(57)【要約】【課題】音声の入力の際に話者の音声がマイクロフォンの周囲に漏れることを防止する消音マイクを提供する。【解決手段】消音マイクは、マイク部１と、マイク部１に入力された音声と逆位相の音波を出力するスピーカ部２と、マイク部１とスピーカ部２との間を音響的に遮断する音響遮断部５とを備える。マイク部１とスピーカ部２は、円錐形等を有し、この順に底面が大きくなる相似形とされ、音源に近い方からこの順に設けられ、マイク部１がスピーカ部２の内部に入り込む入れ子状とされる。音響遮断部５は、円錐形等を有する剛体からなり、マイク部１とスピーカ部２との間に設けられ、スピーカ部２に固定され、マイク部１を支持し、スピーカ部２からマイク部１の方向に向けて出力される音波を遮断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源から入力された音声を電気信号に変換するマイク部と、
前記マイク部から入力された電気信号と逆位相の電気信号を生成する制御部と、
前記生成された逆位相の電気信号に基づいて、前記マイク部に入力された音声と逆位相の音波を出力するスピーカ部と、
前記マイク部とスピーカ部との間を音響的に遮断する音響遮断部とを備え、
前記マイク部とスピーカ部は、底面が開口された実質的に円錐形又は楕円錐形を有し、この順に底面が大きくなる相似形とされ、前記音源に近い方からこの順に設けられ、前記円錐形又は楕円錐形の外形線が実質的に平行の状態で前記マイク部の少なくとも一部が前記スピーカ部の内部に入り込む入れ子状とされ、
前記音響遮断部は、実質的に円錐形又は楕円錐形を有する剛体からなり、前記マイク部とスピーカ部との間に設けられ、前記スピーカ部に固定され、前記マイク部を支持し、前記スピーカ部から前記マイク部の方向に向けて出力される音波を遮断する
ことを特徴とする消音マイク。
【請求項２】
前記マイク部とスピーカ部の開口された底面は、実質的に同一平面を形成し、
前記マイク部は、更に、その開口された底面に庇部を有し、
前記スピーカ部から出力される音波は、前記音声のうち前記マイク部に入力されずに前記マイク部の底面の周囲に拡散する音声を消音する
ことを特徴とする請求項１に記載の消音マイク。
【請求項３】
当該消音マイクが、更に、
前記スピーカ部の周辺の音圧を検知して音圧情報を形成する音圧センサを備え、
前記制御部が、更に、
前記マイク部から入力された電気信号と逆位相の電気信号を生成する位相変換部と、
前記逆位相の電気信号を前記音圧センサからの音圧情報に基づいて増幅又は減衰する増幅部又は減衰部とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の消音マイク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消音マイクに関し、特に、音声の入力の際に話者の音声がマイクロフォンの周囲に漏れることを防止する消音マイクに関する。
【背景技術】
【０００２】
消音マイクに関する従来技術として、例えば、携帯型電話器のマイクロフォン（以下、マイクという）に入力された音声と逆位相の音をスピーカ部から外部に出力することにより、携帯型電話機での通話時に、周りの第三者に話者の声が聞こえないようにする消音機能付き携帯型電話機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、話者の口から発せられる音声と逆位相の音を発生させることにより、消音又は減音する口対向型消音装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。更に、騒音源から発生した音波と逆位相の２次音波を放射することにより騒音を消音するシステムが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−１１３００２号公報
【特許文献２】特開平１０−２０８６７号公報
【特許文献３】特開２００３−３３０４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１及び２に記載された従来技術は、主として携帯型電話機等に向けたものであるために、マイク及びスピーカをできるだけ薄型の構造とする必要がある。そこで、マイク及びスピーカが平板状とされ、スピーカがマイクの後背部にマイクとは背中合わせ（逆向き）に設置されている。このため、スピーカから出力される消音のための逆位相の音波は、話者から発せられる音声のうち、話者の前方（口の向く方向）に漏れる音声は消音できるが、話者の斜め前方に漏れる音声は少ししか消音できず、話者の横方向に漏れる音声はあまり消音できない。また、スピーカとマイクとの間の音響的な遮断が不十分であるため、スピーカからの出力がマイクに入力される音声自体を打ち消してしまうおそれがある。
【０００４】
また、特許文献３に記載された従来技術は、本来的に騒音源からの音を完全に消音することを意図しているため、話者からの音声を例えば音声通信に利用しつつ、周囲に拡散する音声のみを部分的に遮断することはできない。
【０００５】
本発明は、音声の入力の際に話者の音声がマイクロフォンの周囲に漏れることを防止する消音マイク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】
本発明の消音マイクは、音源から入力された音声を電気信号に変換するマイク部と、前記マイク部から入力された電気信号と逆位相の電気信号を生成する制御部と、前記生成された逆位相の電気信号に基づいて、前記マイク部に入力された音声と逆位相の音波を出力するスピーカ部と、前記マイク部とスピーカ部との間を音響的に遮断する音響遮断部とを備える。マイク部とスピーカ部は、底面が開口された実質的に円錐形又は楕円錐形を有し、この順に底面が大きくなる相似形とされ、前記音源に近い方からこの順に設けられ、前記円錐形又は楕円錐形の外形線が実質的に平行の状態で前記マイク部の少なくとも一部が前記スピーカ部の内部に入り込む入れ子状とされる。音響遮断部は、実質的に円錐形又は楕円錐形を有する剛体からなり、前記マイク部とスピーカ部との間に設けられ、前記スピーカ部に固定され、前記マイク部を支持し、前記スピーカ部から前記マイク部の方向に向けて出力される音波を遮断する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、マイク部及びスピーカ部を、背中合わせ（逆向き）ではなく同一方向に向けて、マイク部をスピーカ部よりも話者側に、円錐形又は楕円錐形のマイク部がスピーカ部に入れ子になるように、設置している。従って、スピーカ部から放射状に出力される消音のための逆位相の音波により、話者から発せられる音声のうち、話者の前方（口の向く方向）への音声を消音することなく、話者の斜め前方及び横方向に漏れる音声をほぼ消音することができる。また、スピーカ部とマイク部との間に剛体からなる音響遮断部を設けている。従って、スピーカ部とマイク部との間の音響的な遮断を十分に行っているので、スピーカ部からの出力がマイク部に入力される音声自体を打ち消してしまうことを防止することができる。この結果、マイク部に入力される音声を殆ど減音することなく、例えば音声通信に利用しつつ、周囲へ漏れる音声を消音することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の消音マイク構成図であり、特に、図１（Ａ）は本発明の消音マイクの構成を示し、図１（Ｂ）は本発明の消音マイクの原理を示す図である。本発明の消音マイクは、図１（Ａ）に示すように、マイク部１と、スピーカ部２と、制御部（制御回路）３と、音声処理回路４、音響遮断部５とを備える。この例では、音響遮断部５は、後述するように、マイク部１の一部（マイク導入ホーン１１）を利用して構成される。
【０００９】
マイク部１は、音源から入力された音声を電気信号に変換して、制御回路３に入力する。音源は話者１０の口であり、図１（Ｂ）に示すように、音声は話者１０の口から放射状に発せられて拡がる。制御回路３は、マイク部１から入力された電気信号と逆位相の電気信号を生成して、スピーカ部２に入力する。スピーカ部２は、制御回路３で生成された逆位相の電気信号に基づいて、マイク部１に入力された音声と逆位相の音波を出力する。これにより、後述するように、マイク部１の周囲に漏れた話者１０の音声を消音する。制御回路３は、マイク部１から入力された電気信号について所定の処理を行なって、これを音声処理回路４に入力する。音声処理回路４は、制御回路３から入力された電気信号について所定の処理を行なって、これを他の処理回路（図示せず）に入力する。例えば、音声処理回路４においてフィルタリングや波形整形等の信号処理を行なって、他の処理回路において電話等による通信のための信号処理を行なう。音響遮断部５（１１）は、後述するように、マイク部１とスピーカ部２との間を音響的に遮断する。
【００１０】
図２は、本発明の消音マイク構成図であり、特に、図２（Ａ）は本発明の消音マイクの断面図であり、図２（Ｂ）は本発明の消音マイクの正面図である。なお、図２（Ｂ）は庇部１５を除いた状態での正面図を示す。マイク部１は、マイク導入ホーン１１、マイク１２、庇部１５からなる。スピーカ部２は、消音スピーカ２１、消音スピーカホーン２２、消音スピーカカバー２３からなる。
【００１１】
マイク導入ホーン１１は、話者１０から発せられた音声を集音して、効率良くマイク１２に入力する。マイク導入ホーン１１はマイク１２と一体に設けられる。マイク１２は入力された音声を電気信号に変換する。この例では、マイク１２は、非ボイスコイル（非ＶＣ：非Voice Coil）型マイクからなり、例えば静電型マイクからなる。これにより、ボイスコイル（ＶＣ）型である消音スピーカ２１の影響を受けないようにすることができる。マイク部１は、更に、マイク導入ホーン１１の開口された底面（先端部）に庇部１５を有する。庇部１５は、マイク導入ホーン１１の先端に、外側に向かってより開くような形状に設けられ、話者１０から発せられた音声を効率良く集音すると共に、スピーカ部２からの音波がマイク部１へ入力される音声を消音しないようにする。マイク導入ホーン１１は、金属又はプラスチック等の剛体からなり、マイク１２及び庇部１５を支持する（これらを固定する）。これにより、マイク導入ホーン１１はマイク部１を支持する。
【００１２】
消音スピーカ２１は、制御回路３により生成された前記逆位相の電気信号に基づいて、マイク部１に入力された音声と逆位相の音波を出力する。この例では、消音スピーカ２１はボイスコイル型スピーカからなる。従って、この例の消音マイクは、１ボイスコイル（１ＶＣ）形式である。消音スピーカ２１は消音スピーカホーン２２と一体に設けられる。消音スピーカホーン２２は、消音スピーカ２１の出力した音波をこれに沿って放射状にマイク部１の周囲に伝搬させる。消音スピーカカバー２３は、金属又はプラスチック等の剛体からなり、消音スピーカ２１及び消音スピーカホーン２２を防護し、支持する（これらを固定する）。これにより、消音スピーカカバー２３は消音マイク全体を支持する。
【００１３】
図１及び図２から判るように、マイク部１（主としてマイク導入ホーン１１）とスピーカ部２（主として消音スピーカホーン２２）は、底面が開口された実質的に楕円錐形を有し、この順に底面が大きくなる相似形とされる。実際には、楕円錐形の頂点側に所定の大きさを有するマイク１２又は消音スピーカ２１が設けられるので、各々、頂点部分を欠いた形状とされる。なお、マイク部１とスピーカ部２は、即ち、主としてマイク導入ホーン１１と消音スピーカホーン２２は、底面が開口された実質的な円錐形であっても良い。
【００１４】
また、マイク部１とスピーカ部２は、音源（即ち、話者１０）に近い方からこの順に設けられ、楕円錐形（又は円錐形）の外形線が実質的に平行の状態で、マイク部１の少なくとも一部がスピーカ部２の内部に入り込む入れ子状とされる。この例では、庇部１５を除くマイク部１の全体がスピーカ部２の入れ子となっている。これにより、庇部１５を除くと、マイク部１とスピーカ部２の開口された底面は、実質的に同一平面を形成するようにされる。
【００１５】
この例では、前述のように、マイク導入ホーン１１は音響遮断部５として用いられる。このために、マイク導入ホーン１１は、剛体、例えば剛性のある金属からなり、スピーカ部２から出力される音波（即ち、振動）を遮断する。音響遮断部５（１１）は、底面が開口された実質的に楕円錐形（又は円錐形）を有する剛体からなり、マイク部１とスピーカ部２との間に設けられるものであれば良く、必ずしも独立して設ける必要はない。
【００１６】
即ち、音響遮断部５（１１）は、マイク部１（主としてマイク導入ホーン１１）とスピーカ部２（主として消音スピーカホーン２２）と相似形であり、マイク部１とスピーカ部２との中間の大きさの底面であれば良い。実際には、前述のように、頂点部分を欠いた形状でも良い。また、音響遮断部５（１１）は、音源（即ち、話者１０）から見てマイク部１とスピーカ部２との中間に設けられ、楕円錐形（又は円錐形）の外形線が実質的に平行の状態で、マイク部１の少なくとも一部が音響遮断部５（１１）の内部に入り込む入れ子状とされ、音響遮断部５（１１）の少なくとも一部がスピーカ部２の内部に入り込む入れ子状とされれば良い。この例では、庇部１５を除くマイク部１の全体が音響遮断部５（１１）の入れ子となっており、音響遮断部５（１１）の全体がスピーカ部２の入れ子となっている。これにより、庇部１５を除くと、マイク部１、音響遮断部５（１１）及びスピーカ部２の開口された底面は、実質的に同一平面を形成するようにされる。
【００１７】
一方、音響遮断部５（１１）は、スピーカ部２に固定され、マイク部１を支持する。即ち、図２に示すように、剛体からなる消音スピーカカバー２３に、４個のマイク指示ステー６０が例えばネジ止め等により固定される。マイク指示ステー６０には、各々、消音スピーカホーン２２が例えばネジ止め等により固定される。これにより、スピーカ部２が消音スピーカカバー２３に固定される。マイク指示ステー６０には、各々、マイク導入ホーン１１が例えばネジ止め等により固定される。これにより、マイク部１が消音スピーカカバー２３に固定される。従って、消音マイク全体が一体に固定される。マイク指示ステー６０は、十分な剛性を有する剛体、例えば金属板からなる。マイク指示ステー６０は、図２において詳細な図示は省略し点線でその位置のみを示すが、消音スピーカカバー２３、消音スピーカホーン２２、マイク導入ホーン１１がネジ止め可能なようにされる。
【００１８】
図３は、制御回路３の構成例を示す図である。マイク部１のマイク１２から入力された電気信号は、位相変換部３１と（第２の）増幅器３３に入力される。位相変換部３１は、当該入力された電気信号の逆位相の電気信号を生成して、（第１の）増幅器３２に入力する。例えば、巻線比が１：１で巻線方向を考慮したトランスを用いることにより、当該電気信号の絶対値（電圧値）はそのままとして、その極性を反転する。これにより、エネルギ損失を少なくし、回路構成を簡単なものとすることができる。増幅器３２は、逆位相とされた電気信号を所定のレベルにまで増幅して、スピーカ部２（の消音スピーカ２１）へ出力する。これにより、マイク１２に入力された音声と同レベルの音波が消音スピーカ２１から出力される。増幅器３３は、マイク１２により変換された電気信号を、所定のレベルまで増幅して、後段の処理回路例えば音声処理回路４に入力する。
【００１９】
以上から、本発明によれば、図１（Ｂ）に示すように、話者１０が音声ａ、ｂを発すると、マイク１２が入力された音声ａを電気信号に変換する。制御回路３は当該入力された電気信号とは逆位相の電気信号を生成する。消音スピーカ２１は、当該逆位相の電気信号に基づいて、マイク１２に入力された話者１０の音声ａと逆位相の音波ｃ、ｄを、話者１０からマイク１２に向けて発せられた音声の進行方向と逆の方向に出力する。
【００２０】
ここで、マイク部１に入力される話者１０からの音声ａ、ｂは、図示のように、放射状に拡散する。音声ａは、話者１０の口から発せられて、マイク部１に向かって進み入力される。音声ｂは、話者１０の口から発せられるが、マイク部１の庇部１５の周囲に拡散する。一方、スピーカ部２から出力されたマイク部１に入力される音声と逆位相の音波ｃ、ｄは、図示のように、入力される音声の進行方向と逆方向に、放射状に出力する。音波ｃは、スピーカ部２から出力され、マイク部１に向かって進む。音波ｄは、スピーカ部２から出力されて、マイク部１の周囲に拡散する。
【００２１】
この結果、スピーカ部２から出力される音波ｃは、音源（話者１０）からの音声ａ、ｂのうち、マイク部１に入力される音声ａを消音（又は減音）することがない。即ち、マイク部１とスピーカ部２とは、音響遮断部５（この例では、マイク導入ホーン１１）により音響的に遮断される。このため、スピーカ部２からの音波ｃはマイク部２に影響を与えることができない。従って、話者１０からマイク部１に入力される音声ａは、スピーカ部２からの音波ｃによって消音（又は減音）されない。なお、音波ｃは、音響遮断部５で反射して、音波ｄと共に、マイク部１の周囲に向かう。
【００２２】
一方、スピーカ部２から出力される音波ｄは、音源（話者１０）からの音声ａ、ｂのうち、マイク部１に入力されずに、マイク部１（主としてマイク導入ホーン１１）の底面の周囲、即ち、庇部１５の周囲に拡散する音声ｂを消音する。即ち、スピーカ部２からの音波ｄは、消音スピーカホーン２２及びマイク導入ホーン１１の双方により定まる伝播路（楕円錐形状の伝播路）に沿って伝播し、開口部で拡散はするものの、主として当該伝播路の延長方向に伝播する。このため、図１（Ｂ）に示すように、スピーカ部２からの音波ｄは、主として当該伝播路の延長方向において、マイク部１の周囲に拡散する音声ｂと衝突してこれを打ち消す。即ち、減音又は消音する。
【００２３】
図１に示すように、音声ｂと音波ｄとの間の模式的に求まる衝突点（消音ポイント）をＰで示す。音声ｂは衝突点Ｐの周囲においてほぼ消音される。衝突点Ｐの周囲において、スピーカ部２からの音波ｄのエネルギはほぼ「０」となるので、庇部１５を設けていることと併せて、音波ｄのマイク部１側への回折は事実上考慮しなくても良い。音波ｃについても同様に考えて良い。
【００２４】
図４は、本発明の消音マイクの他の構成例を示す図であり、図２（Ａ）に対応する図である。この例の消音マイクは、図１〜図３の消音マイクにおいて、マイク部１が、マイク１２に代えてマイク１３を備え、更に、マイク部カバー１４を備える例である。この例においては、音響遮断部５として、マイク導入ホーン１１に代えて、マイク部カバー１４が用いられる。
【００２５】
この例では、マイク１３は、ボイスコイル型マイクからなる。即ち、２ボイスコイル（２ＶＣ）型マイクである。このため、１ボイスコイル型マイクである図１〜図３の消音マイクとは異なり、マイク１３はボイスコイル型である消音スピーカ２１の影響を受ることがあり得る。そこで、この例では、マイク部カバー１４がマイク１３と消音スピーカ２１との間に設けられる。即ち、マイク導入ホーン１１と消音スピーカホーン２２との中間の大きさの楕円錐形とされる。マイク部カバー１４は、マイク１３と消音スピーカ２１との間を磁気的に遮断（シールド）することができる材質とされ、例えばアルミニウムのような金属からなる。これにより、消音スピーカ２１からマイク１３への磁気的な影響を遮断することができる。
【００２６】
また、この例では、音響遮断部５として、マイク部カバー１４が用いられる。マイク部カバー１４は、前述のように、磁気的遮蔽のために金属により構成されるので、剛体であり、音響遮断部５（１４）として十分使用可能である。従って、この例では、マイク導入ホーン１１は剛体である必要はない。音響遮断部５（１４）は、スピーカ部２に固定され、マイク部１を支持する。即ち、マイク指示ステー６０には、各々、マイク導入ホーン１１及び音響遮断部５（１４）が例えばネジ止め等により固定される。これにより、マイク部１が消音スピーカカバー２３に固定される。従って、消音マイク全体が一体に固定される。
【００２７】
図５は、本発明の消音マイクの更に他の構成例を示す図であり、図２（Ａ）及び図３に対応する図である。この例の消音マイクは、図１〜図３の消音マイクが、更に、音圧センサ３４を備える例である。即ち、音圧センサ３４は、スピーカ部２の周辺（例えば、消音スピーカホーン２２）の音圧を検知して音圧情報（音圧信号）を形成して、制御回路３の増幅器３２に入力（フィードバック入力）する。増幅器３２は、位相変換部３１において形成された前記逆位相の電気信号を、消音の状態に基づいて、即ち、音圧センサ３４からの音圧情報に基づいて、所定のレベルまで増幅する。即ち、増幅器３２は、音圧センサ３４からの音圧情報に基づいて、そのゲイン（利得）を変化させる。例えば、音圧情報が大きな値であれば、ゲインも大きくする。これにより、話者１０からの音声ａがマイク１２に入力されてから逆位相の音波ｃ、ｄが出力されるまでの遅延の影響を緩和することができる。
【００２８】
音圧センサ３４の設置位置は、消音ポイントＰに近い位置である程好ましく、開口部に設けられる。この例では、音圧センサ３４は消音マイクの下部に設置されているが、消音マイク３４の設置位置は、消音マイクの上部、左側、右側等に設置する構成を採ることもできる。
【００２９】
このように、この例では、位相の遅れを制御するフィードバック信号である音圧情報が、位相変換部３１に入力されることなく、その後段の増幅器３２に入力される。これにより、後述する残存する音波１０２を位相調整により無くすのではなく、当該音波１０２自体の音圧レベルをゲイン調整により小さくすることができ、また、これにより、位相変換部３１をトランスによる単純な構成とすることができる。
【００３０】
図６において、音声１００は、消音対象であって、マイク部１（マイク導入ホーン１１）の周囲に拡散した音声（音声ｂ）である。音波１０１は、消音スピーカホーン２２により出力される音声１００の逆位相の音波（音波ｄ）である。図６に示すように、逆位相の音波１０１は、マイク部１の周囲に拡散した音声１００よりｔだけ遅れる。この遅れの原因は、音波の伝播距離の差等である。従って、消音後においても、この遅れに起因して、音声１００と音波１０１との差分、即ち、音波１０２が残る。なお、前述のように、位相変換部３１としてトランスを用いることにより、逆位相の電気信号を形成するための信号処理時間は極めて短くできるので、殆ど考慮しなくても良い。
【００３１】
図６において、横軸は位相、縦軸は振幅である。図６は、音声１００の周波数が３３０Ｈｚ、波長が１ｍ（音速が３３０ｍ／秒）、遅延ｔが０．０１ｍであると仮定した場合における、シミュレーションの結果を示す。遅延ｔは、現実的な値として、例えば消音スピーカ２１の振動面と衝突点Ｐまでの距離を想定している。なお、図１及び図２から、実際の遅延はこれよりも小さくなることが判る。図６の場合、消音後の音声１０２の振幅レベル（音圧レベル）は、消去前のマイク部１の周囲に拡散した音声１００（音声ｂ）の振幅レベルの６％程度に抑えることができる。この値は、消去前の値と比較して極めて小さく、実用上の観点からは、ほぼ完全に消去されていると考えても良く、事実上無視することができる。
【００３２】
図７は、遅延ｔの値及び音声１００の周波数を種々に変更した場合についてのシミュレーションの結果を示す。これによれば、音声１００の周波数が８００Ｈｚ程度までは、残存する音波１０２のパワーを、消去前の音声１００のパワーの８％〜１５％程度と小さくすることができる。一方、音声１００の周波数が１６００Ｈｚを越えると、残存する音波１０２のパワーは、消去前の音声１００のパワーの３０％に達する場合もある。従って、必ずしも消音効果が十分であるとは言えない。しかし、一般に、人間の音声１００においては、主要な帯域は１００Ｈｚ〜３０００Ｈｚであるが、前述の高周波成分のパワースペクトルは、これより低い主要な音声成分よりも相当に少ない。また、周波数が高くなるほど、指向性が高くなり、回折も小さくなる。従って、消音と言う観点からは、影響は無視しても良い。
【００３３】
図８は、本発明の消音マイクの更に他の構成例を示す図であり、図２（Ａ）及び図３に対応する図である。この例の消音マイクは、図４の消音マイクが、増幅器３２に代えて減衰器３５を備える例である。減衰器３５は、前記逆位相の電気信号を所定のレベルにまで減衰する。
【００３４】
この例においては、マイク部１の周囲へ漏れる音声ｂのパワーが、マイク部１へ入力された音声ａのパワー以下であると仮定する。即ち、音声ｂのパワーが音声ａのパワーを越える分は無視し、音声ａのパワーに相当する分を消音できれば良いものとする。
【００３５】
この例では、位相変換部３１として図３と同様にトランスを用い、マイク部１へ入力された音声ａのパワーを、殆ど損失無しで減衰器３５に入力し、減衰させずにスピーカ部２に入力する。即ち、マイク１３のボイスコイルと消音スピーカ２１のボイスコイルとを、トランスを介して接続する構成とする。これにより、特に外部から消音のためのエネルギを供給することなく、マイク部１の周囲に漏れた音声を消音することができる。
【００３６】
図９は、本発明の消音マイクの更に他の構成例を示す図であり、図２（Ａ）及び図３に対応する図である。この例の消音マイクは、図８の消音マイクにおいて位相変換部３１及び減衰器３５を省略し、これに代えてマイク１３のボイスコイルと消音スピーカ２１のボイスコイルとを、極性を反転させた上で直接接続する例である。
【００３７】
この例においても、マイク部１の周囲へ漏れる音声ｂのパワーが、マイク部１へ入力された音声ａのパワー以下であると仮定する。即ち、音声ｂのパワーが音声ａのパワーを越える分は無視し、音声ａのパワーに相当する分を消音できれば良いものとする。
【００３８】
この例の消音マイクは、マイク部１はボイスコイル型マイク１３を備え、スピーカ部２はボイスコイル型消音スピーカ２１を備え、ボイスコイル型マイク１３とボイスコイル型消音スピーカ２１とは、極性を反転させるように直接接続されている。即ち、双方のボイスコイルの巻線を極性が反転するようにした上で直接接続している。
【００３９】
従って、この例の消音マイクは、図９に示すように、構成が簡単なものとなり、コストを低減することができる。また、この例の消音マイクによれば、マイク部１へ入力された音声ａのパワーが大きいので、特に外部から消音のためのエネルギを供給することなく、マイク部１の周囲に漏れた音声を図６と同様に実用に支障のない程度にまで消音することができる。
【００４０】
一方、庇部１５の存在により、マイク部１へ入力された音声のパワーをそのまま（反転して）消音スピーカ２１に入力しても、話者の音声ａの入力の妨げにはならない。
【００４１】
図１０は、本発明の消音マイクの更に他の構成例を示す図であり、図２（Ａ）及び図３に対応する図である。この例の消音マイクは、図８の消音マイクが音圧センサ３４を備える例である。減衰器３５は、前記逆位相の電気信号を音圧センサ３４からの音圧情報に基づいて減衰する。即ち、位相変換部３１において形成された前記逆位相の電気信号を、音圧センサ３４からの音圧情報に基づいて所定のレベルまで減衰する。この場合、減衰器３５は、音圧センサ３４からの音圧情報に基づいて、その減衰の比率を変化させる。例えば、音圧情報が大きな値であれば、減衰の比率を小さくする。これにより、前述と同様に、低消費電力化を実現し、また、遅延の影響を緩和することができる。
【００４２】
図１１は、本発明の消音マイクの更に他の構成例を示す図であり、図２（Ａ）及び図３に対応する図である。この例の消音マイクは、図１〜図３の消音マイクが、消音停止モードを備える例である。即ち、消音マイクの外部から消音の停止を指示する停止信号を増幅器３２に入力する。停止信号は、例えば停止ボタン又はスイッチ（図示せず）を押すことにより、入力される。停止信号の入力により、増幅器３２はその出力を停止する（「０」とする）。これにより、消音スピーカ２１からは消音のための音波が出力されなくなる。この結果、話者１０の発する音声は、マイク部１に入力されるのみでなく、その周囲へ（意図的に）漏れるので、周囲にいる他人も、当該会話を聞くことができる。
【００４３】
このように、本発明の消音マイクは、消音モードと停止モードの双方を備え、双方を切り換え可能とすることができる。この図１１の例は、他の例の消音マイクにも適用することができる。
【００４４】
以上から把握できるように，本発明の実施形態の特徴を述べると以下のようである。
【００４５】
（付記１）  音源から入力された音声を電気信号に変換するマイク部と、
前記マイク部から入力された電気信号と逆位相の電気信号を生成する制御部と、
前記生成された逆位相の電気信号に基づいて、前記マイク部に入力された音声と逆位相の音波を出力するスピーカ部と、
前記マイク部とスピーカ部との間を音響的に遮断する音響遮断部とを備え、
前記マイク部とスピーカ部は、底面が開口された実質的に円錐形又は楕円錐形を有し、この順に底面が大きくなる相似形とされ、前記音源に近い方からこの順に設けられ、前記円錐形又は楕円錐形の外形線が実質的に平行の状態で前記マイク部の少なくとも一部が前記スピーカ部の内部に入り込む入れ子状とされ、
前記音響遮断部は、実質的に円錐形又は楕円錐形を有する剛体からなり、前記マイク部とスピーカ部との間に設けられ、前記スピーカ部に固定され、前記マイク部を支持し、前記スピーカ部から前記マイク部の方向に向けて出力される音波を遮断する
ことを特徴とする消音マイク。
【００４６】
（付記２）  前記マイク部とスピーカ部の開口された底面は、実質的に同一平面を形成し、
前記マイク部は、更に、その開口された底面に庇部を有し、
前記スピーカ部から出力される音波は、前記音声のうち前記マイク部に入力されずに前記マイク部の底面の周囲に拡散する音声を消音する
ことを特徴とする付記１に記載の消音マイク。
【００４７】
（付記３）  当該消音マイクが、更に、
前記スピーカ部の周辺の音圧を検知して音圧情報を形成する音圧センサを備え、
前記制御部が、更に、
前記マイク部から入力された電気信号と逆位相の電気信号を生成する位相変換部と、
前記逆位相の電気信号を前記音圧センサからの音圧情報に基づいて増幅又は減衰する増幅部又は減衰部とを備える
ことを特徴とする付記１に記載の消音マイク。
【００４８】
（付記４）  前記マイク部は、ボイスコイル型マイクを備え、
前記スピーカ部は、ボイスコイル型スピーカを備え、
前記ボイスコイル型マイクと前記ボイスコイル型スピーカとは、極性を反転させるように直接接続されている
ことを特徴とする付記１に記載の消音マイク。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上、説明したように、本発明によれば、消音マイクにおいて、スピーカ部から放射状に出力される消音のための逆位相の音により、話者から発せられる音声のうち、話者の前方への音声を消音することなく、話者の斜め前方及び横方向に漏れる音声をほぼ消音することができる。また、スピーカ部とマイク部との間の音響的な遮断を十分に行っているので、スピーカ部からの出力がマイク部に入力される音声自体を打ち消してしまうことを防止することができる。この結果、マイク部に入力される音声を殆ど減音することなく、例えば音声通信に利用しつつ、周囲へ漏れる音声を消音することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の消音マイク構成図である。
【図２】本発明の消音マイク構成図である。
【図３】制御回路の構成例を示す図である。
【図４】本発明の他の消音マイク構成図である。
【図５】本発明の更に他の消音マイク構成図である。
【図６】位相の遅れの影響の緩和を説明する図である。
【図７】位相の遅れの影響の緩和を説明する図である。
【図８】本発明の更に他の消音マイク構成図である。
【図９】本発明の更に他の消音マイク構成図である。
【図１０】本発明の更に他の消音マイク構成図である。
【図１１】本発明の更に他の消音マイク構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  マイク部
２  スピーカ部
３  制御回路
４  音声処理回路
５  音響遮断部
１０  話者
１１  マイク導入ホーン
１２  マイク
２１  消音スピーカ
２２  消音スピーカホーン
２３  消音スピーカカバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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