车厢内的麦克风阵列配置构造的制作方法
【专利摘要】车厢（150）内的麦克风阵列配置构造（100）具备配置成凸曲线状（LM）的多个麦克风（11、12、13、14）。这些麦克风（11、12、13、14）包括第1麦克风（11），第1麦克风（11）的轴的方向（DR1）朝向驾驶员（170）的嘴（171）。麦克风阵列配置构造（100）还具备罩（30、31、33），罩（30、31、33）用于收纳所述麦克风（11、12、13、14），并具有多个孔（21、22、23、24）。该罩（30、31、33）的表面形成凸曲线状（LC），麦克风（11、12、13、14）分别以与所述孔（21、22、23、24）中的一个孔对应的方式固定在罩（31、33）的内侧。
【专利说明】车厢内的麦克风阵列配置构造
【技术领域】
[0001]本发明涉及将多个麦克风以列的形式配置在汽车等车辆的车厢内的构造。
【背景技术】
[0002]一般地，在发动机声音、路面噪声等噪声进入到车厢内的状况下，设置于车辆导航装置等的车厢内的声音识别部要求声音识别率的进一步提升。
[0003]在例如专利文献I所公开的系统中，将多个麦克风配置在遮阳板(平面或直线状)上，使一个麦克风的指向性与说话人的方向一致，并且，使相邻的另一个麦克风的指向性同与说话人的方向相差一定角度的方向一致。专利文献I的系统的适应信号处理部为适应型(减法运算型)，总体来说，通过将由上述一个麦克风获得的声音减去由上述一个麦克风获得的噪声来提高信噪比(SN比)，从而有助于声音识别率的提高。
[0004]此外，在例如专利文献2公开的系统中，将多个麦克风配置成圆弧状(平面或凹曲线状)，使这些麦克风的指向性与声源的方向一致。专利文献2的系统的信号加法运算单元为加法运算型，其对由该麦克风得到的声音(从声源到麦克风为止的距离固定)和噪声(从噪声源到麦克风为止的距离不固定)进行加法运算，强调声音并使噪声抵消来提高信噪比，从而有助于声音识别率的提高。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2000 - 312395号公报
[0008]专利文献2:日本特开2000-188795号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]但是，本发明人研究了专利文献I和专利文献2的系统，其结果是认识到作为车厢内的声音识别部，需要进一步提高识别率。
[0011]此外，本发明人对车厢内的声音识别部在不仅是车辆导航装置而且还有空调、室内照明装置等各种装置的应用进行了研究，其结果是认识到:特别是作为车厢内的乘客，除了驾驶员还存在副驾驶员，为了能够实现基于多个乘客的声音操作，需要进一步提高识别率。换言之，在专利文献I的系统中，副驾驶员的声音被上述另一个麦克风识别为噪声，在专利文献2的系统中，副驾驶员的声音与声源不一致，通过该多个麦克风无法有效地强调副驾驶员的声音。
[0012]本发明的一个目的在于提供能够提高声音的分辨性能的车厢内的麦克风阵列配置构造等。对于本发明的其他目的，本领域技术人员可以通过参照以下叙述的多个方式和优选实施方式及附图而明确。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]以下，为了便于理解本
【发明内容】
，对本发明的形态进行例示。[0015]根据本发明的第I形态，提供一种车厢内的麦克风阵列配置构造，其特征在于，所述车厢内的麦克风阵列配置构造具备多个麦克风，所述多个麦克风配置成凸曲线状，所述多个麦克风包括第I麦克风，所述第I麦克风的轴的方向朝向驾驶员的嘴。
[0016]由于多个麦克风配置成凸曲线状，因此，与到达例如第I麦克风的声波的时间相t匕，到达其他麦克风的声波的时间比例如以直线配置时更晚。因此，麦克风阵列配置构造的分辨率提高。
[0017]在第I形态中，车厢内的麦克风阵列配置构造还可以具有罩，所述罩收纳所述多个麦克风并具有多个孔，
[0018]所述罩的表面也可以形成凸曲线状，所述多个麦克风也可以分别以与多个孔中的一个孔对应的方式固定在所述罩的内侧。
[0019]通过使罩的表面形成为凸曲线状，到达其表面的声波不易分离或干涉，其结果是麦克风阵列配置构造的分辨率提高。
[0020]在第I形态中，所述多个孔也可以具有以车厢的中心线为基准左右对称的I组孔，所述多个麦克风还可以包括第2麦克风，
[0021]所述第I麦克风的所述轴的方向也可以经过所述左右对称的I组孔中的一个而朝向所述驾驶员的嘴，所述第2麦克风的轴的方向也可以经过所述左右对称的I组孔中的另一个而朝向副驾驶员的嘴。
[0022]麦克风阵列配置构造能够均匀地取得来自第I麦克风方向的驾驶员的声音和来自第2麦克风方向的副驾驶员的声音双方。此外，驾驶员能够专注于车辆200的驾驶。
[0023]在第I形态中，麦克风阵列配置构造也可以在所述多个麦克风和所述多个孔之间还具备多个密封件，所述多个密封件中的一个密封件也可以与所述多个孔中的所述一个孔对应，防止来自所述一个孔以外的声音进入到所述多个麦克风中的一个麦克风。
[0024]通过密封件防止噪声的进入，能够提高由麦克风获得的信号的信噪比。
[0025]在第I形态中，所述多个麦克风也可以利用于延迟求和波束形成。
[0026]对由多个麦克风获得的信号进行加法运算，能够强调例如来自驾驶员的声音。
[0027]本领域技术人员能够容易地理解:例示的本发明的形态在不脱离本发明的精神的情况下可以进一步加以变更。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是示出本发明的麦克风阵列配置构造的应用示例的概略图。
[0029]图2是包括沿图1的A — A线的截面的车辆的剖视图。
[0030]图3中，图3 (A)是麦克风阵列配置构造的一个例子的分解立体图，图3 (B)是沿B — B线的剖视图，图3 (C)是沿C 一 C线的剖视图，图3 (D)示出了麦克风的外观示例。
[0031]图4是示出了表示到达麦克风的声音的输入信号的处理示例的说明图。
[0032]图5中，图5 (A)是在麦克风的延迟时间的说明图，图5 (B)是示出图3 (B)的凸曲线的概略图，图5 (C)是示出凸曲线的变形示例的概略图，图5 (D)是示出凸曲线的另一个变形示例的概略图。
[0033]图6是将麦克风阵列配置构造作为输入部使用的车载装置的功能框图。
[0034]图7是示出本发明的车厢内的麦克风阵列配置构造的其他应用示例的俯视图。【具体实施方式】
[0035]以下说明的优选实施方式是为了容易理解本发明而使用的。因此，本领域技术人员需要留意，本发明并不受以下说明的实施方式的不当限定。
[0036]图1示出了本发明的车厢内的麦克风阵列配置构造的应用示例。汽车等车辆200具备车厢，在图1的示例中，在车厢例如设置有车顶衬层110、右侧前方的门衬层120、左侧前方的门衬层121、仪表板130和前风挡玻璃140等。仪表板130具有车厢内的空调的通风口 132、132、132、132，车辆导航装置134和仪表180等。
[0037]在图1的示例中，本申请发明的车厢内的麦克风阵列配置构造100应用于例如设置在车顶衬层110的室内照明装置。在图1的示例中，麦克风阵列配置构造100兼用作室内照明装置，麦克风阵列配置构造100的麦克风阵列设置于麦克风阵列配置构造100或室内照明装置的罩30、31、32、33的内侧。构成麦克风阵列的例如4个麦克风经过罩31、32的孔21、22、23、24而朝向4个方向DR1、DR2、DR3、DR4。此外，收纳麦克风阵列的麦克风阵列配置构造100的罩30由例如3个部件31、32、33构成，但也可以由I个部件构成，也可以由2个或4个以上的部件构成。
[0038]此外，能够使图1的示例变形，将麦克风阵列配置构造100例如应用于仪表板130的中央部(与车厢的中心线OB对应。)的下侧190等的内装部件，将麦克风阵列设置在内装部件的表面(罩)的内侧。
[0039]图2是示出包括图1的麦克风阵列配置构造100的沿A — A线的截面的车辆200的剖视图。在图2的示例中，在车厢150不仅设置有例如第I排的驾驶员侧的座椅160、第2排(后部)的座椅160’和中央控制台193，还设置有与麦克风阵列配置构造100相同或类似的麦克风阵列配置构造100’。在座椅160乘坐有作为驾驶员的乘客170 (或标准乘客)，麦克风阵列配置构造100的一个麦克风11经过孔21而朝向乘客170的嘴171附近。换言之，麦克风11的轴(与麦克风11的振动板垂直。)的方向DRl朝向乘客170的嘴171附近。
[0040]此外，构成麦克风阵列配置构造100的麦克风11的车厢150内的高度与构成麦克风阵列配置构造100的其他麦克风的车厢150内的高度实质上相等，换言之，包括构成麦克风阵列配置构造100的麦克风11的多个麦克风能够使其位置处于水平状。
[0041]麦克风阵列配置构造100’可以兼用作室内照明装置，也可以不兼用作室内照明装置，在麦克风阵列配置构造100’(或室内照明装置)的罩的内侧设置有麦克风阵列配置构造100’的麦克风11’。麦克风11’或麦克风11’的轴的方向DR1’经过孔21’朝向乘坐于座椅160’的乘客170’(或标准乘客)的嘴171附近。
[0042]图3 (A)示出了麦克风阵列配置构造100的分解立体图的一个例子，图3 (B)示出了麦克风阵列配置构造100的沿B — B线的截面，图3 (C)示出了麦克风阵列配置构造100的沿C 一 C线的截面，图3(D)示出了麦克风11的外观示例。麦克风阵列配置构造100的麦克风阵列由例如4个麦克风11、12、13、14构成，4个麦克风11、12、13、14可以组装为分别与孔21、22、23、24对应。
[0043]例如麦克风11的主面P (与麦克风11的轴的方向DRl垂直。)被设定为朝向驾驶员侧的座椅160 (参照图3 (D)、图2)，麦克风11被设定为朝向乘客170 (驾驶员)的嘴171附近时，麦克风12被设定为朝向乘坐于第I排的副驾驶员侧的座椅的、作为副驾驶员的乘客(或标准乘客)的嘴附近。麦克风13、14被设定为朝向乘客170 (驾驶员)的嘴171和乘客(副驾驶员)的嘴之间。
[0044]例如麦克风11 (集声部)安装于基材41，能够借助于固定件51将基材41固定在罩31侧，并且在基材41和罩31之间夹入有垫片61，并且在麦克风11和罩31(孔21周边)之间夹入具有中空部的垫片71。此外，固定件51和罩31能够通过未图示的螺钉、粘接剂等结合剂来结合，并且能够调整麦克风11的主面P或轴的方向DRl。同样地，与孔22对应的麦克风12能够借助于基材42和固定件52固定于罩31侧。与孔23，24对应的麦克风13、14也能够借助于基材43、44和固定件55固定于罩3U则。
[0045]在罩31的凹部(凹陷部)，设置有与麦克风13、14对应的贯通孔，并且还设置有光源36。罩33和罩31能够通过未图示的结合剂结合，并且在罩33和罩31之间夹入有垫片73、74和衬垫34。罩33由透明部件或半透明部件构成，从而使来自光源36的光透过，罩33例如还作为漫射镜片发挥功能。可以在罩33 (镜片)的背面的区域35涂装非透明材料，使乘客170看不到麦克风13、14或垫片73、74。罩31能够固定在车顶衬层110，能够使罩32、32和罩31通过未图示的结合剂结合。
[0046]如图3 (B)所示，麦克风阵列配置构造100的罩31、32、33的表面形成凸曲线LC，麦克风11、12、13、14的主面P (参照图3 (D))实质上与凸曲线LM相切，或者麦克风11、12、
13、14的集声点形成凸曲线LM。罩31、32、33例如能够由塑料、金属等不吸收声波的部件构成，通过凸曲线LC能够使声波的流动顺畅。考虑图3 (C)，例如麦克风14能够拾取来自孔24 (输入孔)的声音，另一方面，垫片74能够防止来自孔24以外的声音进入到麦克风14。垫片74能够作为密封件发挥功能，并能够与衬垫34 —样作为缓冲件发挥功能。
[0047]图4示出了表示到达麦克风11、12、13、14的声音的输入信号的处理示例。在图4的示例中，在例如乘客170 (驾驶员)的嘴171为声源的情况下，表示乘客170的声音的波形最先到达麦克风11，其后，以麦克风13、14、12的顺序到达麦克风12、13、14。表示乘客170的声音的波形与麦克风11相比延迟到达麦克风12、13、14，且最晚到达麦克风12。以麦克风12的输入信号为基准，对麦克风11、13、14的输入信号执行延迟校正，能够使麦克风11、
12、13、14的输入信号的相位一致。其后，通过对延迟校正后的输入信号(延迟校正信号)进行加法运算，能够获得输出信号。这样的处理是利用了延迟的加法运算型，并作为延迟求和波束形成而公知。在图4的示例中，省略了噪声，但在延迟求和波束形成中，延迟校正信号中的噪声的相位基本不一致，能够获得信噪比增高的输出信号。通过对这样的输出信号进行声音识别处理，例如，即使实际驾驶员的座椅高度有偏差等，也能够提高识别率。
[0048]图5 (A)示出了麦克风11、12、13、14的延迟时间的说明图，图5 (B)示出了图3(B)的凸曲线LC、LM，图5 (C)示出了凸曲线LC、LM的变形示例，图5 (D)示出了凸曲线LC、LM的另一个变形示例。
[0049]如图5 (A)所示，在例如乘客170 (驾驶员)的嘴171是声源的情况下，表示乘客170的声音的波形以同心圆状行进。在麦克风11的集声点和麦克风12的集声点之间的距离为dl的情况下，假设想定为:将麦克风99的集声点例如如专利文献I那样从麦克风11的集声点离开距离dl地配置在直线上。与假定的麦克风99的集声点处的延迟时间(或到达时间)相比，麦克风12的集声点处的延迟时间增大。因此,输入信号的延迟时间或延迟校正信号的校正时间的分辨率提高，通过将麦克风11、12、13、14配置成凸曲线LM，与专利文献I那样配置成直线状的情况相比，能够获得信噪比进一步得到了增高的输出信号。
[0050]此外，若将麦克风11、12、13、14配置成专利文献2那样的凹曲线状，则输入信号或延迟校正信号的分辨率降低，输出信号的信噪比也降低。
[0051]如图5 (B)所示，麦克风阵列配置构造100的罩31、32、33的表面优选形成凸曲线LC，从而使到达其表面的声波不易分离或干涉。换言之，允许一定程度的分离或干涉，如图5 (C)所示，即使罩31、32、33的表面形成两个直线，也可以将在两个直线的边界部的交叉角Θ设定为钝角，来形成凸曲线状LC。即使将麦克风11、12、13、14配置为凸曲线状LM，麦克风11、12、13、14的集声点也能够配置为凸曲线LM’。此外，如图5 (D)所示，即使罩31、32,33的表面形成两个直线，也可以在两个直线的边界部设定曲率半径R较大的凸曲线，来形成凸曲线状LC。即使将麦克风11、12、13、14配置为凸曲线状LM，麦克风11、12、13、14的集声点也能够配置为凸曲线LM’。
[0052]此外，参照图1，在剖视图(例如图3化))中形成凸曲线^:的孔21、22、23、24在俯视中形成直线状L。以中心线OB为基准，形成左右对称的I组孔21、22 (麦克风11、12)和左右对称的另I组孔23、24 (麦克风13、14)，由此，能够均匀地取得来自方向DRl的驾驶员的声音和来自方向DR2的副驾驶员的声音双方，并能够提高表示来自两方向DRl、DR2的声音的输入信号或延迟校正信号的分辨率。
[0053]图6示出了将麦克风阵列配置构造100、100’作为输入部使用的车辆导航装置134的功能框图的一个例子。在图6的示例中，控制部300作为车辆导航装置134的处理部发挥功能，控制部300能够根据声音识别部210、210’的判定结果来驱动未图示的显示面板，控制车辆导航装置134的显示。声音识别部210具备例如用于执行延迟求和波束形成的校正部和加法运算部，能够判定是否存在规定的声音输入。声音识别部210能够主要识别来自第I排的座椅160的乘客170 (驾驶员和副驾驶员)的声音，声音识别部210’能够主要识别来自第2排的座椅160’的乘客170’的声音。
[0054]此外，控制部300不仅应用于车辆导航装置134的控制部，也可以应用于不妨碍车辆200的驾驶的车载设备(例如空调、室内照明装置等)。驾驶员以外的副驾驶员或乘客170’也能够操作车载装置，该车载装置具备与声音输入装置100、100’、210、210’相连接的控制部300。由此，驾驶员能够专注于车辆200的驾驶。
[0055]例如图2中，麦克风阵列配置构造100、100’位于车厢150的最上部，但由于乘客170,170'朝向下方说话的概率相对较高，因此，也可以使麦克风阵列配置构造100、100’位于车厢150的下部，从而容易拾取声音。例如，前方的麦克风阵列配置构造100也可以位于例如仪表板130的中央部的下侧190或中央控制台193的前方192。此外，后方的麦克风阵列配置构造100’也可以位于例如中央控制台193的后部195。
[0056]图7示出了本发明的车厢内的麦克风阵列配置构造的其他应用示例。在图7的示例中，麦克风阵列配置构造100应用于仪表板130的中央部的下侧190。麦克风11或麦克风11的轴的方向DRl朝向乘客170 (驾驶员)的嘴171附近，麦克风12的方向DR2朝向乘客170 (副驾驶员)的嘴171附近，麦克风13的方向DR3朝向后部的右侧的乘客170’的嘴171’附近，麦克风14的方向DR4朝向后部的左侧的乘客170’的嘴171’附近。
[0057]本发明并不限定于上述例示的实施方式，此外，本领域技术人员对上述例示的实施方式在权利要求包含的范围内能够容 易地进行变更。[0058]工业上的可利用性
[0059]本发明适于用作车厢内的麦克风阵列配置构造。
[0060]标号说明
[0061]11、12、13、14、11’、12’、13’、14’:麦克风;21、22、23、24:孔;30、31、32、33:罩；34:衬垫；35:涂装区域(背面)；36:光源；41、42、43、44:基材；51、52、55:固定件；61、62、63,64:垫片;71、72、73、74:垫片(密封件);100:麦克风阵列配置构造；110:车顶衬层；120、121:门衬层；130:仪表板；132:通风口 ；134:车辆导航装置；140:前风挡玻璃；150:车厢；160,160':座椅；170、170’:乘客；171、171’:嘴；180:仪表；193:中央控制台；200:车辆；210,210':声音识别部；300:控制部；0B:中心线。
【权利要求】
1.一种车厢内的麦克风阵列配置构造，其特征在于， 所述车厢内的麦克风阵列配置构造具备多个麦克风， 所述多个麦克风配置成凸曲线状， 所述多个麦克风包括第I麦克风，所述第I麦克风的轴的方向朝向驾驶员的嘴。
2.根据权利要求1所述的车厢内的麦克风阵列配置构造， 所述车厢内的麦克风阵列配置构造还具有罩，所述罩收纳所述多个麦克风并具有多个孔， 所述罩的表面形成凸曲线状， 所述多个麦克风分别以与多个孔中的一个孔对应的方式固定在所述罩的内侧。
3.根据权利要求2所述的车厢内的麦克风阵列配置构造， 所述多个孔具有以车厢的中心线为基准左右对称的I组孔， 所述多个麦克风还包括第2麦克风， 所述第I麦克风的所述轴的方向经过所述左右对称的I组孔中的一个而朝向所述驾驶员的嘴， 所述第2麦克风的轴的方向经过所述左右对称的I组孔中的另一个而朝向副驾驶员的嘴。
4.根据权利要求2或3所述的车厢内的麦克风阵列配置构造， 在所述多个麦克风和所述多个孔之间还具备多个密封件， 所述多个密封件中的一个密封件与所述多个孔中的所述一个孔对应，防止来自所述一个孔以外的声音进入到所述多个麦克风中的一个麦克风。
5.根据权利要求1?4中的任一项所述的车厢内的麦克风阵列配置构造， 所述多个麦克风用于延迟求和波束形成。
【文档编号】H04R1/40GK103918281SQ201280047248
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年11月6日 优先权日:2011年11月7日
【发明者】岩井史郎, 中台一博, 辻野广司 申请人:株式会社本田阿克塞斯