(57)【要約】【課題】低コストで環境ノイズを削減することができる音声入力装置を提供すること。【解決手段】第１のマイク１０Ｌ及び第２のマイク１０Ｒを有し前記第１のマイク及び第２のマイクに話者が口元を接近させて収音を行う音声入力装置１において、前記第２のマイクにより収音された音声信号の位相を反転させる反転部２２と、前記第１のマイクにより収音された音声信号と前記位相が反転された第２のマイクにより収音された音声信号を合成する合成部２６と、前記合成された音声信号に帯域強調処理を行う帯域強調部５５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のマイク及び第２のマイクを有し前記第１のマイク及び第２のマイクに話者が口元を接近させて収音を行う音声入力装置において、
前記第２のマイクにより収音された音声信号の位相を反転させる反転部と、
前記第１のマイクにより収音された音声信号と前記位相が反転された第２のマイクにより収音された音声信号を合成する合成部と、
前記合成された音声信号に帯域強調処理を行う帯域強調部と、を備える
ことを特徴とする音声入力装置。
【請求項２】
前記第１のマイク及び第２のマイクによる音声信号をそれぞれ増幅する増幅部を備え、
前記合成部は、前記増幅部により増幅された前記第１のマイクによる音声信号及び第２のマイクによる音声信号を合成する
ことを特徴とする請求項１に記載の音声入力装置。
【請求項３】
前記増幅部は、前記第１のマイクによる音声信号を、前記第２のマイクによる音声信号より、所定量だけ大きく増幅する
ことを特徴とする請求項２に記載の音声入力装置。
【請求項４】
前記帯域強調部は、音声帯域に前記帯域強調処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の音声入力装置。
【請求項５】
前記帯域強調部は、話者の性別・年齢別・個人差の少なくもいずれかに応じて、前記帯域強調の特性を変化させる
ことを特徴とする請求項４に記載の音声入力装置。
【請求項６】
該音声入力装置が前記第１のマイク及び第２のマイクに話者が口元を接近させて収音を行われることを検知する検知部と、を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の音声入力装置。
【請求項７】
前記第１のマイク及び第２のマイクは、無指向性である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音声入力装置。
【請求項８】
前記合成部で合成された音声信号を量子化するＡＤＣ部を備え、
前記帯域強調部は、前記ＡＤＣ部に量子化された音声データに帯域強調処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の音声入力装置。
【請求項９】
請求項８記載の音声入力装置を備え、
前記音声データを記憶する記憶部を有する
ことを特徴とする音声記録装置。
【請求項１０】
請求項８記載の音声入力装置を備え、
音声データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された音声データを再生する再生部と、を備える
ことを特徴とする音声記録再生装置。
【請求項１１】
請求項８記載の音声入力装置を備え、
前記音声データに基づき、収音された音声内容を解析する音声認識部を備える
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１２】
第１のマイク及び第２のマイクを有し、前記第１のマイク及び第２のマイクに話者が口元を接近させて収音を行う音声入力方法において、
前記第２のマイクにより収音された音声信号の位相を反転させる反転ステップと、
前記第１のマイクにより収音された音声信号と前記位相が反転された第２のマイクにより収音された音声信号を合成する合成ステップ、
前記合成された音声信号に帯域強調を行う帯域強調ステップと、を有する
ことを特徴とする音声入力方法。
【請求項１３】
第１のマイク及び第２のマイクを有する音声入力装置において、
前記第２のマイクにより収音された音声信号の位相を反転させる反転部と、
前記第１のマイク及び第２のマイクによる音声信号をそれぞれ増幅する増幅部と、
前記第１のマイクにより収音され増幅された音声信号と第２のマイクにより収音され位相が反転され増幅された音声信号を合成する合成部と、
前記合成された音声信号に帯域強調処理を行う帯域強調部と、
口述録音時には、前記第１のマイク及び第２のマイクにより収音され前記反転部、増幅部、合成部及び帯域強調部により各処理された音声を取得し、会話入力時には、前記第１のマイクにより収音され前記増幅部により増幅された前記第１のマイクに基づく音声を取得するよう制御する制御部と、を備える
ことを特徴とする音声入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背景の環境ノイズを排除する音声入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
口述録音や会議の録音は、空調や情報機器等の環境ノイズが多い場所で行われることが多い。環境ノイズは音声の認識や内容把握に邪魔になるので、さまざまなノイズキャンセル方法が提案されている。例えば、特許文献１では、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等の高度な数値演算による録音時のカメラ内駆動音のノイズキャンセルが提案されている。特許文献２では、ＦＦＴ等の高度な数値演算による再生時のノイズキャンセル（アクティブノイズ制御）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８１１５６号公報
【特許文献２】特開２００８−１６８３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＦＦＴによるノイズキャンセル処理は、複雑な演算を高速に実行することが必要なため、コストが高くなり、ＩＣレコーダや携帯電話に組み込まれる音声入力装置に搭載することは、難しい。
【０００５】
本願発明は、上記課題に鑑み、低コストで環境ノイズを削減することができる音声入力装置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】
上記目的を達成するために、第１のマイク及び第２のマイクを有し前記第１のマイク及び第２のマイクに話者が口元を接近させて収音を行う音声入力装置において、前記第２のマイクにより収音された音声信号の位相を反転させる反転部と、前記第１のマイクにより収音された音声信号と前記位相が反転された第２のマイクにより収音された音声信号を合成する合成部と、前記合成された音声信号に帯域強調処理を行う帯域強調部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、低コストで環境ノイズを削減することができる音声入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る音声入力装置が搭載された音声記録再生装置のブロック図である。
【図２】ＥＱの周波数特性を示す図である。
【図３】音声記録再生装置の基本操作を説明するフローチャートである。
【図４】録音処理の手順を示すサブルーチンである。
【図５】録音モード設定処理の手順を示すサブルーチンである。
【図６】録音スイッチ(ＲＥＣ)の操作による口述モード検出処理の手順を示すサブルーチンである。
【図７】音声入力装置が搭載された情報処理装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に従って本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係る音声入力装置が搭載された音声記録再生装置１のブロック図である。音声記録再生装置１は、口述、会話や会議等の音声を記録する携帯用の音声記録再生装置で、例えばＩＣレコーダとも呼ばれるものである。
【００１０】
音声記録再生装置１は、Ｌｃｈの音声入力系として、マイク１０Ｌ、マイクＡＭＰ２０Ｌ、加算部２６、ＬＰＦ３０Ｌ、ＡＤＣ３５Ｌを有する。また、音声記録再生装置１は、Ｒｃｈの音声入力系として、マイク１０Ｒ、マイクＡＭＰ２０Ｒ、ＬＰＦ３０Ｒ、ＡＤＣ３５Ｒ、位相反転部２２、切換部２４を有する。
【００１１】
マイク１０Ｌ及びマイク１０Ｒは、音波に応じたアナログ音声信号（収音信号）を出力するもので、所定距離離されて配置される。マイク１０Ｌ及びマイク１０Ｒは、概略同一の周波数特性や感度であることが望ましい。また、マイク１０Ｌ及びマイク１０Ｒは、無指向性が望ましい。マイク１０Ｌを第１のマイク、マイク１０Ｒを第２のマイクとも呼ぶ。
【００１２】
マイクＡＭＰ（Amplifier）２０Ｌ及びマイクＡＭＰ２０Ｒは、それぞれマイク１０Ｌ及びマイク１０Ｒから出力されるアナログ音声信号を所定レベルまで増幅するものである。
【００１３】
ＬＰＦ（Low-pass filter）３０Ｌ及びＬＰＦ３０Ｒは、それぞれマイクＡＭＰ２０Ｌ及びマイクＡＭＰ２０Ｒで増幅されたアナログ音声信号から不要な高周波成分をカットするものである。
【００１４】
ＡＤＣ（Analog-to-digital converter）３５Ｌ及びＡＤＣ３５Ｒは、ＬＰＦ３０Ｌ及びＬＰＦ３０Ｒから出力されたアナログ音声信号を、デジタル音声信号（量子化データ）に変換する。以下で、アナログ音声信号を音声信号、デジタル音声信号を音声データとも称す。
【００１５】
位相反転部２２は、Ｒｃｈの音声信号の位相を反転するものである。なお、位相反転部２２は、マイクＡＭＰ２０Ｒの前ではなく、破線で示すようにマイクＡＭＰ２０Ｒの後に設けられてもよい。位相反転部２２は、Ｒｃｈの音声信号を加算部２６に入る前に位相反転させればよい。
【００１６】
切換部２４は、マイクＡＭＰ２０Ｒで増幅された音声信号の出力先を切換えるものである。切換部２４は、マイクＡＭＰ２０Ｒで増幅された音声信号を、加算部２６に出力するか、あるいはＬＰＦ３０Ｒに出力するかを切換える。切換部２４は、後述するシステム制御部７０により切換え先が制御される。
【００１７】
切換部２４は、口述モードが設定された場合には、マイクＡＭＰ２０Ｒで増幅された音声信号を加算部２６に出力し、口述モード以外の会議モード等では、ＬＰＦ３０Ｒに出力するよう切換えられる。口述モードとは、録音モードの１つで、話者がマイク１０Ｌ及びマイク１０Ｒの両マイクに口元を接近させて原稿等を読上げ、その声を録音するモードである。
【００１８】
加算部２６は、マイクＡＭＰ２０Ｌから出力されたＬｃｈの音声信号に、マイクＡＭＰ２０Ｒから出力され位相反転されたＲｃｈの音声信号を加算(合成)するものである。
【００１９】
また、マイクＡＭＰ２０Ｌ、加算部２６、ＬＰＦ３０Ｌ、ＡＤＣ３５Ｌをまとめて、フロントエンド４０Ｌとも呼ぶ。マイクＡＭＰ２０Ｒ、位相反転部２２、切換部２４、ＬＰＦ３０Ｒ、ＡＤＣ３５Ｒをまとめて、フロントエンド４０Ｒとも呼ぶ。
【００２０】
音声記録再生装置１は、外部マイクジャック４５を有する。外部マイクジャック４５は、外部マイクが装着される接続端子である。外部マイクが装着されると、内蔵マイク（マイク１０Ｌ、マイク１０Ｒ）から外部マイクへ、使用されるマイクの切換えがなされる。
【００２１】
音声記録再生装置１は、ＤＳＰ（digital signal processor）５０、ＥＱ（Equalizer）部５５、バッファメモリ６０、システム制御部７０  記憶部７５、口述検知部８０、表示部８５及び操作部９０等を有する。ＤＳＰ５０、バッファメモリ６０、記憶部７５、口述検知部８０、表示部８５及び操作部９０は、システム制御部７０に接続される。
【００２２】
ＤＳＰ５０は、収音された音声データに符号化・複合化等の各種処理を施すものである。ＤＳＰ５０は、録音時には、音声データをフレーム単位で所定の符号化フォーマット（例えば、ｍｐ３）の音声データに符号化処理（圧縮処理）を行う。また、ＤＳＰ５０は、再生時には、記憶部７５からバッファメモリ６０にＦＩＦＯ(Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ) の手順で音声データを順次読み出し、フレーム単位で所定の復号化フォーマットの音声データに復号化処理(伸長処理) を行う。また、ＤＳＰ５０は、音声帯域強調処理を行うＥＱ部５５を有する。ＥＱ部５５は、口述モードで、加算部２６で合成されてＡＤＣ３５Ｌから出力された合成された音声データに音声帯域を強調する処理を行う。ＥＱ部５５は、帯域強調部とも呼ぶ。
【００２３】
バッファメモリ６０は、ＤＳＰ５０による圧縮伸張処理時等に、音声データを一時的に格納する展開用メモリである。
【００２４】
システム制御部７０は、音声記録再生装置１全体を統括的に制御する制御部である。システム制御部７０はＣＰＵ(不図示)を有し、ＣＰＵは記憶部７５に記憶された制御プログラムを読出し、読み出した制御プログラムに従って、各制御処理を行う。記憶部７５は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリである。記憶部７５には、前述の制御プログラム、条件設定用の各種データ及び収音された音声データから構成される音声ファイルが、記録される。
【００２５】
システム制御部７０は、フロントエンド４０Ｌ及びフロントエンド４０Ｒを制御する。また、システム制御部７０は、設定された録音モードに応じて、マイクＡＭＰ２０ＬやマイクＡＭＰ２０Ｒを制御して感度やゲインを調整し、位相反転部２２のオンオフや、切換部２４の切換え、加算部２６のオンオフ等を制御して、所定の処理がされた音声を取得する。
【００２６】
口述検知部８０は、録音時に音声記録再生装置１の使用姿勢によって、口述モードであるかを検知し、システム制御部７０に通知する。使用姿勢とは、例えば、マイクが筐体先端に配置された音声記録再生装置１では、マイクが上向きになる姿勢である。
【００２７】
口述検知部８０は、例えば、音声記録再生装置１の所定位置に配置された加速度センサ（不図示）を有し、加速度センサの出力によって音声記録再生装置１が口述モードで使用される姿勢であるかを判定する。なお、口述モード等の録音モードは、ユーザがメニュー画面によって直接設定してもよいし、図６で後述する録音スイッチ(ＲＥＣ)の長押し操作で設定されてもよい。
【００２８】
表示部８５は、音声記録再生装置１の動作状態や動作モードあるいは設定用の各種メニュー画面等を表示する。操作部９０は、使用者からの操作指示をシステム制御部７０に通知する。操作部９０は、録音スイッチ(ＲＥＣ)、再生スイッチ(ＰＬＡＹ)、停止スイッチ(ＳＴＯＰ)、早送りスイッチ(ＦＦ)、早戻しスイッチ(ＲＥＷ)、メニュースイッチ(ＭＥＮＵ)、ホールドスイッチ(ＨＯＬＤ)等の各種スイッチを有する。
【００２９】
また、音声記録再生装置１は、Ｌｃｈの再生部として、ＤＡＣ（Digital-to-analog converter）１００Ｌ、ＬＰＦ(Low-pass filter)１１０Ｌ、再生ＡＭＰ(Amplifier)１２０Ｌ、スピーカ１３０Ｌを有する。同様に、音声記録再生装置１は、Ｒｃｈの再生部として、ＤＡＣ１００Ｒ、ＬＰＦ１１０Ｒ、再生ＡＭＰ１２０Ｒ、スピーカ１３０Ｒを有する。
【００３０】
ＤＡＣ１００Ｌ及びＤＡＣ１００Ｒは、ＤＳＰ５０で伸長されたＬｃｈとＲｃｈの音声データを音声信号に変換するものである。ＬＰＦ１１０Ｒ及びＬＰＦ１１０Ｌは、音声信号から不要な周波数をカットするものである。
【００３１】
再生ＡＭＰ１２０Ｌ及び再生ＡＭＰ１２０Ｒは、音声信号をスピーカ１３０Ｌ及びスピーカ１３０Ｌから出力するためのパワーアンプである。再生ＡＭＰ１２０Ｌ及び再生ＡＭＰ１２０Ｒは、音声信号を操作指示に応じたレベルに増幅する。スピーカ１３０Ｌ及びスピーカ１３０Ｒは、増幅された音声信号を出力する。
【００３２】
〈ノイズキャンセルの原理〉
以上説明した音声記録再生装置１による、環境ノイズをキャンセルする原理につき説明する。邪魔になる環境ノイズ（空調、掃除機等の生活ノイズ）は、その音源が音声記録再生装置１の位置から比較的遠方にあるため、Ｌ＆Ｒの両マイクに到達する音波の位相および音圧が、概ね一致する。これに対し、口述モードのように、音源（話者の口）が両マイクに極めて接近している場合には、両マイクに到達する音波の位相および音圧は、ある程度のバラつきが生じる。
【００３３】
つまり、遠距離である環境ノイズの位相および音圧は、両マイクで違いはほとんど生じないが、話者が極めて近距離になる口述モードでは、話者の音声の位相および音圧が、両マイクでかなり違いが生じるということである。この特性を利用して、２つのマイクの一方の音声信号を反転して、他方のマイクの音声信号に合成すれば、話者の音声を残しつつ、環境ノイズを相殺することが可能になる。このモノラル合成により全帯域のノイズ成分が相殺される。
【００３４】
一方、反転合成されたことで話者の音声レベルも低下するので、それを補うために、合成された音声データに対して、ＥＱ部５５により音声帯域を強調する処理を行う。図２は、ＥＱ部５５の周波数特性を示す図である。図２（Ａ）は、ＥＱ部５５の周波数特性カーブＥの例である。横軸が、音声データの周波数ｆｉｎで、縦軸がゲインである。周波数特性カーブＥの処理により、音声データは音声帯域である０．５ｋ〜７ｋＨｚ範囲が強調される。ＥＱ部５５の処理により口述者の音声がより鮮明になる。
【００３５】
ＥＱ部５５の周波数特性を、話者に応じて変化させても良い。図２（Ｂ）は、話者の性別に応じた周波数特性カーブの例である。図２Ｂの特性周波数特性カーブＥｍは、話者が男性の場合で、例えば1ｋＨｚをピークとしている。特性周波数特性カーブＥｗは、話者が女性の場合で、例えば４ｋＨｚをピークとしている。
【００３６】
また、話者の年齢によって、適用する周波数特性を異ならせてもよい。図２（Ｃ）の特性周波数特性カーブＥａは、話者が大人の場合で、例えば２ｋＨｚをピークとしている。特性周波数特性カーブＥｃは、話者が子供の場合で、例えば３ｋＨｚをピークとしている。以上のように、話者の音声に応じて、イコライザーの周波数特性を変化させるようにすることで、口述モードでより話者の音声を明瞭にすることができる。
【００３７】
また、マイクＡＭＰ２０ＬとマイクＡＭＰ２０Ｒの増幅度を、同一ではなく、一方の側、例えばマイクＡＭＰ２０Ｌの方を数ｄＢ程度（例えば、２〜４ｄＢ）高く設定してもよい。ノイズキャンセルの効果は若干低下するが、話者の音声は明瞭になるからである。なお、実施形態では、Ｒｃｈの音声信号を位相反転させる例を説明するが、Ｌｃｈの音声信号を位相反転させてもよい。
【００３８】
〈各録音モードおける動作〉
次に、各録音モードおける音声記録再生装置１の動作を簡単に説明する。録音モードが会議モードの場合には、切換部２４は、マイク１０Ｒの音声信号をＬＰＦ３０Ｒに出力するよう制御され、位相反転部２２もオフされる。マイク１０Ｒ及びマイク１０Ｌで収音された信号が、そのままＲｃｈとＬｃｈのステレオの音声データとして、記憶部７５に記録される。ステレオ記録されることで、会議の臨場感が再現される。
【００３９】
録音モードが会話モードの場合には、マイク１０Ｒまたはマイク１０Ｌのいずれかのみ、例えば、マイク１０Ｌのみが選択されて、Ｌｃｈだけのモノラル音声データとして記憶部７５に記録される。
【００４０】
録音モードが口述モードの場合には、切換部２４が、マイク１０Ｒで収音され位相反転された音声信号を加算部２６に出力して、マイク１０Ｌで収音された音声信号とマイク１０Ｒで収音され位相反転（極性反転）された音声信号が加算部２６で合成される。合成された音声信号が、ＬＰＦ３０ＬとＡＤＣ３５Ｌにより音声データとして出力される。そして、音声データはＥＱ部５５により帯域強調処理され、モノラルの音声データとして記憶部７５に記録される。
【００４１】
〈音声記録再生装置の動作説明〉
図３は、音声記録再生装置１における基本操作を説明するフローチャートである。音声記録再生装置１の操作部９０に含まれる不図示の電源ボタンが、オン操作されたとする。システム制御部７０は所定の初期設定を行い(ステップＳ１０)、タイマをスタートさせる(ステップＳ１２)。このタイマは、所定時間経過後に音声記録再生装置１が通常の動作モードから待機モード(低消費電流モード)に入るための時間を計時するタイマである。
【００４２】
音声記録再生装置１が動作モードに入ると、システム制御部７０は、操作部９０への指示を検出する。具体的には、システム制御部７０は、ステップＳ１４〜ステップＳ２６に示すスイッチ検出により、録音スイッチ(ＲＥＣ)、再生スイッチ(ＰＬＡＹ)、早送りスイッチ(ＦＦ)、早戻しスイッチ(ＲＥＷ)、停止スイッチ(ＳＴＯＰ)、メニュースイッチ(ＭＥＮＵ)、消去スイッチ(ＥＲＡＳＥ) の順に、オンしたスイッチがあるか否かを検出する。
【００４３】
システム制御部７０は、オンされたスイッチが録音スイッチと判断すると(ステップＳ１４ＹＥＳ)、録音処理のサブルーチン (ステップＳ３０)を実行する。システム制御部７０は、オンされたスイッチが再生スイッチと判断すると(ステップＳ１６ＹＥＳ)、再生処理 (ステップＳ３２) を実行する。
【００４４】
システム制御部７０は、オンされたスイッチが早送りスイッチと判断すると(ステップＳ１８ＹＥＳ)、早送り処理 (ステップＳ３４) を実行する。システム制御部７０は、オンされたスイッチが早戻しスイッチと判断すると(ステップＳ２０ＹＥＳ)、早戻し処理 (ステップＳ３６) を実行する。
【００４５】
システム制御部７０は、オンされたスイッチが停止スイッチと判断すると(ステップＳ２２ＹＥＳ)、停止処理 (ステップＳ３８) を実行する。システム制御部７０は、オンされたスイッチがメニュースイッチと判断すると(ステップＳ２４ＹＥＳ)、メニュー変更処理 (ステップＳ４０) を実行する。システム制御部７０は、オンされたスイッチが消去スイッチと判断すると(ステップＳ２６ＹＥＳ)、消去処理(ステップＳ４２)を実行する。
【００４６】
そして、システム制御部７０は、各処理実行後は、上記タイマを再スタート処理(ステップＳ４４)させて、ステップＳ１４に戻る。なお、上記再生処理、早送り処理、早戻し処理、停止処理、メニュー変更処理、および消去処理の各処理は、周知の技術手段を用いて実施しており、また、本発明内容に直接関係しないので詳しい説明は省略する。以下では、録音処理につき、説明する。
【００４７】
システム制御部７０は、すべてのスイッチがオフしている場合は、上記タイマの計時時間が所定時間をオーバーしたかを判断し(ステップＳ２８)、オーバーしたと判断すると(ステップＳ２８ＹＥＳ)、待機モード (ステップＳ４６)に入る。
【００４８】
システム制御部７０は、待機モードに入ると低消費電流動作を行う。具体的には、システム制御部７０は、図１のフロントエンド４０Ｌ及びフロントエンド４０Ｒ、ＤＳＰ５０、表示部８５、記憶部７５、ＤＡＣ１００ＲやＤＡＣ１００Ｌ等々への電源を遮断、または各ブロックを構成する図示しないＩＣに設けられているチップイネーブル端子に、システム制御部７０から非選択信号を出力することにより低消費電流状態にする。このとき、システム制御部７０のＣＰＵは、自らも動作クロックを最も消費電流の少ない低速クロックに切り換えて低消費電流状態になる。場合によっては、動作クロックをメインクロック(たとえば、12.000MHz)からサブクロック(たとえば、32.768kHz)に切り換えて、その後スイッチ入力が検出されるまでの間メインクロックを完全に停止させてもよい。
【００４９】
図４は、ステップＳ３０の録音処理の手順を示すサブルーチンである。録音開始直後に行なわれる録音モード設定処理(ステップＳ６０)は、録音モードを自動的に選択決定する。なお、録音処理では、１段押し録音スイッチ(ＲＥＣ)の１回目押下で、口述や会話等の録音モードが設定され、録音スイッチ(ＲＥＣ)の２回目押下で、本録音が開始されるとする。詳しくは、図５、図６で説明する。
【００５０】
口述や会話等の録音モードが設定され、システム制御部７０は、録音スイッチ(ＲＥＣ)の２回目押下を検出して、録音を開始したとする。システム制御部７０は、マイク感度(高／低)、録音モード(口述モード／会話モード等)、ファイルナンバー、およびこの音声データを記憶する音声データ記憶領域開始アドレス等の各種情報を、記憶部７５の音声ファイルのインデックス情報領域に記憶(ステップＳ６２)する。
【００５１】
システム制御部７０は、マイク１０Ｌ及び／またはマイク１０Ｒで音声入力を開始する(ステップＳ６４)。収音された音声信号は、設定された録音モードに応じて、マイクＡＭＰ２０Ｌ及び／またはマイクＡＭＰ２０Ｒで増幅される。
【００５２】
増幅された音声信号が所定のサンプリング周波数に同期して量子化(Ａ/Ｄ変換) される(ステップＳ６６)。口述モード及び会話モードではＡＤＣ３５Ｌが量子化(Ａ/Ｄ変換) を行い、会議モードではＡＤＣ３５Ｌ及びＡＤＣ３５Ｌが、量子化(Ａ/Ｄ変換) を行う。ＤＳＰ５０は、この音声データ（量子化データ）を符号化して(ステップＳ６８)、フレーム単位でバッファメモリ６０に記憶する。
【００５３】
システム制御部７０は、バッファメモリ６０に記憶されたフレームが所定フレーム数になったかを判断する(ステップＳ７０)。システム制御部７０は、バッファメモリ６０に記憶されたフレームが所定フレーム数になっていないと判断すると(ステップＳ７０ＮＯ)、ステップＳ６４に戻る。
【００５４】
システム制御部７０は、バッファメモリ６０に記憶されたフレームが、所定フレーム数になったと判断すると(ステップＳ７０ＹＥＳ)、所定フレーム数の音声データを記憶部７５の図示しない音声データ記憶領域開始アドレスから順に書き込んで記憶する(ステップＳ７２)。例えば、１０ビット／フレームの音声データを４ビット／フレームまで符号（圧縮）化し、４ビット／フレームに符号化した音声データを上記記憶部７５へ５１２バイト単位で書き込む場合、所定フレーム数は１０２４になる。なお、音声データが格納される音声ファイルのメタデータには、録音モードが口述モードであることが記録されてもよい。
【００５５】
システム制御部７０は、停止スイッチ(ＳＴＯＰ)がオンされたかを判断し(ステップＳ７４)、停止スイッチ(ＳＴＯＰ)がオンされていないと判断すると(ステップＳ７４ＮＯ)、ステップＳ７０に戻る。上記ステップＳ６４からステップＳ７２が繰り返される。
【００５６】
システム制御部７０は、停止スイッチ(ＳＴＯＰ  ＳＷ)がオンされたと判断すると(ステップＳ７４ＹＥＳ)、終了時の情報を記憶部７５に記憶して（ステップＳ７６）、録音終了処理を行い、図４のステップＳ４４に戻る。
【００５７】
図５は、ステップＳ６０の録音モード設定処理の手順を示すサブルーチンである。システム制御部７０は、口述モード検出処理を行う(ステップＳ１００)。前述のように、口述モードは、使用者によるメニュー画面での設定、口述検知部８０による自動検出、録音スイッチ(ＲＥＣ)の操作によって設定が可能である。図６は、録音スイッチの操作を検出する口述モード検出処理の手順を示すサブルーチンである。
【００５８】
システム制御部７０は、録音スイッチの1回目押下を検出して、録音モニターを開始し(ステップＳ１５０)、同時に１回目押下時間計時用タイマのカウントを開始する(ステップＳ１５２)。録音スイッチの１回目押下では、図示しないイヤホンで録音対象の音質チェック等を行なうことができる。前述のように、録音スイッチの２回目押下により、本録音が開始される。
【００５９】
システム制御部７０は、所定時間（例えば２秒）経過したかを判断する(ステップＳ１５４)。システム制御部７０は、所定時間経過していないと判断すると(ステップＳ１５４ＮＯ)、ステップＳ１５４をループする。システム制御部７０は、所定時間経過したと判断すると(ステップＳ１５４ＹＥＳ)、録音スイッチオンのまま、つまり1回目押下が維持されているかを判断する(ステップＳ１５６)。
【００６０】
システム制御部７０は、録音スイッチオンのままであると判断すると(ステップＳ１５６ＹＥＳ)、口述モードを設定する(ステップＳ１５８)。
【００６１】
システム制御部７０は、録音スイッチがオフになったと判断すると(ステップＳ１５６ＮＯ)、会話モードを設定する(ステップＳ１６０)。このように、操作者が、上記録音モニター中に録音対象の口述録音適否判断を行なうので、その後の本録音ミスを低減することができる。
【００６２】
図５に戻る。システム制御部７０は、口述モードが設定されたかを判断する(ステップＳ１０２)。システム制御部７０は、口述モードが設定されたと判断すると(ステップＳ１０２ＹＥＳ)、以下の録音条件の設定処理を行う。
【００６３】
システム制御部７０は、マイク１０Ｌ及びマイク１０Ｒのマイク感度を、会話モードや会議モードに比べて低く設定する(ステップＳ１０４)。口述モードでは、口元の発音が拾えればよいのでマイク感度を会話モードよりも低く設定して、環境ノイズをより拾いにくくする。
【００６４】
システム制御部７０は、Ｒｃｈのマイク１０Ｒを選択し(ステップＳ１０６)、位相反転部２２をオンにして(ステップＳ１０８)、マイク１０Ｒの音声信号の位相が反転されるようにする。
【００６５】
システム制御部７０は、Ｌｃｈのマイク１０Ｌを選択し(ステップＳ１１０)、マイクＡＭＰ２０ＬのゲインをマイクＡＭＰ２０Ｒより所定量だけ上げる (ステップＳ１１２)。システム制御部７０は、加算部２６をオンにして、モノラル合成を設定する(ステップＳ１１４)。
【００６６】
そして、システム制御部７０は、音声帯域強調を行うＥＱ部５５を設定する(ステップＳ１１６)。なお、システム制御部７０は、音声帯域強調として、使用者により選択された話者の性別や年齢により、図３で説明したように、異なるＥＱを設定してもよい。あるいは、システム制御部７０は、モニター音声から話者の性別や年齢を判定する話者判定部（不図示）を設けて、この話者判定部により自動判定された話者の性別や年齢応じて、図３で説明したように、異なるＥＱを設定するようにしてもよい。
【００６７】
なお、外部マイクジャック４５に外部マイクが接続された場合にも、システム制御部７０は、内蔵マイクと同様に、外部マイクによる合成によりノイズキャンセルを行う。システム制御部７０は、マイク１０Ｒに対応する外部マイクのＲｃｈマイクによる収音信号を、位相反転させて、外部マイクのＬｃｈマイクによる収音信号に合成する。慣例的にＬｃｈのマイクがモノラル入力に相当するからである。
【００６８】
ステップＳ１０２に戻り、システム制御部７０は、口述モードが選択されていないと判断すると(ステップＳ１０２ＮＯ)、会話モードが選択されたかを判断する (ステップＳ１２０)。システム制御部７０は、会話モードが選択されたと判断する (ステップＳ１２０ＹＥＳ)、以下の会話モードを設定する。
【００６９】
システム制御部７０は、マイク感度を高く設定する(ステップＳ１２２)。システム制御部７０は、フロントエンド４０Ｌをオンに設定し、Ｌｃｈのマイク１０Ｌを選択し(ステップＳ１２４)、フロントエンド４０Ｒをオフに設定して、Ｒｃｈのマイク１０Ｒを非選択にする(ステップＳ１２６)。
【００７０】
また、ステップＳ１２０に戻り、システム制御部７０は、会話モードが選択されていないと判断すると(ステップＳ１２０ＮＯ)、以下の会議モードを設定する。会議モードは、ステレオ録音で行われる。
【００７１】
システム制御部７０は、マイク感度を高く設定する(ステップＳ１３０)。システム制御部７０は、フロントエンド４０Ｌをオンに設定し、Ｌｃｈのマイク１０Ｌを選択し(ステップＳ１３２)、フロントエンド４０Ｒをオンに設定して、Ｒｃｈのマイク１０Ｌを選択にする(ステップＳ１３４)。ステップＳ１１６、ステップＳ１２６、ステップＳ１３４の後は、図４のステップＳ６２に戻る。なお、ステップＳ１０４〜ステップＳ１１６は条件設定の処理であるので、順不同である。ステップＳ１２２〜ステップＳ１２６、ステップＳ１３０〜ステップＳ１３４も同様に、順不同である。
【００７２】
〈情報処理装置への搭載例〉
図７は、音声入力装置が搭載された情報処理装置２００のブロック図である。情報処理装置２００では、音声入力装置が、音声記録が主目的ではなく、検索等での操作指示のための入力手段として設けられることが多い。このような音声入力装置では、音声認識の精度向上のため、入力される音声に鮮明性が求められ、音声記録再生装置１と同様にノイズキャンセルの要請は高い。なお、情報処理装置２００は、ノートＰＣだけでなく、スマートフォンやタブレット端末でもよい。
【００７３】
情報処理装置２００は、システム制御部２１０、バッファメモリ２２０、記憶部２２５、通信部２３０、カメラ部２３５、表示部２４０、操作部２４５、音声認識部２６０及び音声入力部３００を有する。なお、情報処理装置２００は、音声再生系も有するが、音声記録再生装置１と同等であるので、省略する。また、口述検知部８０も説明は省略する。
【００７４】
システム制御部２１０は、情報処理装置２００全体を統括的に制御する制御部である。システム制御部２１０はＣＰＵ(不図示)を有し、ＣＰＵは記憶部２２５に記憶された制御プログラムを読出し、読み出した制御プログラムに従って、各制御処理を行う。
【００７５】
バッファメモリ２２０は、制御プログラムや音声データを含む各種処理データを一時的に格納する展開用メモリである。記憶部２２５は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリである。記憶部２２５には、前述の制御プログラム、設定用の各種データ及び収音された音声データから構成される音声ファイルが、記録される。
【００７６】
通信部２３０は、有線（ＵＳＢ）あるいは無線ネットワークで、他の機器やクラウドに接続して、データ通信を行うためのＩＦ（interface）である。カメラ部２３５は、レンズ部や撮像素子を含み、画像データを取得するものである、表示部２４０は、ＬＣＤ等を有し、操作画面や各種画像を表示する。操作部２４５は、ボタンやタッチパネルで、操作指示をシステム制御部２１０に通知する。音声認識部２６０は、入力された音声の内容を解析して、文字列に変換したり、あるいは、コンピュータへのコマンドに変換する。音声入力部３００は、音声を入力して、入力した音声信号を音声データに変換して、音声認識部２６０に出力する。
【００７７】
音声入力部３００は、マイク３１０Ｌ、マイク３１０Ｒ、位相反転部３２０、マイクＡＭＰ３３０、ＬＰＦ３４０、ＡＤＣ３５０及びＥＱ部３６０を有する。マイク３１０Ｌとマイク３１０Ｒは、マイク１０Ｌとマイク１０Ｒに相当するものである。位相反転部３２０は、位相反転部２２に相当するもので、マイク３１０Ｒで収音された音声信号の位相を反転する。
【００７８】
マイクＡＭＰ３３０は、マイクＡＭＰ２０ＬとマイクＡＭＰ２０Ｒと加算部２６に相当し、マイク３１０Ｌにより収音された音声信号とマイク３１０Ｒにより収音されて位相反転された音声信号を、合成して増幅する。
【００７９】
ＬＰＦ３４０は、ＬＰＦ３０Ｌに相当し、マイクＡＭＰ３３０で合成された音声信号から不要な周波数をカットする。ＡＤＣ３５０は、ＡＤＣ３５Ｌに相当し、ＬＰＦ３４０から出力された音声信号を、音声データに変換する。ＥＱ部３６０は、ＥＱ部５５に相当し、合成された音声データに音声帯域を強調する処理を行う。かかる構成により、情報処理装置２００では、環境ノイズがキャンセルされ、ＥＱ部３６０により帯域強調されたモノラルの音声データが、音声認識部２６０に入力され、音声認識の精度が向上する。
【００８０】
〈実施形態による効果〉
・本実施形態の音声入力装置によれば、録音品質の優劣が環境ノイズに左右され易い口述録音において、一対の無指向性マイクのうち一方のマイクの収音信号を極性反転（＝逆位相）してからもう一方のマイクの収音信号と合成することにより、全録音帯域（例：50〜15000Hz）にランダムに被る環境ノイズ（空調、掃除機等の生活ノイズ、車両、人込み等の雑踏ノイズ、筐体の擦れ音等）を効果的に低減することができる。
【００８１】
・また、本実施形態の音声入力装置によれば、最適なＥＱ処理によって音声の劣化を防止して、口述録音の録音品質を確保することができる。一般的に再生時のノイズキャンセルは、音声帯域の音質劣化が生じやすいので、音声の明瞭な再生に鑑みるとあまり好ましくない。本実施形態の音声入力装置では、録音時に、ノイズキャンセルを行うので、劣化が生じにくい。
【００８２】
・また、本実施形態の音声入力装置では、録音時にノイズキャンセルを行なうので、再生時には（記憶した）音声データをそのまま復号化すればよい。すなわち、録音/再生に共通のＩＣレコーダを使わずとも同フォーマットの再生機（ＩＣレコーダ、ＰＣ等）であれば再生することができる。
【００８３】
・本実施形態の音声入力装置を内蔵した情報処理装置では、利便性（モバイルメディアによる持ち運び、メール添付等）の向上は言うまでもなく、音声認識率についても改善が期待できる。
・さらに、音声記録を、符号化/復号化不要のＰＣＭ等の録音（通称ＷＡＶ）にして、ＤＳＰを廃止すれば、一層のコストダウンも期待できる。
【００８４】
〈その他の例〉
・上記実施形態では、音声記録再生装置をステレオ録音構成で示したが、図７で説明したように、２マイクであればフロントエンドがモノラル構成であってもよい。
・上記実施形態では、録音時にノイズキャンセルの全処理を行う例を説明したが、ノイズキャンセル処理の一部を再生時に行うようにしてもよい。例えば、マイク１０Ｌで収音された音声データと、マイク１０Ｒで収音され位相反転した音声データを記憶部７５に別々に記録しておき、再生時に、加算部２６による合成処理やＥＱ部５５による帯域強調処理を行ってもよい。
・音声を圧縮しないで記録する形式の音声記録再生装置では、ＤＳＰを廃止し、ＥＱ部５５をフロントエンドに含ませてもよい。
・システム制御部７０は、制御プログラムを読込んだＣＰＵによるソフトウェア処理により実現されると説明したが、一部または全部をハードウェアで構成するようにしてもよい。
・音声入力装置を音声記録再生装置に搭載される例で説明したが、音声入力装置は再生機能を備えない音声記録装置に搭載されてもよい。
・マイクは無指向性が望ましいが、指向性であっても、一定の効果を奏せられる。
【００８５】
なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組み合わせても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このような、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８６】
１                        音声記録再生装置
１０Ｌ、１０Ｒ、３１０Ｌ、３１０Ｒ  マイク
２０Ｌ、２０Ｒ、３３０    マイクＡＭＰ
２２                      加算部
２４、３２０              位相反転部
２６                      切換部
３０Ｌ、３０Ｒ、３４０    ＬＰＦ
３５Ｌ、３５Ｒ、３５０    ＡＤＣ
４０Ｌ、４０Ｒ            フロントエンド
４５                      外部マイクジャック
５０                      ＤＳＰ
５５、３６０              ＥＱ部
６０、２２０              バッファメモリ
７０、２１０              システム制御部
７５、２２５              記憶部
８０                      口述検知部
８５、２４０              表示部
９０、２４５              操作部
２００                    情報処理装置
２６０                    音声認識部
３００                    音声入力部
【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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