(57)【要約】【課題】温度変化等の周囲環境変化が発生しても、安定した会話が実現できる会話補助装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】会話補助装置に温度検出手段を設け、この温度検出手段により検出された温度をもとにアンプの特性を制御させることで、周囲温度の変化が発生しても音質劣化やハウリングの抑制を実現することができ、温度変化や雑音の多い自動車等の移動装置の内部空間でも安定した会話を実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音を電気信号に変換する集音手段と、この集音手段の電気信号を増幅する増幅手段と、この増幅手段により増幅された電気信号を音に変換する電気音響変換手段とを備えた会話補助装置であって、前記会話補助装置は、この会話補助装置が配置された雰囲気中の温度検出手段を有するとともに、検出された温度により前記増幅手段の特性を制御するようにした会話補助装置。
【請求項２】
集音手段と、増幅手段と、電気音響変換手段とを２系統以上備えた請求項１記載の会話補助装置。
【請求項３】
増幅手段の特性制御として、増幅手段の利得を制御するようにした請求項１または請求項２記載の会話補助装置。
【請求項４】
増幅手段の特性制御として、増幅手段の周波数特性を制御するようにした請求項１または請求項２記載の会話補助装置。
【請求項５】
増幅手段の特性制御として、増幅手段の利得と周波数特性の両方を制御するようにした請求項１または請求項２記載の会話補助装置。
【請求項６】
温度検出手段として、温度に対してインピーダンス値が変化する素子を使用した請求項１記載の会話補助装置。
【請求項７】
素子を感温抵抗とした請求項６記載の会話補助装置。
【請求項８】
素子をサーミスタとした請求項６記載の会話補助装置。
【請求項９】
温度検出手段を、集音手段に設けた請求項１記載の会話補助装置。
【請求項１０】
温度検出手段を、増幅手段に設けた請求項１記載の会話補助装置。
【請求項１１】
温度検出手段を、電気音響変換手段に設けた請求項１記載の会話補助装置。
【請求項１２】
温度検出手段を、集音手段と増幅手段と電気音響変換手段とに設けた請求項１記載の会話補助装置。
【請求項１３】
増幅手段の周波数特性の制御を、集音手段または電気音響変換手段の最低共振周波数近傍の特性を制御するようにした請求項１記載の会話補助装置。
【請求項１４】
増幅手段の周波数特性の制御を、集音手段または電気音響変換手段の支持体共振周波数近傍の特性を制御するようにした請求項１記載の会話補助装置。
【請求項１５】
増幅手段の特性制御を、アナログタイプの電子回路により実施するようにした請求項１記載の会話補助装置。
【請求項１６】
アナログタイプの電子回路を、温度検出手段と抵抗体とを使用して利得を制御するようにした請求項１５記載の会話補助装置。
【請求項１７】
アナログタイプの電子回路を、演算増幅器と温度検出手段と抵抗体とを使用して等価回路を構成して周波数特性を制御するようにした請求項１５記載の会話補助装置。
【請求項１８】
等価回路の共振周波数を、常温での電気音響変換手段の最低共振周波数の１から２倍の周波数の範囲内に設定した請求項１７記載の会話補助装置。
【請求項１９】
増幅手段の特性制御を、デジタルタイプの電子回路により実施するようにした請求項１記載の会話補助装置。
【請求項２０】
音を電気信号に変換する集音手段と、この集音手段の電気信号を増幅する増幅手段と、この増幅手段により増幅された電気信号を音に変換する電気音響変換手段とを備え、配置された雰囲気中の温度検出手段を有するとともに、検出された温度により、前記増幅手段の特性を制御する会話補助装置を搭載した移動装置。
【請求項２１】
移動装置を自動車とした請求項２０記載の移動装置。
【請求項２２】
前席と後席の会話を補助する請求項２０または請求項２１記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の内部空間に使用される会話補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、従来の自動車等の移動装置の内部空間に使用される会話補助装置の構成を示した概念図、図１７は従来の会話補助装置の一巡利得周波数特性の一例、図１８は従来の会話補助装置のアンプ利得周波数特性の一例である。
【０００３】
図１６において、１はリアマイクロホン、２はフロントアンプ、３はフロントスピーカ、４はフロントマイクロホン、５はリアアンプ、６はリアスピーカ、７は自動車、８はフロントシート、９はリアシートである。
【０００４】
そして、この会話補助装置の動作原理としての一例を説明する。
【０００５】
図１６に示すように、広い内部空間を有した３列シートを持つ自動車について、そのフロントシート８と一番後のリアシート９との会話を補助する目的で設置した場合について説明する。
【０００６】
この場合、集音手段であるマイクロホンと、増幅手段であるアンプと、電気音響変換手段であるスピーカとを２系統備えて構成している。
【０００７】
すなわち、フロントシート８近傍に、フロントマイクロホン４とフロントスピーカ３を配置し、リアシート９近傍に、リアマイクロホン１とリアスピーカ６を配置し、各々の系統のマイクロホンとスピーカをアンプで結合して構成している。
【０００８】
つまり、１系統ではリアシート９の搭乗者の声は、リアマイクロホン１にて集音され、フロントアンプ２にて増幅され、フロントスピーカ３から運転者または助手席に向けて放音される。
【０００９】
さらに、もう１系統では、運転者または助手席からの声は、フロントマイクロホン４にて集音され、リアアンプ５にて増幅され、リアスピーカ６からリアシート９の搭乗者に向けて放音される。
【００１０】
以上のように、自動車搭乗時のエンジン音や走行音等の雑音の多い環境下においても、それぞれのシートからマイクロホンにて集音した音声を、アンプにて増幅してスピーカから放音させることで、フロントシート８とリアシート９との明瞭な音声による会話を実現している。
【００１１】
ここで、この会話補助装置の温度変化における一巡利得周波数特性については、図１７に示すような特性となり、温度の変化によりその利得と周波数特性が大きく変化する。
【００１２】
そして、図１８はこの会話補助装置のアンプ利得周波数特性である。
【００１３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００２−５１３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の会話補助装置は、一定の環境下すなわち周囲温度や湿度等が一定に保たれた環境下では、安定してその効果を発揮する。
【００１５】
ところが、自動車等の移動装置については、周囲環境を一定に保つことが困難であり、このため、スピーカから再生される音声が劣化したり、ハウリングを発生したりするという課題を有していた。
【００１６】
このハウリングの発生原理としては、スピーカから自動車の内部空間に放音された音声信号が再びマイクロホンに集音され、その一巡特性が発振条件を満たせばハウリングが発生してしまうことになる。
【００１７】
この一巡特性を決定する要素としては、マイクロホンの感度特性、スピーカの音圧特性、アンプの利得特性、音響空間の特性等がある。
【００１８】
これらの要素の中で、マイクロホンとスピーカについては、振動系や支持系を有しており、この振動系や支持系は特に周囲温度に対して敏感であり顕著な温度特性を有している。
【００１９】
よって周囲温度により、その感度特性、音圧特性が変化し、一巡特性が変化することで音質劣化を招いたり、発振条件を満たせばハウリングが発生してしまうことになる。
【００２０】
本発明はこのような従来の課題を解決し、自動車搭乗時のエンジン音や走行音等の雑音の多い環境下においても、明瞭な音声による会話を実現でき、音質劣化やハウリング抑制に優れた会話補助装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために本発明は、会話補助装置に温度検出手段を設け、この温度検出手段により検出された温度をもとにアンプの特性を制御させることで、温度により一巡特性が変化しないように構成したものである。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明による会話補助装置は、温度検出手段を設け、この温度検出手段により検出された温度をもとにアンプの特性を制御させ、温度により一巡特性が変化しないように構成することで、音質劣化やハウリング抑制を実現することができる。
【００２３】
よって、自動車搭乗時のエンジン音や走行音等の雑音の多い環境下においても、明瞭な音声による会話を実現でき、音質劣化やハウリング抑制に優れた会話補助装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の自動車等の移動装置の内部空間に使用される会話補助装置の構成を示した概念図である。
【００２６】
図１において、１１はリアマイクロホン、１２はフロントアンプ、１３はフロントスピーカ、１４はフロントマイクロホン、１５はリアアンプ、１６はリアスピーカ、１７は自動車、１８はフロントシート、１９はリアシートである。
【００２７】
以下、この会話補助装置の動作原理としての一例を説明する。
【００２８】
図１に示すように、従来例と同様に広い内部空間を有した３列シートを持つ自動車について、前席と後席との会話を補助する目的で設置した場合について説明する。
【００２９】
つまり、フロントシート１８と一番後のリアシート１９との会話を補助する目的で設置した場合である。
【００３０】
この位置に設置する理由としては、２つの場所が離れているとともに、自動車の走行中に、さまざまな雑音により会話が困難になりやすい位置であるためである。
【００３１】
この場合、集音手段であるマイクロホンと、増幅手段であるアンプと、電気音響変換手段であるスピーカとを２系統備えて構成している。
【００３２】
すなわち、フロントシート１８近傍に、フロントマイクロホン１４とフロントスピーカ１３を配置し、リアシート１９近傍に、リアマイクロホン１１とリアスピーカ１６を配置し、各々の系統のマイクロホンとスピーカをアンプで結合して構成している。
【００３３】
つまり、１系統ではリアシート１９の搭乗者の声は、リアマイクロホン１１にて集音され、フロントアンプ１２にて増幅され、フロントスピーカ１３から運転者または助手席に向けて放音される。
【００３４】
さらに、もう１系統では、運転者または助手席からの声は、フロントマイクロホン１４にて集音され、リアアンプ１５にて増幅され、リアスピーカ１６からリアシート１９の搭乗者に向けて放音される。
【００３５】
このように、２系統備えて構成することで、会話が双方向にスムーズに実現できる。
【００３６】
ここで、この会話補助装置には温度検出手段が設けられている。そして、この温度検出手段により検出された温度をもとに、アンプの特性を制御させることで、音質劣化やハウリング抑制を実現する構成としている。
【００３７】
すなわち、図２に示すように会話補助を確立するために、リアマイクロホン１１にて集音した音声をフロントアンプ１２にて増幅してフロントスピーカ１３から放音するとともに、フロントマイクロホン１４にて集音した音声をリアアンプ１５にて増幅してリアスピーカ１６から放音している。
【００３８】
このときに、信号の伝達ループが形成され、一巡特性が確立される。
【００３９】
この一巡特性を決定する要素として、マイクロホンの感度特性、スピーカの音圧特性、アンプの利得特性、音響空間の特性等があり、これらを所定の環境条件下において最適な状態に設定している。
【００４０】
ここで、図３はマイクロホン感度の温度特性、図４はスピーカの音圧周波数の温度特性を示したものである。
【００４１】
通常、これらの所定の環境条件下とは、一般的な乗車人員で自動車に乗車して、自動車の内部空間の環境として多く存在する環境条件、すなわち温度や湿度の条件を想定して設定している。
【００４２】
そして、この環境条件下において、図５に示すように所定のハウリングマージンを設定して、ハウリングが発生しないように対策している。
【００４３】
ところが、実際の自動車での走行時には極端な場合は、温度変化が数１０度と大きくなり、ハウリングマージンを充分に設定していてもハウリングが発生することがある。
【００４４】
この原因は、スピーカやマイクロホンの振動系や支持系の有する顕著な温度特性によるものである。
【００４５】
周囲温度により、スピーカやマイクロホンの振動系や支持系のコンプライアンスすなわち柔軟性が変化することで一巡特性が変化し、あらかじめ充分に設定されていたハウリングマージンが低下してハウリング発生に至るものである。
【００４６】
従って、ハウリング発生を抑制するためには、周囲温度が変化してスピーカやマイクロホンの振動系や支持系のコンプライアンスすなわち柔軟性が変化して一巡特性が変化しても、充分なハウリングマージンが設定されている必要がある。
【００４７】
このため、この会話補助装置には温度検出手段を設け、この温度検出手段により検出された温度をもとにアンプの特性を制御して、温度による一巡特性が変化しても充分なハウリングマージンが設定されるように構成している。
【００４８】
この増幅手段であるアンプの特性制御は、増幅手段の利得を制御することで実現している。
【００４９】
図６は会話補助装置のアンプの利得を変化させた場合の一巡利得周波数特性、図７は会話補助装置のアンプの利得を変化させた場合のアンプ利得周波数特性を示したものである。
【００５０】
これは例えば、温度変化によりスピーカやマイクロホンの特性が変化して一巡特性が変化し、ハウリングマージンが低下した場合、アンプの利得を低下させることでハウリングマージンを確保する方法である。
【００５１】
このアンプの利得制御による方法は、簡単に実施することができ、コスト的にも安価に実現することができる。
【００５２】
一般的に、温度変化に対してマイクロホンはその感度のみが変化する傾向にあり、スピーカはその周波数特性が変化する傾向にある。
【００５３】
よって、このアンプの利得制御による方法は、マイクロホンの制御に適している。
【００５４】
さらに、増幅手段の利得の制御以外に、増幅手段の周波数特性を制御することでも実現することができる。
【００５５】
これは例えば、温度変化によりスピーカやマイクロホンの特性が変化して一巡特性が変化し、ハウリングマージンが低下した場合、アンプの周波数特性を変化させることでハウリングマージンを確保する方法である。
【００５６】
図８は会話補助装置のアンプの周波数特性を変化させた場合の一巡利得周波数特性、図９は会話補助装置のアンプの利得と周波数特性を変化させた場合の特性を示したものである。
【００５７】
このアンプの周波数特性制御による方法についても、簡単に実施することができ、コスト的にも安価に実現することができる。
【００５８】
そして、このアンプの周波数特性制御による方法は、スピーカの制御に適している。
【００５９】
さらに、上述の２つの方法を同時に実施し、増幅手段の利得と周波数特性の両方を制御することも可能であり、この場合さらなる精度の高い制御が可能となり、ハウリングマージンをより大きく確保することができる。
【００６０】
以上、増幅手段であるアンプの特性制御の方法について説明したが、次に温度検出手段と、この温度によるアンプの利得制御の方法について説明する。
【００６１】
図１０、図１１、図１２は温度検出手段と、この温度によるアンプの利得制御の方法例について示した回路図である。
【００６２】
この温度検出手段は、温度に対してインピーダンス値が変化する素子を使用して構成している。
【００６３】
この素子は感温抵抗であり、その中の１つとしてサーミスタを使用することで実現できる。
【００６４】
この素子を使用して温度検出手段を構成することで、簡単に実施することができ、コスト的にも安価に実現することができる。
【００６５】
そして、この温度検出手段の配置については、集音手段、増幅手段、電気音響変換手段のいずれか、またはそれらの全てに配置しても良い。
【００６６】
温度検出手段を集音手段に設けた場合は、集音手段の周囲温度の変化に応じた正確な制御が実現可能となる。
【００６７】
また、電気音響変換手段に設けた場合は、電気音響変換手段の周囲温度の変化に応じた正確な制御が実現可能となる。
【００６８】
また通常、集音手段と電気音響変換手段の間に配置されることが多い増幅手段に設けた場合は、集音手段と電気音響変換手段の両方の周囲温度の変化に応じた制御が実現可能となる。
【００６９】
さらに、集音手段、増幅手段、電気音響変換手段の全てに配置した場合は、これら全ての周囲温度の変化に応じたより精度の高い正確な制御が実現可能となる。
【００７０】
この方法は、自動車の周囲温度が一定でも、現実的には、これら集音手段、増幅手段、電気音響変換手段自体からの温度変化や、これらが配置されている近傍における他の部品からの温度変化等が頻繁に発生する自動車への配置においては最適な方法である。
【００７１】
もちろん、コストや構成の簡略化を優先して温度検出手段を一箇所に配置する方法でも充分にその効果は期待できる。
【００７２】
次に、増幅手段の周波数特性の制御について説明する。
【００７３】
図１３、図１４は温度検出手段と、この温度によるアンプの周波数特性制御の方法例について示した回路図である。
【００７４】
増幅手段の周波数特性の制御は、集音手段または電気音響変換手段の最低共振周波数近傍の特性を制御することで、より精度の高い制御が可能となる。
【００７５】
これは、集音手段または電気音響変換手段の振動系や支持系は、その最低共振周波数近傍の特性が、周囲温度により大きく変化するためである。
【００７６】
このため、最低共振周波数近傍の特性を制御することで、ハウリングマージンを大きく確保することができ、より精度の高い制御が可能となる。
【００７７】
また、別の方法として、増幅手段の周波数特性の制御を、集音手段または電気音響変換手段の支持体共振周波数近傍の特性を制御する方法としても良い。
【００７８】
この場合も、通常周囲温度により大きく変化する支持体共振周波数近傍の特性を制御することで、より精度の高い制御が可能となる。
【００７９】
これも、集音手段または電気音響変換手段の振動系や支持系は、その支持体共振周波数近傍の特性が、周囲温度により大きく変化するためである。
【００８０】
このため、支持体共振周波数近傍の特性を制御することで、ハウリングマージンを大きく確保することができ、より精度の高い制御が可能となる。
【００８１】
上述した内容は、最低共振周波数や支持体共振周波数は、使用されている材料の物性値すなわちコンプライアンス値により大きく左右され、また、これらの材料の物性値は温度特性すなわち温度依存性が大きい。
【００８２】
それ故に、最低共振周波数や支持体共振周波数の近傍における周波数特性は、周囲温度によりそのパターンが急激に変化するため、これらの近傍の周波数特性を制御することは非常に効果がある。
【００８３】
また、これらの最低共振周波数や支持体共振周波数の近傍における周波数特性の周囲温度による変化は、使用されている材料の物性値が支配的であり、よってこれらの材料を温度的に安定した材料を使用することも重要である。
【００８４】
また、増幅手段の特性制御は、アナログタイプの電子回路により実施しても、デジタルタイプの電子回路により実施しても良い。
【００８５】
アナログタイプの電子回路は、簡単に実施することができ、コスト的にも安価に実現することができる。
【００８６】
一方、デジタルタイプの電子回路は、図１５にその一例を示しているが、特性制御を精度高く実施することができ、音質の向上とハウリングの抑制を安定して実施することができる。
【００８７】
ここで、アナログタイプの電子回路は、温度検出手段と抵抗体とを使用して利得を制御する構成としている。
【００８８】
また、アナログタイプの電子回路は、演算増幅器と温度検出手段と抵抗体とを使用して等価回路を構成して周波数特性を制御する構成としても良い。
【００８９】
さらに、このとき等価回路の共振周波数を、常温での電気音響変換手段の最低共振周波数の１から２倍の周波数の範囲内に設定することで、制御における大きな効果を発揮することができる。
【００９０】
すなわち、例えばこれは温度が常温から低い温度に移行したとき、スピーカ等の電気音響変換手段の振動系や支持系は、その物性値が柔軟性において硬度を増す方向に働き、つまり硬くなり、最低共振周波数が上昇する。
【００９１】
この上昇するレベルが、一般的に常温での１から２倍の周波数の範囲内になることがほとんどであるためである。
【００９２】
以上述べたように、本発明による会話補助装置は、温度検出手段を設け、この温度検出手段により検出された温度をもとに、アンプの利得や周波数特性を制御させ、温度により一巡特性が変化しないように構成することで、音質劣化やハウリング抑制を実現することができる。
【００９３】
よって、自動車搭乗時のエンジン音や走行音等の雑音の多い環境下においても、明瞭な音声による会話を実現でき、音質劣化やハウリング抑制に優れた会話補助装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明による会話補助装置は、温度検出手段を設け、この温度検出手段により検出された温度をもとに、アンプの特性を制御させることで、音質劣化やハウリングの抑制を実現することができ、自動車等の移動装置の内部空間に使用することができ、さらには住宅やマンション、オフィス等の居住空間への応用展開も期待できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態における自動車の内部空間に使用される会話補助装置の構成を示した概念図
【図２】同会話補助装置の一巡利得周波数特性の構成を示した概念図
【図３】同会話補助装置のマイクロホン感度の温度特性図
【図４】同会話補助装置のスピーカの音圧周波数の温度特性図
【図５】同会話補助装置の一巡利得周波数特性におけるハウリングマージンを示す特性図
【図６】同会話補助装置のアンプの利得を変化させた場合の一巡利得周波数特性図
【図７】同会話補助装置のアンプの利得を変化させた場合のアンプ利得周波数特性図
【図８】同会話補助装置のアンプの周波数特性を変化させた場合の一巡利得周波数特性図
【図９】同会話補助装置のアンプの利得と周波数特性を変化させた場合の特性図
【図１０】本発明の実施の形態における温度検出手段と温度によるアンプの利得制御回路図
【図１１】同温度検出手段と温度によるアンプの他の利得制御回路図
【図１２】同温度検出手段と温度によるアンプのもう一つの利得制御回路図
【図１３】同温度検出手段と温度によるアンプの周波数特性制御回路図
【図１４】同温度検出手段と温度によるアンプの他の周波数特性制御回路図
【図１５】本発明の実施の形態におけるデジタルタイプの電子回路図
【図１６】従来の自動車の内部空間に使用される会話補助装置の構成を示した概念図
【図１７】従来の会話補助装置のアンプの利得を変化させた場合の一巡利得周波数特性図
【図１８】従来の会話補助装置のアンプの利得を変化させた場合のアンプ利得周波数特性図
【符号の説明】
【００９６】
１１  リアマイクロホン
１２  フロントアンプ
１３  フロントスピーカ
１４  フロントマイクロホン
１５  リアアンプ
１６  リアスピーカ
１７  自動車
１８  フロントシート
１９  リアシート
【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】
2007150667.tif 000013
【図１２】
2007150667.tif 000014
【図１３】
2007150667.tif 000015
【図１４】
2007150667.tif 000016
【図１５】
2007150667.tif 000017
【図１６】
2007150667.tif 000018
【図１７】
2007150667.tif 000019
【図１８】
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