專利名稱：語(yǔ)音輸入裝置及其制造方法、信息處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及語(yǔ)音輸入裝置及其制造方法，以及信息處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)通過(guò)電話機(jī)等進(jìn)行通話或進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音錄音等時(shí)，最好僅接收 目的語(yǔ)音(用戶的語(yǔ)音)。但是，在語(yǔ)音輸入裝置的使用環(huán)境中，有時(shí)會(huì)存 在背景噪聲等除了目的語(yǔ)音以外的語(yǔ)音。因此，正在研發(fā)具有噪音去除功能 的語(yǔ)音輸入裝置。
作為在存在噪音的使用環(huán)境中去除噪音的技術(shù)，公知的方法有使麥克風(fēng) 具有靈敏的指向性的方法，或者利用聲波的到達(dá)時(shí)刻差來(lái)識(shí)別聲波的到達(dá)方 向，并通過(guò)信號(hào)處理來(lái)去除噪音的方法。
另外，近年來(lái)，電子設(shè)備日趨小型化，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音輸入裝置的小型化的技
術(shù)變得重要。作為該領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，都有JP特開(kāi)平7-312638號(hào)公報(bào)、JP 特開(kāi)平9-331377號(hào)公報(bào)、JP特開(kāi)2001-186241號(hào)公報(bào)。
發(fā)明內(nèi)容
要使麥克風(fēng)具有靈敏的指向性，則需要排列多個(gè)振動(dòng)膜，所以難以實(shí)現(xiàn) 小型化。
另外，要利用聲波的到達(dá)時(shí)刻差來(lái)高精度地檢測(cè)出聲波的到達(dá)方向，則 需要以可聽(tīng)聲波的數(shù)波長(zhǎng)分之1左右的間隔設(shè)置多個(gè)振動(dòng)膜，因此難以實(shí)現(xiàn) 小型化。
另外，若利用多個(gè)麥克風(fēng)所取得的聲波的差分信號(hào)，則在麥克風(fēng)的制造 過(guò)程中產(chǎn)生的延遲或增益的偏差有時(shí)會(huì)對(duì)噪音去除精度產(chǎn)生影響。
本發(fā)明多個(gè)實(shí)施方式的目的在于，提供一種具有噪音成分去除功能的語(yǔ) 音輸入裝置及其制造方法以及信息處理系統(tǒng)。
(1)本發(fā)明是一種語(yǔ)音輸入裝置，其包括
第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜，第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，
差分信號(hào)生成部，其根據(jù)所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述 第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)，生成第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差
分信號(hào)；
該語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，
所述第一 以及第二振動(dòng)膜被配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比的 結(jié)構(gòu)，其中，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度 相對(duì)于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng)度的比例，所 述輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì) 于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例，
所述差分信號(hào)生成部包括延遲部和差分信號(hào)輸出部，
所述延遲部對(duì)在所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥 克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)賦予規(guī)定延遲后，輸出賦予了 規(guī)定延遲后的信號(hào)，
所述差分信號(hào)輸出部接收通過(guò)所述延遲部賦予了延遲的信號(hào)來(lái)作為在 所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電 壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)，生成并輸出第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分 信號(hào)。
在此，可以設(shè)置對(duì)第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)賦予規(guī)定延遲后輸 出的第一延遲部、對(duì)第二電壓信號(hào)賦予規(guī)定延遲后輸出的第二延遲部中的至 少一方，使至少一方的電壓信號(hào)延遲，從而生成差分信號(hào)。另外，也可以設(shè) 置第一延遲部和第二延遲部雙方，使第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的雙方均 都發(fā)生延遲，從而生成差分信號(hào)。當(dāng)設(shè)置第一延遲部和第二延遲部雙方時(shí)， 可以構(gòu)成為對(duì)任意一方賦予固定延遲的延遲部，并構(gòu)成為能夠可變地調(diào)整另 一方的延遲的可變延遲部。
由于制造工序中的電氣或機(jī)械結(jié)構(gòu)的原因，麥克風(fēng)的延遲多發(fā)生偏差。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)到，當(dāng)存在該延遲的偏差時(shí)，會(huì)影響噪聲抑制效果。
若采用本發(fā)明，則對(duì)第一 電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)中的至少一方賦予規(guī) 定延遲，由此能夠校正第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的延遲偏差，因此能夠 防止因延遲偏差而降低噪聲抑制效果。根據(jù)該語(yǔ)音輸入裝置，第一以及第二麥克風(fēng)(第一以及第二振動(dòng)膜)被 配置成滿足規(guī)定的條件。由此，可以將表示第一以及第二麥克風(fēng)所取得的第 一以及第二電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)視為噪音成分被去除的、表示輸入語(yǔ)音 的信號(hào)。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供只通過(guò)生成差分信號(hào)的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就 能夠?qū)崿F(xiàn)噪音去除功能的語(yǔ)音輸入裝置。
此外，在該語(yǔ)音輸入裝置中，差分信號(hào)生成部無(wú)需對(duì)第一以及第二電壓 信號(hào)進(jìn)行解析處理(傅立葉解析處理等)，就能夠生成差分信號(hào)。因此，能 夠減輕差分信號(hào)生成部的信號(hào)處理負(fù)擔(dān)，或者，能夠通過(guò)非常簡(jiǎn)單的電路來(lái) 實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)生成部。
由此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可實(shí)現(xiàn)小型化且能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的噪音去 除功能的語(yǔ)音輸入裝置。
此外，在該語(yǔ)音輸入裝置中，第一以及第二振動(dòng)膜可以被配置成噪音 成分的相位差成分的強(qiáng)度比小于基于輸入語(yǔ)音成分的振幅的強(qiáng)度比。 (2)本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，
所述差分信號(hào)生成部包括
延遲部，其使延遲量根據(jù)在規(guī)定的端子上流過(guò)的電流而變化， 延遲控制部，其對(duì)所述規(guī)定的端子供給用于控制所述延遲部的延遲量的 電流；
所述延遲控制部包括串聯(lián)或并聯(lián)連接有多個(gè)電阻的電阻陣列，并且切斷 構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分，或者，包括至少一個(gè)電阻體并 且切斷該電阻體的一部分，由此，能夠改變對(duì)延遲部的規(guī)定的端子供給的電 流。
可以通過(guò)激光來(lái)剪切構(gòu)成電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分，或者，通 過(guò)施加高電壓或者高電流來(lái)熔斷構(gòu)成電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分，由 此變更電阻值，也可以通過(guò)在一個(gè)電阻體的一部分上形成切痕來(lái)變更電阻 值。
檢査由在麥克風(fēng)的制造過(guò)程中產(chǎn)生的個(gè)體差引起的延遲的偏差，并決定 第一電壓信號(hào)的延遲量，以消除由該偏差產(chǎn)生的延遲差。而且，切斷構(gòu)成所 述電阻陣列的電阻體或?qū)w(例如，熔絲)的一部分，使得能夠向規(guī)定的端 子供給用于實(shí)現(xiàn)所決定的延遲量的電壓或電流，或者，在電阻體的一部分上形成切痕，從而將延遲控制部的電阻值設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹怠Ｓ纱?，能夠調(diào)整與 所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)的延遲平衡。
(3) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，
所述差分信號(hào)生成部包括
相位差檢測(cè)部，其接收被輸入至所述差分信號(hào)輸出部的第一 電壓信號(hào)和 第二電壓信號(hào)，根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，檢測(cè)生成差分 信號(hào)時(shí)的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的相位差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成并輸 出相位差信號(hào)，以及
延遲控制部，其根據(jù)所述相位差信號(hào)，進(jìn)行使所述延遲部中的延遲量變 化的控制。
例如，可以通過(guò)模擬乘法器來(lái)比較相位，由此實(shí)現(xiàn)相位差檢測(cè)。 相位差檢測(cè)部例如可以生成所述相位差信號(hào)(通過(guò)信號(hào)極性表示超前或
滯后)，根據(jù)第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)中的至少一方的相位相對(duì)另一方
處于滯后或超前的哪一狀態(tài)，該相位差信號(hào)的極性發(fā)生變化，而且，該相位
差信號(hào)脈沖寬度根據(jù)相位偏移量而變化。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)并調(diào)整在使用時(shí)因各種原因而變化的延遲的偏差。
(4) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于， 所述相位差檢測(cè)部包括
第一 2值化部，其以規(guī)定的電平對(duì)所接收到的所述第一電壓信號(hào)進(jìn)行2 值化處理，將所接收到的所述第一電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號(hào)；
第二 2值化部，其以規(guī)定的電平對(duì)所接收到的所述第二電壓信號(hào)進(jìn)行2 值化處理，將所接收到的所述第二電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號(hào)；以及
相位差信號(hào)輸出部，其計(jì)算所述第一數(shù)字信號(hào)和所述第二數(shù)字信號(hào)的相 位差，并輸出相位差信號(hào)。
(5) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，
包括聲源部，該聲源部設(shè)置在離所述第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)等距 離的位置，
所述差分信號(hào)生成部包括相位差檢測(cè)部和延遲控制部， 所述相位差檢測(cè)部接收被輸入至所述差分信號(hào)輸出部的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，檢測(cè)生成差 分信號(hào)時(shí)的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的相位差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成并 輸出相位差信號(hào)，
所述延遲控制部根據(jù)所述相位差信號(hào)，進(jìn)行使所述延遲部中的延遲量變 化的控制，
所述差分信號(hào)生成部根據(jù)來(lái)自所述聲源部的聲音，進(jìn)行使所述延遲部中 的延遲量變化的控制。
(6) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置包括 第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜，. 第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，
差分信號(hào)生成部，其根據(jù)所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述 第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)，生成第一 電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差
分信號(hào)；
該語(yǔ)音輸入裝置的特征在于， 包括
延遲部，其對(duì)在所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克 風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)賦予規(guī)定延遲后，輸出賦予了規(guī) 定延遲后的信號(hào)，
差分信號(hào)輸出部，其接收通過(guò)所述延遲部賦予了延遲的信號(hào)，來(lái)作為在 所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電 壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)，生成第一 電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)，
聲源部，其設(shè)置在離所述第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)等距離的位置； 所述差分信號(hào)生成部根據(jù)來(lái)自所述聲源部的聲音，進(jìn)行使所述延遲部中 的延遲量變化的控制。
(7) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，
所述差分信號(hào)生成部包括
相位差檢測(cè)部，其接收被輸入至所述差分信號(hào)輸出部的第一電壓信號(hào)和 第二電壓信號(hào)，根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，檢測(cè)生成差分 信號(hào)時(shí)的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的相位差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成并輸 出相位差信號(hào)，以及延遲控制部，其根據(jù)所述相位差信號(hào)，進(jìn)行使所述延遲部中的延遲量變 化的控制。
(8) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述聲源部是發(fā)出單一頻率
的聲音的聲源。
(9) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，將所述聲源部的頻率設(shè)定為 可聽(tīng)頻帶外的頻率。
若將所述聲源部的頻率設(shè)定為可聽(tīng)頻帶外的頻率，則能夠在用戶使用時(shí) 也不會(huì)造成障礙的情況下，利用聲源部來(lái)調(diào)整輸入信號(hào)的相位差或延遲差。 根據(jù)本發(fā)明，能夠在使用時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整延遲，因此能夠根據(jù)溫度變化等周圍 環(huán)境來(lái)調(diào)整延遲。
(10) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于， 所述相位差檢測(cè)部包括第一帶通濾波器、第二帶通濾波器， 所接收到的第一電壓信號(hào)被輸入至所述第一帶通濾波器，并且所述第一
帶通濾波器使所述單一頻率通過(guò)，
所接收到的第二電壓信號(hào)被輸入至所述第二帶通濾波器，并且所述第二 帶通濾波器使所述單一頻率通過(guò)，
所述相位差檢測(cè)部根據(jù)通過(guò)第一帶通濾波器后的第一電壓信號(hào)和通過(guò) 第二帶通濾波器后的第二電壓信號(hào)，來(lái)檢測(cè)相位差。
能夠在聲源部發(fā)出單一頻率的聲音，并通過(guò)第一帶通濾波器以及第二帶 通濾波器來(lái)去除其以外的聲音后檢測(cè)相位差，因此能夠高精度地檢測(cè)相位差 或延遲量。
此外，在語(yǔ)音輸入裝置本身不具有聲源部的情況下，也可以在測(cè)試時(shí)將 測(cè)試用聲源臨時(shí)設(shè)置在語(yǔ)音輸入裝置的附近，將測(cè)試用聲源設(shè)定為使聲音以 相同相位輸入至第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，通過(guò)第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)接 收聲音，并對(duì)所輸出的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的波形進(jìn)行監(jiān)測(cè)并變更 延遲部的延遲量，使得兩者的相位一致。另外，相位差檢測(cè)部以及帶通濾波 器并不一定要設(shè)置在語(yǔ)音輸入裝置內(nèi)，也可以與測(cè)試聲源同樣地設(shè)置在外 部。
(11) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，包括 噪聲檢測(cè)用延遲部，其對(duì)所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)賦予噪聲檢測(cè)用的延遲后，輸出賦予了噪聲檢測(cè)用的延遲后的信號(hào)，
噪聲檢測(cè)用差分信號(hào)生成部，其生成噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)，該噪聲檢 測(cè)用的差分信號(hào)表示通過(guò)所述噪聲檢測(cè)用延遲部賦予了噪聲檢測(cè)用的規(guī)定 延遲的第二電壓信號(hào)和所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)之差，
噪聲檢測(cè)部，其根據(jù)所述噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)來(lái)判斷噪聲的電平，并 根據(jù)判斷結(jié)果輸出噪聲檢測(cè)信號(hào)，以及
信號(hào)切換部，其接收所述差分信號(hào)生成部所輸出的差分信號(hào)和所述第一 麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)，根據(jù)所述噪聲檢測(cè)信號(hào)來(lái)切換輸出第一電壓 信號(hào)和所述差分信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，能夠檢測(cè)通過(guò)控制差動(dòng)麥克風(fēng)的指向特性來(lái)去除了說(shuō)話者 語(yǔ)音所得到的周圍的噪音狀態(tài)，并根據(jù)檢測(cè)到的噪音的電平，能夠切換單一 麥克風(fēng)的輸出和差動(dòng)麥克風(fēng)的輸出。因此，當(dāng)檢測(cè)到的周圍的噪音小于規(guī)定 的電平時(shí)，切換成單一麥克風(fēng)的輸出，當(dāng)大于規(guī)定的電平時(shí)，切換成差動(dòng)麥
克風(fēng)的輸出，由此能夠提供在安靜的環(huán)境下優(yōu)先SN比且在高噪音環(huán)境下優(yōu) 先抑制遠(yuǎn)方噪聲的語(yǔ)音輸入裝置。
(12)本發(fā)明是一種語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于，包括
第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜， 第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，
差分信號(hào)生成部，其根據(jù)所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述 第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)，生成第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差 分信號(hào)，
噪聲檢測(cè)用延遲部，其對(duì)所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)賦予噪 聲檢測(cè)用的延遲后，輸出賦予了噪聲檢測(cè)用的延遲后的信號(hào)，
噪聲檢測(cè)用差分信號(hào)生成部，其生成噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)，該噪聲檢 測(cè)用的差分信號(hào)表示通過(guò)所述噪聲檢測(cè)用延遲部賦予了噪聲檢測(cè)用的規(guī)定 延遲的第二電壓信號(hào)和所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)之差，
噪聲檢測(cè)部，其根據(jù)所述噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)來(lái)判斷噪聲的電平，并 根據(jù)判斷結(jié)果輸出噪聲檢測(cè)信號(hào)，以及
信號(hào)切換部，其接收所述差分信號(hào)生成部所輸出的差分信號(hào)和所述第一 麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)，并根據(jù)所述噪聲檢測(cè)信號(hào)來(lái)切換輸出第一電壓信號(hào)和所述差分信號(hào)。
(13) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，還包括 揚(yáng)聲器，其輸出聲音信息；以及
音量控制部，其根據(jù)所述噪聲檢測(cè)信號(hào)，控制所述揚(yáng)聲器的音量。 當(dāng)所述噪聲的電平大于規(guī)定的電平時(shí)，可以提高揚(yáng)聲器音量，當(dāng)所述噪 聲的電平小于規(guī)定的電平時(shí)，可以降低揚(yáng)聲器音量。
(14) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于， 將所述噪聲檢測(cè)用的延遲設(shè)定為將第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的中心間
距離除以音速后所得的時(shí)間。
如此設(shè)定延遲量，將語(yǔ)音輸入裝置的指向特性設(shè)定為心形，并將說(shuō)話者 的位置設(shè)定在指向性無(wú)效的位置附近，由此得到遮擋說(shuō)話者語(yǔ)音而容易僅拾 取周圍噪音的指向性，因此能夠利用于噪聲檢測(cè)。
(15) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于， 還包括
第一AD轉(zhuǎn)換單元，其對(duì)所述第一電壓信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，
第二AD轉(zhuǎn)換單元，其對(duì)所述第二電壓信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換， 所述差分信號(hào)生成部根據(jù)通過(guò)所述第一 AD轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的 所述第一電壓信號(hào)和通過(guò)所述第二 AD轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的所述第二 電壓信號(hào)，生成第一電壓信號(hào)的第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)。
(16) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，將所述延遲部的延遲設(shè)定為 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換周期的整數(shù)倍。
(17) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的 中心間距離被設(shè)定為對(duì)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換周期乘以音速后所得的值或其 整數(shù)倍。
這樣，在噪聲檢測(cè)用延遲部中，通過(guò)使輸入電壓信號(hào)以數(shù)字的方式延遲 n(n為整數(shù))時(shí)鐘的簡(jiǎn)單的動(dòng)作，能夠簡(jiǎn)單且高精度地實(shí)現(xiàn)適于拾取周圍的 噪聲的心形的指向特性。
(18) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，
還包括增益部，該增益部對(duì)在所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和 所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)賦予規(guī)定增益后，輸出賦予了規(guī)定增益后的信號(hào)，
所述差分信號(hào)輸出部接收通過(guò)所述增益部對(duì)在所述第一麥克風(fēng)所取得 的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)信 號(hào)賦予了增益的信號(hào)，生成并輸出第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信 號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克 風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一方賦予規(guī)定增益，由此能夠吸收由兩個(gè) 麥克風(fēng)的制造時(shí)的個(gè)體差所引起的增益偏差。在此，可以進(jìn)行校正，以使相 對(duì)規(guī)定輸入聲壓的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的振幅相同或者第一電壓 信號(hào)和第二電壓信號(hào)的振幅差收斂在規(guī)定的范圍內(nèi)。由此，能夠防止因制造 工序中產(chǎn)生的麥克風(fēng)的個(gè)體差所引起的感度偏差而降低噪聲抑制效果。
(19) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于， 還包括基部，在該基部的主面上形成有凹部， 所述第一振動(dòng)膜設(shè)置在所述凹部的底面上， 所述第二振動(dòng)膜設(shè)置在所述主面上。
(20) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述基部被設(shè)置成與所述
凹部連通的開(kāi)口配置在比所述主面上的所述第二振動(dòng)膜的形成區(qū)域更靠近 所述輸入語(yǔ)音的模型聲源的位置。
根據(jù)該語(yǔ)音輸入裝置，能夠減小入射到第一以及第二振動(dòng)膜的輸入語(yǔ)音 的相位偏移。因此，能夠生成噪聲少的差分信號(hào)，從而能夠提供具有高精度 的噪音去除功能的語(yǔ)音輸入裝置。
(21) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述凹部比所述開(kāi)口和所述 第二振動(dòng)膜的形成區(qū)域之間的間隔淺。
(22) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，
還包括基部，在該基部的主面上形成有第一凹部和比所述第一凹部淺的 第二凹部，
所述第一振動(dòng)膜設(shè)置在所述第一凹部的底面上， 所述第二振動(dòng)膜設(shè)置在所述第二凹部的底面上。
(23) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述基部被設(shè)置成與所述 第一凹部連通的第一開(kāi)口配置在比第二開(kāi)口更靠近所述輸入語(yǔ)音的模型聲源的位置，該第二開(kāi)口與所述第二凹部連通。
根據(jù)該語(yǔ)音輸入裝置，能夠減小入射到第一以及第二振動(dòng)膜的輸入語(yǔ)音 的相位偏移。因此，能夠生成噪聲少的差分信號(hào)，從而能夠提供具有高精度 的噪音去除功能的語(yǔ)音輸入裝置。
(24) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述第一凹部和第二凹部的 深度之差小于所述第一開(kāi)口和第二開(kāi)口之間的間隔。
(25) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述基部被設(shè)置成使所述輸 入語(yǔ)音同時(shí)到達(dá)第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜。
由此，能夠生成不包含輸入語(yǔ)音的相位偏移的差分信號(hào)，因此能夠提供 具有高精度的噪音去除功能的語(yǔ)音輸入裝置。
(26) 本發(fā)明是一種語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 包括
第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜， 第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，
差分信號(hào)生成部，其用于生成差分信號(hào)，該差分信號(hào)表示所述第一麥克 風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)之差；
所述第一以及第二振動(dòng)膜被配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比的 結(jié)構(gòu)，其中，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度 相對(duì)于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng)度的比例，所 述輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì) 于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例，
在所述第一振動(dòng)膜和所述第二振動(dòng)膜中的至少一個(gè)振動(dòng)膜通過(guò)筒狀的 導(dǎo)音管來(lái)取得聲波，其中，所述導(dǎo)音管被設(shè)置成與膜面垂直。
與振動(dòng)膜的周圍的基板緊貼設(shè)置導(dǎo)音管，以使從開(kāi)口部接收的聲波不向 外部泄漏地到達(dá)振動(dòng)膜，所以進(jìn)入導(dǎo)音管的聲音不衰減地到達(dá)振動(dòng)膜。根據(jù) 本發(fā)明，在所述第一振動(dòng)膜和所述第二振動(dòng)膜中的至少一方設(shè)置導(dǎo)音管，由 此能夠改變聲音不因擴(kuò)散而減衰地到達(dá)振動(dòng)膜為止的距離。因此，根據(jù)延遲 平衡的偏差來(lái)設(shè)定適當(dāng)長(zhǎng)度(例如，數(shù)毫米)的導(dǎo)音管，由此能夠消除延遲。
(27) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，導(dǎo)音管被設(shè)置成使所述輸入 語(yǔ)音同時(shí)到達(dá)第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜。(28) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜被 配置成兩者的法線相互平行。
(29) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜被 配置成兩者的法線不在同一直線上。
(30) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述第一以及第二麥克風(fēng)被 構(gòu)成為半導(dǎo)體器件。
例如，第一以及第二麥克風(fēng)可以是硅麥克風(fēng)(Si麥克風(fēng))。另外，第一 以及第二麥克風(fēng)可以形成在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上。此時(shí)，第一以及第二麥克風(fēng) 和差分信號(hào)生成部可以形成在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上。第一以及第二麥克風(fēng)可以 構(gòu)成為利用半導(dǎo)體加工工藝來(lái)做成的所謂的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems )。
(31) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng) 膜的中心間距離為5.2mm以下。
此外，第一以及第二振動(dòng)膜可以被配置成兩者的法線相互平行且兩者的 法線之間的間隔為5.2mm以下。
(32) 本發(fā)明是一種信息處理系統(tǒng)，其特征在于，包括 根據(jù)上述任一技術(shù)方案中所述的語(yǔ)音輸入裝置；以及 解析處理部，其根據(jù)所述差分信號(hào)，對(duì)輸入至所述語(yǔ)音輸入裝置中的語(yǔ)
音信息進(jìn)行解析處理。
若采用該信息處理系統(tǒng)，則根據(jù)語(yǔ)音輸入裝置所取得的差分信號(hào)，對(duì)語(yǔ) 音信息進(jìn)行解析處理，其中，在所述語(yǔ)音輸入裝置中，第一以及第二振動(dòng)膜 被配置成滿足規(guī)定的條件。根據(jù)該語(yǔ)音輸入裝置，差分信號(hào)是表示噪音成分 被去除的語(yǔ)音成分的信號(hào)，因此通過(guò)對(duì)該差分信號(hào)進(jìn)行解析處理，能夠基于 輸入語(yǔ)音進(jìn)行各種信息處理。
本發(fā)明的信息處理系統(tǒng)可以是進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別處理、語(yǔ)音認(rèn)證處理或基于 語(yǔ)音的命令生成處理等的系統(tǒng)。
(33) 本發(fā)明是一種信息處理系統(tǒng)，其特征在于， 包括
根據(jù)上述任一技術(shù)方案中所述的語(yǔ)音輸入裝置，
主計(jì)算機(jī)，其根據(jù)所述差分信號(hào)，對(duì)輸入至所述語(yǔ)音輸入裝置中的語(yǔ)音信息進(jìn)行解析處理；
通過(guò)所述通信處理部，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與所述主計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信處理。若采用該信息處理系統(tǒng)，則根據(jù)語(yǔ)音輸入裝置所取得的差分信號(hào)，對(duì)語(yǔ)音信息進(jìn)行解析處理，其中，在所述語(yǔ)音輸入裝置中，第一以及第二振動(dòng)膜被配置成滿足規(guī)定的條件。根據(jù)該語(yǔ)音輸入裝置，差分信號(hào)是表示噪音成分被去除的語(yǔ)音成分的信號(hào)，因此通過(guò)對(duì)該差分信號(hào)進(jìn)行解析處理，能夠基于輸入語(yǔ)音進(jìn)行各種信息處理。
本發(fā)明的信息處理系統(tǒng)可以是進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別處理、語(yǔ)音認(rèn)證處理或基于語(yǔ)音的命令生成處理等的系統(tǒng)。
(34) 本發(fā)明是一種語(yǔ)音輸入裝置的制造方法，用于制造具有去除噪音成分的功能的語(yǔ)音輸入裝置，該語(yǔ)音輸入裝置包括
第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜，第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，
差分信號(hào)生成部，其用于生成差分信號(hào)，該差分信號(hào)表示所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)之差；該語(yǔ)音輸入裝置的制造方法的特征在于，包括
準(zhǔn)備用于表示Ar從值和噪音強(qiáng)度比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)的步驟，其中，所述Ar從值表示所述第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的中心間距離Ar與噪音的波長(zhǎng)人的比例，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng)度相對(duì)于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng)度的比例，
根據(jù)所述數(shù)據(jù)，設(shè)定所述ArA值的步驟，
根據(jù)所設(shè)定的所述Ar/人值和所述噪音的波長(zhǎng)，設(shè)定所述中心間距離的步
延遲設(shè)定步驟，在該延遲設(shè)定步驟中，使延遲控制部包括串聯(lián)或并聯(lián)連接有多個(gè)電阻的電阻陣列，其中，所述延遲控制部對(duì)延遲部的規(guī)定的端子供給用于控制所述延遲部的延遲量的電流，所述延遲部的延遲量根據(jù)在所述規(guī)定的端子上流過(guò)的電流而變化，而且，所述延遲控制部為了對(duì)延遲部的規(guī)定的端子供給規(guī)定的電流，切斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分。
(35) 本發(fā)明的語(yǔ)音輸入裝置的制造方法的特征在于，在所述延遲設(shè)定步驟中，
在離所述第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)等距離的位置處設(shè)置聲源，根據(jù)來(lái)自所述聲源部的聲音，判斷第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)所取得
的電壓信號(hào)的相位差，并切斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分，
從而實(shí)現(xiàn)使該相位差在規(guī)定的范圍內(nèi)的電阻值。
圖1是語(yǔ)音輸入裝置的說(shuō)明圖。
圖2是語(yǔ)音輸入裝置的說(shuō)明圖。
圖3是語(yǔ)音輸入裝置的說(shuō)明圖。
圖4是語(yǔ)音輸入裝置的說(shuō)明圖。
圖5是制造語(yǔ)音輸入裝置的方法的說(shuō)明圖。
圖6是制造語(yǔ)音輸入裝置的方法的說(shuō)明圖。
圖7是語(yǔ)音輸入裝置的說(shuō)明圖。
圖8是語(yǔ)音輸入裝置的說(shuō)明圖。
圖9是作為語(yǔ)音輸入裝置的一例示出了移動(dòng)電話機(jī)的圖。
圖IO是作為語(yǔ)音輸入裝置的一例示出了麥克風(fēng)的圖。
圖11是作為語(yǔ)音輸入裝置的一例示出了遙控器的圖。
圖12是信息處理系統(tǒng)的概略圖。
圖13是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖14是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖15是延遲部和延遲控制部的具體結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖16A是靜態(tài)地控制群延遲濾波器的延遲量的結(jié)構(gòu)的一例。
圖16B是靜態(tài)地控制群延遲濾波器的延遲量的結(jié)構(gòu)的一例。
圖17是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖18是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖19是相位差檢測(cè)部的時(shí)序圖。
圖20是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖21是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖22A是差動(dòng)麥克風(fēng)的指向性的說(shuō)明圖。圖22B是差動(dòng)麥克風(fēng)的指向性的說(shuō)明圖。
圖23是具有噪聲檢測(cè)單元的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖24是表示通過(guò)噪聲檢測(cè)來(lái)進(jìn)行的信號(hào)切換動(dòng)作的例子的流程圖。
圖25是通過(guò)噪聲檢測(cè)來(lái)進(jìn)行揚(yáng)聲器的音量控制的動(dòng)作例的流程圖。
圖26是具有AD轉(zhuǎn)換單元的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖27是具有增益調(diào)整單元的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖28是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖29是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖30是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖31是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖32是增益部和增益控制部的具體結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖33A是靜態(tài)地控制增益部的放大率的結(jié)構(gòu)的一例。
圖33B是靜態(tài)地控制增益部的放大率的結(jié)構(gòu)的一例。
圖34是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖35是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖36是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖37是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖38是具有AD轉(zhuǎn)換單元的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖39是語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
圖40是通過(guò)激光微調(diào)(lasertrimming)來(lái)調(diào)整電阻值的例子的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限定于以下實(shí)施方式。另外，本發(fā)明包括以下內(nèi)容的自由組合。
1.第一實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)
首先，參照?qǐng)D1 圖3，對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。此外，以下所說(shuō)明的語(yǔ)音輸入裝置l是近講式的語(yǔ)音輸入裝置，例如能夠應(yīng)用于移動(dòng)電話機(jī)及無(wú)線電收發(fā)兩用機(jī)(transceiver)等語(yǔ)音通信設(shè)備或利用了對(duì)所輸入的語(yǔ)音進(jìn)行解析的技術(shù)的信息處理系統(tǒng)(語(yǔ)音認(rèn)證系統(tǒng)、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)、命令生成系統(tǒng)、電子辭典、翻譯機(jī)、語(yǔ)音輸入方式的遙控器等)，或者能夠應(yīng)用于錄音設(shè)備、放大系統(tǒng)(喇叭)、麥克風(fēng)系統(tǒng)等。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置包括具有第一振動(dòng)膜12的第一麥克風(fēng)10以及具有第二振動(dòng)膜22的第二麥克風(fēng)20。在此，麥克風(fēng)是指將音響信號(hào)變換為電信號(hào)的電聲變換器。第一以及第二麥克風(fēng)10、 20也可以分別是將第一以及第二振動(dòng)膜12、 22 (振動(dòng)板)的振動(dòng)輸出為電壓信號(hào)的變換器。
在本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置中，第一麥克風(fēng)10生成第一電壓信號(hào)。另外，第二麥克風(fēng)20生成第二電壓信號(hào)。即，可以分別將第一以及第二麥克風(fēng)IO、 20所生成的電壓信號(hào)稱為第一以及第二電壓信號(hào)。
關(guān)于第一以及第二麥克風(fēng)10、 20的機(jī)構(gòu)沒(méi)有特別的限定。在圖2中，作為可適用于第一以及第二麥克風(fēng)10、 20的麥克風(fēng)的一例，示出了電容式麥克風(fēng)100的結(jié)構(gòu)。電容式麥克風(fēng)100具有振動(dòng)膜102。振動(dòng)膜102是接收聲波就振動(dòng)的膜(薄膜)，具有導(dǎo)電性，并形成電極的一端。電容式麥克風(fēng)100還具有電極104。電極104配置成與振動(dòng)膜102相對(duì)。由此，振動(dòng)膜102和電極104形成電容。當(dāng)聲波入射到電容式麥克風(fēng)100中時(shí)，振動(dòng)膜102振動(dòng)以使振動(dòng)膜102和電極104之間的間隔發(fā)生變化，從而使振動(dòng)膜102和電極104之間的靜電電容發(fā)生變化。通過(guò)將該靜電電容的變化例如輸出為電壓變化，能夠?qū)⑾螂娙菔禁溈孙L(fēng)100入射的聲波變換為電信號(hào)。此外，在電容式麥克風(fēng)100中，電極104也可以具有不受聲波影響的結(jié)構(gòu)。例如，電極104也可以具有網(wǎng)狀(mesh)結(jié)構(gòu)。
但是，可適用于本發(fā)明的麥克風(fēng)并不限定于電容式麥克風(fēng)，而可以應(yīng)用已公知的任何麥克風(fēng)。例如，作為第一以及第二麥克風(fēng)IO、 20，也可以應(yīng)用動(dòng)態(tài)式(dynamic式)、電磁式(magnetic式)、壓電式(crystal式)等麥克風(fēng)。
第一以及第二麥克風(fēng)10、 20也可以是由硅構(gòu)成第一以及第二振動(dòng)膜12、22的硅麥克風(fēng)(Si麥克風(fēng))。通過(guò)利用硅麥克風(fēng)，能夠?qū)崿F(xiàn)第一以及第二麥克風(fēng)IO、 20的小型化以及高性能化。此時(shí)，第一以及第二麥克風(fēng)IO、 20可以構(gòu)成為一個(gè)集成電路裝置。即，第一以及第二麥克風(fēng)10、 20可以形成在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上。此時(shí)，也可以將后述的差分信號(hào)生成部30形成在同一個(gè)半導(dǎo)體襯底上。即，第一以及第二麥克風(fēng)10、 20可以構(gòu)成為所謂的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems)。其中，也可以將第一麥克風(fēng)10和第二麥克風(fēng)20構(gòu)成為各自獨(dú)立的硅麥克風(fēng)。
在本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置中，如后所述，利用表示第一以及第二電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)，實(shí)現(xiàn)噪音成分去除功能。為了實(shí)現(xiàn)該功能，使第一以及第二麥克風(fēng)(第一以及第二振動(dòng)膜12、 22)的配置滿足一定的條件。關(guān)于第一以及第二振動(dòng)膜12、 22應(yīng)滿足的條件，將在后面敘述其細(xì)節(jié)，但在本實(shí)施方式中，第一以及第二振動(dòng)膜12、 22 (第一以及第二麥克風(fēng)IO、 20)被配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比。由此，能夠?qū)⒉罘中盘?hào)視為表示噪音成分被去除的語(yǔ)音成分的信號(hào)。第一以及第二振動(dòng)膜12、 22例如也可以被配置成中心間距離為5.2mm以下。
此外，在本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置中，并未特別限定第一以及第二振動(dòng)膜12、 22的朝向。第一以及第二振動(dòng)膜12、 22可以被配置成兩者的法線平行。此時(shí)，第一以及第二振動(dòng)膜12、 22可以被配置成兩者的法線不在同一直線上。例如，第一以及第二振動(dòng)膜12、 22可以拉開(kāi)間隔配置在未圖示的基部(例如，電路基板)的表面上?；蛘撸谝灰约暗诙駝?dòng)膜12、 22也可以被配置成在法線方向上相互錯(cuò)位。然而，第一以及第二振動(dòng)膜12、 22也可以被配置成兩者的法線不平行。第一以及第二振動(dòng)膜12、 22也可以被配置成兩者的法線垂直。
而且，本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置具有差分信號(hào)生成部30。差分信號(hào)生成部30生成差分信號(hào)，所述差分信號(hào)表示第一麥克風(fēng)10所取得的第一電壓信號(hào)和第二麥克風(fēng)20所取得的第二電壓信號(hào)之差(電壓差)。在差分信號(hào)生成部30中，無(wú)需對(duì)第一以及第二電壓信號(hào)進(jìn)行例如傅立葉解析等解析處理，就可進(jìn)行用于生成在時(shí)間區(qū)域上表示兩者之差的差分信號(hào)的處理。差分信號(hào)生成部30的功能可以通過(guò)專用的硬件電路(差分信號(hào)生成電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)CPU等的信號(hào)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置還可以包括增益部，該增益部用于放大(意味著包括提高增益的情況和降低增益的情況)差分信號(hào)?？梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)生成部30和增益部。但是，本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置也可以形成為在內(nèi)部不具有增益部的結(jié)構(gòu)。
圖3示出了可實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)生成部30和增益部的電路的一例。若采用圖3所示的電路，則在接收第一以及第二電壓信號(hào)后，輸出將用于表示其差的差分信號(hào)放大了 IO倍的信號(hào)。但是，用于實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)生成部30以及增
益部的電路結(jié)構(gòu)并不限定于此。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置還可以包括框體40。此時(shí)，語(yǔ)音輸入裝置的外形可以由框體40構(gòu)成。可以對(duì)框體40設(shè)定基本姿勢(shì)，由此能夠限制輸入語(yǔ)音的前進(jìn)路徑。第一以及第二振動(dòng)膜12、 22也可以形成在框體40的表面上?；蛘撸谝灰约暗诙駝?dòng)膜12、 22也可以與形成在框體40上的開(kāi)口 (語(yǔ)音入射口)相對(duì)地配置在框體40的內(nèi)部。而且，第一以及第二振動(dòng)膜12、22也可以被配置成離聲源(入射語(yǔ)音的模型聲源)的距離互不相同。例如，如圖1所示，可以對(duì)框體40設(shè)定使輸入語(yǔ)音的前進(jìn)路徑沿著框體40表面延伸的基本姿勢(shì)。而且，可以沿著輸入語(yǔ)音的前進(jìn)路徑配置第一以及第二振動(dòng)膜12、 22。而且，可以將配置在輸入語(yǔ)音的前進(jìn)路徑的上游側(cè)的振動(dòng)膜作為第一振動(dòng)膜12，將配置在下游側(cè)的振動(dòng)膜作為第二振動(dòng)膜22。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置還可以包括運(yùn)算處理部50。運(yùn)算處理部50基于差分信號(hào)生成部30所生成的差分信號(hào)，進(jìn)行各種運(yùn)算處理。運(yùn)算處理部50也可以對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行解析處理。運(yùn)算處理部50也可以通過(guò)解析差分信號(hào)來(lái)進(jìn)行用于確定發(fā)出了輸入語(yǔ)音的人的處理(所謂的語(yǔ)音認(rèn)證處理)。或者，運(yùn)算處理部50也可以通過(guò)對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行解析處理來(lái)進(jìn)行用于確定輸入語(yǔ)音的內(nèi)容的處理(所謂的語(yǔ)音識(shí)別處理)。運(yùn)算處理部50也可以基于輸入語(yǔ)音來(lái)進(jìn)行用于生成各種命令的處理。運(yùn)算處理部50也可以進(jìn)行用于放大差分信號(hào)的處理。另外，運(yùn)算處理部50也可以控制后述的通信處理部60的動(dòng)作。另外，運(yùn)算處理部50也可以通過(guò)CPU、存儲(chǔ)器的信號(hào)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)上述各功能。
運(yùn)算處理部50既可以配置在框體40的內(nèi)部，也可以配置在框體40的外部。當(dāng)運(yùn)算處理部50配置在框體40的外部時(shí)，運(yùn)算處理部50可以通過(guò)后述的通信處理部60來(lái)取得差分信號(hào)。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置還可以包括通信處理部60。通信處理部60用于控制語(yǔ)音輸入裝置和其它終端(移動(dòng)電話終端、主計(jì)算機(jī)等)的通信。通信處理部60可以具有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向其它終端發(fā)送信號(hào)(差分信號(hào))的功能。另外，通信處理部60也可以具有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從其它終端接收信號(hào)的功能。而且，例如，也可以在主計(jì)算機(jī)中對(duì)通過(guò)通信處理部60來(lái)取得的差分信號(hào)進(jìn)行解析處理，以此進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別處理或語(yǔ)音認(rèn)證處理、命令生成處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理等各種信息處理。即，語(yǔ)音輸入裝置可以通過(guò)與其它終端的協(xié)作來(lái)構(gòu)成信息處理系統(tǒng)。換言之，可以將語(yǔ)音輸入裝置視為用于構(gòu)筑信息處理系統(tǒng)的信息輸入終端。但是，語(yǔ)音輸入裝置也可以形成為不具有通信處理部60的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置還可以具有顯示面板等顯示裝置、揚(yáng)聲器等語(yǔ)音輸入裝置。另外，本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置還可以包括用于輸入操作信息的操作鍵。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置可以具有以上結(jié)構(gòu)。若采用該語(yǔ)音輸入裝置，則通過(guò)輸出第一以及第二電壓信號(hào)之差的簡(jiǎn)單的處理，能夠生成表示噪音成分被去除的語(yǔ)音成分的信號(hào)(電壓信號(hào))。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可實(shí)現(xiàn)小型化、且具有優(yōu)異的噪音去除功能的語(yǔ)音輸入裝置。此外，關(guān)于其原理，在后面進(jìn)行詳細(xì)的敘述。
2.噪音去除功能
下面，對(duì)本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置所采用的語(yǔ)音去除原理以及用于實(shí)
現(xiàn)該原理的條件進(jìn)行說(shuō)明。(1)噪音去除原理首先，對(duì)本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的噪音去除原理進(jìn)行說(shuō)明。聲波隨著在介質(zhì)中前進(jìn)而衰減，而且其聲壓(聲波的強(qiáng)度/振幅)下降。
由于聲壓與離聲源的距離成反比，因此可以將聲壓P和離聲源的距離r之間
的關(guān)系表示成
此外，在式(1)中，k是比例常數(shù)。圖4示出了表示式(1)的曲線圖，從本圖可知，聲壓(聲波的振幅)在離聲源近的位置(曲線圖的左側(cè))急劇衰減，而且越遠(yuǎn)離聲源越平穩(wěn)地衰減。在本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置中，利用該衰減特性來(lái)去除噪音成分。艮口，在近講式的語(yǔ)音輸入裝置中，用戶在比噪音的聲源更接近第一以及
第二麥克風(fēng)IO、 20 (第一以及第二振動(dòng)膜12、 22)的位置發(fā)出語(yǔ)音。因此，在第一以及第二振動(dòng)膜12、 22之間，用戶的語(yǔ)音大幅度衰減，所以在第一以及第二電壓信號(hào)所包含的用戶語(yǔ)音的強(qiáng)度之間出現(xiàn)差異。相反地，噪音成分與用戶的語(yǔ)音相比其聲源較遠(yuǎn)，因此在第一以及第二振動(dòng)膜12、 22之間幾乎不發(fā)生衰減。因此，可以認(rèn)為在第一以及第二電壓信號(hào)所包含的噪音的強(qiáng)度中不出現(xiàn)差異。從上述可知，若檢測(cè)出第一以及第二電壓信號(hào)之差，則能夠消除噪音，因此能夠取得不含有噪音成分的、僅表示用戶的語(yǔ)音成分的電壓信號(hào)(差分信號(hào))。SP，能夠?qū)⒉罘中盘?hào)視為表示噪音成分被去除的用戶語(yǔ)音的信號(hào)。
其中，聲波具有相位成分。因此，要實(shí)現(xiàn)可靠性高的噪音去除功能，則需要考慮在第一以及第二電壓信號(hào)中含有的語(yǔ)音成分以及噪音成分的相位差。
下面，說(shuō)明語(yǔ)音輸入裝置為了通過(guò)生成差分信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)噪音去除功能而應(yīng)滿足的具體條件。
(2)語(yǔ)音輸入裝置應(yīng)滿足的具體條件
如前面所述，本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置將表示第一以及第二電壓信號(hào)的差分的差分信號(hào)視為不包含噪音的輸入語(yǔ)音信號(hào)。在采用該語(yǔ)音輸入裝置的情況下，若包含在差分信號(hào)中的噪音成分小于包含在第一或第二電壓信號(hào)中的噪音成分，則能夠評(píng)價(jià)為實(shí)現(xiàn)了噪音去除功能。詳細(xì)地說(shuō)，若表示包含在差分信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在第一或第二電壓信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度的比的噪音強(qiáng)度比，小于表示包含在差分信號(hào)中的語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在第一或第二電壓信號(hào)中的語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比的語(yǔ)音強(qiáng)度比，則能夠評(píng)價(jià)為實(shí)現(xiàn)了該噪音去除功能。
下面，說(shuō)明語(yǔ)音輸入裝置(第一以及第二振動(dòng)膜12、 22)為了實(shí)現(xiàn)該噪音去除功能而應(yīng)滿足的具體條件。
首先，研究向第一以及第二麥克風(fēng)10、 20 (第一以及第二振動(dòng)膜12、22)入射的語(yǔ)音的聲壓。設(shè)從輸入語(yǔ)音(用戶的語(yǔ)音)的聲源到第一振動(dòng)月莫12的距離為R，而且忽略相位差，那么可以將第一以及第二麥克風(fēng)10、 20可取得的輸入語(yǔ)音的聲壓(強(qiáng)度)P (Sl)以及P (S2)表示為<formula>formula see original document page 29</formula>因此，可以將語(yǔ)音強(qiáng)度比p (p)表示為:
尸(S1)
(4)
所述語(yǔ)音強(qiáng)度比p (p)是指，表示包含在差分信號(hào)中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì)忽略了輸入語(yǔ)音的相位差時(shí)的第一麥克風(fēng)10所取得的輸入語(yǔ)音成分的
強(qiáng)度的比例。
在此，本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置是近講式的語(yǔ)音輸入裝置，可以認(rèn)為
Ar足夠小于r。
因此，可以將上述式(4)變形為
艮P，從上述可知，在忽略了輸入語(yǔ)音的相位差的情況下，能夠?qū)⒄Z(yǔ)音強(qiáng)度比表示為式(A)。
然而，當(dāng)考慮輸入語(yǔ)音的相位差時(shí)，可以將用戶語(yǔ)音的聲壓Q (Sl)以及Q (S2)表示為
g(Sl)-ii:丄sinc^ (5)gOJ2)-iS:~^~sin(W-ar) (6)
此外，在式中，a是相位差。
此時(shí)，語(yǔ)音強(qiáng)度比p (S)為<formula>formula see original document page 30</formula>
及
(8)
在式(8)中，sino)t-sin (cot-a)項(xiàng)表示相位成分的強(qiáng)度比，Ar/Rsino)t 項(xiàng)表示振幅成分的強(qiáng)度比。即使是輸入語(yǔ)音成分，但相位差成分對(duì)于振幅成 分來(lái)說(shuō)是噪聲，因此為了高精度地提取輸入語(yǔ)音(用戶語(yǔ)音)，必須使相位 成分的強(qiáng)度比足夠小于振幅成分的強(qiáng)度比。即，sino)t-sin(o)t-a)和Ar/Rsincot 需要滿足如下關(guān)系
及
(5)
其中，
<formula>formula see original document page 30</formula>因此，可以將上述式(B)表示為:<formula>formula see original document page 31</formula>(10)
從上述可知，若考慮式(10)的振幅成分，則本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝 置需要滿足如下公式
—>2sin— (C) / 2
此夕卜，如上所述，可以認(rèn)為Ar足夠小于R，所以可以認(rèn)為sin (a/2)足 夠小，因此可以將其近似為
sin三^三 (11) 2 2
因此，可以將式(C)變形為:
(Z))
及
另外，若將作為相位差的a和Ar之間的關(guān)系表示為如下公式:
(12)
則，可以將式(D)變形為
——> 2;r — > — (五)
及 ；i ;i
艮P，在本實(shí)施方式中，為了高精度地提取輸入語(yǔ)音(用戶語(yǔ)音)，需要 將語(yǔ)音輸入裝置制造成滿足式(E)所示的關(guān)系。
接著，研究向第一以及第二麥克風(fēng)10、 20 (第一以及第二振動(dòng)膜12、 22)入射的噪音的聲壓。若將第一以及第二麥克風(fēng)所取得的噪音成分的振幅設(shè)為A、 A'，則可將 考慮了相位差成分的噪音的聲壓Q (Nl)以及Q (N2)表示為
J^, = ^sinfirf (13) =sin(W - a) (14)
可以將噪音強(qiáng)度比p (N)表示為 le(局-,)L
~(15)
所述噪音強(qiáng)度比p (N)是指，表示包含在差分信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度相 對(duì)第一麥克風(fēng)IO所取得的噪音成分的強(qiáng)度的比例。
此外，如前面所述，第一以及第二麥克風(fēng)所取得的噪音成分的振幅(強(qiáng) 度)大致相同，所以可以視為A-A'。因此，可以將上述式(15)變形為
|sin紐—sin(紐一 a)| = ^--o 6)
sin奴l
max
而且，可以將噪音強(qiáng)度比的大小表示為: |sin加一 sin(^rf — ")|
max
岸)=
|sin加|
I I:
叫sinorf-sin(欲一a)l鵬 (17) 在此，若考慮上述式(9)，則可以將式(17)變形為:<formula>formula see original document page 33</formula>(18)
然后，若考慮式(11),則可以將式(18)變形為: / (A0 = cir (19)
在此，若參照式(D)，則可以將噪音強(qiáng)度比表示為: / (A0 = a<^ (尸)
此外，如式(A)所示，Ar/R是輸入語(yǔ)音(用戶語(yǔ)音)的振幅成分的強(qiáng)度比。 從式(F)可知，在該語(yǔ)音輸入裝置中，噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音的強(qiáng)度比 Ar/R。
從上述可知，在設(shè)計(jì)成輸入語(yǔ)音的相位成分的強(qiáng)度比小于振幅成分的強(qiáng) 度比的語(yǔ)音輸入裝置(參照式(B))中，噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比 (參照式(F))。相反地，若采用設(shè)計(jì)成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比 的語(yǔ)音輸入裝置，則能夠?qū)崿F(xiàn)精度高的噪音去除功能。
艮P，若采用將第一以及第二振動(dòng)膜12、 22 (第一以及第二麥克風(fēng)10、 20)配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比的本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置， 則能夠?qū)崿F(xiàn)精度高的噪音去除功能。
3.語(yǔ)音輸入裝置的制造方法
下面，對(duì)本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方 式中，利用表示Ar從的值和噪音強(qiáng)度比(噪音的相位成分的強(qiáng)度比)之間的 對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)來(lái)制造語(yǔ)音輸入裝置，其中，所述Ar/X的值表示第一以及第 二振動(dòng)膜12、 22的中心間距離Ar和噪音的波長(zhǎng)入的比率。
可以將噪音的相位成分的強(qiáng)度比表示為上述式(18)。因此，可以將噪音的相位成分的強(qiáng)度比的分貝值表示為
201og p(A0 = 201og
2sin_ 2
(20)
而且，對(duì)式(20)的a代入各值，則能夠明確相位差a和噪音的相位成
分的強(qiáng)度比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖5示出了表示橫軸取(X/27T、縱軸取噪音的相
位成分的強(qiáng)度比(分貝值)時(shí)的相位差和強(qiáng)度比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)的一 例。
此外，如式(12)所示，能夠利用距離Ar和波長(zhǎng) i的比Ar/X的函數(shù)來(lái) 表示相位差(x，所以可以將圖5的橫軸視為Ar從。即，可以說(shuō)圖5是用于表 示噪音的相位成分的強(qiáng)度比和Ar/X之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施方式中，利用該數(shù)據(jù)來(lái)制造語(yǔ)音輸入裝置。圖6是用于說(shuō)明利 用該數(shù)據(jù)來(lái)制造語(yǔ)音輸入裝置的步驟的流程圖。
首先，準(zhǔn)備表示噪音的強(qiáng)度比(噪音的相位成分的強(qiáng)度比)和AiA之間 的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)(參照?qǐng)D5)(步驟SIO)。
接著，根據(jù)用途，設(shè)定噪音的強(qiáng)度比(步驟S12)。此外，在本實(shí)施方 式中，需要以使噪音的強(qiáng)度下降的方式設(shè)定噪音的強(qiáng)度比。因此，在本步驟 中，將噪音的強(qiáng)度比設(shè)定為OdB以下。
接著，根據(jù)該數(shù)據(jù)，推導(dǎo)與噪音的強(qiáng)度比對(duì)應(yīng)的ArA的值(步驟S14)。
然后，通過(guò)對(duì)人代入主要噪音的波長(zhǎng)，推導(dǎo)Ar從應(yīng)滿足的條件(步驟 S16)。
作為具體例，考慮制造如下的語(yǔ)音輸入裝置的情況在該語(yǔ)音輸入裝置
中，在主要噪音為lkHz、其波長(zhǎng)為0.347m的環(huán)境下，噪音的強(qiáng)度下降20dB。 首先，作為必要條件，研究使噪音的強(qiáng)度比變?yōu)镺dB以下的條件。參照 圖5可知，要使噪音的強(qiáng)度比變?yōu)镺dB以下，則將Ar/X的值設(shè)為0.16以下 即可。SP，將Ar值設(shè)為55.46mm以下即可，這就是該語(yǔ)音輸入裝置的必要 條件。
接著，考慮用于使lkHz的噪音的強(qiáng)度下降20dB的條件。參照?qǐng)D5可知， 要使噪音的強(qiáng)度下降20dB，只要將Ar/X的值設(shè)為0.015即可。而且，若設(shè) i=0.347m，則當(dāng)Ar的值為5.20mm以下時(shí)滿足該條件。艮卩，若將Ar設(shè)定為約5.2mm以下，則能夠制造具有噪音去除功能的近講式的語(yǔ)音輸入裝置。
此外，本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置是近講式的語(yǔ)音輸入裝置，而且用戶 語(yǔ)音的聲源和第一或第二振動(dòng)膜12、 22之間的間隔通常為5cm以下。另外， 可以通過(guò)對(duì)框體40的設(shè)計(jì)，能夠控制用戶語(yǔ)音的聲源和第一以及第二振動(dòng) 膜12、 22之間的間隔。因此，輸入語(yǔ)音(用戶語(yǔ)音)的強(qiáng)度比AiA的值大 于O.l (噪音的強(qiáng)度比)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)噪音去除功能。
此外，通常，噪音并不限定于單一頻率。但是，頻率比設(shè)想為主要噪音 的噪音低的噪音，其波長(zhǎng)比該主要噪音更長(zhǎng)，因此Ar從的值變小，所以能夠 被該語(yǔ)音輸入裝置去除。另外，聲波若頻率越高則能量的衰減就越快。因此， 頻率比設(shè)想為主要噪音的噪音高的噪音比該主要噪音更快速地衰減，因此能 夠忽略對(duì)語(yǔ)音輸入裝置所帶來(lái)的影響。從上述可知，即使在存在頻率與設(shè)想 為主要噪音的噪音不同的噪音的環(huán)境下，本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置也能夠 發(fā)揮優(yōu)異的噪音去除功能。
另外，在本實(shí)施方式中，從式(12)也可以知道，本實(shí)施方式的前提為， 噪音沿著連接第一以及第二振動(dòng)膜12、 22的直線上方入射。該噪音是使第 一以及第二振動(dòng)膜12、 22的外觀上的間隔變得最大的噪音，而且是在現(xiàn)實(shí) 的使用環(huán)境下使相位差變得最大的噪音。即，本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置具 有能夠去除相位差最大的噪音的結(jié)構(gòu)。因此，若采用本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入 裝置，則能夠去除從所有方向入射的噪音。
4.效果
下面，對(duì)本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的效果進(jìn)行說(shuō)明。 如前面所述，若采用本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置，則僅通過(guò)生成差分信 號(hào)就能夠取得噪音成分被去除的語(yǔ)音成分，所述差分信號(hào)表示第一以及第二 麥克風(fēng)10、 20所取得的電壓信號(hào)的差分。即，在該語(yǔ)音輸入裝置中，無(wú)需 進(jìn)行復(fù)雜的解析運(yùn)算處理就能夠?qū)崿F(xiàn)噪音去除功能。因此，根據(jù)本實(shí)施方式， 能夠提供以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就能夠?qū)崿F(xiàn)精度高的噪音去除功能的語(yǔ)音輸入裝置。
另外，在該語(yǔ)音輸入裝置中，使基于相位差的噪音的強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ) 音的強(qiáng)度比，由此實(shí)現(xiàn)噪音去除功能。然而，基于相位差的噪音強(qiáng)度比會(huì)根 據(jù)第一以及第二振動(dòng)膜12、 22的排列方向和噪音的入射方向而變化。艮P，相對(duì)于噪音的第一以及第二振動(dòng)膜12、 22之間的間隔(外觀上的間隔)越 寬，則噪音的相位差就越大，使基于相位差的噪音強(qiáng)度比變大。然而，在本 實(shí)施方式中，從式(12)也可知，語(yǔ)音輸入裝置具有能夠去除使第一以及第 二振動(dòng)膜12、 22的外觀上的間隔變得最寬的噪音的結(jié)構(gòu)。換言之，在本實(shí) 施方式中，將第一以及第二振動(dòng)膜12、 22配置成能夠去除使基于相位差的 噪音強(qiáng)度比變得最大地入射的噪音。因此，若采用該語(yǔ)音輸入裝置，就能夠 去除從全方位入射的噪音。即，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可去除從全方位入射 的噪音的語(yǔ)音輸入裝置。
此外，若采用該語(yǔ)音輸入裝置，還能夠去除被墻壁等反射后入射到語(yǔ)音 輸入裝置中的用戶語(yǔ)音成分。詳細(xì)地說(shuō)，可以認(rèn)為被墻壁等反射的用戶語(yǔ)音 的聲源比通常的用戶語(yǔ)音的聲源遠(yuǎn)，并且因反射而丟失了大量的能量，因此 與噪音成分同樣，聲壓不會(huì)在第一以及第二振動(dòng)膜12、 22之間大幅度衰減。 因此，若采用該語(yǔ)音輸入裝置，則與噪音同樣地，被墻壁等反射后入射到語(yǔ) 音輸入裝置中的用戶語(yǔ)音成分(作為噪音的一種)也被去除。
而且，若利用該語(yǔ)音輸入裝置，就能夠取得不包含噪音的表示輸入語(yǔ)音 的信號(hào)。因此，通過(guò)利用該語(yǔ)音輸入裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)精度高的語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ) 音認(rèn)證或命令生成處理。
另外，若將該語(yǔ)音輸入裝置適用于麥克風(fēng)系統(tǒng)，則從揚(yáng)聲器輸出的用戶 的聲音也作為噪音而被去除。因此，能夠提供不易發(fā)生振鳴(howling)的麥 克風(fēng)系統(tǒng)。
5.第二實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置
接著，參照?qǐng)D7，對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置進(jìn)行 說(shuō)明。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置包括基部70。在基部70的主面72上形成有 凹部74。而且，在本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置中，在凹部74的底面75上配 置有第一振動(dòng)膜12 (第一麥克風(fēng)10)，在基部70的主面72上配置有第二 振動(dòng)膜22 (第二麥克風(fēng)20)。此外，凹部74可以與主面72垂直地延伸， 凹部74的底面75可以是與主面72平行的面。底面75也可以是與凹部74 垂直的面。另外，凹部74也可以具有與第一振動(dòng)膜12相同的外形。在本實(shí)施方式中，凹部74可以比區(qū)域76和開(kāi)口 78之間的間隔更淺。 即，若將凹部74的深度設(shè)為d，將區(qū)域76和開(kāi)口78之間的間隔設(shè)為AG， 則基部70可以滿足d《AG?；?0也可以滿足2d-AG。此外，AG可以 是5.2mm以下?；蛘撸?0也可以具有連接第一以及第二振動(dòng)膜12、 22 的中心的直線距離為5.2mm以下的結(jié)構(gòu)。
基部70被設(shè)置成與凹部74連通的開(kāi)口 78配置在比主面72上配置第 二振動(dòng)膜22的區(qū)域76更靠近輸入語(yǔ)音的聲源的位置。基部70可以被設(shè)置 成輸入語(yǔ)音同時(shí)到達(dá)第一以及第二振動(dòng)膜12、 22。例如，基部70可以被配 置成使輸入語(yǔ)音的聲源(模型聲源)和第一振動(dòng)膜12之間的間隔與模型聲 源和第二振動(dòng)膜22之間的間隔相同?；?0也可以被設(shè)置在設(shè)定有滿足上 述條件的基本姿勢(shì)的框體內(nèi)。
若采用本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置，則能夠減少向第一以及第二振動(dòng)膜 12、 22入射的輸入語(yǔ)音(用戶語(yǔ)音)的入射時(shí)間之差。即，由于能夠以不包 含輸入語(yǔ)音的相位差成分的方式生成差分信號(hào)，所以能夠高精度地提取輸入 語(yǔ)音的振幅成分。
此外，聲波在凹部74內(nèi)不擴(kuò)散，因此聲波的振幅幾乎不衰減。因此， 在該語(yǔ)音輸入裝置中，可以認(rèn)為使第一振動(dòng)膜12振動(dòng)的輸入語(yǔ)音的強(qiáng)度(振 幅)與開(kāi)口 78處的輸入語(yǔ)音的強(qiáng)度相同。由此，即使在語(yǔ)音輸入裝置具有 使輸入語(yǔ)音同時(shí)到達(dá)第一以及第二振動(dòng)膜12、 22的情況下，也會(huì)在使第一 以及第二振動(dòng)膜12、 22振動(dòng)的輸入語(yǔ)音的強(qiáng)度上出現(xiàn)差異。因此，通過(guò)取 得表示第一 以及第二電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)，能夠提取輸入語(yǔ)音。
綜上所述，若釆用該語(yǔ)音輸入裝置，則能夠以不包含輸入語(yǔ)音的相位差 成分的噪聲的方式取得輸入語(yǔ)音的振幅成分(差分信號(hào))。因此，能夠?qū)崿F(xiàn) 精度高的噪音去除功能。
此夕卜，通過(guò)將凹部74的深度設(shè)為AG以下(5.2mm以下)，能夠?qū)?部74的共振頻率設(shè)定得較高，因此能夠防止在凹部74處產(chǎn)生共振噪聲。
圖8示出了本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的變形例。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置包括基部80。在基部80的主面82上，形成 有第一凹部84以及比第一凹部84淺的第二凹部86。第一以及第二凹部84、 86的深度之差A(yù)d可以小于與第一凹部84連通的第一開(kāi)口 85和與第二凹部86連通的第二開(kāi)口 87之間的間隔AG。而且，第一振動(dòng)膜12配置在第一凹 部84的底面，第二振動(dòng)膜22配置在第二凹部86的底面。
即使采用該語(yǔ)音輸入裝置，也可以發(fā)揮與上述同樣的效果，因此能夠?qū)?現(xiàn)高精度的噪音去除功能。
最后，在圖9 圖11中，作為本發(fā)明實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的例子， 分別表示移動(dòng)電話機(jī)300、麥克風(fēng)(麥克風(fēng)系統(tǒng))400以及遙控器500。另外， 圖12示出了包括作為信息輸入終端的語(yǔ)音輸入裝置602和主計(jì)算機(jī)604的 信息處理系統(tǒng)600的概略圖。
6.第三實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)
圖13是第三實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
第三實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置700包括具有第一振動(dòng)膜的第一麥克風(fēng)
710-1。另外，第三實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置700包括具有第二振動(dòng)膜的第二
麥克風(fēng)710-2。
第一麥克風(fēng)710-1的第一振動(dòng)膜以及第二麥克風(fēng)710-2的第一振動(dòng)膜被 配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比，其中，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在 差分信號(hào)742中的噪音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二電壓信號(hào) 712-1、 712-2中的所述噪音成分的強(qiáng)度的比例，所述輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包 含在所述差分信號(hào)742中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二 電壓信號(hào)中的所述輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例。
另外，具有第一振動(dòng)膜的第一麥克風(fēng)710-1和具有第二振動(dòng)膜的第二麥 克風(fēng)710-2，也可以具有如圖1 圖8所述的結(jié)構(gòu)。
第三實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置700包括差分信號(hào)生成部720，該差分信 號(hào)生成部720根據(jù)所述第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1和所 述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)712-2，生成第一電壓信號(hào)712-1和第 二電壓信號(hào)712-2的差分信號(hào)742。
另外，差分信號(hào)生成部720包括延遲部730。延遲部730對(duì)在所述第一 麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)712-1以及所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓 信號(hào)712-2中的至少一個(gè)電壓信號(hào)賦予規(guī)定延遲后輸出。
另外，差分信號(hào)生成部720包括差分信號(hào)輸出部740。差分信號(hào)輸出部740接收通過(guò)所述延遲部對(duì)在所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)以及所 述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)電壓信號(hào)賦予了延遲的 信號(hào)，生成第一 電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)并進(jìn)行輸出。
延遲部730可以設(shè)置對(duì)第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)712-1賦予規(guī) 定延遲后輸出的第一延遲部732-1和對(duì)第二電壓信號(hào)712-2賦予規(guī)定延遲后 輸出的第二延遲部782-2中的某一個(gè)，使某一個(gè)電壓信號(hào)發(fā)生延遲，從而生 成差分信號(hào)。也可以設(shè)置第一延遲部732-1和第二延遲部732-2兩者，使第 一電壓信號(hào)712-1和第二電壓信號(hào)712-2兩者發(fā)生延遲，從而生成差分信號(hào)。 當(dāng)設(shè)置第一延遲部732-1和第二延遲部732-2的兩者時(shí)，可以將其中某一個(gè) 延遲部作為賦予固定延遲的延遲部，將另一個(gè)延遲部作為能夠可變地調(diào)整延 遲的可變延遲部。
由此，通過(guò)對(duì)第一電壓信號(hào)712-1以及第二電壓信號(hào)712-2中的至少一 個(gè)電壓信號(hào)賦予規(guī)定延遲，能夠校正由制造麥克風(fēng)時(shí)的個(gè)體差引起的、第一 電壓信號(hào)以及第二電壓信號(hào)的延遲的偏差，因此能夠防止因第一電壓信號(hào)以 及第二電壓信號(hào)的延遲的偏差而導(dǎo)致的噪聲抑制效果下降。
圖14是第三實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
本實(shí)施方式的差分信號(hào)生成部720可以包括延遲控制部734。延遲控制 部734進(jìn)行使延遲部(在此為第一延遲部732-1)中的延遲量變化的控制。 也可以通過(guò)延遲控制部734動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)地控制延遲部(在此為第一延遲部 732-1)的延遲量，由此調(diào)整延遲部輸出Sl和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二 電壓信號(hào)712-2之間的信號(hào)延遲平衡。
圖15是延遲部和延遲控制部的具體結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。例如，可以 由群延遲濾波器等模擬濾波器構(gòu)成延遲部(在此為第一延遲部732-1)。例 如，延遲控制部734可以根據(jù)群延遲濾波器732-1的控制端子736-GND之間 的電壓或流過(guò)控制端子736-GND之間的電流量，動(dòng)態(tài)或靜態(tài)地控制群延遲 濾波器的延遲量。
圖16A (圖16B)是靜態(tài)地控制群延遲濾波器的延遲量的結(jié)構(gòu)的一例。 例如，如圖16A所示，可以包括串聯(lián)連接有多個(gè)電阻體(r)的電阻陣 列，并通過(guò)該電阻陣列向延遲部的規(guī)定的端子(圖15的控制端子734)供給 規(guī)定大小的電流。在此，在制造過(guò)程中，可以根據(jù)規(guī)定電流的大小，利用激光來(lái)剪切構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體(r)或?qū)w(738的F)，或者，通過(guò) 施加高電壓或者高電流來(lái)熔斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體(r)或?qū)w(738 的F)。
另外，例如，如圖16B所示，可以包括并聯(lián)連接有多個(gè)電阻體(r)的 電阻陣列，并通過(guò)該電阻陣列向延遲部的規(guī)定的端子(圖15的控制端子734) 供給規(guī)定大小的電流。在此，在制造過(guò)程中，可以根據(jù)規(guī)定電流的大小，利 用激光來(lái)剪切構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體(r)或?qū)w(F)，或者，通過(guò)施 加高電壓或者高電流來(lái)熔斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體(r)或?qū)w(F)。
在此，根據(jù)在制造過(guò)程中產(chǎn)生的延遲的偏差，將流過(guò)延遲部的規(guī)定的端 子的電流的大小設(shè)定為能夠消除該偏差的值即可。如圖16A (圖16B)所示， 通過(guò)利用串聯(lián)或并聯(lián)連接有多個(gè)電阻體(r)的電阻陣列，能夠制作成與在制 造過(guò)程中產(chǎn)生的延遲的偏差對(duì)應(yīng)的電阻值，發(fā)揮延遲控制部的功能，該延遲 控制部與規(guī)定的端子連接，供給用于控制所述延遲部的延遲量的電流。
此外，在上述實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了多個(gè)電阻體(r)通過(guò)熔絲(F) 來(lái)連接在一起的結(jié)構(gòu)，但是并不限定于此。也可以采用多個(gè)電阻(r)不通過(guò) 熔絲(F)而直接串聯(lián)或并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，此時(shí)，可以切斷至少一個(gè)電阻。
另外，也可以采用所謂的激光微調(diào)來(lái)調(diào)整電阻值的結(jié)構(gòu)，例如，如圖40 所示，由一個(gè)電阻體構(gòu)成圖33的電阻R1或R2，并切斷電阻體的一部分的 結(jié)構(gòu)。
圖17是第三實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
差分信號(hào)生成部720可以包括相位差檢測(cè)部750。相位差檢測(cè)部750接 收成為差分信號(hào)輸出部740的輸入的第一電壓信號(hào)(Sl)和第二電壓信號(hào) (S2)，并根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)(Sl)和第二電壓信號(hào)(S2)，檢測(cè) 生成差分信號(hào)742時(shí)的第一電壓信號(hào)(Sl)和第二電壓信號(hào)(S2)的相位差， 并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，生成并輸出相位差信號(hào)(FD)。
延遲控制部734根據(jù)相位差信號(hào)(FD)，可以改變延遲部(在此為第一 延遲部732-1)中的延遲量。
另外，差分信號(hào)生成部720可以包括增益部760。增益部760對(duì)在第一 麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)以及所述第二麥克風(fēng)710-2所取得的第 二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)電壓信號(hào)賦予規(guī)定增益后輸出。差分信號(hào)輸出部740可以通過(guò)接收由增益部760對(duì)在第一麥克風(fēng)710-1 所取得的第一電壓信號(hào)以及所述第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)中 的至少一個(gè)電壓信號(hào)賦予了增益的信號(hào)(S2)，生成并輸出第一電壓信號(hào)(S1) 和第二電壓信號(hào)(S2)的差分信號(hào)。
例如，相位差檢測(cè)部740可以對(duì)延遲部(在此為第一延遲部732-1)輸 出Sl和增益部輸出S2的相位差進(jìn)行運(yùn)算后輸出相位差信號(hào)FD，延遲控制 部734可以根據(jù)相位差信號(hào)FD的極性，使延遲部(在此為第一延遲部732-1) 的延遲量動(dòng)態(tài)地發(fā)生變化。
第一延遲部732-1接收第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1， 輸出根據(jù)延遲控制信號(hào)(例如，規(guī)定電流)735來(lái)賦予了規(guī)定的延遲的電壓 信號(hào)Sl。增益部760接收第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)712-2， 輸出賦予了規(guī)定的增益的電壓信號(hào)S2。相位差信號(hào)輸出部754接收第一延遲 部732-1所輸出的電壓信號(hào)Sl和增益部760所輸出的電壓信號(hào)S2，輸出相 位差信號(hào)FD。延遲控制部734接收相位差信號(hào)輸出部754所輸出的相位差 信號(hào)FD，輸出延遲控制信號(hào)(例如，規(guī)定電流)735。可以通過(guò)該延遲控制 信號(hào)(例如，規(guī)定電流)735來(lái)控制第一延遲部732-1的延遲量，由此對(duì)第 一延遲部732-1的延遲量進(jìn)行反饋控制。
圖18是第三實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
相位差檢測(cè)部720可以包括第一 2值化部752-1。第一 2值化部752-1 以規(guī)定電平(level)對(duì)接收到的所述第一電壓信號(hào)Sl進(jìn)行2值化，從而轉(zhuǎn) 換為第一數(shù)字信號(hào)D1。
另外，相位差檢測(cè)部720可以包括第二2值化部752-2。第二 2值化部 752-2以規(guī)定電平對(duì)接收到的所述第二電壓信號(hào)S2進(jìn)行2值化，從而轉(zhuǎn)換為 第二數(shù)字信號(hào)D2。
相位差檢測(cè)部720包括相位差信號(hào)輸出部754。相位差信號(hào)輸出部754 計(jì)算第一數(shù)字信號(hào)Dl和所述第二數(shù)字信號(hào)D2之間的相位差，從而輸出相 位差信號(hào)FD。
第一延遲部732-1接收第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1， 并輸出根據(jù)延遲控制信號(hào)(例如，規(guī)定電流)735來(lái)賦予了規(guī)定的延遲的信 號(hào)S1。增益部760接收第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)712-2，并輸出賦予了規(guī)定的增益的信號(hào)S2。第一 2值化部752-1接收第一延遲部732-1 所輸出的第一電壓信號(hào)Sl，并輸出以規(guī)定電平進(jìn)行了 2值化的第一數(shù)字信號(hào) Dl。第二2值化部752-2接收增益部760所輸出的第二電壓信號(hào)S2，并輸出 以規(guī)定電平進(jìn)行了 2值化的第二數(shù)字信號(hào)D2。相位差信號(hào)輸出部754接收 第一 2值化部752-1所輸出的第一數(shù)字信號(hào)Dl和第二 2值化部752-2所輸出 的第二數(shù)字信號(hào)D2，并輸出相位差信號(hào)FD。延遲控制部734接收相位差信 號(hào)輸出部754所輸出的相位差信號(hào)FD，輸出延遲控制信號(hào)(例如，規(guī)定電 流)735。可以通過(guò)該延遲控制信號(hào)(例如，規(guī)定電流)735來(lái)控制第一延遲 部732-1的延遲量，由此進(jìn)行
對(duì)第一延遲部732-1進(jìn)行延遲量的反饋控制。
圖19是相位差檢測(cè)部的時(shí)序圖。Sl是第一延遲部732-1所輸出的電壓 信號(hào)，S2是增益部所輸出的電壓信號(hào)。電壓信號(hào)S2相對(duì)于電壓信號(hào)S1，相 位延遲了A(j)。
Dl是電壓信號(hào)Sl的2值化信號(hào)，D2是電壓信號(hào)S2的2值化信號(hào)。例 如，D1或D2的信號(hào)是，在使電壓信號(hào)S1或S2通過(guò)高通濾波器后，通過(guò)比 較器(comparator)電路進(jìn)行2值化所得到的信號(hào)。
FD是根據(jù)2值化信號(hào)Dl和2值化信號(hào)D2所生成的相位差信號(hào)。例如， 如圖19所示，當(dāng)?shù)谝浑妷盒盘?hào)的相位比第二電壓信號(hào)的相位超前時(shí)，可以 對(duì)各周期分別生成與超前相位差對(duì)應(yīng)的脈沖寬度的正脈沖P，當(dāng)?shù)谝浑妷盒?號(hào)的相位比第二電壓信號(hào)的相位滯后時(shí)，可以對(duì)各周期分別生成與滯后相位 差對(duì)應(yīng)的脈沖寬度的負(fù)脈沖。
圖21是第三實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
相位差檢測(cè)部750包括第一帶通濾波器756-1。第一帶通濾波器756-1 是，在輸入所接收到的第一電壓信號(hào)S1后，使規(guī)定的單一頻率的信號(hào)K1通 過(guò)的帶通濾波器。
相位差檢測(cè)部750包括第二帶通濾波器756-2。第二帶通濾波器756-2 是，在輸入所接收到的第二電壓信號(hào)S2后，使規(guī)定的單一頻率的信號(hào)K2通 過(guò)的帶通濾波器。
相位差檢測(cè)部750可以根據(jù)通過(guò)了第一帶通濾波器756-1以及第二帶通濾波器756-2后的第一電壓信號(hào)Kl和第二電壓信號(hào)K2來(lái)檢測(cè)相位差。
例如，如圖20所示，將聲源部770配置在離第一麥克風(fēng)710-1和第二麥 克風(fēng)710-2等距離的位置，生成單一頻率的聲音并接收該聲音，在利用第一 帶通濾波器756-1和第二帶通濾波器756-2來(lái)切斷除了該單一頻率的聲音以 外的頻率的聲音之后，檢測(cè)相位差，由此能夠改善相位比較信號(hào)的SN比， 從而能夠高精度地檢測(cè)相位差或延遲量。
此外，即使在語(yǔ)音輸入裝置本身不具有聲源部770的情況下，也可以在 測(cè)試時(shí)將測(cè)試用聲源臨時(shí)設(shè)置在語(yǔ)音輸入裝置的附近，并將測(cè)試用聲源設(shè)定 為使聲音以相同相位輸入至第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，并通過(guò)第一麥克風(fēng)和 第二麥克風(fēng)接收聲音，對(duì)所輸出的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的波形進(jìn)行 監(jiān)測(cè)并變更延遲部的延遲量，使得第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)兩者的相位 一致。
第一延遲部732-1接收第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1， 輸出按照延遲控制信號(hào)(例如，規(guī)定電流)735賦予了規(guī)定的延遲的信號(hào)Sl。 增益部760接收第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)712-2，輸出賦予 了規(guī)定的增益的信號(hào)S2。第一帶通濾波器756-1接收第一延遲部732-1所輸 出的第一電壓信號(hào)S1，輸出單一頻率的信號(hào)K1。第二帶通濾波器756-2接 收增益部760所輸出的第二電壓信號(hào)S2，輸出單一頻率的信號(hào)K2。第一2 值化部752-1接收第一帶通濾波器756-1所輸出的單一頻率的信號(hào)Kl ，輸出 以規(guī)定電平進(jìn)行了 2值化的第一數(shù)字信號(hào)Dl 。第二 2值化部752-2接收第二 帶通濾波器756-2所輸出的單一頻率的信號(hào)K2，輸出以規(guī)定電平進(jìn)行了 2 值化的第二數(shù)字信號(hào)D2。相位差信號(hào)輸出部754接收第一 2值化部752-1 所輸出的第一數(shù)字信號(hào)Dl和第二 2值化部752-2所輸出的第二數(shù)字信號(hào)D2， 輸出相位差信號(hào)FD。延遲控制部734接收相位差信號(hào)輸出部754所輸出的 相位差信號(hào)FD，輸出延遲控制信號(hào)(例如，規(guī)定電流)735?？梢酝ㄟ^(guò)該延 遲控制信號(hào)(例如，規(guī)定電流)735來(lái)控制第一延遲部732-1的延遲量，.由 此對(duì)第一延遲部732-1的延遲量進(jìn)行反饋控制。
圖22A (圖22B)是差動(dòng)麥克風(fēng)的指向性的說(shuō)明圖。
圖22A表示在兩個(gè)麥克風(fēng)Ml、 M2的相位未發(fā)生偏移的狀態(tài)下的指向 特性。圓狀的區(qū)域810-1和810-2表示根據(jù)兩個(gè)麥克風(fēng)M1、 M2的輸出的差分來(lái)得到的指向特性，該指向特性表示雙指向性，既，假設(shè)連接兩個(gè)麥克風(fēng)
Ml、 M2的直線方向?yàn)?度、180度，與連接兩個(gè)麥克風(fēng)M1、 M2的直線方 向垂直的方向設(shè)為90度、270度，則在O度、180度方向上具有最大感度， 在90度、270度方向上不具有感度。
當(dāng)對(duì)兩個(gè)麥克風(fēng)M1、 M2所取得的信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)賦予了延遲時(shí)，指 向特性發(fā)生變化。例如，當(dāng)對(duì)于麥克風(fēng)M1的輸出，賦予了相當(dāng)于將麥克風(fēng) 間隔d除以音速C而得的時(shí)間的延遲時(shí)，表示兩個(gè)麥克風(fēng)Ml、 M2的指向 性的區(qū)域變成圖22B的820所示的心形。在這種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于0度 的說(shuō)話者方向不具有感度(無(wú)效(mill))的指向特性，所以能夠選擇性地 遮斷說(shuō)話者的語(yǔ)音，從而能夠僅獲取周圍的聲音(周圍的噪音)。
利用上述特性，能夠檢測(cè)周圍的噪音電平(level)的狀態(tài)。
圖23是具有噪聲檢測(cè)單元的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置包括噪聲檢測(cè)用延遲部780。噪聲檢測(cè)用延 遲部780對(duì)第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)712-2賦予噪聲檢測(cè)用 的延遲后將其輸出。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置包括噪聲檢測(cè)用差分信號(hào)生成部782。噪聲 檢測(cè)用差分信號(hào)生成部782生成噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)783，該差分信號(hào)783 表示噪聲檢測(cè)用延遲部780賦予了噪聲檢測(cè)用的規(guī)定延遲的信號(hào)781和所述 第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1之差。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置包括噪聲檢測(cè)部784。噪聲檢測(cè)部784根據(jù) 噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)783來(lái)判斷噪聲的電平，并根據(jù)判斷結(jié)果來(lái)輸出噪聲 檢測(cè)信號(hào)785。噪聲檢測(cè)部784也可以計(jì)算出噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)的平均 電平，并根據(jù)平均電平來(lái)生成噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)785。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置包括信號(hào)切換部786。信號(hào)切換部786接收 差分信號(hào)生成部720所輸出的差分信號(hào)742和所述第一麥克風(fēng)所取得的第一 電壓信號(hào)712-1，并根據(jù)所述噪聲檢測(cè)信號(hào)785來(lái)切換輸出第一電壓信號(hào) 712-1和所述差分信號(hào)742。信號(hào)切換部786可以在噪聲電平為規(guī)定電平以下 時(shí)，輸出所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)，在所述平均電平大于規(guī)定 電平時(shí)輸出差分信號(hào)。這樣，在安靜的環(huán)境(噪聲電平為規(guī)定電平以下)下， 輸出SNR (Signal to Noise Ratio: SN比，信噪比)良好的單一麥克風(fēng)所獲取的聲音。另外，在高噪音的環(huán)境(噪聲電平為規(guī)定電平以上)下，輸出噪音 去除性能良好的差動(dòng)麥克風(fēng)所獲取的聲音。
在此，差分信號(hào)生成部可以具有在圖13、圖14、圖17、圖18、圖21 中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)，也可以具有眾所周知的一般的差動(dòng)麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)。另外，第 一麥克風(fēng)710-1的第一振動(dòng)膜和第二麥克風(fēng)710-1的第二振動(dòng)膜可以具有被 配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比的結(jié)構(gòu)，但也可以具有沒(méi)有這樣的限 定的其他結(jié)構(gòu)，其中，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)742中的噪 音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng) 度的比例，所述輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的輸入語(yǔ)音成分 的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度 的比例。
另外，所述噪聲檢測(cè)用的延遲也可以不是將第一以及第二振動(dòng)膜的中心 間距離(參照?qǐng)D20中的d)除以音速所得的時(shí)間。即使在說(shuō)話者的方向不是 0度方向的情況下，只要能夠?qū)⒅赶蛱匦缘牟痪哂懈卸鹊姆较?無(wú)效)設(shè)定 在說(shuō)話者方向上，就能夠?qū)崿F(xiàn)適于具有遮斷說(shuō)話者語(yǔ)音而拾取周圍噪音的指 向性的噪聲檢測(cè)的特性。例如，也可以將延遲設(shè)定為具有高心形 (hypercardioid)、超心形(supercardioid)的指向特性，從而遮斷說(shuō)話者語(yǔ) 音
差分信號(hào)生成部720接收第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1 和第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)712-2，生成并輸出差分信號(hào)742。
噪聲檢測(cè)用延遲部780接收第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào) 712-2，并輸出賦予了噪聲檢測(cè)用的延遲的信號(hào)781。噪聲檢測(cè)用差分信號(hào)生 成部782生成并輸出噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)783,該差分信號(hào)783表示噪聲 檢測(cè)用延遲部780賦予了噪聲檢測(cè)用的規(guī)定延遲的信號(hào)781和所述第一麥克 風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1之差。噪聲檢測(cè)部784接收噪聲檢測(cè) 用的差分信號(hào)783，根據(jù)噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)783來(lái)判斷噪聲的電平，并 根據(jù)判斷結(jié)果來(lái)輸出噪聲檢測(cè)信號(hào)785。
信號(hào)切換部786接收差分信號(hào)生成部720所輸出的差分信號(hào)742、所述 第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)712-1以及噪聲檢測(cè)信號(hào)785，并根據(jù)噪 聲檢測(cè)信號(hào)785來(lái)切換輸出第一電壓信號(hào)712-1和所述差分信號(hào)742。圖24是表示通過(guò)噪聲檢測(cè)來(lái)進(jìn)行的信號(hào)切換動(dòng)作的例子的流程圖。
當(dāng)噪聲檢測(cè)部所輸出的噪聲檢測(cè)信號(hào)小于規(guī)定的閾值(LTH)時(shí)(步驟 S120)，信號(hào)切換部輸出單一麥克風(fēng)的信號(hào)(步驟S112)，當(dāng)噪聲檢測(cè)部所 輸出的噪聲檢測(cè)信號(hào)不小于規(guī)定的閾值(LTH)時(shí)(步驟SllO)，信號(hào)切換 部輸出差動(dòng)麥克風(fēng)的信號(hào)(步驟S114)。
此外，具有用于輸出聲音信息的揚(yáng)聲器的語(yǔ)音輸入裝置，也可以包括根 據(jù)噪聲檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制揚(yáng)聲器的音量的音量控制部。
圖25是表示通過(guò)噪聲檢測(cè)來(lái)進(jìn)行的揚(yáng)聲器的音量控制動(dòng)作的例子的流 程圖。
當(dāng)噪聲檢測(cè)部所輸出的噪聲檢測(cè)信號(hào)小于規(guī)定的閾值(LTH)時(shí)(步驟 120)，將揚(yáng)聲器的音量設(shè)定為第一值(步驟S122)，當(dāng)噪聲檢測(cè)部所輸出 的噪聲檢測(cè)信號(hào)不小于規(guī)定的閾值(LTH)時(shí)(步驟S120)，將揚(yáng)聲器的音 量設(shè)定為第二值，第二值的音量大于第一值的音量(步驟S124)。
另外，也可以當(dāng)噪聲檢測(cè)部所輸出的噪聲檢測(cè)信號(hào)小于規(guī)定的閾值 (LTH)時(shí)，降低揚(yáng)聲器的音量，當(dāng)噪聲檢測(cè)部所輸出的噪聲檢測(cè)信號(hào)不小 于規(guī)定的閾值(LTH)時(shí)，提高揚(yáng)聲器的音量。
圖26是具有AD轉(zhuǎn)換單元的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置可以包括第一 AD轉(zhuǎn)換單元790-1。第一 AD 轉(zhuǎn)換單元7卯-l對(duì)第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1進(jìn)行模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置可以包括第二 AD轉(zhuǎn)換單元790-2。第二 AD 轉(zhuǎn)換單元790-2對(duì)第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)712-2進(jìn)行模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置包括差分信號(hào)生成部720。差分信號(hào)生成部 720可以根據(jù)通過(guò)第一 AD轉(zhuǎn)換單元790-1轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的所述第一電壓 信號(hào)782-1以及通過(guò)所述第二 AD轉(zhuǎn)換單元790-2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的所述第 二電壓信號(hào)782-2，生成第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)742。
在此，差分信號(hào)生成部720可以采用在圖13、圖14、圖17、圖18、圖 21中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)。可以將差分信號(hào)生成部720的延遲設(shè)定為第一 AD轉(zhuǎn)換單 元790-1或第二 AD轉(zhuǎn)換單元790-2的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換周期的整數(shù)倍。這樣，延遲部通過(guò)觸發(fā)器(flip-flop)以數(shù)字方式使輸入信號(hào)偏移1時(shí)鐘(clock) 或數(shù)時(shí)鐘，由此能夠?qū)崿F(xiàn)延遲。
另外，可以將第一麥克風(fēng)710-1的第一振動(dòng)膜和第二麥克風(fēng)710-2的第 二振動(dòng)膜的中心間距離設(shè)定為對(duì)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換周期乘以音速所得到 的值或其整數(shù)倍。
這樣，在噪聲檢測(cè)用延遲部中，通過(guò)使輸入電壓信號(hào)偏移n時(shí)鐘(n為 整數(shù))的簡(jiǎn)單的動(dòng)作，能夠高精度地實(shí)現(xiàn)適于拾取周圍噪聲的指向特性(例 如，心形)。
例如，當(dāng)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)的采樣頻率為44.1kHz時(shí)，第一和第二振 動(dòng)膜的中心間距離約為7.7mm左右，當(dāng)采樣頻率為16kHz時(shí)，第一和第二 振動(dòng)膜的中心間距離約為21mm左右。
圖27是具有增益調(diào)整單元的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。 本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的差分信號(hào)生成部720包括增益控制部910。 增益控制部910進(jìn)行使增益部760中的放大率(增益)發(fā)生變化的控制。在 增益控制部910中，可以根據(jù)振幅差檢測(cè)部所輸出的振幅差信號(hào)AD，動(dòng)態(tài) 地控制增益部760的放大率，由此調(diào)整第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓 信號(hào)712-1和第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)712-2之間的振幅的 平衡。
差分信號(hào)生成部720包括第一振幅檢測(cè)單元920-1。第一振幅檢測(cè)單元 920-1檢測(cè)第一延遲部732-1的輸出信號(hào)S1的振幅，輸出第一振幅信號(hào)A1。
差分信號(hào)生成部720包括第二振幅檢測(cè)單元920-2。第二振幅檢測(cè)單元 920-2檢測(cè)增益部760的輸出信號(hào)S2的振幅，輸出第二振幅信號(hào)A2。
差分信號(hào)生成部720包括振幅差檢測(cè)部930。振幅差檢測(cè)部930接收第 一振幅檢測(cè)單元920-1所輸出的第一振幅信號(hào)Al以及第二振幅檢測(cè)單元 920-2所輸出的第二振幅信號(hào)A2，求出它們之間的振幅差后輸出振幅差信號(hào) AD?？梢愿鶕?jù)振幅差信號(hào)AD來(lái)控制增益部760的增益，由此對(duì)增益部760 的增益進(jìn)行反饋控制。
7.第四實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)
圖28、圖29是第四實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。第四實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置700包括具有第一振動(dòng)膜的第一麥克風(fēng) 710-1。另外，第四實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置700包括具有第二振動(dòng)膜的第二 麥克風(fēng)710-2。
第一麥克風(fēng)710-1的第一振動(dòng)膜以及第二麥克風(fēng)710-2的第一振動(dòng)膜被 配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比，其中，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在 差分信號(hào)742中的噪音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二電壓信號(hào) 712-1、 712-2中的所述噪音成分的強(qiáng)度的比例，所述輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包 含在所述差分信號(hào)742中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二 電壓信號(hào)中的所述輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例。
另外，具有第一振動(dòng)膜的第一麥克風(fēng)710-1和具有第二振動(dòng)膜的第二麥 克風(fēng)710-2，可以具有在圖1 圖8中所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)。
第四實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置700包括差分信號(hào)生成部720，該差分信 號(hào)生成部720根據(jù)所述第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1和所 述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)712-2，生成第一電壓信號(hào)712-1和第 二電壓信號(hào)712-2的差分信號(hào)742。
另外，差分信號(hào)生成部720包括增益部760。增益部760以規(guī)定的增益 放大并輸出第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1。
另外，差分信號(hào)生成部720包括差分信號(hào)輸出部740。差分信號(hào)輸出部 740接收增益部760以規(guī)定的增益放大的第一電壓信號(hào)S1和所述第二麥克風(fēng) 所取得的第二電壓信號(hào)，生成并輸出以規(guī)定的增益放大的第一電壓信號(hào)Sl 和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)。
通過(guò)以規(guī)定的增益放大第一電壓信號(hào)712-1 (意味著包括提高增益的情 況和降低增益的情況)，能夠?qū)⑵湫Ｕ秊榈谝浑妷盒盘?hào)和第二電壓信號(hào)的振 幅差為零，因此能夠防止差動(dòng)麥克風(fēng)的噪聲抑制效果由于因制造偏差等引起 的兩個(gè)麥克風(fēng)間的感度差而劣化。
圖30、圖31是第四實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
本實(shí)施方式的差分信號(hào)生成部720可以包括增益控制部910。增益控制 部910進(jìn)行使增益部760中的增益發(fā)生變化的控制。在增益控制部910中， 可以通過(guò)動(dòng)態(tài)或靜態(tài)地控制增益部760的增益，調(diào)整增益部輸出Sl和所述 第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)712-2之間的振幅的平衡。圖32是增益部和增益控制部的具體結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。例如，當(dāng)對(duì) 模擬信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，可以由運(yùn)算放大器(op amp)(例如，如圖32所示 的非翻轉(zhuǎn)放大電路)等模擬電路構(gòu)成增益部760?？梢酝ㄟ^(guò)變更電阻R1、 R2 的值，或者例如在制造時(shí)將電阻R1、 R2的值微調(diào)設(shè)定為規(guī)定的值，來(lái)動(dòng)態(tài) 或靜態(tài)地控制施加在運(yùn)算放大器的一端子上的電壓，由此控制運(yùn)算放大器的 放大率。
圖33A (圖33B)是靜態(tài)地控制增益部的放大率的結(jié)構(gòu)的一例。 例如，圖32的電阻R1或R2包括如圖33A所示那樣串聯(lián)連接有多個(gè)電 阻的電阻陣列，可以經(jīng)由該電阻陣列對(duì)增益部的規(guī)定的端子(圖32的一端 子)施加規(guī)定大小的電壓?？梢郧蟪鲞m當(dāng)?shù)姆糯舐剩⒃谥圃爝^(guò)程中，通過(guò) 激光來(lái)剪切構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體(r)或?qū)w(912的F)，或者，通 過(guò)施加高電壓或者高電流來(lái)熔斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體(r)或?qū)w(912 的F)，使得所述電阻R1或R2取用于實(shí)現(xiàn)該放大率的電阻值。
另夕卜，例如，也可以將圖32的電阻R1或R2構(gòu)成為包括如圖33所示 地并聯(lián)連接有多個(gè)電阻的電阻陣列，并經(jīng)由該電阻陣列對(duì)增益部的規(guī)定的端 子(圖32的一端子)施加規(guī)定大小的電壓?？梢郧蟪鲞m當(dāng)?shù)姆糯舐?，并?制造過(guò)程中，通過(guò)激光來(lái)剪切構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體(r)或?qū)w(912 的F)，或者，通過(guò)施加高電壓或者高電流來(lái)熔斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻 體(r)或?qū)w(912的F)，使得所述電阻R1或R2取用于實(shí)現(xiàn)該放大率的 電阻值。
在此，將適當(dāng)?shù)姆糯笾翟O(shè)定為能夠消除在制造工序中產(chǎn)生的麥克風(fēng)的增 益平衡的值即可。通過(guò)利用如圖33A (圖33B)所示地串聯(lián)或并聯(lián)連接有多 個(gè)電阻的電阻陣列，能夠做成與在制造工序中產(chǎn)生的麥克風(fēng)的增益平衡對(duì)應(yīng) 的電阻值，從而能夠發(fā)揮增益控制部的功能，該增益控制部與規(guī)定的端子連 接，用于控制所述增益部的增益。
此外，在上述實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了多個(gè)電阻體(r)通過(guò)熔絲(F) 連接在一起的結(jié)構(gòu)，但并不限定于此。也可以采用多個(gè)電阻(r)不通過(guò)熔絲 (F)而直接串聯(lián)或并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，此時(shí)，可以切斷至少一個(gè)電阻。
另外，也可以采用所謂的激光微調(diào)來(lái)調(diào)整電阻值的結(jié)構(gòu)，例如，如圖40 所示，由一個(gè)電阻體構(gòu)成圖33的電阻R1或R2，并切斷電阻體的一部分的結(jié)構(gòu)。
圖34是第四實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。 差分信號(hào)生成部720可以包括振幅差檢測(cè)部940。振幅差檢測(cè)部940接
收成為差分信號(hào)輸出部740的輸入的第一電壓信號(hào)(Sl)和第二電壓信號(hào) (S2)，并根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)(Sl)和第二電壓信號(hào)(S2)，檢測(cè)
生成差分信號(hào)742時(shí)的第一電壓信號(hào)(Sl)和第二電壓信號(hào)(S2)的振幅差，
并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成并輸出振幅差信號(hào)942。
增益控制部910根據(jù)振幅差信號(hào)942，可以使增益部760中的增益發(fā)生變化。
振幅差檢測(cè)部940可以包括第一振幅檢測(cè)部，其用于檢測(cè)增益部760 的輸出信號(hào)的振幅；第二振幅檢測(cè)部922-1，其用于檢測(cè)所述第二麥克風(fēng)所 取得的第二電壓信號(hào)的信號(hào)振幅；振幅差信號(hào)生成部930，其取得所述第一 振幅檢測(cè)部922-2所檢測(cè)的第一振幅信號(hào)922-1和第二振幅檢測(cè)部920-1所 檢測(cè)的第二振幅信號(hào)922-1的差分，生成振幅差信號(hào)942。
也可以是:第一振幅檢測(cè)單元920-1接收增益部760的輸出信號(hào)Sl并檢 測(cè)振幅，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出第一振幅信號(hào)922-1;第二振幅檢測(cè)單元920-2 接收第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)912-2并檢測(cè)振幅，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸 出第二振幅信號(hào)922-2;振幅差信號(hào)生成部930接收第一振幅檢測(cè)單元920-1 所輸出的第一振幅信號(hào)922-1和第二振幅信號(hào)922-2所輸出的第二振幅信號(hào) 922-2并取得差分，生成并輸出振幅差信號(hào)942。
增益控制部910接收振幅差信號(hào)輸出部930所輸出的振幅差信號(hào)942， 輸出增益控制信號(hào)(例如，規(guī)定電流)912?？梢酝ㄟ^(guò)該增益控制信號(hào)(例 如，規(guī)定電流)912來(lái)控制增益部760的增益，由此對(duì)增益部760的增益進(jìn) 行反饋控制。
根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)崟r(shí)地檢測(cè)并調(diào)整在使用時(shí)因各種原因而變化的 振幅差。
所述增益控制部可以將增益部的輸出信號(hào)Sl和所述第二麥克風(fēng)所取得 的第二電壓信號(hào)712-2 (S2)的振幅差調(diào)整為其相對(duì)任意信號(hào)(S1或S2)的 比例為規(guī)定的比例值以下?；蛘?，也可以調(diào)整增益部的放大率，取得規(guī)定的 噪聲抑制效果(例如，約10以上)。例如，可以將信號(hào)Sl和S2的振幅差調(diào)整為相對(duì)于Sl或S2處于-3%以 上、+3%以下的范圍內(nèi)，也可以將所述振幅差調(diào)整為處于-6%以上、+6%以 下的范圍內(nèi)。在前者的情況下，能夠?qū)⒃肼曇种萍s10分貝，在后者的情況 下，能夠?qū)⒃肼曇种萍s6分貝。
圖35、圖36、圖37是第四實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示 意圖。
差分信號(hào)生成部720可以包括低通濾波器部950。低通濾波器部950去 除差分信號(hào)的高頻成分。低通濾波器部950可以采用具有一階遮斷特性的濾 波器。另外，可以將低通濾波器部950的截止頻率設(shè)定為lkHz以上且5kHz 以下范圍內(nèi)的任意值K。例如，優(yōu)選地，將低通濾波器部950的截止頻率設(shè) 定為1.5kHz以上且2kHz以下程度。
增益部760接收第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1后以規(guī) 定的放大率(增益)進(jìn)行放大，輸出以規(guī)定的增益放大過(guò)的第一電壓信號(hào)Sl 。 差分信號(hào)輸出部740接收通過(guò)增益部760以規(guī)定的增益放大的第一電壓信號(hào) Sl以及所述第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)S2,生成并輸出以規(guī) 定的增益放大的第一電壓信號(hào)Sl和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)742。低通濾波 器部950接收差分信號(hào)輸出部740所輸出的差分信號(hào)742，輸出使包含在差 分信號(hào)742中的高頻(K以上頻帶的頻率)衰減的差分信號(hào)952。
圖37是差動(dòng)麥克風(fēng)的增益特性的說(shuō)明圖。橫軸表示頻率，縱軸表示增 益。1020是表示單一麥克風(fēng)(singlemike)的頻率和增益之間的關(guān)系的曲線 圖。單一麥克風(fēng)具有平坦的頻率特性。IOIO是表示在差動(dòng)麥克風(fēng)的說(shuō)話者設(shè) 想位置處的頻率和增益之間的關(guān)系的曲線圖，例如，表示離第一麥克風(fēng)710-1 以及第二麥克風(fēng)710-2的中心相距50mm的位置處的頻率特性。即使第一麥 克風(fēng)710-1以及第二麥克風(fēng)710-2具有平坦的頻率特性，但由于差分信號(hào)的 高頻從約lkHz附近以一階特性(20dB/dec)上升，因此，若利用具有與此 相反特性的一階低通濾波器使高頻衰減，則能夠使差分信號(hào)的頻率特性變得 平坦，從而能夠防止產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)上的不協(xié)調(diào)感。
因此，如圖36所示，使差分信號(hào)通過(guò)低通濾波器以校正其頻率特性， 由此能夠得到如1012所示的幾乎平坦的頻率特性。由此，能夠防止說(shuō)話者 語(yǔ)音的高頻或噪聲的高頻被強(qiáng)調(diào)而成為刺耳的音質(zhì)。圖38是具有AD轉(zhuǎn)換單元的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。 本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置可以包括第一 AD轉(zhuǎn)換單元790-1 。第一 AD
轉(zhuǎn)換單元790-1對(duì)第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1進(jìn)行模擬/
數(shù)字轉(zhuǎn)換。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置可以包括第二 AD轉(zhuǎn)換單元790-2。第二 AD 轉(zhuǎn)換單元790-2對(duì)第二麥克風(fēng)710-2所取得的第二電壓信號(hào)712-2進(jìn)行模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置包括差分信號(hào)生成部720。差分信號(hào)生成部 720可以根據(jù)通過(guò)第一 AD轉(zhuǎn)換單元790-1轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的所述第一電壓 信號(hào)782-1以及通過(guò)所述第二 AD轉(zhuǎn)換單元790-2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的所述第 二電壓信號(hào)782-2，均通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算來(lái)進(jìn)行增益平衡調(diào)整以及延遲 平衡調(diào)整，生成第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)742。
在此，差分信號(hào)生成部720可以具有在圖29、圖31、圖34、圖36等中 說(shuō)明的結(jié)構(gòu)。
8.第五實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)
圖20是第五實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置可以包括設(shè)置在離第一麥克風(fēng)(的第一振動(dòng) 膜711-1)以及所述第二麥克風(fēng)(的第二振動(dòng)膜711-2)等距離的位置處的聲 源部770。聲源部770可以由振蕩器等構(gòu)成，可以在離第一麥克風(fēng)710-1的 第一振動(dòng)膜(薄膜(diaphragm) ) 711-1的中心點(diǎn)Cl和第二麥克風(fēng)710-2 的第二振動(dòng)膜(薄膜)711-2的中心點(diǎn)C2等距離的位置處設(shè)置聲源部770。
而且，可以根據(jù)來(lái)自聲源部770的聲音，將成為差分信號(hào)生成部740的 輸入的第一電壓信號(hào)Sl和第二電壓信號(hào)S2的相位差或者延遲差調(diào)整為零。
另外，也可以進(jìn)行根據(jù)來(lái)自聲源部770的聲音使增益部760中的放大率 發(fā)生變化的控制。
而且，也可以根據(jù)來(lái)自聲源部770的聲音，將成為差分信號(hào)生成部740 的輸入的第一電壓信號(hào)Sl和第二電壓信號(hào)S2的振幅差調(diào)整為零。
在此，聲源部770可以使用發(fā)出單一頻率的聲音的聲源。例如，可以發(fā) 出lkHz的聲音。另外，可以將聲源部770的頻率設(shè)定為可聽(tīng)頻帶外的頻率。例如，若使 用比20kHz高的頻率(例如，30kHz)的聲音，則人的耳朵聽(tīng)不到聲音。若 將聲源部770的頻率設(shè)定為可聽(tīng)頻帶外的頻率，則在用戶使用時(shí)也不造成障 礙的情況下，能夠利用聲源部770來(lái)調(diào)整輸入信號(hào)的相位差或延遲差，以及 感度(增益)差。
例如，當(dāng)由模擬濾波器構(gòu)成延遲部時(shí)，延遲量可能會(huì)根據(jù)溫度特性而變 化，但若采用本實(shí)施方式，則能夠進(jìn)行與溫度變化等周圍的環(huán)境變化對(duì)應(yīng)的 延遲調(diào)整。延遲調(diào)整，可以時(shí)常進(jìn)行，也可以間歇地進(jìn)行，也可以在接通電 源等時(shí)進(jìn)行。
9.第六實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu) 圖39是第六實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。 本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置可以包括第一麥克風(fēng)710-1,其具有第一 振動(dòng)膜；第二麥克風(fēng)710-2，其具有第二振動(dòng)膜；以及未圖示的差分信號(hào)生 成部，其生成表示所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng) 所取得的第二電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)，所述第一振動(dòng)膜以及所述第二振動(dòng) 膜中的至少一振動(dòng)膜通過(guò)設(shè)置成與膜面垂直的筒狀的導(dǎo)音管1100來(lái)取得聲 波。
導(dǎo)音管1100可以設(shè)置在振動(dòng)膜周圍的基板1110上，以使從筒的開(kāi)口部 1102接收到的聲波經(jīng)由音響孔714-2不向外部泄漏地到達(dá)第二麥克風(fēng)710-2 的振動(dòng)膜。這樣，進(jìn)入導(dǎo)音管1100的聲音在不會(huì)衰減的情況下到達(dá)第二麥 克風(fēng)710-2的振動(dòng)膜。根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)在所述第一振動(dòng)膜以及所述第 二振動(dòng)膜中的至少一方設(shè)置導(dǎo)音管，能夠改變聲音到達(dá)振動(dòng)膜為止的距離。 因此，根據(jù)延遲平衡的偏差來(lái)設(shè)置適當(dāng)長(zhǎng)度(例如，數(shù)毫米)的導(dǎo)音管，由 此能夠消除延遲。
此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，而可以進(jìn)行各種變形。本發(fā)明 包括實(shí)質(zhì)上與實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)(例如，功能、方法以及結(jié) 果相同的結(jié)構(gòu)，或者目的及效果相同的結(jié)構(gòu))。另外，本發(fā)明包括從實(shí)施方 式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)中置換掉非本質(zhì)性的部分的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包括發(fā)揮與 實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或能夠?qū)崿F(xiàn)相同目的的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包括在實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了公知技術(shù)的結(jié) 構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種語(yǔ)音輸入裝置，包括第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜，第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，差分信號(hào)生成部，其根據(jù)所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)，生成第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)；該語(yǔ)音輸入裝置的特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜被配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比的結(jié)構(gòu)，其中，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度相對(duì)于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng)度的比例，所述輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì)于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例，所述差分信號(hào)生成部包括延遲部和差分信號(hào)輸出部，所述延遲部對(duì)在所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)賦予規(guī)定延遲后，輸出賦予了規(guī)定延遲后的信號(hào)，所述差分信號(hào)輸出部接收通過(guò)所述延遲部賦予了延遲的信號(hào)來(lái)作為在所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)，生成并輸出第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述差分信號(hào)生成部包括延遲部，其使延遲量根據(jù)在規(guī)定的端子上流過(guò)的電流而變化， 延遲控制部，其對(duì)所述規(guī)定的端子供給用于控制所述延遲部的延遲量的 電流；所述延遲控制部包括串聯(lián)或并聯(lián)連接有多個(gè)電阻的電阻陣列，并且切斷 構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分，或者，包括至少一個(gè)電阻體并 且切斷該電阻體的一部分，由此，能夠改變對(duì)延遲部的規(guī)定的端子供給的電 流。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述差分信號(hào)生成部包括-相位差檢測(cè)部，其接收被輸入至所述差分信號(hào)輸出部的第一電壓信號(hào)和 第二電壓信號(hào)，根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，檢測(cè)生成差分 信號(hào)時(shí)的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的相位差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成并輸 出相位差信號(hào)，以及延遲控制部，其根據(jù)所述相位差信號(hào)，進(jìn)行使所述延遲部中的延遲量變 化的控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述相位差檢測(cè)部包括第一 2值化部，其以規(guī)定的電平對(duì)所接收到的所述第一電壓信號(hào)進(jìn)行2 值化處理，將所接收到的所述第一電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號(hào)；第二 2值化部，其以規(guī)定的電平對(duì)所接收到的所述第二電壓信號(hào)進(jìn)行2 值化處理，將所接收到的所述第二電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號(hào)；以及相位差信號(hào)輸出部，其計(jì)算所述第一數(shù)字信號(hào)和所述第二數(shù)字信號(hào)的相 位差，并輸出相位差信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 包括聲源部，該聲源部設(shè)置在離所述第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)等距離的位置，所述差分信號(hào)生成部包括相位差檢測(cè)部和延遲控制部， 所述相位差檢測(cè)部接收被輸入至所述差分信號(hào)輸出部的第一電壓信號(hào) 和第二電壓信號(hào)，根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，檢測(cè)生成差 分信號(hào)時(shí)的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的相位差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成并 輸出相位差信號(hào)，所述延遲控制部根據(jù)所述相位差信號(hào)，進(jìn)行使所述延遲部中的延遲量變 化的控制，所述差分信號(hào)生成部根據(jù)來(lái)自所述聲源部的聲音，進(jìn)行使所述延遲部中 的延遲量變化的控制。
6. —種語(yǔ)音輸入裝置，包括 第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜，第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，差分信號(hào)生成部，其根據(jù)所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述 第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)，生成第一 電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)；該語(yǔ)音輸入裝置的特征在于， 包括-延遲部，其對(duì)在所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克 風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)賦予規(guī)定延遲后，輸出賦予了規(guī) 定延遲后的信號(hào)，差分信號(hào)輸出部，其接收通過(guò)所述延遲部賦予了延遲的信號(hào)，來(lái)作為在 所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電 壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)，生成第一 電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)， 聲源部，其設(shè)置在離所述第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)等距離的位置； 所述差分信號(hào)生成部根據(jù)來(lái)自所述聲源部的聲音，進(jìn)行使所述延遲部中 的延遲量變化的控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述差分信號(hào)生成部包括-相位差檢測(cè)部，其接收被輸入至所述差分信號(hào)輸出部的第一電壓信號(hào)和 第二電壓信號(hào)，根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，檢測(cè)生成差分 信號(hào)時(shí)的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的相位差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成并輸 出相位差信號(hào)，以及延遲控制部，其根據(jù)所述相位差信號(hào)，進(jìn)行使所述延遲部中的延遲量變 化的控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述聲源部是發(fā)出單一頻率的聲音的聲源。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述聲源部的頻率被設(shè)定為可聽(tīng)頻帶外的頻率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3至5以及7至9中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其 特征在于，所述相位差檢測(cè)部包括第一帶通濾波器、第二帶通濾波器，所接收到的第一 電壓信號(hào)被輸入至所述第一帶通濾波器，并且所述第一 帶通濾波器使所述單一頻率通過(guò)，所接收到的第二電壓信號(hào)被輸入至所述第二帶通濾波器，并且所述第二 帶通濾波器使所述單一頻率通過(guò)，所述相位差檢測(cè)部根據(jù)通過(guò)第一帶通濾波器后的第一 電壓信號(hào)和通過(guò) 第二帶通濾波器后的第二電壓信號(hào)，來(lái)檢測(cè)相位差。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 包括噪聲檢測(cè)用延遲部，其對(duì)所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)賦予噪 聲檢測(cè)用的延遲后，輸出賦予了噪聲檢測(cè)用的延遲后的信號(hào)，噪聲檢測(cè)用差分信號(hào)生成部，其生成噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)，該噪聲檢 測(cè)用的差分信號(hào)表示通過(guò)所述噪聲檢測(cè)用延遲部賦予了噪聲檢測(cè)用的規(guī)定 延遲的第二電壓信號(hào)和所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)之差，噪聲檢測(cè)部，其根據(jù)所述噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)來(lái)判斷噪聲的電平，并 根據(jù)判斷結(jié)果輸出噪聲檢測(cè)信號(hào)，以及信號(hào)切換部，其接收所述差分信號(hào)生成部所輸出的差分信號(hào)和所述第一 麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)，根據(jù)所述噪聲檢測(cè)信號(hào)來(lái)切換輸出第一電壓 信號(hào)和所述差分信號(hào)。
12. —種語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于，包括 第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜， 第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，差分信號(hào)生成部，其根據(jù)所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述 第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)，生成第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差 分信號(hào)，噪聲檢測(cè)用延遲部，其對(duì)所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)賦予噪 聲檢測(cè)用的延遲后，輸出賦予了噪聲檢測(cè)用的延遲后的信號(hào)，噪聲檢測(cè)用差分信號(hào)生成部，其生成噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)，該噪聲檢 測(cè)用的差分信號(hào)表示通過(guò)所述噪聲檢測(cè)用延遲部賦予了噪聲檢測(cè)用的規(guī)定 延遲的第二電壓信號(hào)和所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)之差，噪聲檢測(cè)部，其根據(jù)所述噪聲檢測(cè)用的差分信號(hào)來(lái)判斷噪聲的電平，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出噪聲檢測(cè)信號(hào)，以及信號(hào)切換部，其接收所述差分信號(hào)生成部所輸出的差分信號(hào)和所述第一 麥克風(fēng)所取得的第一 電壓信號(hào)，并根據(jù)所述噪聲檢測(cè)信號(hào)來(lái)切換輸出第一 電 壓信號(hào)和所述差分信號(hào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于，還包括: 揚(yáng)聲器，其輸出聲音信息，以及音量控制部，其根據(jù)所述噪聲檢測(cè)信號(hào)，控制所述揚(yáng)聲器的音量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于，所述噪聲檢測(cè)用的延遲，被設(shè)定為將第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的中心間 距離除以音速后所得的時(shí)間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于，還包括第一 AD轉(zhuǎn)換單元，其對(duì)所述第一電壓信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換， 第二AD轉(zhuǎn)換單元，其對(duì)所述第二電壓信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換， 所述差分信號(hào)生成部根據(jù)通過(guò)所述第一 AD轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的 所述第一電壓信號(hào)和通過(guò)所述第二 AD轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的所述第二 電壓信號(hào)，生成第一電壓信號(hào)的第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述延遲部的延遲被設(shè)定為模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換周期的整數(shù)倍。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的中心間距離被設(shè)定為對(duì)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換周期乘以音速后所得的值或其整數(shù)倍。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 還包括增益部，該增益部對(duì)在所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)賦予規(guī)定增益后， 輸出賦予了規(guī)定增益后的信號(hào)，所述差分信號(hào)輸出部接收通過(guò)所述增益部對(duì)在所述第一麥克風(fēng)所取得 的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)中的至少一個(gè)信 號(hào)賦予了增益的信號(hào)，生成并輸出第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信 號(hào)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 還包括基部，在該基部的主面上形成有凹部， 所述第一振動(dòng)膜設(shè)置在所述凹部的底面上， 所述第二振動(dòng)膜設(shè)置在所述主面上。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述基部被設(shè)置成如下結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為，與所述凹部連通的開(kāi)口配置在比所述主面上的所述第二振動(dòng) 膜的形成區(qū)域更靠近所述輸入語(yǔ)音的模型聲源的位置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述凹部比所述開(kāi)口和所述第二振動(dòng)膜的形成區(qū)域之間的間隔淺。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 還包括基部，在該基部的主面上形成有第一凹部和比所述第一凹部淺的第二凹部，所述第一振動(dòng)膜設(shè)置在所述第一凹部的底面上， 所述第二振動(dòng)膜設(shè)置在所述第二凹部的底面上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述基部被設(shè)置成如下結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為，與所述第一凹部連通的第一開(kāi)口配置在比第二開(kāi)口更靠近所 述輸入語(yǔ)音的模型聲源的位置，其中，該第二開(kāi)口與所述第二凹部連通。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述第一凹部和第二凹部的深度之差小于所述第一開(kāi)口和第二開(kāi)口之間的間隔。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19至24中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述基部被設(shè)置成使所述輸入語(yǔ)音同時(shí)到達(dá)第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的結(jié)構(gòu)。
26. —種語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 包括第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜， 第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，差分信號(hào)生成部，其用于生成差分信號(hào)，該差分信號(hào)表示所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)之差；所述第一以及第二振動(dòng)膜被配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比的 結(jié)構(gòu)，其中，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度 相對(duì)于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng)度的比例，所 述輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì) 于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例，在所述第一振動(dòng)膜和所述第二振動(dòng)膜中的至少一個(gè)振動(dòng)膜通過(guò)筒狀的 導(dǎo)音管來(lái)取得聲波，其中，所述導(dǎo)音管被設(shè)置成與膜面垂直。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 導(dǎo)音管被設(shè)置成使所述輸入語(yǔ)音同時(shí)到達(dá)第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的結(jié)構(gòu)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜被配置成兩者的法線相互平行的結(jié)構(gòu)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求1至28中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜被配置成兩者的法線不在同一直線上的結(jié)構(gòu)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求1至29中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于，所述第一以及第二麥克風(fēng)構(gòu)成為半導(dǎo)體器件。
31. 根據(jù)權(quán)利要求1至30中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 所述第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的中心間距離為5.2mm以下。
32. —種信息處理系統(tǒng)，其特征在于，包括 權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置，以及 解析處理部，其根據(jù)所述差分信號(hào)，對(duì)輸入至所述語(yǔ)音輸入裝置中的語(yǔ)音信息進(jìn)行解析處理。
33. —種信息處理系統(tǒng)，其特征在于， 包括根據(jù)權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音輸入裝置， 主計(jì)算機(jī)，其根據(jù)所述差分信號(hào)，對(duì)輸入至所述語(yǔ)音輸入裝置中的語(yǔ)音 信息進(jìn)行解析處理；通過(guò)所述通信處理部，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與所述主計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信處理。
34. —種語(yǔ)音輸入裝置的制造方法，用于制造具有去除噪音成分的功能的語(yǔ)音輸入裝置，該語(yǔ)音輸入裝置包括 第一麥克風(fēng)，其具有第一振動(dòng)膜， 第二麥克風(fēng)，其具有第二振動(dòng)膜，差分信號(hào)生成部，其用于生成差分信號(hào)，該差分信號(hào)表示所述第一麥克 風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)之差； 該語(yǔ)音輸入裝置的制造方法的特征在于，包括-準(zhǔn)備用于表示Ar/X值和噪音強(qiáng)度比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)的步驟，其 中，所述Ar/人值表示所述第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的中心間距離Ar與噪音 的波長(zhǎng)、的比例，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在所述差分信號(hào)中的所述噪音成 分的強(qiáng)度相對(duì)于包含在所述第一或第二電壓信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng)度 的比例，根據(jù)所述數(shù)據(jù)，設(shè)定所述Ar從值的步驟，根據(jù)所設(shè)定的所述Ar從值和所述噪音的波長(zhǎng)，設(shè)定所述中心間距離的步驟，延遲設(shè)定步驟，在該延遲設(shè)定步驟中，使延遲控制部包括串聯(lián)或并聯(lián)連 接有多個(gè)電阻的電阻陣列，其中，所述延遲控制部對(duì)延遲部的規(guī)定的端子供 給用于控制所述延遲部的延遲量的電流，所述延遲部的延遲量根據(jù)在所述規(guī) 定的端子上流過(guò)的電流而變化，而且，所述延遲控制部為了對(duì)延遲部的規(guī)定 的端子供給規(guī)定的電流，切斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的語(yǔ)音輸入裝置的制造方法，其特征在于，在所述延遲設(shè)定步驟中，在離所述第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)等距離的位置處設(shè)置聲源， 根據(jù)來(lái)自所述聲源部的聲音，判斷第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)所取得的電壓信號(hào)的相位差，并切斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分，從而實(shí)現(xiàn)使該相位差在規(guī)定的范圍內(nèi)的電阻值。
全文摘要
本發(fā)明提供語(yǔ)音輸入裝置及其制造方法，以及信息處理系統(tǒng)。該語(yǔ)音輸入裝置包括第一麥克風(fēng)(710-1)，其具有第一振動(dòng)膜；第二麥克風(fēng)(710-2)，其具有第二振動(dòng)膜；以及差分信號(hào)生成部(720)，其生成第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)；所述第一以及第二振動(dòng)膜被配置成噪音強(qiáng)度比小于表示相對(duì)輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例的輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比，差分信號(hào)生成部(720)包括延遲部(730)；以及差分信號(hào)輸出部(740)，其生成通過(guò)延遲部賦予了延遲的信號(hào)的差分信號(hào)并進(jìn)行輸出。
文檔編號(hào)H04R3/00GK101543091SQ20078004352
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者丁子英樹(shù), 前田重雄, 堀邊隆介, 小野雅敏, 杉山精, 豬田岳司, 田中史記, 福岡敏美, 高野陸男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社船井電機(jī)新應(yīng)用技術(shù)研究所;船井電機(jī)株式會(huì)社