特許 7619204 音響装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-14

(45)【発行日】2025-01-22

(54)【発明の名称】音響装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20250115BHJP

【ＦＩ】

H04R3/00 320

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021130047

(22)【出願日】2021-08-06

(65)【公開番号】P2023024012

(43)【公開日】2023-02-16

【審査請求日】2023-11-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】520124752

【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】永井 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】種村 友貴

(72)【発明者】

【氏名】水谷 厚司

【審査官】渡邊 正宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１７５９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８６６４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１０Ｌ １３／００－１３／１０

Ｇ１０Ｌ １９／００－１９／２６

Ｇ１０Ｌ ２１／００－２１／１８

Ｇ１０Ｌ ２５／００－２５／９３

Ｇ１０Ｌ ９９／００

Ｈ０４Ｒ １／２０－ １／４０

Ｈ０４Ｒ ３／００－ ３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

指向性が互いに異なるように配置された複数のマイク（２１０、２２０、２３０、２４０）と、
複数の前記マイクのうちの２つに入力された信号（５００）を取得し、前記信号の振幅から振幅比を演算する演算部（３１０）と、
複数の前記マイクに対する音源（１０００、２０００）の方向を示す角度（θ）と前記振幅比（Ｒ）との対応関係に関する対応関係情報が記憶された記憶部（３２０）と、
前記対応関係情報に基づいて、前記振幅比から前記角度を推定する推定部（３３０）と、を有し、
前記演算部は、２つの前記マイクの前記音源までの距離の差に基づき発生する信号取得時間の差である遅延時間を演算し、
前記記憶部は、前記対応関係情報である第１データ（６１０）と、前記遅延時間と前記角度との対応関係に関する第２データ（６２０）と、単位振幅比あたりの前記角度の第１変化量の推移を表す第３データ（６３０）と、単位遅延時間あたりの前記角度の第２変化量の推移を表す第４データ（６４０）と、を記憶し、
前記推定部が、前記第１変化量と前記第２変化量のうちの変化量の少ない方に対応する、前記第１データ、もしくは、前記第２データから前記角度を推定する音響装置。

【請求項2】

複数の前記マイクが互いに異なる指向性を有するように、互いに所定角度を成して配置されている請求項１に記載の音響装置。

【請求項3】

予め特定方向の前記信号を取り除く指示を出す指示部（３４０）と、
前記指示部に基づいて前記特定方向から入力される前記信号を取り除く除去部（３５０）と、を有する請求項１または２に記載の音響装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に記載の開示は、マイクを備える音響装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、指向性の異なる２つの共振ユニットと、２つの共振ユニットの出力の任意比率の和または差を計算することで指向特性を調整する信号処理部と、を有する指向性音響センサが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－２８２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の指向性音響センサは、指向特性を所望方向に合わせることで、所望方向の音声信号のみを選択的に獲得することができるようになっている。

【0005】

しかしながら、２つの共振ユニットの出力の和または差で音源方向を正確に推定することが難しかった。そのために所望方向の音声信号のみを選択的に獲得することが難しかった。

【0006】

そこで本開示の目的は、音源方向を精度よく推定することのできる音響装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様による音響装置は、
指向性が互いに異なるように配置された複数のマイク（２１０、２２０、２３０、２４０）と、
複数のマイクのうちの２つに入力された信号（５００）を取得し、信号の振幅から振幅比を演算する演算部（３１０）と、
複数のマイクに対する音源（１０００、２０００）の方向を示す角度（θ）と振幅比（Ｒ）との対応関係に関する対応関係情報が記憶された記憶部（３２０）と、
対応関係情報に基づいて、振幅比から角度を推定する推定部（３３０）と、を有し、
演算部は、２つのマイクの音源までの距離の差に基づき発生する信号取得時間の差である遅延時間を演算し、
記憶部は、対応関係情報である第１データ（６１０）と、遅延時間と角度との対応関係に関する第２データ（６２０）と、単位振幅比あたりの角度の第１変化量の推移を表す第３データ（６３０）と、単位遅延時間あたりの角度の第２変化量の推移を表す第４データ（６４０）と、を記憶し、
推定部が、第１変化量と第２変化量のうちの変化量の少ない方に対応する、第１データ、もしくは、第２データから角度を推定する。

【0008】

これによれば、音源方向を精度良く推定することが可能になっている。

【0009】

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】音響装置の車両への搭載状況を示す図面である。

【図2】マイクの指向性を測定した結果を例示的に示す図面である。

【図3】音響装置の電気的接続形態を示す図面である。

【図4】振幅比Ｒの演算方法を説明する図面である。

【図5】振幅比Ｒの演算方法を説明する図面である。

【図6】第１データを示す図面である。

【図7】振幅比Ｒから音源方向を推定するフローを説明する図面である。

【図8】遅延時間τの演算方法を説明する図面である。

【図9】遅延時間τの演算方法を説明する図面である。

【図10】第１データと第２データを示す図面である。

【図11】第３データと第４データを示す図面である。

【図12】振幅比Ｒまたは遅延時間τから音源方向を推定するフローを説明する図面である。

【図13】音源が複数ある場合の音響装置を説明する図面である。

【図14】音響装置の電気的接続形態を示す図面である。

【図15】方向Ａ側の音声に基づく信号と方向Ｂ側の音声に基づく信号を説明する図面である。

【図16】方向Ｂ側の音声に基づく信号を取り除く方法を説明する図面である。

【図17】音源方向を推定する変形例を説明する図面である。

【図18】音源方向を推定する変形例を説明する図面である。

【図19】音源方向を推定する変形例を説明する図面である。

【図20】音源方向を推定する変形例を説明する図面である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

【0012】

また、各実施形態で組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。

【0013】

また以下に示す実施例の形態は説明のための一例であり、以下に記載される形態に限定されるものではない。

【0014】

（第１実施形態）
図１～図７に基づいて音響装置１００を説明する。それにあたって、以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。図面では「方向」の記載を省略して、単に、ｘ、ｙ、ｚと表記している。

【0015】

＜音響装置＞
図１に示すように音響装置１００は、複数のマイク２００、制御部３００、および、パッケージ４００を有する。複数のマイク２００と制御部３００は電気的に接続されている。複数のマイク２００と制御部３００がパッケージ４００に設けられている。

【0016】

複数のマイク２００それぞれは図２に示すような指向性を有している。指向性とは音源方向に対するマイク２００の感度を極座標表示したもののことである。なお図１においては複数のマイク２００それぞれの周りに、複数のマイク２００それぞれに対応する指向性を破線で示している。

【0017】

外部空間で空気の振動（音）が発生すると、その振動が音響圧力として複数のマイク２００に作用する。複数のマイク２００はその音響圧力に応じた電気信号を制御部３００に出力する。

【0018】

本実施形態で言えば、複数のマイク２００それぞれは音源１０００から生じる音声１１００に応じた電気信号を制御部３００に出力する。なお、複数のマイク２００から制御部３００に入力される電気信号を以下、信号５００と示す。このようにして音源１０００から生じる音声１１００が信号５００として制御部３００に入力される。

【0019】

＜パッケージ＞
図１に音響装置１００をｚ方向から見た平面図を示す。パッケージ４００は略三角柱を成している。パッケージ４００は、斜辺がある特定の方向Ａと方向Ｂそれぞれに対向する態様で、例えば車両のインストルメントパネルに設けられている。ここでの方向Ａは例えば運転席であり、方向Ｂは例えば助手席である。

【0020】

＜マイク＞
複数のマイク２００は第１マイク２１０と第２マイク２２０を有している。パッケージ４００における２つの斜面の一方に第１マイク２１０が配置されている。パッケージ４００における２つの斜面の他方に第２マイク２２０が配置されている。

【0021】

図１に示すように第１マイク２１０と第２マイク２２０はｘ方向に離間して並んでいる。本実施形態では、第１マイク２１０と第２マイク２２０は、第１マイク２１０と第２マイク２２０の中心を通る中心面１１に対して対称になるように配置されている。

【0022】

そして中心面１１と第１マイク２１０との成す角がφ１を成すように第１マイク２１０がパッケージ４００の斜面の一方に設けられている。同様に中心面１１と第２マイク２２０と成す角がφ２を成すように第２マイク２２０がパッケージ４００の斜面の他方に設けられている。なお、角φ１と角φ２を併せた角度φが所定角度に相当する。本実施形態では角φ１と角φ２が等しい形態について説明するが、角φ１と角φ２は異なっていてもよい。

【0023】

また本実施形態では第１マイク２１０と第２マイク２２０それぞれは単体として同等の指向性を有している。なお、第１マイク２１０の指向性と第２マイク２２０の指向性は異なっていてもよい。

【0024】

本実施形態では図１に示すように第１マイク２１０と第２マイク２２０がパッケージ４００における２つの斜辺の一方と他方に設けられることで、第１マイク２１０と第２マイク２２０が異なる指向性を有するようになっている。

【0025】

＜制御部＞
図１に示すように制御部３００がパッケージ４００に搭載されている。なお、図面においては便宜的に制御部３００がパッケージ４００の中央に搭載される形態を示したが、制御部３００のパッケージ４００への搭載位置は限定されない。

【0026】

また図３に示すように制御部３００は演算部３１０、記憶部３２０、および、推定部３３０有する。

【0027】

＜演算部＞
演算部３１０は第１マイク２１０に入力された音声１１００に基づく信号５００と第２マイク２２０に入力された音声１１００に基づく信号５００から物理量を演算する機能を有している。以下説明を簡便とするために第１マイク２１０に入力された音声１１００に基づく信号５００を第１信号５１０と示す。第２マイク２２０に入力された音声１１００に基づく信号５００を第２信号５２０と示す。以下必要に応じて適宜第１信号５１０と第２信号５２０を区別なく信号５００と示す。

【0028】

図４の上段に第１信号５１０を表す波形を示している。図４の下段に第２信号５２０を表す波形を示している。演算部３１０は閾値以上となる信号５００に対して下記に示す演算を行うようになっている。

【0029】

演算部３１０は物理量として第１信号５１０の振幅Ａと第２信号５２０の振幅Ｂとの振幅比Ｒを演算する。振幅Ａとは図４に示すように強度が０となる基準から正方向で最大強度となるまでの変位量のことである。振幅Ｂとは図４に示すように強度が０となる基準から正方向で最大強度となるまでの変位量のことである。なお、振幅Ａおよび振幅Ｂに強度が０となる基準から負方向へ最大強度となるまでの変位量を適用してもよい。

【0030】

本実施形態では図４に示すように第１信号５１０の振幅Ａを第２信号５２０の振幅Ｂで除することで振幅比Ｒを演算している。なお、第２信号５２０の振幅Ｂを第１信号５１０の振幅Ａで除することで振幅比Ｒを演算してもよい。

【0031】

また第１信号５１０の振幅Ａと第２信号５２０の振幅Ｂの詳細な定義は演算方法の仕方によって異なるために振幅比Ｒの具体的な演算方法を説明する際に合わせて説明する。

【0032】

演算方法としては例えば２つの方法が考えられる。１つは閾値以上となる信号５００のうち最も大きい振幅同士を比較することで振幅比Ｒを演算する方法である。上記したように図４で言えば第１信号５１０の振幅Ａを第２信号５２０の振幅Ｂで除することで振幅比Ｒを演算している。

【0033】

別の１つは図５に示すように第１信号５１０と第２信号５２０の相互相関関数を求め、相関が最も大きくなる時間シフト量において振幅比Ｒを演算する方法である。具体的には相互相関が最も大きくなる時点から同じだけ時間経過した時点での振幅同士を比較することで振幅比Ｒを演算する。図５で言えば第１信号５１０の振幅Ｃを第２信号５２０の振幅Ｄで除することで振幅比Ｒを演算している。

【0034】

なお、振幅比Ｒを演算する方法として上記した２つの方法のうち演算部３１０はどちらの方法、もしくは別の方法を用いていてもよい。相互相関関数については後で説明する。

【0035】

＜記憶部＞
記憶部３２０は音源方向を推定するためのデータを有している。なお、以下説明を簡便とするために第１マイク２１０と第２マイク２２０を必要に応じて適宜区別なくマイク２００と示している。

【0036】

音源方向を示すパラメータとしては音源方向角θがある。本実施例における音源方向角θとは、音源１０００からマイク２００へと向かう音の方向と、マイク２００の中心を通りｙ軸に沿う基準面１０と、が成す角のことである。なお、音源方向角θは角度に相当する。

【0037】

本実施形態における基準面１０とは、複数のマイク２００それぞれに入る信号５００の振幅が等しく、遅延時間が発生しなくなる中心面１１をマイク２００に向かって平行移動させた面のことである。

【0038】

なお、本実施形態では中心面１１と第１マイク２１０との成す角φ１と音源方向角θが等しくなっている。中心面１１と第２マイク２２０との成す角φ２と音源方向角θが等しくなっている。なお、角φ１と角φ２と音源方向角θは等しくなっていなくても良い。

【0039】

音源方向角θを推定するデータとして、記憶部３２０は図６に示すような振幅比Ｒと音源方向角θとの対応関係を示す対応関係情報である第１データ６１０を有する。

【0040】

第１データ６１０は図６に示すように連続する関数である。なお、第１データ６１０は連続する関数でなくてもよい。第１データ６１０は離散するデータテーブルであってもよい。

【0041】

また演算部３１０は振幅比Ｒを想定される最大の振幅比Ｒで除して規格化し、第１データ６１０に規格化された振幅比Ｒと音源方向角θとの対応関係が記憶されていてもよい。

【0042】

＜推定部＞
推定部３３０は第１データ６１０に基づいて振幅比Ｒから音源方向角θを推定する機能を有する。

【0043】

＜振幅比による音源方向推定＞
以下、制御部３００のフローチャートを以下に示す。なお、以下各ステップを演算部３１０～推定部３３０の各機能部の機能として説明するが、制御部３００が演算部３１０～推定部３３０を備えるために各ステップを制御部３００が行うものとしてみなしてもよい。

【0044】

図７に示すように第１マイク２１０と第２マイク２２０から第１信号５１０と第２信号５２０が演算部３１０に送られると、ステップＳ７１０で演算部３１０によって信号５００を取得する処理が行われる。

【0045】

ステップＳ７１０で演算部３１０によって信号５００を取得する処理が行われると、次にステップＳ７２０で演算部３１０によって第１信号５１０の振幅と第２信号５２０の振幅との振幅比Ｒを演算する処理が行われる。

【0046】

ステップＳ７２０で演算部３１０によって振幅比Ｒの演算処理が行われると、次にステップＳ７３０で推定部３３０によって音源方向角θの推定が行われる。音源方向角θの推定方法としては、記憶部３２０に記憶された第１データ６１０に基づいて、推定部３３０が振幅比Ｒに対応する音源方向角θを読み取ることで音源方向を推定している。

【0047】

＜作用効果＞
これまでに説明したように、第１データ６１０に基づいて、推定部３３０が振幅比Ｒに対応する音源方向角θを読み取ることで音源方向を推定している。また上記したように第１データ６１０は連続する関数になっている。そのために音響装置１００は音源方向を精度良く推定することが可能になっている。

【0048】

これまでに説明したように、第１マイク２１０と第２マイク２２０それぞれは単体として同等の指向性を有している。そして第１マイク２１０と第２マイク２２０がパッケージ４００における２つの斜辺側の部位の一方と他方に設けられることで、第１マイク２１０と第２マイク２２０がそれぞれ異なる指向性を有するようになっている。これによれば、マイク２００の種類の増大が抑制される。

【0049】

（第２実施形態）
第１実施形態では音響装置１００が振幅比Ｒと第１データ６１０に基づいて音源方向を推定する形態について説明した。しかしながら、音響装置１００が後述の遅延時間τ、第１データ６１０の変化量、および、後述する第２データ６２０の変化量に基づいて音源方向を推定してもよい。以下に第２実施形態の詳細について説明する。

【0050】

＜遅延時間＞
演算部３１０は物理量としてこれまでに説明した振幅比Ｒの他に、信号５００間の遅延時間τを演算する。信号５００間の遅延時間τとは、第１マイク２１０と第２マイク２２０の音源１０００までの距離の差に基づき発生する信号取得時間の差のことである。以下に遅延時間τの演算方法を具体的に説明する。

【0051】

演算方法としては例えば２つの方法が考えられる。１つは図８に示した最も大きい振幅となる時の第１信号５１０の時刻Ｔ１と第２信号５２０時刻Ｔ２との差を演算する方法である。

【0052】

別の１つは図９に示すように第１信号５１０と第２信号５２０の相互相関関数を求め、相互相関が最も大きくなる時間シフト量を遅延時間τとして演算する方法である。なお、遅延時間τを演算する方法として演算部３１０はどちらの方法、もしくは別の方法を用いていてもよい。

【0053】

また演算部３１０は演算後の遅延時間τを想定される最大の遅延時間τで除して規格化する。後述する第２データ６２０には規格化された遅延時間τと音源方向角θとの対応関係を示す対応関係情報が記憶されている。

【0054】

＜相互相関関数＞
ある信号関数ｘ（ｔ）に対して別の信号関数ｙ（ｔ）が時間τだけずれた時の相互相関関数φ_ｘｙ（τ）は、以下数１のように示すことができる

【0055】

【数1】

本実施形態において、信号関数ｘ（ｔ）を第２信号５２０とみなし、信号関数ｙ（ｔ）を第１信号５１０とみなすと、時間シフト量が遅延時間τとなるときに第１信号５１０と第２信号５２０の重なりが最も大きくなっている。

【0056】

なお、あるサンプリング周期でサンプリングされた離散値に対しては以下に示すような相互相関関数φ_ｘｙ（ｊ）となる。例えば全部でＭ個の区間においてｊ個だけずれた時の相互相関関数φ_ｘｙ（ｊ）は、以下数２のように示すことができる。

【0057】

【数2】

ｘ（ｉ）とｙ（ｉ＋ｊ）が同一の音声信号である場合には、ｊを遅延時間τとみなすことができる。

【0058】

＜第２データ＞
記憶部３２０はこれまでに説明した振幅比Ｒと音源方向角θとの対応関係を示す第１データ６１０の他に、図１０に示すような遅延時間τと音源方向角θとの対応関係を示す第２データ６２０を有している。第１データ６１０には規格化された振幅比Ｒと音源方向角θとの対応関係が記憶されている。第２データ６２０には規格化された遅延時間τと音源方向角θとの対応関係が記憶されている。なお、以降規格化された振幅比Ｒと規格化された遅延時間τを単に振幅比Ｒと遅延時間τと示す。

【0059】

＜第３データと第４データ＞
さらに記憶部３２０は図１１に示すように単位振幅比あたりの音源方向角θの変化量の推移を示す第３データ６３０と、単位遅延時間あたりの音源方向角θの変化量の推移を示す第４データ６４０を記憶している。以下、単位振幅比あたりの音源方向角θの変化量を第１変化量と示す。単位遅延時間あたりの音源方向角θの変化量を第２変化量と示す。

【0060】

言い換えれば第３データ６１１に振幅比Ｒと第１変化量の対応関係が記憶されている。第４データ６１２に遅延時間τと第２変化量の対応関係が記憶されている。なお図１１においては振幅比Ｒと遅延時間τを入力値として示している。

【0061】

なお、第３データ６１１は第１データ６１０を振幅比Ｒで微分した関数である。第４データ６２１は第２データ６２０を遅延時間τで微分した関数である。

【0062】

＜選択と推定＞
推定部３３０はこれまでに説明した第１データ６１０に基づいて振幅比Ｒから音源方向角θを推定する機能の他に、第２データ６２０に基づいて遅延時間τから音源方向角θを推定する機能を有する。

【0063】

さらに推定部３３０は第１変化量と第２変化量のうちの変化量の少ない方を選択する。そして推定部３３０は選択した変化量の小さい方の微分前の元データから音源方向角θを推定する機能を有している。

【0064】

なお、第３データ６１１の元データとは第１データ６１０のことを示している。第４データ６２１の元データとは第２データ６２０のことを示している。

【0065】

＜振幅比または遅延時間による音源方向推定＞
図１２に示すように第１マイク２１０と第２マイク２２０から第１信号５１０と第２信号５２０が演算部３１０に送られると、ステップＳ８１０で演算部３１０によって信号５００を取得する処理が行われる。

【0066】

ステップＳ８１０で演算部３１０によって信号５００を取得する処理が行われると、次にステップＳ８２０で演算部３１０によって振幅比Ｒを演算する処理が行われる。

【0067】

次にステップＳ８３０で演算部３１０によって遅延時間τを演算する演算処理が行われる。なお、ステップＳ８２０とステップＳ８３０は同時に行われても良い。ステップＳ８２０とステップＳ８３０の順番が逆になっていてもよい。

【0068】

ステップＳ８４０で入力値として振幅比Ｒが推定部３３０に入力される。そして推定部３３０が記憶部３２０に記憶された第３データ６３０に基づいて振幅比Ｒに対応する第１変化量を読み取る。

【0069】

ステップＳ８５０で入力値として遅延時間τが推定部３３０に入力される。そして推定部３３０が記憶部３２０に記憶された第４データ６４０に基づいて遅延時間τに対応する第２変化量を読み取る。

【0070】

なお、ステップＳ８４０とステップＳ８５０は同時に行われても良い。ステップＳ８４０とステップＳ８５０の順番が逆になっていてもよい。

【0071】

その後、ステップＳ８６０で推定部３３０は第１変化量と第２変化量を比較する。そしてステップＳ８７０で推定部３３０は第１変化量と第２変化量のうちの変化量の小さい方を選択する。

【0072】

ステップＳ８８０で推定部３３０は第１変化量と第２変化量のうちの小さい方の元データに基づいて音源方向角θを推定する。

【0073】

これによれば第１データ６１０と第２データ６２０から精度良く音源方向を推定できるようになっている。推定される音源方向のずれが小さくなりやすくなっている。

【0074】

（第３実施形態）
他にも音響装置１００は指示部３４０と除去部３５０を有していてもよい。指示部３４０と除去部３５０について以下に説明する。

【0075】

指示部３４０には、例えばマイク２００に入力される信号５００のうち運転席以外から入力される信号５００を取り除く指示が記憶されている。運転席以外から入力される信号５００としては例えば助手席から入力される信号５００などがある。

【0076】

除去部３５０は指示部３４０の指示に基づいてマイク２００に入力された信号５００のうちの特定方向から入力された信号５００を取り除く機能を有している。除去部３５０は複数のマイク２００に入力された特定方向からの信号５００同士を演算することで特定方向の信号５００を除去している。詳細については後で説明する。

【0077】

図１３に示すように運転席側の音源１０００と助手席側の音源２０００からそれぞれ音声１１００、２１００が発されると、第１マイク２１０と第２マイク２２０それぞれに音声１１００、２１００に基づく第１信号５１０と第２信号５２０が入力される。ここで示す音声１１００、２１００とは運転席側の音源１０００から発される音声１１００と助手席側の音源２０００から発される音声２１００のことである。なお、運転席側の音源１０００から発される音声１１００としては例えば運転者の発話などがある。助手席側の音源２０００から発される音声２１００としては例えば助手席側の同乗者の発話などがある。

【0078】

図１４に示すように音響装置１００は、これまでに説明したフローチャートに沿って複数の方向から入力された信号５００それぞれの音源方向を推定する。これによって演算部３１０は例えば運転席側と助手席側それぞれに音源１０００、２０００があると推定する。

【0079】

以下、説明を簡便とするために第１信号５１０に含まれる運転席側の信号５００を第１運転席側信号５１１と示す。第１信号５１０に含まれる助手席側の信号５００を第１助手席側信号５１２と示す。第２信号５２０に含まれる運転席側の信号５００を第２運転席側信号５２１と示す。第２信号５２０に含まれる助手席側の信号５００を第２助手席側信号５２２と示す。

【0080】

また図１５に示すように第２運転席側信号５２１は第１運転席側信号５１１よりも遅延時間τだけ遅れて演算部３１０に入力される。第１助手席側信号５１２は第２助手席側信号５２２よりも遅延時間τだけ遅れて演算部３１０に入力される。

【0081】

第２運転席側信号５２１の振幅は第１運転席側信号５１１の振幅よりも小さくなっている。第１助手席側信号５１２の振幅は、第２助手席側信号５２２の振幅よりも小さくなっている。

【0082】

上記した指示部３４０に助手席から入力される信号５００を取り除く指示が記憶されている場合、除去部３５０は第１助手席側信号５１２と第２助手席側信号５２２の振幅比Ｒと遅延時間τを演算する。

【0083】

なお、振幅比Ｒは第１助手席側信号５１２の振幅Ｅを第２助手席側信号５２２の振幅Ｆで除することで得られる。振幅Ｅと振幅Ｆそれぞれは強度が０となる基準から負方向へ最大強度となるまでの変位量と強度が０となる基準から正方向へ最大強度となるまでの変位量の和で示される。振幅Ｅと振幅Ｆの求め方についてはこれに限定されない。

【0084】

そして図１６に示すように除去部３５０は第２助手席側信号５２２を遅延時間τだけずらし、さらに第２助手席側信号５２２の振幅Ｆに振幅比Ｒを乗する。その後、除去部３５０は第１助手席側信号５１２と第２助手席側信号５２２との差分を取る。これによって除去部３５０は信号５００から第１助手席側信号５１２と第２助手席側信号５２２を取り除くことができるようになっている。

【0085】

そして図１４に示すように助手席側からの信号５００の取り除かれた信号５００が外部に出力されるようになっている。言い換えれば運転席側からの信号５００が外部に出力される。運転席側からの信号５００が明瞭に外部に出力される。出力先としては音声認識システムなどがある。

【0086】

音声認識システムとは例えば運転者が音声１１００によって車両のアクセサリ等を操作できるシステムのことである。これによって運転者はハンドルを握りながら音声１１００でアクセサリ等を操作できるようになっている。アクセサリとしてはナビゲーションシステムやエアーコンディショナーなどが挙げられる。音響装置１００によって運転席側からの信号５００が明瞭に出力されるために音声認識システムで音声１１００が正確に認識することができるようになっている。

【0087】

（第４実施形態）
より確実に音源方向を推定する方法としては図１７に示すように、ある時間幅（Ｔ）に対して音源方向角θをプロットし、ある一定の角度範囲以内に複数プロットされた場合に、その方角に音源１０００があると推定する方法などがある。この方法は制御部３００で行われていれば良い。

【0088】

（第１変形例）
これまでに説明した音響装置１００では、パッケージ４００の斜辺側の一方と他方に、単体として指向性の同等な第１マイク２１０と第２マイク２２０が１つずつ設けられていた。そして第１マイク２１０と第２マイク２２０がパッケージ４００における２つの斜辺側の部位の一方と他方に設けられることで、第１マイク２１０と第２マイク２２０がそれぞれ異なる指向性を有するようになっていた。

【0089】

しかしながら図１８に示すようにパッケージ４００の斜辺側の一方に第１マイク２１０の他に第３マイク２３０が設けられていても良い。制御部３００の斜辺側の部位の他方に第２マイク２２０の他に第４マイク２４０が設けられていても良い。中心面１１と第３マイク２３０との成す角がφ３を成すように第３マイク２３０がパッケージ４００の斜面の一方に設けられていてもよい。同様に中心面１１と第４マイク２４０との成す角がφ４を成すように第４マイク２４０がパッケージ４００の斜面の他方に設けられていてもよい。

【0090】

その場合、単体として第１マイク２１０と第３マイク２３０の指向性が異なっていてもよい。第２マイク２２０と第４マイク２４０の指向性が異なっていてもよい。これによれば第１マイク２１０～第４マイク２４０の任意の２つによって音源方向を推定することができるようになっている。

【0091】

またこのようにマイク２００が２つ以上パッケージに設けられる場合には例えば信号５００の入力され始めの早い２つに基づいて音源方向が推定されていてもよい。なお、記憶部３２０には第１マイク２１０～第４マイク２４０のどの任意の２つに対しても対応するデータが記憶されている。

【0092】

また他にも図示しないが、パッケージ４００の斜辺側の一方に３つ以上のマイク２００が設けられていても良い。パッケージ４００の斜辺側の部位の他方に３つ以上のマイク２００が設けられていても良い。

【0093】

（第２変形例）
図１９に示すように第１マイク２１０単体と第２マイク２２０単体の指向性が異なっていても良い。その場合パッケージ４００が略三角柱になっていなくてもよい。第２変形例においてもこれまでに説明した方法によって音源方向を推定することができるようになっている。

【0094】

（第３変形例）
図２０に示すように記憶部３２０は複数の第１データ６１０を有していても良い。具体的には記憶部３２０が第１マイク２１０と第２マイク２２０の指向性に依存した複数の第１データ６１０を有していても良い。その場合推定部３３０が複数の第１データ６１０の中から対応する１つを読み取ることで音源方向を推定する。なお、同様にして記憶部３２０は指向性に依存した複数の第２データ６２０と複数の第３データ６３０と複数の第４データ６４０を有していても良い。

【0095】

（第４変形例）
第１実施形態において振幅比Ｒから音源方向を推定する方法について説明したが、第１実施形態において遅延時間τから音源方向を推定してもよい。

【0096】

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範ちゅうや思想範囲に入るものである。

【符号の説明】

【0097】

２１０…第１マイク、２２０…第２マイク、２３０…第３マイク、２４０…第４マイク、３１０…演算部、３２０…記憶部、３３０…推定部、３４０…指示部、３５０…除去部、４００…パッケージ、５００…信号、６１０…第１データ、６２０…第２データ、６３０…第３データ、６４０…第４データ、１０００…音源、２０００…音源、θ…音源方向角、Ｒ…振幅比

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】