聲音信號處理設備的製作方法

2023-05-03 20:52:56

專利名稱：聲音信號處理設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據目標裝置的姿態從聲音信號的一個處理切換到另一個處理的聲音信號處理設備。
背景技術：
已經提出了進行諸如聲音採集或聲音發射之類的各種聲音信號處理的多種裝置。 在這些裝置之中，存在一種具有聲音發射和採集功能的聲音通信裝置，其對目標裝置側的聲音進行採集，將採集的聲音傳輸到對方裝置，並從該對方裝置發射聲音信號。上述聲音通信裝置的一個示例是具有主體和接收器的固定電話。並且，該主體包括聲音採集麥克風和聲音發射揚聲器，並且能夠以免提方式進行通話。但是，在這些裝置中，當在通話(聲音通信)期間主體或接收器發生移動或者與其它物體碰撞時，就會採集到由於移動或碰撞而產生的噪聲，並且將噪聲傳輸到對方裝置。作為上述問題的一個解決方案，專利文獻1公開了這樣一種技術，其中，在具有主體和接收器的固定電話中，主體對接收器被放回主體時產生的撞擊進行檢測，並進行靜音處理以便不傳輸撞擊聲音。現有技術專利文獻專利文獻1 日本專利No. 4125815

發明內容
本發明要解決的問題然而，在專利文獻1的技術中，接收器放回主體時的撞擊是由與具有麥克風的接收器不同的所述主體來檢測的，提供了兩個包括接收器和主體的部件，因而除非這些部件以給定強度互相碰撞，否則不能保證實現靜音處理。由於此原因，該技術不適用於其中將操作部分和聲音採集麥克風集中布置在單個主體中的一體式聲音通信裝置。順便地說，上述一體式聲音通信裝置中的一種根據主體的姿態來改變操作模式。 在該聲音通信裝置中，主體必須有意地移動，並且主體根據移動情況而產生撞擊。而且，當聲音通信裝置尺寸較小時，主體可能由於來自外界的意外接觸而移動或掉落。由於該原因， 這種類型的聲音通信裝置必須由其自身來檢測其姿態和移動的變化，並進行靜音處理。因此，本發明的一個目的是實現一種能夠由其自身檢測其姿態或移動的變化以在場合需要時對聲音採集信號執行靜音處理的聲音通信裝置。解決問題的手段根據本發明，提供了一種聲音信號處理設備，包括聲音採集器，構造為從環境採集聲音，並構造為產生聲音採集信號；信號控制器，構造為基於所述聲音採集信號產生聲音信號；外殼；檢測器，構造為檢測所述外殼的姿態；和選擇器，構造為基於所檢測到的姿態輸出聲音信號和無聲信號中的一個。
所述檢測器可以包括構造為對彼此正交的三個方向上的加速度進行測量的加速度傳感器。如果當所述外殼處於基本姿態時所述加速度傳感器在垂直方向上的輸出電平與當所述外殼未處於基本姿態時所述加速度傳感器在對應於基本姿態下的垂直方向的方向上的輸出電平之間的差低於給定電平，則所述選擇器可以輸出所述聲音信號，並且如果所述差為給定電平或更高電平，則所述選擇器可以輸出所述無聲信號。如果所述加速度傳感器的輸出電平的時間變化率低於給定水平，則所述選擇器可以輸出所述聲音信號，並且如果所述時間變化率為給定水平或更高水平，則所述選擇器可以輸出所述無聲信號。所述選擇器可以以給定定時間隔對選擇聲音信號的輸出進行確定，並且，如果在選擇了無聲信號的輸出之後，對選擇不輸出無聲信號的確定持續了給定時間段，則所述選擇器可以輸出所述聲音信號。所述檢測器可以檢測所述外殼的運動。當所述外殼處於第一姿態時，所述檢測器輸出第一方向上的第一輸出電平。當所述外殼處於不是第一姿態的第二姿態時，所述檢測器輸出第二方向上的第二輸出電平，並且所述第二方向對應於當所述外殼處於第一姿態時的所述第一方向。如果所述第一輸出電平與所述第二輸出電平之間的差低於給定電平，則所述選擇器可以輸出所述聲音信號，而如果所述差為給定電平或更高電平，則所述選擇器可以輸出所述無聲信號。如果所述檢測器的輸出電平的時間變化率低於給定水平，則所述選擇器可以輸出所述聲音信號，而如果所述時間變化率為所述給定水平或更高，則所述選擇器可以輸出所述無聲信號。


圖1(A)、圖1(B)、圖I(C)和圖I(D)是圖示出根據本發明一個實施例的聲音發射和採集裝置的外觀的示圖。圖2是圖示出根據本發明實施例的聲音發射和採集裝置的電路框圖。圖3(A)和圖3(B)是圖示出根據本發明實施例的聲音發射和採集裝置的使用的示圖。圖4(A)、圖4(B)和圖4(C)是圖示出根據本發明實施例的聲音發射和採集裝置的姿態檢測原理的示圖。圖5是在根據本發明實施例的聲音發射和採集裝置中的靜音處理的流程圖。圖6是在根據本發明實施例的聲音發射和採集裝置中的靜音處理的流程圖。
具體實施例方式將參照附圖描述根據本發明一個實施例的聲音發射和採集裝置。在該實施例中， 將以發射和採集聲音的聲音發射和採集裝置1作為聲音信號處理設備的例子進行說明。圖1 (A)是圖示出根據本實施例的聲音發射和採集裝置1的外觀的透視圖，圖1 (B) 是聲音發射和採集裝置ι的主視圖。圖1(c)是聲音發射和採集裝置1的頂視圖，圖I(D) 是從聲音發射和採集裝置1右面2R側看去的其側視圖。圖2是圖示出根據本實施例的聲音發射和採集裝置1的電路框圖。圖3(A)和圖3(B)是圖示出根據本實施例的聲音發射和採集裝置1的使用的示圖。圖3(A)是作為基本姿態的垂直姿態的外觀透視圖，圖3(B)是水平姿態的外觀透視圖。圖4(A)、圖4(B)和圖4(C)是圖示出根據本實施例的聲音發射和採集裝置1的姿態檢測原理的示圖。圖5和圖6是在根據本實施例的聲音發射和採集裝置 1中的靜音處理的流程圖。聲音發射和採集裝置1包括立方體的外殼2。外殼2包括兩個揚聲器SPl和SP2 以及三個麥克風MIC1、MIC2和MIC3，如圖I(A)至圖I(D)所示。而且，外殼2內部包括加速度傳感器11，用於檢測三個正交軸線(Sx、Sy、Sz)方向上的加速度 、 、和az。另外，儘管在圖KA)至圖I(D)中沒有示出，但外殼2內部還包括用於實現圖2所示電路的電路模塊。兩個揚聲器SPl和SP2沿縱向布置在外殼2的正面2F中。在該情況下，將揚聲器 SPl和SP2安裝為使得與外殼2的正面2F正交的方向與聲音發射的中心方向匹配。每一個都具有單指向性的多個麥克風MIC1、MIC2和MIC3布置在外殼2的頂面2U 上。將麥克風MIC1、MIC2和MIC3布置為使得其振動表面(聲音接收表面)與頂面2U正交。將麥克風MIC1、MIC2和MIC3布置為使得各個振動表面面向麥克風MIC1、MIC2和MIC3 所包圍的內部區域。通過每一個都由樹脂之類製成的剛性體所形成的各個麥克風支撐框3來固定這些麥克風MIC1、MIC2和MIC3彼此的相對位置。然後通過各個麥克風框支撐部件4將麥克風支撐框3固定到外殼2的頂面2U。另外，將麥克風MIC1、MIC2和MIC3布置為使得由振動表面彼此形成的夾角的每一個都成為120°，並且將這些麥克風布置為使得各振動表面儘可能地相互接近。結果，麥克風MICl的聲音採集靈敏度最大的方向Dml (最大聲音採集靈敏度方向)、麥克風MIC2的聲音採集靈敏度最大的最大聲音採集靈敏度方向Dm2、和麥克風MIC3的聲音採集靈敏度最大的最大聲音採集靈敏度方向Dm3被設置為在由各麥克風包圍的內部區域的中心處彼此相交。在該情況下，將麥克風MICl、MIC2和MIC3安裝為使得麥克風MIC3的最大聲音採集靈敏度方向Dm3與揚聲器SPl和SP2的聲音發射中心方向Dhl和Dh2(即與外殼2的正面2F 正交的方向)匹配。採用上述構造，麥克風MIC3以這樣的單指向性來採集聲音其中外殼2的正面2F 與最大聲音採集靈敏度方向Dm3匹配。麥克風MICl以這樣的單指向性來採集聲音其中從頂面2U看去時，相對於最大聲音採集靈敏度方向Dm3逆時針地形成120°的方向與最大聲音採集靈敏度方向Dml匹配。S卩，麥克風MICl以外殼2的左後方(其為外殼2的左面2L 側的背面2B側)為最大靈敏度來採集聲音。另外，麥克風MIC2以這樣的單指向性來採集聲音其中從頂面2U看去時，相對於最大聲音採集靈敏度方向Dm3順時針地形成120°的方向與最大聲音採集靈敏度方向Dm2匹配。即，麥克風MIC2以外殼2的右後方(其為外殼 2的右面2R側的背面2B側)為最大靈敏度來採集聲音。通過使用具有如此設置最大聲音採集靈敏度方向Dml、Dm2和Dm3的位置關係的單指向性的麥克風MIC1、MIC2和MIC3，可以從聲音發射和採集裝置1的所有方向採集聲音。聲音發射和採集裝置1可以例如以如下狀態來放置在桌子上其中如此配備了揚聲器SPl和SP2以及麥克風MIC1、MIC2和MIC3的外殼2被安裝為使得頂面2U面向垂直向
5上方向並且底面2D面向垂直向下方向以作為基本姿態，如圖I(A)至圖I(D)所示。加速度傳感器11是能夠檢測如圖4(A)至圖4(C)所示的相互正交的方向、Sy 方向和&方向上的加速度ax、ay、和~的傳感器元件。以Sy方向平行於基本姿態中的垂直方向(正視圖中的縱向)、&c方向平行於基本姿態中的寬度方向(正視圖中的橫向方向)、 以及&方向平行於基本姿態中的深度方向的方式，來將加速度傳感器11固定到外殼2。在該情況下，加速度傳感器11位於外殼2內的靠近頂面2U的給定位置處。加速度傳感器11 的安裝位置不限於如圖I(A)至圖I(D)所示的位置。接下來將參照附圖描述根據本實施例的聲音發射和採集裝置1的電路構造。在聲音發射和採集裝置1的外殼2內部配備了電路模塊。該電路模塊包括圖2中所示的除麥克風MIC1、MIC2和MIC3以及揚聲器SPl和SP2以外的控制器10、存儲器12、聲音採集控制器13、靜音控制器14、聲音發射控制器15、I/F(接口單元)16、和連接這些功能單元的電路。這些電路全部由控制器10控制。如上所述的加速度傳感器11以給定的時間間隔來根據外殼2的姿態檢測三個加速度ax、 、和az，並將加速度ax、 、和~輸出至控制器10。控制器10根據從加速度傳感器11輸入的加速度ax、ay、和~來檢測外殼2的姿態或移動狀態，並且使靜音控制器14進行靜音控制。控制器10參考外殼2的作為基本姿態的垂直姿態來檢測加速度ax、ay、和~相對於垂直方向的傾斜角度Θ。傾斜角度θ的檢測如下執行。如圖4㈧所示，在基本姿態的情況下，在加速度傳感器11中，僅僅加速度ay為實質上不為「0」的給定值，而加速度 和~實質為「0」。另一方面，如圖4(B)所示，當外殼2 相對於基本姿態從垂直方向傾斜給定角度θ時，加速度\保持實質為「0」，但是加速度\ 根據傾斜角度θ而增加到實質不為「0」的給定水平，並且加速度 儘管實質不為「0」，但其根據傾斜角度θ而減小。控制器10彙編這些加速度ax、ay、az與傾斜角度θ之間關係(例如，在基本姿態中的垂直方向上的加速度 與傾斜角度θ之間的關係)的資料庫，並預先在存儲器12中存儲該資料庫。然後，控制器10基於獲取的加速度ax、ay、az參考存儲器12中存儲的資料庫來計算傾斜角度Θ。如果傾斜角度θ是給定值或更高值，則控制器10使靜音控制器14 進行靜音控制。在利用傾斜角度θ進行靜音控制的同時，控制器10還檢測外殼2的快速移動。快速移動的檢測如下執行。如圖4(A)所示，當外殼2在基本姿態中沒有移動時，在加速度傳感器11中，僅僅加速度 為實質上不為「0」的給定值，而加速度 和~實質為「0」。另一方面，如圖4(C) 所示，當外殼2在保持基本姿態的同時(並且在更廣泛的意義上而言，在傾斜角度θ小於用於靜音控制的給定角度的同時)在坐標的+方向上以及在&坐標的+方向上快速移動時，加速度 幾乎不變，而加速度\和\根據移動速度快速變為實質不為「0」的值。控制器10將順序輸入的加速度ax、ay和~存儲在存儲器12中達給定周期，並且還將加速度ax、ay和\的時間變化率的閾值存儲在存儲器12中。然後，控制器10在每次控制器10獲取加速度ax、ay和\時讀取之前的加速度ax、ay和az，計算加速度的時間變化率a,x、a.y和，並且確定各時間變化率是否為各自的閾值或者更高值。
如果加速度ax、ay和az的時間變化率&Δχ、a.y和 Δζ為閾值或更高值，則控制器 10使靜音控制器14進行靜音控制。控制器10以給定定時間隔連續進行靜音控制，除非在已經進行一次靜音控制之後用於進行靜音控制的條件持續了給定時間長度，才取消靜音控制。於是，當控制器10檢測到已從加速度傳感器11輸入的ax、ay和az在相對長的特定時間內或更長時間內沒有動態改變時，控制器10基於這些靜態ax、ay和az的水平關係 (level relationship)來確定外殼是基本姿態還是水平姿態。例如，在如圖1 (A)至圖I(D) 以及圖3(A)所示的作為基本姿態的垂直姿態的情況下，加速度ay為實質上不為「0」的給定值，但加速度ax和az實質為「0」。因此，如果控制器10檢測到這些加速度的關係持續了給定時間，則控制器10確定外殼2處於作為基本姿態的垂直姿態。另一方面，在如圖3(B) 所示的水平姿態的情況下，加速度ax為實質上不為「0」的給定值，但加速度ay和az實質為 「0」。因此，如果控制器10檢測到這些加速度的關係持續了給定時間，則控制器10確定外殼2處於水平姿態。於是，控制器10根據如此檢測到的姿態來命令聲音發射控制器15進行聲音發射控制。麥克風MICl產生符合其自身指向性的聲音採集信號Scl，並將該信號輸出到聲音採集控制器13。麥克風MIC2產生符合其自身指向性的聲音採集信號Sc2，並將該信號輸出到聲音採集控制器13。麥克風MIC3產生符合其自身指向性的聲音採集信號Sc3,並將該信號輸出到聲音採集控制器13。聲音採集控制器13基於聲音採集指向性控制參數來將從各個麥克風MIC1、MIC2 和MIC3輸入的聲音採集信號進行組合，以產生指向性控制聲音採集信號Ss。例如在如圖 3 (A)所示的垂直姿態為基本姿態的情況下採用該處理，聲音採集控制器13產生在外殼2的正面方向上具有高靈敏度的指向性控制聲音採集信號Ss，或者產生在外殼2的整個周圍具有均勻靈敏度的指向性控制聲音採集信號Ss。可以根據所需的聲音採集規範來適當設置指向性控制聲音採集信號Ss的指向性。如此產生的指向性控制聲音採集信號Ss被輸出到靜音控制器14。如果控制器10沒有進行靜音控制，則靜音控制器14將輸入的指向性控制聲音採集信號Ss以其原樣輸出到I/F 16。另一方面，如果控制器10進行靜音控制，則靜音控制器 14不輸出所輸入的指向性控制聲音採集信號Ss。即，如果進行了靜音控制，則靜音控制器 14用作向I/F 16輸出虛擬無聲信號Sm。聲音發射控制器15基於來自控制器10的進行聲音發射控制的命令來根據通過I/ F 16輸入的聲音發射信號Shul和Shu2產生揚聲器聲音信號Shl和Sh2。聲音發射控制器 15將揚聲器聲音信號Shl供給揚聲器SPl，並將揚聲器聲音信號Sh2供給揚聲器SP2。例如， 如果聲音發射控制器15從控制器10接收到用於在基本姿態下的聲音發射控制的命令，則聲音發射控制器15將揚聲器聲音信號Shl和Sh2供給揚聲器SPl和SP2以使得如圖3(A) 所示從揚聲器SPl和SP2同相地發射相同聲音。另一方面，如果聲音發射控制器15從控制器10接收到用於在水平姿態下的聲音發射控制的命令，則聲音發射控制器15將揚聲器聲音信號Shl和Sh2供給揚聲器SPl和SP2以使得如圖3 (B)所示從揚聲器SPl和SP2發射不同聲音(例如，立體聲的L信號和R信號)。揚聲器SPl響應於揚聲器聲音信號Shl而被驅動從而發射聲音，揚聲器SP2響應於揚聲器聲音信號Sh2而被驅動從而發射聲音。採用上述構造，聲音發射和採集裝置1在外殼2實質處在基本姿態下沒有快速移動時給予基本姿態來輸出由麥克風MIC1、MIC2和MIC3採集的聲音採集信號以及指向性控制聲音採集信號Ss，並且可以在外殼2傾斜或快速移動時輸出靜音信號(無聲信號)。結果，能夠防止輸出外殼2傾斜和傾覆時產生的撞擊聲、由於外殼2移動時底面2D與安裝表面之間的摩擦而產生的摩擦聲、和當外殼與物體或人碰撞時產生的撞擊聲。而且，除非在已經進行了一次靜音控制之後用於進行靜音控制的條件持續了給定時間，否則取消靜音控制。結果，以傾斜角度θ或更大角度傾斜的外殼2能夠返回基本姿態，或者在外殼移動已經完成之後能夠再次自動輸出指向性控制聲音採集信號^。接下來將參照圖5和圖6給出上述靜音控制的描述。圖5圖示出針對傾斜的靜音控制的流程，圖6圖示出針對移動的靜音控制的流程。為簡化描述，下文將分別地描述針對傾斜的靜音控制處理和針對加速度改變的靜音控制處理。然而，這些靜音條件是通過邏輯相加來處理的。即，無聲信號Sm持續從靜音控制器14輸出，而同時在這些條件中任一個條件之下都進行靜音控制，並且，如果這兩方面的條件都滿足靜音取消條件，則進行靜音取消處理以輸出指向性控制聲音採集信號Ss。(基於相對垂直方向傾斜角度θ的靜音控制處理)控制器10每隔給定定時間隔(例如每隔20秒)就從加速度傳感器11獲取加速度 、 和~，並且計算相對於垂直方向的傾斜角度θ (SlOl)。在該情況下，控制器10計算傾斜角度θ並累計靜音取消計數值。控制器10將在S106中確定的為閾值或更高值的值設置為靜音取消計數值的初始值。如果控制器10確定相對於垂直方向的傾斜角度θ是傾斜閾值的角度(例如 45° )或更大的角度(S102中的是)，則控制器執行靜音控制處理(S103)。同時，控制器10 重置靜音取消計數值，並啟動計數器計數(S104)。即，除非當時進行了靜音控制，否則控制器10進行靜音控制處理，並且如果當時進行了靜音控制，則控制器10仍繼續靜音控制處理狀態。另一方面，如果控制器10確定相對於垂直方向的傾斜角度θ小於閾值角度(S102 中的否)，則控制器獲取靜音取消計數值(S105)。如果靜音取消計數值達到閾值(S106中的是)，控制器10控制不進行靜音處理。即，如果此時進行了靜音控制處理，則控制器10取消靜音控制處理，並且除非此時進行了靜音控制處理，否則控制器10繼續靜音控制處理的取消狀態(S107)。另一方面，除非靜音取消計數值達到閾值，即除非從最近一次靜音開始經過了給定時間(例如500毫秒)(S106中的否)，否則控制器10仍繼續靜音控制處理。(針對快速移動或傾覆的靜音控制處理)控制器10每隔給定定時間隔(例如每隔20秒)從加速度傳感器11順序地獲取加速度 、ay和ειζ，並且計算加速度 、ay和ειζ的時間變化率aAx、a.y和a,z(S201)。在該情況下，控制器10計算加速度 、 和~的時間變化率a,x、a,y和 ，並累計靜音取消計數值。控制器10將在S206中確定的為閾值或更高值的值設置為靜音取消計數值的初始值。如果控制器10確定加速度 、、和~的時間變化率a,x、a,y和中的任一個為給定閾值或更高值(S202中的是)，則控制器10執行靜音控制處理(S20;3)。同時，控制器10重置靜音取消計數值，並啟動計數器計數(S204)。即，除非此時進行了靜音控制，否則控制器10進行靜音控制處理，並且如果此時進行了靜音控制，則控制器10仍繼續靜音控制處理狀態。另一方面，如果控制器10確定所有加速度ax、ay和az的時間變化率a,x、a,y和
均低於給定閾值(S202中的否)，則控制器10獲取靜音取消計數值(S205)。如果靜音取消計數值達到閾值(S206中的是)，控制器10控制不進行靜音處理。即，如果此時進行了靜音控制處理，則控制器10取消靜音控制處理，並且除非此時進行了靜音控制處理，否則控制器10繼續靜音控制處理的取消狀態(S207)。另一方面，除非靜音取消計數值達到閾值，即除非從最近一次靜音開始經過了給定時間(例如500毫秒)(S206中的否)，否則控制器10仍繼續進行靜音控制處理。採用上述處理，根據本實施例的聲音發射和採集裝置1能夠僅輸出僅對從處於基本姿態下的目標裝置的周圍所採集的目標聲音進行採集的聲音採集信號，而不會輸出當外殼傾斜、快速移動或傾覆時發生的噪聲。更詳細地說，通過使用根據上述實施例的聲音發射和採集裝置的構造，由於在檢測到快速移動或傾覆時進行靜音控制處理，因此不能將快速移動或傾覆的初始聲音靜音， 但是能夠將傾覆的外殼與外殼所處的桌面碰撞時發生的撞擊聲靜音。在這種情形下，如果在靜音控制器14中提供了對聲音採集信號(指向性控制聲音採集信號)進行緩衝的存儲器，並且總是進行將聲音採集信號延遲檢測時間並輸出該聲音採集信號的處理，那麼也能夠將初始發生的聲音靜音。在上面的描述中，將聲音發射和採集裝置作為示例進行了說明。同樣，上述構造還可以應用到僅具有聲音採集功能的聲音採集裝置。此外，在上面的描述中，示出了其中在水平姿態情況下沒有採集聲音(即輸出無聲信號)的示例。然而，即使在水平姿態下也可以採集聲音。在該情況中，控制器10可以命令聲音採集控制器13在水平姿態下與上述聲音發射控制一起進行給定的聲音採集控制。此外，在上面的描述中，將其中外殼朝向側面方向傾斜的情況作為示例進行了說明。類似地，可以使用加速度ax、 和\將靜音控制處理應用於其中外殼朝向正面方向或背面方向的情況。此外，在上面的描述中，將基本姿態中的水平移動的情況作為示例進行了說明。類似地，可以將靜音控制處理應用於包括垂直移動的情況。此外，在上面的描述中，將其中外殼為立方體的情況作為示例進行了說明。然而， 外殼可以形成為其它構造。另外，示出了其中加速度方向與正交於外殼的方向匹配的情況。 然而，本發明不特別限於該構造，此外可以設計成檢測三個不平行的軸線方向上的加速度， 其中在這些軸線方向上可以形成彼此空間獨立的各矢量。此外，在上面的描述中，例示了其中根據基本姿態中的垂直方向上的加速度 與傾斜角度θ之間的關係來確定外殼的傾斜的例子。然而，如果提供了傾斜角度Θ，還可以得到其它加速度，例如加速度\和 ，並且可以根據加速度\和 與傾斜角度θ之間的關係來確定外殼的傾斜。此外，在上面的描述中，示出了其中使用加速度傳感器來檢測外殼的運動、姿態或移動狀態的例子。然而，本發明不限於加速度傳感器，而是可以使用其它能夠檢測外殼的運動、姿態變化和移動狀態的檢測裝置。例如，可以想到機械開關，其布置在外殼的側面外部以在外殼處於垂直姿態(例如圖3 (A))時輸出接通信號，並且在外殼處於水平姿態(例如圖3(B))時輸出斷開信號。該開關可以布置在外殼內部，而不必限制於側面的外部。根據本發明的一個方面，聲音信號處理設備包括聲音採集器、聲音採集信號控制器、姿態檢測器和聲音信號選擇器。聲音採集器採集來自目標設備周圍的聲音，並產生聲音採集信號。聲音採集信號控制器基於聲音採集器的聲音採集信號來產生想要的聲音信號。 姿態檢測器固定到目標設備的外殼，並檢測外殼的姿態。聲音信號選擇器基於檢測到的姿態選擇性地輸出聲音信號或無聲信號。當外殼從基本姿態傾斜或者移動時，通過利用來自姿態檢測器的輸出值發生變化這一事實，來選擇是基於輸出值的變化來輸出基於聲音採集信號的聲音信號，還是替代聲音信號來輸出無聲信號。即，如果存在由外殼傾斜導致的傾覆或移動而引起外殼碰撞某物 (安裝表面或其它安裝體)從而產生撞擊聲的可能，並且撞擊聲包括在聲音採集信號中，那麼不輸出基於該聲音採集信號的聲音信號，而輸出無聲信號。結果，包括撞擊聲的聲音信號沒有被傳輸到與目標設備通信的另一設備。此外，姿態檢測器可以包括對三個相互正交的方向上的加速度進行測量的加速度傳感器。通過採用獲得正交的三維檢測數據的加速度傳感器來作為姿態檢測器，即使外殼 (設備)進行了任何動作，也能夠檢測到其動作。此外，如果當外殼處於基本姿態下時加速度傳感器在垂直方向上的輸出電平與當外殼未處於基本姿態下時加速度傳感器在與基本姿態下的垂直方向相對應的方向上的輸出電平之間的相對電平差低於給定電平，則聲音信號選擇器可以輸出聲音信號，而如果該電平差為給定電平或更高電平，則聲音信號選擇器輸出無聲信號。這具體地示出了當外殼從基本姿態傾斜時的處理，並且觀察到當外殼每次處於基本姿態下時加速度傳感器在對應於垂直方向的方向上的輸出電平，從而使得能夠檢測到當外殼處於基本姿態下時外殼相對於垂直方向的傾斜角度。例如，如果外殼傾斜45°，則基本姿態下的垂直方向相對於此時的垂直方向傾斜45°。因此，加速度傳感器在外殼傾斜45° 的狀態下在基本姿態的垂直方向上的輸出電平變成了通過將加速度傳感器在外殼處於基本姿態的狀態下在垂直方向上的輸出電平乘以cos45°而得到的輸出電平。可以基於輸出電平的變化來檢測外殼的傾斜角度。於是，當檢測到外殼傾斜了給定角度或更大角度時， 即，當從基本姿態傾覆的角度變成給定角度或更大角度時，將輸出切換到無聲信號。結果， 例如，在將外殼從基本姿態抬起然後水平放置之後，外殼被放置在桌上的情況下，即使當外殼被放置在桌上時產生了撞擊聲，也不輸出包括該撞擊聲的聲音信號。此外，如果由加速度傳感器檢測的輸出電平的時間變化率低於給定水平(level)， 則聲音信號選擇器可以輸出聲音信號，如果該時間變化率為給定水平或更高水平，則輸出無聲信號。這具體地示出了當外殼快速移動時的處理，並且觀察到加速度傳感器在每個方向上的輸出電平的時間變化率，從而使得能夠檢測到外殼的快速移動。例如，在靜止狀態下加速度傳感器在水平方向上的輸出電平實質為「0」，但是，如果有障礙物與外殼碰撞使得外殼快速移動，則加速度傳感器在水平方向上的輸出電平從實質為「0」快速改變。即，在水平方向上的輸出電平的時間變化率變大。與障礙物的碰撞或者快速移動引起撞擊聲或者由於移動引起外殼與安裝表面之間的摩擦而產生的聲音。在此情形中，檢測到加速度傳感器在水平方向上的輸出電平的時間變化率增加了給定值或更大值，即，當外殼快速移動時，將輸出切換到無聲信號。此外，當外殼從基本姿態快速傾覆時，加速度傳感器的輸出電平快速變化。於是， 當檢測到加速度傳感器在水平方向上的輸出電平的時間變化率由於傾覆而增大給定值或更大值時，將輸出切換到無聲信號。通過這種方式，不輸出包括了當外殼快速移動或傾覆時引起的各種聲音在內的聲音採集信號。更嚴格地說，由於在已經檢測到快速運動之後將輸出切換到無聲信號，所以不能防止包括在快速運動的初始階段中發生的聲音在內的聲音信號的輸出。但是，能夠防止包括在快速運動的最後階段中產生的聲音(比如當傾覆的外殼與外部物體碰撞時產生的撞擊聲)在內的聲音信號的輸出。另外，如果聲音信號選擇器配備了緩衝存儲器和採用延遲來輸出聲音信號的單元，則也能夠防止輸出包括由快速運動引起的初始聲音在內的聲音信號。此外，聲音信號選擇器可以以給定定時間隔執行對聲音信號的輸出選擇的確定。 如果在已經選擇了輸出無聲信號之後將選擇不輸出無聲信號的確定持續了給定時間段，則聲音信號選擇器可以再次輸出聲音信號。這示出了用於在已經將輸出切換到無聲信號之後再次將輸出切換到聲音信號的確定處理。通過使用該確定處理，當進入了在輸出切換到無聲信號之後傾覆或移動停止從而使得能夠輸出聲音信號的狀態時，輸出能夠自動地切換到聲音信號。根據本發明的一個方面，在設備自身檢測到姿態的變化以及移動之後，可以在場合需要時對聲音採集信號執行靜音處理。結果，能夠防止由設備的姿態變化或移動而引起的噪聲被傳輸到對方裝置或被發射。本發明基於2009年8月27日提交的日本專利申請No. 2009-196751，其內容通過
引用結合於此。
權利要求
1.一種聲音信號處理設備，包括聲音採集器，其構造為從環境採集聲音，並構造為產生聲音採集信號；信號控制器，其構造為基於所述聲音採集信號產生聲音信號；夕卜殼；檢測器，其構造為檢測所述外殼的姿態；和選擇器，其構造為基於所檢測到的姿態輸出聲音信號和無聲信號中的一個。
2.根據權利要求1所述的聲音信號處理設備，其中所述檢測器包括加速度傳感器，其構造為對彼此正交的三個方向上的加速度進行測量。
3.根據權利要求2所述的聲音信號處理設備，其中如果當所述外殼處於基本姿態時所述加速度傳感器在垂直方向上的輸出電平與當所述外殼未處於基本姿態時所述加速度傳感器在對應於所述基本姿態下的垂直方向的方向上的輸出電平之間的差低於給定電平，則所述選擇器輸出所述聲音信號，而如果所述差為給定電平或更高電平，則所述選擇器輸出所述無聲信號。
4.根據權利要求2所述的聲音信號處理設備，其中如果所述加速度傳感器的輸出電平的時間變化率低於給定水平，則所述選擇器輸出所述聲音信號，而如果所述時間變化率為給定水平或更高水平，則所述選擇器輸出所述無聲信號。
5.根據權利要求1所述的聲音信號處理設備，其中所述選擇器以給定定時間隔對選擇聲音信號的輸出進行確定，並且如果在選擇了輸出無聲信號之後，對選擇不輸出所述無聲信號的確定持續了給定時間段，則所述選擇器輸出所述聲音信號。
6.根據權利要求1所述的聲音信號處理設備，其中所述檢測器檢測所述外殼的運動。
7.根據權利要求1所述的聲音信號處理設備，其中當所述外殼處於第一姿態時，所述檢測器輸出第一方向上的第一輸出電平，當所述外殼處於不是第一姿態的第二姿態時，所述檢測器輸出第二方向上的第二輸出電平，並且所述第二方向對應於當所述外殼處於第一姿態時的所述第一方向，以及如果所述第一輸出電平與所述第二輸出電平之間的差低於給定電平，則所述選擇器輸出所述聲音信號，而如果所述差為所述給定電平或更高電平，則所述選擇器輸出所述無聲信號。
8.根據權利要求1所述的聲音信號處理設備，其中如果所述檢測器的輸出電平的時間變化率低於給定水平，則所述選擇器輸出所述聲音信號，而如果所述時間變化率為所述給定水平或更高水平，則所述選擇器輸出所述無聲信號。
全文摘要
公開了一種聲音信號處理設備，其包括聲音採集單元，其從周圍環境採集聲音並產生聲音採集信號；信號控制單元，其基於所述聲音採集信號產生聲音信號；外殼；檢測單元，其檢測所述外殼的姿態；和選擇單元，其基於所檢測到的姿態輸出聲音信號和無聲信號中的一個。
文檔編號H04R3/00GK102484758SQ20108003789
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月27日 優先權日2009年8月27日
發明者富永聰 申請人:山葉株式會社