部２３２ｃへ出力する。
【００５９】
復元部２３２ｃは、制御部３１の制御のもと、演算部２３２ｂが演算した差分に対して、逆フーリエ変換（以下、単に「ＩＤＦＴ処理」という）を行ってノイズが低減された音声信号（復元信号）を復元する。具体的には、復元部２３２ｃは、第２の振幅情報と第１の振幅情報との差分と第２の位相情報を元に信号を復元する。復元部２３２ｃは、制御部３１の制御のもと、復元した音声信号を、バス３０およびメモリＩ／Ｆ部１４を介して記録媒体１５に記録する。
【００６０】
操作部２４は、音声録音装置１Ａに関する各種の操作を指示する信号の入力を受け付ける。操作部２４は、受け付けた指示信号を、バス３０を介して制御部３１へ出力する。例えば、操作部２４は、音声録音装置１Ａに録音の開始を指示する開始信号、録音の終了を指示する終了信号、音声録音装置１Ａが実行できるような複数のモード（例えば複数の録音モード）のいずれかを切り替える切替信号および音声信号のゲインを調整する調整信号等の入力を受け付ける。操作部２４は、ボタン、十字キーおよびスイッチおよびタッチパネル等を用いて構成される。もちろん、操作部２４は、タッチパネルと表示モニタ等を用いてグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）等を構成してもよい。
【００６１】
Ｆｌａｓｈメモリ２５は、音声録音装置１Ａが実行するプログラムを記録するプログラム記録部２５１と、変換部２３２ａが生成した複数の第１の振幅情報と、後述する温度検出部２９が検出した温度とを対応付けたノイズ情報を記録するノイズ情報記録部２５２と、を有する。また、Ｆｌａｓｈメモリ２５は、音声録音装置１Ａに関する各種パラメータ等を記録する。
【００６２】
図５は、ノイズ情報記録部２５２が記録するノイズ情報の一例を模式的に示す図である。図５において、横軸が温度を示し、縦軸がノイズレベルを示し、曲線Ｌ１が温度とノイズレベルとの関係を示す。図５の曲線Ｌ１に示すように、ノイズ情報記録部２５２は、温度毎に第１の振幅情報（ノイズレベル）を記録する。なお、図５においては、全ての温度に第１の振幅情報が連続的に対応付けているが、これに限定されることなく、後述する温度検出部２９が検出した温度と第１の振幅情報とを離散的に対応付けて記録してもよい。
【００６３】
図３に戻り、音声録音装置１Ａの構成の説明を続ける。
ＳＤＲＡＭ２６は、音声録音装置１Ａが処理中の各種情報を一時的に記録する。また、ＳＤＲＡＭ２６は、変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報を一時的に記録する。
【００６４】
ドライバ２７は、制御部３１の制御のもと、表示部２８の表示態様を制御する。例えば、ドライバ２７は、制御部３１の制御のもと、音声信号に対するゲイン、音声信号のボリュームおよび音声信号の録音時間等を表示部２８に表示させる。
【００６５】
表示部２８は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等の表示パネルを用いて構成され、ドライバ２７から入力される情報を表示する。
【００６６】
温度検出部２９は、音声録音装置１Ａの周囲の温度を検出する。温度検出部２９は、バス３０を介して検出結果を制御部３１へ出力する。温度検出部２９は、温度センサ等を用いて構成される。
【００６７】
バス３０は、音声録音装置１Ａの各構成部位を接続する伝送路をなし、音声録音装置１Ａの内部で発生した各種データを音声録音装置１Ａの各構成部位へ転送する。
【００６８】
制御部３１は、音声録音装置１Ａを構成する各部を統括的に制御する。制御部３１は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサまたはＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。制御部３１が汎用プロセッサである場合、プログラム記録部２５１が記憶する各種プログラムを読み込むことによって音声録音装置１Ａを構成する各部への指示やデータの転送等を行い、音声録音装置１Ａ全体の動作を統括して制御する。また、制御部３１が専用プロセッサである場合、プロセッサが単独で種々の処理を実行しても良いし、プログラム記録部２５１が記録する各種データ等を用いることで、プロセッサとプログラム記録部２５１が協働または結合して種々の処理を実行してもよい。制御部３１は、スイッチ制御部３１１と、判定部３１２と、ノイズ制御部３１３と、を有する。
【００６９】
スイッチ制御部３１１は、スイッチ部１１の状態を制御する。具体的には、スイッチ制御部３１１は、音声録音装置１Ａが録音を開始する前または音声録音装置１Ａが録音を終了した後に、スイッチ部１１の状態を遮断状態に切り替える。また、スイッチ制御部３１１は、操作部２４から開始信号が入力された場合、一定時間経過後に、スイッチ部１１の状態を接続状態に切り替える。
【００７０】
判定部３１２は、温度検出部２９によって検出された現在の温度に対応する第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５のノイズ情報記録部２５２に記録されているか否かを判定する。
【００７１】
ノイズ制御部３１３は、判定部３１２の判定結果に基づいて、演算部２３２ｂが演算処理に用いる第１の振幅情報をＦｌａｓｈメモリ２５が記録する複数の第１の振幅情報を選択して演算部２３２ｂへ出力する。
【００７２】
〔音声録音装置の処理〕
次に、音声録音装置１Ａが実行する処理について説明する。図６は、音声録音装置１Ａが実行する処理の概要を示すフローチャートである。図７は、音声録音装置１Ａが実行する処理のタイミングチャートである。図７において、上端から（ａ）が操作部２４のオンオフ動作のタイミングを示し、（ｂ）がマイク２１の集音タイミングを示し、（ｃ）が音声信号の読み込みタイミングを示し、（ｄ）が変換部２３２ａによるＤＦＴ処理のタイミングを示し、（ｅ）がＦｌａｓｈメモリ２５への第１の振幅情報の書き込みタイミングまたは読み出しタイミングを示し、（ｆ）が演算部２３２ｂによる差分演算処理のタイミングを示し、（ｇ）が復元部２３２ｃによるＩＤＦＴ処理のタイミングを示し、（ｈ）が温度検出部２９による温度検出のタイミングを示し、（ｉ）が判定部３１２による判定タイミングを示し、（ｊ）がスイッチ部１１の状態を示す。なお、図７においては、横軸が時間を示す。
【００７３】
図６に示すように、まず、制御部３１は、操作部２４の電源ボタンが操作され、音声録音装置１Ａが起動した場合、音声録音装置１Ａに関する各種の初期設定を行う（ステップＳ２０１）。ここで、初期設定とは、記録媒体１５に記録された音声ファイルの有無の確認、電池の残量の確認および日時の設定等である。この場合、スイッチ制御部３１１は、スイッチ部１１の状態を切断状態に切り替える。
【００７４】
続いて、操作部２４が操作されて開始信号が入力され、音声の録音開始を行う場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、制御部３１は、信号処理部２３１にノイズ信号を出力させて、変換部２３２ａに無音データの取り込みを行わせ（ステップＳ２０３）、変換部２３２ａに信号処理部２３１から入力された無音データであるノイズ信号に対してＤＦＴ処理を実行させ（ステップＳ２０４）、かつ、温度検出部２９に温度を検出させる（ステップＳ２０５）。具体的には、図７に示すように、制御部３１は、操作部２４の録音ボタンが操作さ、開始信号が入力された場合（時刻ｔ１）、信号処理部２３１にノイズ信号を出力させて、変換部２３２ａに無音データの取り込みを行わせるとともに（時刻ｔ２）、変換部２３２ａに信号処理部２３１から入力された無音データであるノイズ信号に対してＤＦＴ処理を実行させ（時刻ｔ３）、かつ、温度検出部２９に温度を検出させる（時刻ｔ３）。
【００７５】
図８は、無音データの一例を模式的に示す図である。図９は、変換部２３２ａがＤＦＴ処理を実行した際の無音データのノイズ分布の一例を模式的に示す図である。図８において、横軸が時間を示し、縦軸がノイズレベルを示し、波長Ｄ１が無音データであるノイズ信号を示す。図９において、横軸が時間を示し、縦軸が周波数（Ｈｚ）を示す。
【００７６】
図８に示すように、制御部３１は、操作部２４の録音ボタンが操作された場合、信号処理部２３１にノイズ信号を出力させて、変換部２３２ａに無音データ（波長Ｄ１）の取り込みを行わせ、図９に示すように変換部２３２ａに信号処理部２３１から入力された無音データであるノイズ信号に対してＤＦＴ処理を実行させる。
【００７７】
図６に戻り、ステップＳ２０６以降の説明を続ける。
ステップＳ２０６において、判定部３１２は、温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されているか否かを判定する。具体的には、図７に示すように、判定部３１２は、Ｆｌａｓｈメモリ２５に温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報が記録されているか否かを判定する（時刻ｔ３）。判定部３１２が温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されていると判定した場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、音声録音装置１Ａは、後述するステップＳ２０８へ移行する。これに対して、判定部３１２が温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されていないと判定した場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、音声録音装置１Ａは、後述するステップＳ２０７へ移行する。
【００７８】
ステップＳ２０７において、制御部３１は、変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報と、温度検出部２９が検出した温度と、を対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録する。具体的には、図７に示すように、制御部３１は、変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報と、温度検出部２９が検出した温度と、を対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録する（時刻ｔ４）。ステップＳ２０７の後、音声録音装置１Ａは、後述するステップＳ２０８へ移行する。
【００７９】
続いて、スイッチ制御部３１１は、スイッチ部１１の状態を接続状態に切り替える（ステップＳ２０８）。具体的には、図７に示すように、スイッチ制御部３１１は、スイッチ部１１の状態を接続状態に切り替える（時刻ｔ４）。
【００８０】
その後、一定時間が経過した場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、音声録音装置１Ａは、後述するステップＳ２１０へ移行する。これに対して、一定時間が経過していない場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、音声録音装置１Ａは、一定時間が経過するまで待機する。ここで、一定時間（例えば０．５秒）を経過するまで待機する理由は、音声録音装置１Ａが起動した際に、電流が通電することで発生するノイズが録音されることを防止するためである。
【００８１】
ステップＳ２１０において、制御部３１は、マイク２１からの音声信号の録音を信号処理部２３１に開始させる。具体的には、図７に示すように、制御部３１は、信号処理部２３１に音声信号の録音を開始させる（時刻ｔ５）。
【００８２】
続いて、制御部３１は、変換部２３２ａに信号処理部２３１から順次出力された音声信号に対してＤＦＴ処理を順次実行させる（ステップＳ２１１）。具体的には、図７に示すように、制御部３１は、変換部２３２ａに信号処理部２３１から出力された音声信号に対してＤＦＴ処理を実行させる（時刻ｔ５）。
【００８３】
その後、制御部３１は、演算部２３２ｂに変換部２３２ａから順次入力された第２の振幅情報とＦｌａｓｈメモリ２５に記録された第１の振幅情報との差分を順次算出させる（ステップＳ２１２）。具体的には、図７に示すように、制御部３１は、演算部２３２ｂに変換部２３２ａから順次入力された第２の振幅情報とＦｌａｓｈメモリ２５に記録された第１の振幅情報との差分を順次算出させる（時刻ｔ６）。
【００８４】
図１０は、演算部２３２ｂの算出結果のノイズ分布の一例を模式的に示す図である。図１０において、横軸が時間を示し、縦軸が周波数（Ｈｚ）を示す。図１０に示すように、演算部２３２ｂは、変換部２３２ａから入力された第２の振幅情報から第１の振幅情報（Ｗ１）を減算することによって、第２の振幅情報に含まれるノイズ信号を低減する。
【００８５】
ステップＳ２１２の後、制御部３１は、復元部２３２ｃに演算部２３２ｂから入力された差分に対して、ＩＤＦＴ処理を順次実行させる（ステップＳ２１３）。具体的には、図７に示すように、制御部３１は、復元部２３２ｃに演算部２３２ｂから入力された差分に対して、ＩＤＦＴ処理を順次実行させる（時刻ｔ７）。
【００８６】
図１１は、復元部２３２ｃによるＩＤＦＴ処理後の音声信号を模式的に示す図である。図１２は、ノイズ除去前の１ｋＨｚ信号のデータを示す。図１３は、ノイズ除去後の１ｋＨｚ信号のデータを示す。図１１において、横軸が時間を示し、縦軸がノイズレベルを示し、波長Ｄ２が音声信号を示す。図１２および図１３において、横軸が周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸が信号レベル［ｄＢＦＳ］を示す。図１２において、波長Ｌ１０がノイズ除去前の１ｋＨｚ信号を示す。また、図１３において、波長Ｌ１１がノイズ除去後の１ｋＨｚ信号を示す。
【００８７】
図１１の波長Ｄ２に示すように、復元部２３２ｃによるＩＤＦＴ処理後の音声信号は、ノイズが低減されている。具体的には、図１２および図１３に示すように、録音音声（１ＫＨｚ）のレベルには、ほとんど影響せずノイズが取り除かれていることがわかる。これにより、音声録音装置１Ａに発生する自己ノイズを低減することができる。
【００８８】
図６に戻り、ステップＳ２１４以降の説明を続ける。
ステップＳ２１４において、制御部３１は、メモリＩ／Ｆ部１４を介して復元部２３２ｃが復元した音声信号を記録媒体１５に記録する。
【００８９】
続いて、操作部２４が操作され、音声録音装置１Ａの録音停止を行う場合（ステップＳ２１５：Ｙｅｓ）、音声録音装置１Ａは、後述するステップＳ２２０へ移行する。具体的には、音声録音装置１Ａは、図７に示すように、操作部２４が操作された場合、音声録音装置１Ａの録音停止を行う（時刻ｔ１１）。これに対して、操作部２４が操作されず、音声録音装置１Ａの録音停止を行わない場合（ステップＳ２１５：Ｎｏ）、音声録音装置１Ａは、後述するステップＳ２１６へ移行する。
【００９０】
ステップＳ２１６において、温度検出部２９が温度を検出してから一定時間経過している場合（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、制御部３１は、温度検出部２９に温度を検出させる（ステップＳ２１７）。具体的には、図７に示すように、制御部３１は、温度検出部２９に温度を検出させる（時刻ｔ８）。
【００９１】
続いて、判定部３１２は、温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されているか否かを判定する（ステップＳ２１８）。具体的には、図７に示すように、判定部３１２は、温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されているか否かを判定する（時刻ｔ９）。判定部３１２が温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されていると判定した場合（ステップＳ２１８：Ｙｅｓ）、音声録音装置１Ａは、後述するステップＳ２１９へ移行する。これに対して、判定部３１２が温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されていないと判定した場合（ステップＳ２１８：Ｎｏ）、音声録音装置１Ａは、上述したステップＳ２１１へ移行する。
【００９２】
ステップＳ２１９において、ノイズ制御部３１３は、演算部２３２ｂが用いる第１の振幅情報を、温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた第１の振幅情報に更新する。具体的には、図７に示すように、ノイズ制御部３１３は、演算部２３２ｂが用いる第１の振幅情報を、温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた第１の振幅情報（Ｒ２）に更新する。これにより、演算部２３２ｂは、変換部２３２ａが生成した第２の振幅情報から現在の温度に対応した第１の振幅情報（Ｒ２）を減算することができる。ステップＳ２１９の後、音声録音装置１Ａは、上述したステップＳ２１１へ戻り、録音停止するまで、上述したステップＳ２１１〜ステップＳ２１９を繰り返す。この場合において、図７に示すように、音声録音装置１Ａは、一定時間経過する毎に、温度検出部２９が温度を検出し（時刻ｔ１０）、判定部３１２が温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されているか否かを判定し（時刻ｔ１０）、Ｆｌａｓｈメモリ２５に温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報があるとき、この第１の振幅情報を演算部２３２ｂに適用する。さらに、音声処理部２３は、上述したステップＳ２１１〜ステップＳ２１９を繰り返す場合、音声信号をフレーム単位で所定のフォーマットの音声データにし、フレーム単位が互いに重なるようにフレームをずらしつつ、窓関数で重み付けを行って加算するオーバラップアド（Overlap  add）を行いながら音声データ（例えば音声データ１，音声データ２）を滑らかに接続することによって、ノイズが低減された音声信号の取り込みを行う。
【００９３】
ステップＳ２１６において、温度検出部２９が温度を検出してから一定時間経過していない場合（ステップＳ２１６：Ｎｏ）、音声録音装置１Ａは、上述したステップＳ２１１へ戻る。
【００９４】
ステップＳ２２０において、スイッチ制御部３１１は、スイッチ部１１の状態を遮断状態に切り替える。具体的には、図７に示すように、スイッチ制御部３１１は、スイッチ部１１の状態を遮断状態に切り替える（時刻ｔ１２）。
【００９５】
続いて、一定時間が経過した場合（ステップＳ２２１：Ｙｅｓ）、制御部３１は、温度検出部２９に温度を検出させる（ステップＳ２２２）。具体的には、図７に示すように、制御部３１は、温度検出部２９に温度を検出させる（時刻ｔ１３）。ステップＳ２２２の後、音声録音装置１Ａは、後述するステップＳ２２３へ移行する。これに対して、一定時間が経過していない場合（ステップＳ２２１：Ｎｏ）、音声録音装置１Ａは、一定時間経過するまで待機する。
【００９６】
その後、判定部３１２は、温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されているか否かを判定する（ステップＳ２２３）。具体的には、図７に示すように、判定部３１２は、Ｆｌａｓｈメモリ２５に温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報が記録されているか否かを判定する（時刻ｔ１３）。判定部３１２が温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されていると判定した場合（ステップＳ２２３：Ｙｅｓ）、音声録音装置１Ａは、本処理を終了する。これに対して、判定部３１２が温度検出部２９によって検出された温度に対応付けられた同じデータである第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されていないと判定した場合（ステップＳ２２３：Ｎｏ）、音声録音装置１Ａは、後述するステップＳ２２４へ移行する。
【００９７】
ステップＳ２２４において、制御部３１は、信号処理部２３１にノイズ信号を出力させて、変換部２３２ａに無音データの取り込みを行わせる。具体的には、図７に示すように、制御部３１は、信号処理部２３１にノイズ信号を出力させて、変換部２３２ａに無音データの取り込みを行わせる（時刻ｔ１４）。
【００９８】
続いて、制御部３１は、変換部２３２ａに信号処理部２３１から入力された無音データであるノイズ信号に対してＤＦＴ処理を実行させ（ステップＳ２２５）。具体的には、図７に示すように、制御部３１は変換部２３２ａに信号処理部２３１から入力された無音データであるノイズ信号に対してＤＦＴ処理を実行させる（時刻ｔ１４）。
【００９９】
その後、制御部３１は、変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報と、温度検出部２９が検出した温度と、を対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録する（ステップＳ２２６）。ステップＳ２２６の後、音声録音装置１Ａは、本処理を終了する。
【０１００】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、ノイズ処理部２３２がスイッチ部１１の状態が接続状態の際に信号処理部２３１から出力された出力信号からスイッチ部１１の状態が遮断状態の際に信号処理部２３１から出力されたノイズ信号を減算して出力するので、音声信号から音声録音装置１Ａ内で発生した自己ノイズを低減することができる。
【０１０１】
また、本発明の実施の形態２によれば、スイッチ制御部３１１がスイッチ部１１の状態を遮断状態とすることによって、ノイズ処理部２３２が無音状態で音声録音装置１Ａ内に発生する自己ノイズを取得することができるので、簡易な構成でノイズである第１の振幅情報を取得することができる。
【０１０２】
また、本発明の実施の形態２によれば、音声録音装置１Ａ毎にノイズである第１の振幅情報を取得することができるので、多様なデータを用意することなく、高精度に自己ノイズを低減することができる。
【０１０３】
また、本発明の実施の形態２によれば、演算部２３２ｂが変換部２３２ａから入力された第２の振幅情報と第１の振幅情報との差分を演算するので、音声信号から音声録音装置１Ａ内で発生した自己ノイズを低減することができる。
【０１０４】
また、本発明の実施の形態２によれば、温度検出部２９が検出した温度と、変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報とを対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録するので、温度毎に第１の振幅情報を取得することができる。
【０１０５】
また、本発明の実施の形態２によれば、演算部２３２ｂが温度検出部２９によって検出された現在の温度に対応する第１の振幅情報をＦｌａｓｈメモリ２５から取得し、この取得した第１の振幅情報を用いて、第２の振幅情報と第１の振幅情報との差分を演算するので、音声録音装置１Ａの使用環境に応じたノイズを低減することができる。
【０１０６】
また、本発明の実施の形態２によれば、判定部３１２が温度検出部２９によって検出された現在の温度に対応する第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されていないと判定した場合、Ｆｌａｓｈメモリ２５が温度検出部２９によって検出された現在の温度と第１の振幅情報とを対応付けて記録するので、音声録音装置１Ａの使用環境に応じた第１の振幅情報を順次更新することができる。
【０１０７】
なお、本発明の実施の形態２では、判定部３１２が温度検出部２９によって検出された現在の温度に対応する第１の振幅情報がＦｌａｓｈメモリ２５に記録されていないと判定した場合、演算部２３２ｂがＦｌａｓｈメモリ２５に記録された現在の温度に最も近い温度に対応付けられた第１の振幅情報を用いて、第２の振幅情報と第１の振幅情報との差分を演算してもよい。これにより、音声信号から音声録音装置１Ａ内で発生した自己ノイズを低減することができる。
【０１０８】
また、本発明の実施の形態２では、変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報と、温度検出部２９が検出した温度と、を対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録していたが、これに限定されることなく、例えば音声録音装置１Ａが実行することができる複数の録音モードそれぞれと第１の振幅情報とを対応付けてもよい。例えば、図１４に示すように、制御部３１は、操作部２４が入力を受け付けた指示信号に応じた音声録音装置１Ａの複数の録音モード（例えばモードＡ，モードＢ）それぞれに、変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報（ノイズレベルＭ１，Ｍ２）を対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録してもよい。これにより、モードの違いによって異なる負荷が音声処理部２３に掛かり、電源変動が異なったとしても、モード毎に最適なノイズを低減することができる。
【０１０９】
また、本発明の実施の形態２では、アンプ部２３１ａによる増幅率と変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報とを対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録してもよい。具体的には、図１５の曲線Ｌ２に示すように、制御部３１は、アンプ部２３１ａによる増幅率と変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報とを対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録してもよい。これにより、ゲイン毎に最適なノイズを低減することができる。
【０１１０】
また、本発明の実施の形態２では、変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報と、温度検出部２９が検出した温度と、アンプ部２３１ａによる増幅率と、音声録音装置１Ａが実行することができる複数の録音モードと、を対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録してもよい。具体的には、図１６に示すように、制御部３１は、変換部２３２ａが生成した第１の振幅情報と、温度検出部２９が検出した温度と、アンプ部２３１ａによる増幅率と、音声録音装置１Ａが実行することができる複数のモードと、を対応付けてＦｌａｓｈメモリ２５に記録する。これにより、様々な条件に応じたノイズを低減することができる。
【０１１１】
（その他の実施の形態）
また、本発明に係るノイズ低減装置は、音声録音装置以外にも、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、撮像機能を有する携帯電話、撮像機能を有するタブレット型の電子機器、ヘッドフォンおよび内視鏡や顕微鏡で撮像された医療用、産業用分野の画像データを生成する医療システム等にも適用することができる。
【０１１２】
また、本発明に係るノイズ低減装置に実行させるプログラムは、インストールできるような形式または実行できるような形式のファイルデータでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）、ＵＳＢ媒体、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取りできるような記録媒体に記録されて提供される。
【０１１３】
なお、本明細書におけるフローチャートおよびタイミングチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートおよびタイミングチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。
【０１１４】
また、本発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した実施の形態に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、各実施の形態で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１１５】
また、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用ができることとなる。
【０１１６】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことができることとなる。
【符号の説明】
【０１１７】
１・・・ノイズ低減装置；１Ａ・・・音声録音装置；２・・・音声データ；１０・・・入力部；１１・・・スイッチ部；１２・・・信号処理部；１３・・・ノイズ処理部；１４・・・メモリＩ／Ｆ部；１５・・・記録媒体；１６・・・記録部；１７，３１・・・制御部；２１・・・マイク；２２・・・外部入力端子；２３・・・音声処理部；２４・・・操作部；２５・・・Ｆｌａｓｈメモリ；２６・・・ＳＤＲＡＭ；２７・・・ドライバ；２８・・・表示部；２９・・・温度検出部；３０・・・バス；１６１，２５１・・・プログラム記録部；２３１・・・信号処理部；２３１ａ・・・アンプ部；２３１ｂ・・・Ａ／Ｄ変換部；２３１ｃ・・・フィルタ部；２３１ｄ・・・イコライザ部；２３１ｅ・・・ＡＬＣ部；２３１ｆ・・・ＡＤＣＶｏｌ部；２３２・・・ノイズ処理部；２３２ａ・・・変換部；２３２ｂ・・・演算部；２３２ｃ・・・復元部；２５２・・・ノイズ情報記録部；３１１・・・スイッチ制御部；３１２・・・判定部；３１３・・・ノイズ制御部
【図１】
2018186348.tif 000003
【図２】
2018186348.tif 000004
【図３】
2018186348.tif 000005
【図４】
2018186348.tif 000006
【図５】
2018186348.tif 000007
【図６】
2018186348.tif 000008
【図７】
2018186348.tif 000009
【図８】
2018186348.tif 000010
【図９】
2018186348.tif 000011
【図１０】
2018186348.tif 000012
【図１１】
2018186348.tif 000013
【図１２】
2018186348.tif 000014
【図１３】
2018186348.tif 000015
【図１４】
2018186348.tif 000016
【図１５】
2018186348.tif 000017
【図１６】
2018186348.tif 000018