專利名稱：聲音接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有由多個(gè)擴(kuò)音器元件(以下簡稱為"擴(kuò)音器")構(gòu)成的 擴(kuò)音器陣列的聲音接收裝置。
背景技術(shù)：
在以往，作為聲音輸入裝置，提出了在特定說話者方向具有指向特 性的擴(kuò)音裝置(例如，參照下述專利文獻(xiàn)1)。在該擴(kuò)音裝置中，在平面 上排列多個(gè)擴(kuò)音器，是經(jīng)過延遲電路分別將各擴(kuò)音器輸出相加來得到輸 出的指向性擴(kuò)音器，無聲檢測功能部求出各擴(kuò)音器輸出信號間的、相對 于信號間的預(yù)定的時(shí)間差范圍的相互相關(guān)函數(shù)值和相對于與所設(shè)定的聲 源位置對應(yīng)的信號間的時(shí)間差的相互相關(guān)函數(shù)的比，當(dāng)該比值滿足預(yù)先 確定的閾值條件時(shí)，檢測出在所設(shè)定的位置上存在有聲源，由此來進(jìn)行 有聲/無聲的判定。專利文獻(xiàn)l:日本特開平9-238394號公報(bào)但是，在將上述擴(kuò)音裝置配置在室內(nèi)或汽車車內(nèi)等比較狹窄的空間 內(nèi)的情況下，幾乎都是配置在室內(nèi)的墻面或桌子上。公知的是當(dāng)像這樣 將現(xiàn)有的擴(kuò)音裝置設(shè)置在墻面或桌子上時(shí)，由于來自墻面或桌子的反射 聲波的影響，會(huì)成為不清晰的聲音，特別是在通過聲音識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別該 聲音的情況下，會(huì)存在識(shí)別率低的問題。另外，界面擴(kuò)音裝置被想辦法研究成僅接收來自說話者的直接的聲 波，而不接收來自墻面等的反射波，但是在利用多個(gè)界面擴(kuò)音器作為擴(kuò) 音器陣列裝置進(jìn)行動(dòng)作的情況下，因?yàn)榻缑鏀U(kuò)音器的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，存 在由于界面擴(kuò)音器特性的個(gè)體差，而不能充分發(fā)揮指向性性能的問題。 此外，在車載擴(kuò)音器陣列裝置的情況下，因?yàn)檐噹臻g狹窄，因此存在 反射聲波的影響顯著、無法發(fā)揮充分的指向性性能的問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠通過簡 單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)指向性的提高的聲音接收裝置。為了解決上述課題、達(dá)成目的，本發(fā)明的聲音接收裝置的特征在于， 該聲音接收裝置包括接收到來的聲波的擴(kuò)音器支承上述擴(kuò)音器、并 形成有空隙的殼體；以及使通過上述殼體的空隙的聲波擴(kuò)散反射的擴(kuò)散 反射部件。另外，在上述發(fā)明中，通過上述空隙的聲波在上述擴(kuò)散反射部件的 上的入射面也可以構(gòu)成為無規(guī)則的凹凸形狀。另外，在上述發(fā)明中，上述擴(kuò)散反射部件也可以構(gòu)成為，在該部件 的內(nèi)部無規(guī)則地包含使通過上述空隙的聲波擴(kuò)散反射的多個(gè)擴(kuò)散反射物 質(zhì)。另外，在上述發(fā)明中，上述多個(gè)擴(kuò)散反射物質(zhì)也可以是硬度彼此不 同的物質(zhì)。另外，在上述發(fā)明中，上述多個(gè)擴(kuò)散反射物質(zhì)也可以是互不溶解的 物質(zhì)。另外，在上述發(fā)明中，上述擴(kuò)散反射部件也可以構(gòu)成為，在該部件 的內(nèi)部包含使通過上述空隙的聲波傳播速度比在空氣中慢的凝膠狀物 質(zhì)。本發(fā)明的聲音接收裝置起到了能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)指向性的提 高的效果。


圖1是表示包括本發(fā)明的實(shí)施方式的聲音接收裝置的聲音處理裝置 的框圖。圖2是表示實(shí)施例1的聲音接收裝置的外觀的立體圖。圖3是圖2所示的聲音接收裝置的剖面圖。圖4是表示實(shí)施例2的聲音接收裝置的外觀的立體圖。
圖5是表示實(shí)施例2的擴(kuò)散反射部件的制造方法的工序圖。 圖6是圖4所示的聲音接收裝置的剖面圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的聲音接收裝置的應(yīng)用例(數(shù)碼攝像機(jī))的說明圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的聲音接收裝置的應(yīng)用例(手表)的說明圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的聲音接收裝置的應(yīng)用例(移動(dòng)電話 機(jī))的說明圖。 標(biāo)號說明100:聲音處理裝置；101:聲音接收裝置；102:信號處理部；103: 揚(yáng)聲器；110:殼體；111、 112:擴(kuò)音器；120 (200、 400):擴(kuò)散反射部 件；SW、 SWa、 SWb:聲波；SWC:反射聲波。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的聲音接收裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地 進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明并不被該實(shí)施方式所限定。首先，對包含本發(fā)明的實(shí)施方式的聲音接收裝置的聲音處理裝置進(jìn) 行說明。圖1是表示包含本發(fā)明的實(shí)施方式的聲音接收裝置的聲音處理 裝置的框圖。在圖1中，聲音處理裝置100具有聲音接收裝置101、信 號處理部102和揚(yáng)聲器103。聲音接收裝置101由以下部件構(gòu)成殼體110;由多個(gè)(圖2中為了 簡化而為兩個(gè))擴(kuò)音器111、 112構(gòu)成的擴(kuò)音器陣列113;以及擴(kuò)散反射部件120。擴(kuò)音器陣列113以預(yù)定間隔d進(jìn)行配置。擴(kuò)音器陣列113以預(yù) 定的相位差接收來自外部的聲波SW。即，具有偏移了距離a (a=d sin 6 )的時(shí)間差t ( t =a/c， c為音速)。信號處理部102根據(jù)來自擴(kuò)音器陣列113的輸出信號，對來自目的 聲源的聲音進(jìn)行估計(jì)。具體來說，例如信號處理部102作為基本結(jié)構(gòu)包 括同相化電路121、加法電路122、聲源判定電路123和乘法電路124。 同相化電路121將來自擴(kuò)音器112的輸出信號與來自擴(kuò)音器111的輸出信號同相化。加法電路122對來自擴(kuò)音器111的輸出信號和來自同相化電路121的輸出信號相加。聲源判定電路123根據(jù)來自擴(kuò)音器陣列113的輸出信號對聲源進(jìn)行 判定，并輸出1比特(bit)的判定結(jié)果("1"的情況是目的聲源，"0" 的情況是噪聲源)。乘法電路124將來自加法電路122的輸出信號和來自 聲源判定電路123的判定結(jié)果相乘。另外，揚(yáng)聲器103輸出與通過信號 處理部102估計(jì)到的聲音信號即來自乘法電路124的輸出信號對應(yīng)的聲音下面，對實(shí)施例1的聲音接收裝置101進(jìn)行說明。圖2是表示實(shí)施 例1的聲音接收裝置101的外觀的立體圖。在實(shí)施例1中，使用由板狀 的樹脂片形成的擴(kuò)散反射部件200作為上述的擴(kuò)散反射部件120。在圖2 中，聲音接收裝置101的殼體110為例如長方體，并形成有空隙。殼體 110構(gòu)成為通過使各面為網(wǎng)眼狀，來形成許多空隙，不受聲波的影響。艮口，通過使殼體110形成為網(wǎng)眼狀，聲波在殼體110的內(nèi)周壁上不 發(fā)生反射，而是通過(透過)殼體110，因此殼體110的反射聲波不會(huì)被 擴(kuò)音器陣列113接收。另外，并不限于網(wǎng)眼狀，也可以是格子狀。另外， 擴(kuò)音器陣列113支承在殼體110的前表面201上。另外，在殼體110的背面202側(cè)配置有擴(kuò)散反射部件200。擴(kuò)散反射 部件200是形成為板狀的樹脂片。并且，擴(kuò)散反射部件200的前表面210 形成為無規(guī)則的凹凸形狀。該前表面210與殼體110的背面202隔開預(yù) 定間隔地對置。另外，前表面210和背面202也可以抵接。擴(kuò)散反射部 件200由硅橡膠、丙烯、PVA (聚乙烯醇)凝膠等材料構(gòu)成。圖3是圖2所示的聲音接收裝置101的剖面圖。圖3的剖面圖是從 上方觀察圖2所示的聲音接收裝置101的剖面圖。在圖3中，聲波SW 中的聲波Swa以預(yù)定的相位差被擴(kuò)音器111、 112接收。另一方面，聲波 SWb通過網(wǎng)眼狀的殼體110到達(dá)擴(kuò)散反射部件200的前表面210。由于 前表面210是無規(guī)則的凹凸面，因此在前表面210上，打亂相位差而進(jìn) 行擴(kuò)散(漫反射)。
因此，來自前表面210的反射聲波SWc不會(huì)以正確的相位差到達(dá)擴(kuò) 音器lll、 112，并且即使在到達(dá)的情況下，也是以與聲波SWa的相位差 不同的相位差被擴(kuò)音器111、 112接收，并由圖1所示的聲源判定電路123 判定為噪聲。因此，根據(jù)該實(shí)施例1的聲音接收裝置101，能夠僅接收正 確相位差的聲波Swa，能夠?qū)崿F(xiàn)指向性的提高。實(shí)施例2接著，對實(shí)施例2的聲音接收裝置進(jìn)行說明。圖4是表示實(shí)施例2 的聲音接收裝置的外觀的立體圖。另外，由于擴(kuò)音器陣列113和殼體110 與實(shí)施例1是相同結(jié)構(gòu)，因此省略其說明。在圖4中，擴(kuò)散反射部件400 與實(shí)施例2的擴(kuò)散反射部件200同樣地配置在殼體110的背面202側(cè)。 擴(kuò)散反射部件400是形成為板狀的樹脂片。并且擴(kuò)散反射部件400由硅 橡膠、丙烯、PVA凝膠等材料構(gòu)成。PVA凝膠是聲波的傳播速度比在空 氣中慢的凝膠狀物質(zhì)。另外，擴(kuò)散反射部件400的前表面410為平坦面。下面，對實(shí)施例2的擴(kuò)散反射部件400的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行 說明。圖5是表示實(shí)施例2的擴(kuò)散反射部件400的制造方法的工序圖。 在圖5的(a)中，首先將少量PVA凝膠501放入容器500的底面使其凝 固，并在已凝固的PVA凝膠501的表面511上放置球狀的擴(kuò)散反射物質(zhì)。 該擴(kuò)散反射物質(zhì)優(yōu)選互不溶解的物質(zhì)。因此，例如硅橡膠、丙烯、鉛等 物質(zhì)適于用作擴(kuò)散反射物質(zhì)。接著，在(b)中，在(a)中已凝固的PVA凝膠501的表面511上 再加入PVA凝膠501進(jìn)行凝固。另夕卜，在加入PVA凝膠501時(shí)，空氣也 進(jìn)入。該空氣作為擴(kuò)散反射物質(zhì)發(fā)揮作用。能夠不用在意空氣的混入地 進(jìn)行制造。然后，在已凝固的PVA凝膠501的表面512上放置球狀的擴(kuò) 散反射物質(zhì)(硅橡膠、丙烯、鉛)。此外，在(c)中，在(b)中已凝固的PVA凝膠501的表面512上再 加入PVA凝膠501進(jìn)行凝固。另外，在加入PVA凝膠501時(shí)也有空氣進(jìn) 入。然后，在已凝固的PVA凝膠501的表面513上放置球狀的擴(kuò)散反射 物質(zhì)(硅橡膠、丙烯、鉛)。最后，在(d)中，在(c)中已凝固的PVA凝膠501的表面513上
以埋設(shè)球狀物質(zhì)的方式再加入PVA凝膠501進(jìn)行凝固。由此，能夠制造出無規(guī)則地包含進(jìn)行擴(kuò)散反射的多個(gè)擴(kuò)散反射物質(zhì)的擴(kuò)散反射部件400。另外，埋設(shè)的擴(kuò)散反射物質(zhì)也可以不是球狀。圖6是圖4所示的聲音接收裝置101的剖面圖。圖6的剖面圖是從 上方觀察圖4所示的聲音接收裝置101的剖面圖。在圖6中，聲波SW 中的聲波SWa以預(yù)定的相位差被擴(kuò)音器lll、 112接收。另一方面，聲波 SWb通過網(wǎng)眼狀的殼體110到達(dá)擴(kuò)散反射部件400的前表面410。到達(dá) 了前表面410的聲波SWb在擴(kuò)散反射部件400的內(nèi)部前進(jìn)，在內(nèi)部的擴(kuò) 散反射物質(zhì)(硅橡膠、丙烯、鉛)和空氣中相位差打亂而進(jìn)行擴(kuò)散(漫 反射)，或者透過擴(kuò)散反射部件400。因此，通過了殼體110的聲波SWb和來自擴(kuò)散反射部件400的反射 聲波SWc不會(huì)以正確的相位差到達(dá)擴(kuò)音器lll、 112，并且即使在到達(dá)了 的情況下，也是以與聲波SWa的相位差不同的相位差被擴(kuò)音器lll、 112 接收，并由圖1所示的聲源判定電路123判定為噪聲。因此，根據(jù)該實(shí) 施例2的聲音接收裝置101，也能夠僅接收正確的相位差的聲波Swa，能 夠?qū)崿F(xiàn)指向性的提高。(聲音接收裝置的應(yīng)用例)接著，對本發(fā)明的實(shí)施方式(實(shí)施例l、 2)的聲音接收裝置的應(yīng)用 例進(jìn)行說明。圖7 圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的聲音接收裝置的應(yīng)用 例的說明圖。圖7是應(yīng)用于攝像機(jī)的例子。聲音接收裝置101內(nèi)置于攝 像機(jī)700中，前表面201和縫隙板部701抵接。另外，圖8是應(yīng)用于手表的例子。聲音接收裝置101內(nèi)置于手表800 的表盤的左右兩端，各個(gè)前表面201和縫隙板部801抵接。另外，圖9 是應(yīng)用于移動(dòng)電話機(jī)的例子。聲音接收裝置101內(nèi)置于移動(dòng)電話機(jī)900 的話筒部中，前表面201和縫隙板部901抵接。由此，能夠高精度地接 收來自目的聲源的聲波。另外，除圖示以外，也能夠作為例如汽車的導(dǎo) 航系統(tǒng)的聲音識(shí)別裝置應(yīng)用，并以埋入駕駛座位附近的墻面或者墻壁的 形式來配置聲音接收裝置101。如上所說明的那樣，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，僅以正確的相位差接收直接到達(dá)擴(kuò)音器的聲波，并且防止反射聲波的接收，由此達(dá)到了能夠 高精度地檢測來自目的聲源的聲波，能夠?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)音器陣列的指向性高的 聲音接收裝置的效果。另外，通過簡單的結(jié)構(gòu)達(dá)到了如下效果打亂來 自不需要的方向的聲波的相位差，從而能夠高精度地對來自目的聲源的 聲波進(jìn)行檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)指向性好的高靈敏度的聲音接收裝置。另外，在上述的實(shí)施方式中，將擴(kuò)音器lll、 112配置在了一列上， 但是也可以根據(jù)應(yīng)用聲音接收裝置101的環(huán)境和裝置，二維地進(jìn)行配置。另外，應(yīng)用于上述實(shí)施方式的擴(kuò)音器lll、 112優(yōu)選為無指向性的擴(kuò)音器。由此能夠提供價(jià)格低廉的聲音接收裝置。如以上所述，本發(fā)明的聲音接收裝置對于在室內(nèi)或車內(nèi)等預(yù)定的封 閉空間內(nèi)使用的擴(kuò)音器陣列有實(shí)用性，特別適合于汽車導(dǎo)航裝置、電視 會(huì)議、工廠內(nèi)的作業(yè)機(jī)器人、攝像機(jī)、手表和移動(dòng)電話機(jī)等。
權(quán)利要求
1、一種聲音接收裝置，其特征在于，該聲音接收裝置包括接收到來的聲波的擴(kuò)音器；支承上述擴(kuò)音器、并且形成有空隙的殼體；以及使通過上述殼體的空隙的聲波擴(kuò)散反射的擴(kuò)散反射部件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音接收裝置，其特征在于， 通過上述空隙的聲波在上述擴(kuò)散反射部件上的入射面構(gòu)成為無規(guī)則的凹凸形狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音接收裝置，其特征在于， 上述擴(kuò)散反射部件構(gòu)成為，在該部件的內(nèi)部無規(guī)則地包含使通過上述空隙的聲波擴(kuò)散反射的多個(gè)擴(kuò)散反射物質(zhì)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音接收裝置，其特征在于， 上述多個(gè)擴(kuò)散反射物質(zhì)是硬度彼此不同的物質(zhì)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲音接收裝置，其特征在于， 上述多個(gè)擴(kuò)散反射物質(zhì)是互不溶解的物質(zhì)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1和3 5中的任一項(xiàng)所述的聲音接收裝置，其特 征在于，上述擴(kuò)散反射部件構(gòu)成為，在該部件的內(nèi)部包含使通過上述空隙的 聲波的傳播速度比在空氣中慢的凝膠狀物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聲音接收裝置，聲波(SW)中的聲波(SWa)以預(yù)定的相位差被擴(kuò)音器(111、112)接收。另一方面，聲波(SWb)通過網(wǎng)眼狀的殼體(110)到達(dá)擴(kuò)散反射部件(200)的前表面(210)。由于前表面(210)是無規(guī)則的凹凸面，所以在前表面(210)發(fā)生擴(kuò)散(漫反射)。因此，來自前表面(210)的反射聲波(SWc)不會(huì)以正確的相位差到達(dá)擴(kuò)音器(111、112)，并且即使在到達(dá)了的情況下，也是以與聲波(Swa)的相位差不同的相位差被擴(kuò)音器(111、112)接收，并由聲源判定電路(123)判定為噪聲。因此，在聲音接收裝置(101)中，能夠僅接收正確的相位差的聲波(SWa)，能夠?qū)崿F(xiàn)指向性的提高。
文檔編號H04R1/02GK101133677SQ20058004879
公開日2008年2月27日 申請日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者渡部純一 申請人:富士通株式會(huì)社