(57)【要約】【課題】部品点数及び取り付け工数を増加させることなく複数のマイクロフォンを車室内に設置できる音声入力装置を提供する。【解決手段】話者からの音声を入力するための受話用マイクロフォン１２と、話者の周囲の騒音を入力するための騒音収集用マイクロフォン１３とを備えた自動車用音声入力装置１であり、受話用マイクロフォンの感度方向Ｎが車室２４内に向かい、騒音収集用マイクロフォンの感度方向Ｓが車体外板２２と車室２４との間の空隙２３に向かうように、受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンが、車室を区画する内装材２１に取り付けられている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
話者からの音声を入力するための受話用マイクロフォンと、話者の周囲の騒音を入力するための騒音収集用マイクロフォンとを備えた自動車用音声入力装置において、
前記受話用マイクロフォンの感度方向が車室内に向かい、前記騒音収集用マイクロフォンの感度方向が車体外板と車室との間の空隙に向かうように、前記受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンが、車室を区画する内装材に取り付けられていることを特徴とする自動車用音声入力装置。
【請求項２】
前記受話用マイクロフォンの感度方向と前記騒音収集用マイクロフォンの感度方向とがほぼ相反するように、当該受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンとが一体化されていることを特徴とする請求項１記載の自動車用音声入力装置。
【請求項３】
話者からの音声を入力するための受話用マイクロフォンと、話者の周囲の騒音を入力するための騒音収集用マイクロフォンとを備えた自動車用音声入力装置において、
前記受話用マイクロフォンの感度方向と前記騒音収集用マイクロフォンの感度方向とがほぼ相反するように、当該受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンとが一体化されていることを特徴とする自動車用音声入力装置。
【請求項４】
前記受話用マイクロフォンの感度方向が車室内に向かい、前記騒音収集用マイクロフォンの感度方向が車体外板と車室との間の空隙に向かうように、前記一体化された受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンが、車室を区画する内装材に取り付けられていることを特徴とする請求項３記載の自動車用音声入力装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の音声入力装置を備えた自動車用電話装置。
【請求項６】
請求項１〜４の何れかに記載の音声入力装置を備えた自動車用音声認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、自動車などに搭載される音声入力装置に関し、特に受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンの取り付け構造に関する。
【０００２】
【背景技術】
自動車を運転しながら通話できる自動車電話装置としてハンズフリー電話装置が知られている。従来のハンズフリー電話装置では、話者の音声を入力するためのマイクロフォンと、通話相手の音声を出力するスピーカとが車室内に設けられ、携帯電話機などを接続することで、両手でハンドルを持ったまま通話することができる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ナビゲーション装置などの車載機器を音声で制御する音声認識装置も提案されている。従来の音声認識装置では、車室内に操作者の音声を入力するためのマイクロフォンが設けられ、このマイクロフォンに入力された音声を制御コマンドとして種々の車載機器を操作することができる（たとえば、特許文献２参照）。
【０００４】
ところで、このような車載電話装置や車載音声認識装置では、高速走行中などのように周囲の騒音が大きい場合でも音声を正確に受話及び認識することが必要とされるが、一般的には高速走行を行うと走行騒音が増大し、Ｓ／Ｎ比（信号／雑音比率）が悪化し、正確な受話が困難となることから、話者の近くにマイクロフォンを設置するなどして、信号レベルが高く保てるようレイアウト上の工夫が必要とされる。
【０００５】
また、さらにＳ／Ｎ比を高く保つ技術として、騒音を別のマイクロフォンで収集し、話者用マイクロフォンへの入力と調合して雑音成分のみを除去する騒音補償技術があり、騒音の位相を反転し、元の信号（騒音混じりの音声信号）と合成することで騒音成分のみを相殺し、所望の信号を得るノイズキャンセル機構などが知られている（たとえば特許文献３参照）。
【０００６】
しかしながら、このノイズキャンセル機構を採用するには複数のマイクロフォンが必要とされ、受話用マイクロフォンは話者の声が入りやすいたとえば運転席の真上の天井内装部や天井前方のマップランプ内部などに配置され、騒音収集用マイクロフォンは受話用マイクロフォンと同じ騒音が収集でき、かつ話者の音声が入りにくい場所に設置する必要がある。
【０００７】
このため、受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンを別々の箇所に取り付ける必要があるので、部品点数が増加するとともに取り付け作業工数も増加するといった問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１１９４５０号公報
【特許文献２】特開２００２−１２３２８３号公報
【特許文献３】特開平１０−２１０１３１号公報
【０００９】
【発明の開示】
本発明は、部品点数及び取り付け工数を増加させることなく複数のマイクロフォンを車室内に設置できる音声入力装置を提供することを目的とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明によれば、話者からの音声を入力するための受話用マイクロフォンと、話者の周囲の騒音を入力するための騒音収集用マイクロフォンとを備えた自動車用音声入力装置において、前記受話用マイクロフォンの感度方向が車室内に向かい、前記騒音収集用マイクロフォンの感度方向が車体外板と車室との間の空隙に向かうように、前記受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンが、車室を区画する内装材に取り付けられていることを特徴とする自動車用音声入力装置が提供される。
【００１１】
走行中の主な騒音としては、エンジンノイズやタイヤの走行ノイズなどがあるが、それぞれ車体から内装材を介して車室内へ侵入する。一般的なモノコック構造の車体では、当該車体と車室との間の空隙が何らかの形でつながっていることから、ルーフ外板と内装材との間の空隙にも騒音が存在する。これに対して、車室内の話者の音声は主として車室内に留まり、内装材に阻まれて車体と車室との間の空隙に伝わることはないし、仮に伝わったとしても著しく減衰されて音量が小さくなる。
【００１２】
本発明では、受話用マイクロフォンの感度方向が車室内に向かい、騒音収集用マイクロフォンの感度方向が車体と車室との間の空隙に向かうように、これら受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンが、車室を区画する内装材に取り付けられているので、騒音収集用マイクロフォンには主として車室内に伝わる騒音が入力される一方で、受話用マイクロフォンには話者の音声と車室内の騒音とが入力される。したがって、これらを合成することで騒音成分のみを除去することができ、話者の音声を高レベルで抽出することができる。このとき、受話用マイクロフォンと騒音収集用マイクロフォンを、車室を区画する内装材に取り付けることで部品点数及び取り付け工数を削減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係るマイクロフォンアッシィを示す一部破断した斜視図、図２は本発明の実施形態に係るマイクロフォンアッシィの取付位置を示す車体の側面図、図３は図２のＩＩＩ部を示す拡大断面図である。
【００１４】
図１に示すマイクロフォンアッシィ１は、筐体１１内に受話用マイクロフォン１２と騒音収集用マイクロフォン１３とを、これらの感度方向をほぼ１８０°反転させた状態で内蔵したものである。受話用マイクロフォン１１の感度方向をＮ、騒音収集用マイクロフォン１３の感度方向をＳで示す。
【００１５】
受話用マイクロフォン１１は、筐体１１内に設けられた第１仕切壁１４に取り付けられており、騒音収集用マイクロフォン１３は同じく筐体１１内に設けられた第２仕切壁１５に取り付けられている。また、受話用マイクロフォン１２の感度方向Ｎに対向する筐体１１の主面には音声を通過させるための第１集音開口部１６が形成され、同じく騒音収集用マイクロフォン１３の感度方向Ｓに対向する筐体１１の主面には音声を通過させるための第２集音開口部１７が形成されている。
【００１６】
これら第１仕切壁１４、第２仕切壁１５、第１集音開口部１６及び第２集音開口部１７によって、筐体１１内において受話用マイクロフォン１２には、第１集音開口部１６を介して感度方向Ｎ以外の方向からの音声は入力されず、また騒音収集用マイクロフォン１３には、第２集音開口部１７を介して感度方向Ｓ以外の方向からの音声は入力されない。なお、第１仕切壁１４及び第２仕切壁１５は筐体１１内において完全な遮音効果を発揮しなくてもよく、少なくとも受話用マイクロフォン１２に感度方向Ｓからの音声が入力されず、また騒音収集用マイクロフォン１３に感度方向Ｎからの音声が入力されない構造であればよい。
【００１７】
筐体１１の外側面には、図３に示す天井内装材２１に係合する一対の係合部１８が形成され、図１に示す筐体１１の面１１ａと、これに対向する面（同図では隠れて見えない。）の２つの面にこの係合部１８が形成されている。
【００１８】
なお、図１において１９は騒音収集用マイクロフォン１３の信号出力用電線である（受話用マイクロフォン１２の信号出力用電線は隠れて見えない。）。
【００１９】
図１に示す本例のマイクロフォンアッシィ１は、図２に示す車室２４を仕切る天井内装材２１に取り付けられる。図２に示す車体２は、車体外板２２の内側に内装材２１（二点鎖線で示す。）が設けられ、この内装材２１により車室２４が区画されている。内装材２１と車体外板２２との間には、たとえば図３に示すルーフ部のように空隙２３が形成されている部位がある。同図において、２２がルーフパネル、２１が天井内装材、２３がルーフパネル２２と天井内装材２１との間に位置する空隙である。
【００２０】
本例では、この空隙２３を利用して、天井内装材２１にマイクロフォンアッシィ１を装着する。マイクロフォンアッシィ１の装着位置は、話者である運転者の声が最も入力され易い運転席側の上部に設定することが望ましく、この位置の天井内装材２１に、受話用マイクロフォン１２の感度方向Ｎが車室内に向かうとともに、騒音収集用マイクロフォン１３の感度方向Ｓがルーフパネル２２と天井内装材２１との間の空隙２３内に向かうように装着する。具体的には、天井内装材２１にマイクロフォンアッシィ１の装着用孔２１１を形成し、マイクロフォンアッシィ１の筐体１１の側面に形成した係合部１８をこの装着用孔２１１に係合させる。このとき、マイクロフォンアッシィ１の係合部１８は、図１及び図３に示すように傾斜面１８１を有するので、図３に示す矢印Ｘ方向にマイクロフォンアッシィ１を差し込むことで容易に装着することができる。
【００２１】
図６は本実施形態に係るマイクロフォンアッシィ１を用いたノイズキャンセル回路３０の一例を示す回路図であり、上述したマイクロフォンアッシィ１の受話用マイクロフォン１２からの音声信号と、騒音収集用マイクロフォン１３からの音声信号とが入力される。このうち、騒音収集用マイクロフォン１３からの音声信号は、反転器３１によりその位相が反転され、加算器３２により受話用マイクロフォン１２からの音声信号に加算されたのち、出力信号ｒとして自動車用電話装置や自動車用音声認識装置に出力される。
【００２２】
ここで、走行中の主な騒音としては、エンジンノイズやタイヤの走行ノイズなどがあるが、このような騒音はそれぞれ車体外板２２から内装材２１を介して車室２４内へ侵入する。一般的なモノコック構造の車体では、当該車体外板２２と車室２４との間の空隙２３が何らかの形でつながっていることから、図３に示すルーフ外板２２と天井内装材２１との間の空隙２３にも騒音が存在する。これに対して、車室２４内の話者の音声は主として車室２４内に留まり、天井内装材２１に阻まれて車体外板２２と車室２４との間の空隙２３に伝わることはないし、仮に伝わったとしても著しく減衰されて音量が小さくなる。
【００２３】
したがって、受話用マイクロフォン１２には話者の音声と車室２４内の騒音とが入力されるが、騒音収集用マイクロフォン１３には主として車室２４内に伝わる騒音が入力されるので、これらを合成することで騒音成分のみを除去することができ、話者の音声を高レベルで抽出することができる。
【００２４】
なお、マイクロフォンアッシィ１の装着構造は図３に示す構造以外にも種々改変することができる。たとえば、図４に示すように装着用孔２１３が形成されたブラケット２１２を用意し、この装着用孔２１３にマイクロフォンアッシィ１の係合部を係合させ、このブラケット２１２を、装着用孔２１１を介して天井内装材２１にボルト２１４により固定することもできる。
【００２５】
さらに、天井内装材２１に予め取り付けられている他の部品を利用して、ここにマイクロフォンアッシィ１を装着しても良い。たとえば、図５に示すようにマップランプ、ルームランプあるいはルームミラーベースなどの部品２１５に装着用孔２１６を形成し、ここにマイクロフォンアッシィ１の係合部を係合させる。このとき、受話用マイクロフォンに対向する位置に第１集音開口部に相当する開口部２１７を形成する。
【００２６】
また、本発明に係るマイクロフォンアッシィ１を用いたノイズキャンセル回路３０も図６に示すものに限定されず、種々に改変することができる。たとえば、車室内に伝わる騒音は走行速度に相関することから、図７に示すように、車速センサ３３からの検出信号により所定の速度以上となったときに閉じる切替スイッチ３４を騒音収集用マイクロフォン１３に接続する。そして、所定の速度未満で走行している場合は、受話用マイクロフォン１２からの音声信号のみを出力信号ｒとして自動車用電話装置や自動車用音声認識装置に出力する一方で、所定の速度以上で走行している場合は、騒音収集用マイクロフォン１３と併用することで話者からの音声レベルを高める。
【００２７】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るマイクロフォンアッシィを示す一部破断した斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るマイクロフォンアッシィの取付位置を示す車体の側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ部を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るマイクロフォンアッシィの他の取付構造を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るマイクロフォンアッシィのさらに他の取付構造を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るマイクロフォンアッシィを用いたノイズキャンセル回路の一例を示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態に係るマイクロフォンアッシィを用いたノイズキャンセル回路の他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
１…マイクロフォンアッシィ
１１…筐体
１２…受話用マイクロフォン
１３…騒音収集用マイクロフォン
１４…第１仕切壁
１５…第２仕切壁
１６…第１集音開口部
１７…第２集音開口部
１８…係合部
２…車体
２１…天井内装材（内装材）
２２…車体外板
２３…空隙
２４…車室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004215066.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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