專利名稱：音頻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電話會議(音頻會議)的音頻設(shè)備，尤其涉及配備了多個麥克風(fēng)的音頻設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)人們在會議上相互討論時，通常在與會者的中間(會議桌之類的中央)放置一個聲音記錄器或電話會議設(shè)備。例如，專利文獻(xiàn)1提出了一種電話會議設(shè)備，其對設(shè)備周圍存在的與會者的聲音進(jìn)行收集。在專利文獻(xiàn)1所述的設(shè)備中，在盤形外殼的上表面上形成一個凹部，從外殼的上側(cè)看去，在該凹部的底表面上布置了多個麥克風(fēng)。從外殼的上側(cè)看去，這些麥克風(fēng)被布置成圓形。每個麥克風(fēng)都具有單指向性，并且從外殼上側(cè)看去，每個麥克風(fēng)被布置為使得該麥克風(fēng)的指向性指向中心方向。引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 JP2008-60939A

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題然而，在專利文獻(xiàn)1的設(shè)備中，外殼的凹部在每個麥克風(fēng)的背面(與具有指向性的方向相反的方向)存在壁表面。借助于電平調(diào)節(jié)和相位調(diào)節(jié)，單指向性麥克風(fēng)通過將從其背面到達(dá)的聲音和從其正面(具有指向性的方向)到達(dá)的聲音相結(jié)合而僅對其正面具有敏感性。因此，如果在其背面存在外殼，則從正面到達(dá)的聲音正好在背面反射，從而降低了對正面的敏感性。相應(yīng)地，降低了指向性。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種音頻設(shè)備，即使在外殼的上表面上所提供的凹部中嵌入了多個單指向性麥克風(fēng)的情況下，該音頻設(shè)備也基本不會導(dǎo)致指向性降低，其中每個麥克風(fēng)都具有指向該設(shè)備外殼的中心的指向性。解決問題的方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面的音頻設(shè)備包括外殼，其包括由上表面和形成于上表面上的壁表面限定的桶狀凹部；多個指向性麥克風(fēng)，其在凹部內(nèi)側(cè)的壁表面的附近布置成圓形，從外殼上側(cè)看去，每個麥克風(fēng)均具有指向凹部的中心方向且指向上表面的指向性，并且與具有多個指向性麥克風(fēng)中每一個麥克風(fēng)的指向性的方向相反的方向是聲學(xué)開放的。S卩，從外殼的側(cè)面看去，每個麥克風(fēng)的正面指向凹部的底表面，而每個麥克風(fēng)的背面均指向比桶狀凹部的壁表面高的方向。注意，只要上表面?zhèn)仁锹晫W(xué)開放的，凹部的形狀可以是任何形狀。在該方面中，音頻設(shè)備還可以包括多個揚聲器，其布置成比多個指向性麥克風(fēng)所布置成的圓形半徑更大的同心圓，并且被布置為從外殼上側(cè)看去時朝向同心圓的輻射方向。
在該方面中，可以將音頻設(shè)備配置為通過以網(wǎng)狀鋼板覆蓋凹部的一部分，使得與具有多個指向性麥克風(fēng)中每一個麥克風(fēng)的指向性的方向相反的方向成為聲學(xué)開放的。本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，即使在將多個單指向性麥克風(fēng)(每個都具有朝向設(shè)備外殼中心的指向性)嵌入到外殼的上表面上所提供的凹部中的情況下，也幾乎不會降低指向性。


圖1示出了電話會議設(shè)備的外觀。圖2是示出電話會議設(shè)備的麥克風(fēng)和揚聲器的布置的示意性示圖。圖3是示出電話會議設(shè)備的配置的框圖。圖4是示出麥克風(fēng)的布置的放大示圖。
具體實施例方式參照附圖，將一個配備有麥克風(fēng)和揚聲器的電話會議設(shè)備作為關(guān)于本發(fā)明的音頻設(shè)備的一個實施例進(jìn)行了描述。圖1示出了電話會議設(shè)備的外觀。圖2是示出電話會議設(shè)備的麥克風(fēng)和揚聲器的布置的示意性示圖。圖3是示出電話會議設(shè)備的配置的框圖。圖1中的㈧和圖2中的㈧是電話會議設(shè)備的平面圖，圖1中的⑶是其正視圖。圖1中的(C)是該電話會議設(shè)備的后視圖。圖2中的(B)是沿圖2中的(A)所示的線 A-A截取的截面圖。在圖1中的(A)和圖2中的㈧中，將紙張的右側(cè)稱為X方向，左側(cè)稱為-X方向， 上側(cè)稱為Y方向，下側(cè)稱為-Y方向。在圖1中的(B)和圖2中的(B)中，將紙張的右側(cè)稱為X方向，左側(cè)稱為-X方向，上側(cè)稱為Z方向，下側(cè)稱為-Z方向。在圖1中的(C)中，將紙張的右側(cè)稱為X方向，左側(cè)稱為-X方向，上側(cè)稱為-Z方向，下側(cè)稱為Z方向。電話會議設(shè)備包括盤形外殼1。外殼1包括盤形下部外殼11和上部外殼12，上部外殼12與下部外殼11嚙合以覆蓋盤形下部外殼11的上表面。在上部外殼12的上表面上形成凹進(jìn)為桶狀的凹部13。凹部13具有可以嵌入麥克風(fēng)的深度(壁表面的高度)。從外殼1的上側(cè)看去，凹部13的除了中心附近之外的部分被網(wǎng)狀鋼板覆蓋。在圖2中，省略了對網(wǎng)狀鋼板的指示。當(dāng)去除該網(wǎng)狀鋼板時，多個麥克風(fēng)暴露出來。在圖1中的(A)中，在上部外殼12的正面(-Y方向)布置了包括IXD的顯示單元 14和包括多個操作按鈕的操作單元15。在上部外殼12的背面(Y方向)布置了輸入/輸出接口 16，比如音頻端子和USB端子。顯示單元14顯示諸如電話會議設(shè)備的狀態(tài)之類的各種信息。操作單元15是提供來接受用戶操作的接口。此外，電話會議設(shè)備包括多個單指向性麥克風(fēng)(在該實施例中為16個麥克風(fēng)IOA 至10P)，其在凹部13上圍繞凹部的中心位置以規(guī)則間隔布置成圓形。麥克風(fēng)IOA至IOP布置在凹部13的壁表面的附近。從外殼1的上側(cè)看，各個麥克風(fēng)IOA至IOP以外殼11的中心位置為旋轉(zhuǎn)中心以等角間隔(在該實施例中約為22. 5° ) 布置。將每個麥克風(fēng)布置為使得其聲音收集方向(具有高指向性的方向)對應(yīng)于從外殼1 的上側(cè)看去的中心方向。麥克風(fēng)的數(shù)目不限于16個，而是可以根據(jù)需要的規(guī)格任意設(shè)置。
在下部外殼11的傾斜表面上布置了四個揚聲器SPl至SP4。從外殼1的上側(cè)看， 各個揚聲器SPl至SP4以外殼11的中心位置為旋轉(zhuǎn)中心以等角間隔(在該實施例中約為 90° )布置。將每個揚聲器布置成使得其聲音發(fā)射方向?qū)?yīng)于從外殼1的上側(cè)看去的輻射方向。即，從外殼1的上側(cè)看，相鄰揚聲器和麥克風(fēng)(例如揚聲器SPl和麥克風(fēng)10A)的聲音發(fā)射方向和聲音收集方向是彼此相反的方向。從外殼1的上側(cè)看去其聲音發(fā)射和聲音收集方向為相同方向的揚聲器和麥克風(fēng)(比如揚聲器SP3和麥克風(fēng)10A)被布置在彼此相距最遠(yuǎn)的位置處。因此，從該揚聲器反饋至該麥克風(fēng)的聲音變得極小。接下來，對電話會議設(shè)備的聲音信號處理進(jìn)行說明。如圖3所示，除了上述配置， 電話會議設(shè)備還包括控制單元20、AMP (放大器)21A至21P、A/D轉(zhuǎn)換器22A至22P、麥克風(fēng)信號處理電路23、回聲消除器M、揚聲器信號處理電路26、四個D/A轉(zhuǎn)換器27和四個放大器28 ο由麥克風(fēng)IOA至IOP收集的聲音被輸入到放大器21Α至21Ρ。放大器21Α至21Ρ 分別對麥克風(fēng)IOA至IOP收集的聲音進(jìn)行放大，并將放大的聲音輸出到A/D轉(zhuǎn)換器22Α至 22Ρ。A/D轉(zhuǎn)換器22Α至22Ρ對由放大器21Α至21Ρ放大的聲音信號進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，并將數(shù)字轉(zhuǎn)換后的聲音信號輸出到麥克風(fēng)信號處理電路23。麥克風(fēng)信號處理電路23從A/D轉(zhuǎn)換器22k至22P所輸出的聲音信號之中選擇一個具有最高聲壓電平的信號并將其輸出。此時，可以執(zhí)行用于將從各個麥克風(fēng)輸入的聲音添加到由相鄰麥克風(fēng)收集的聲音信號中的處理。添加由相鄰麥克風(fēng)收集的信號增強了在麥克風(fēng)正向上的信號，減弱了在除該正向以外的其它方向上的信號，從而改善了麥克風(fēng)的指向性。麥克風(fēng)信號處理電路23的輸出信號被輸入到回聲消除器M?；芈曄鱉的輸出信號經(jīng)由輸入/輸出接口 16輸出到另一個設(shè)備。輸入/輸出接口 16將從另一個設(shè)備輸入的聲音信號輸出到回聲消除器24?；芈曄鱉對從揚聲器SPl至SP4到達(dá)麥克風(fēng) IOA至IOP的反饋分量進(jìn)行估計，并從麥克風(fēng)信號處理電路23的輸出信號中減去該估計的反饋分量?；芈曄鱉的輸出信號(從其它設(shè)備輸入的聲音信號)被輸出到揚聲器信號處理電路26。揚聲器信號處理電路沈?qū)幕芈曄鱉輸入的聲音信號分成四路，并將分開的信號輸出。此時，可以將各個聲音信號移相。各個聲音信號的相移避免了導(dǎo)致僅強調(diào)低頻分量。因此，在該設(shè)備周圍的與會者可以清楚地聽取從最靠近他們的揚聲器所發(fā)出
的聲音。從揚聲器信號處理電路沈輸出的四路聲音信號被分別輸入四個D/A轉(zhuǎn)換器27，并被轉(zhuǎn)換成各個模擬聲音信號。四路模擬聲音信號分別由四個放大器觀放大，并從各揚聲器 SPl至SP4發(fā)出。在根據(jù)本實施例的電話會議設(shè)備中，這里與具有布置在凹部13的上表面上的多個指向性麥克風(fēng)中每一個麥克風(fēng)的指向性的方向相反的方向(背面)是聲學(xué)開放的。由于麥克風(fēng)IOA至IOP布置在凹部13的壁表面附近，因此從正面(具有指向性的方向)到達(dá)的聲音在壁表面上的反射會引起指向性降低。由于這個原因，如圖2中的(B)所示，使每個麥克風(fēng)的正面指向凹部13的底表面的一側(cè)，并且從外殼的側(cè)面看，其背面指向高于桶狀凹部的壁表面的方向。盡管如上所述每個麥克風(fēng)都覆蓋有網(wǎng)狀鋼板，但其仍是聲學(xué)開放的，這是因為網(wǎng)狀鋼板幾乎沒有隔音屬性和吸聲性。圖4是示出麥克風(fēng)的布置的放大圖。在圖4中，盡管以麥克風(fēng)IOA作為這些麥克風(fēng)的代表來進(jìn)行了說明，但其它麥克風(fēng)也具有相同的配置和功能。由于與會者處在電話會議設(shè)備的周圍，因此從外殼的側(cè)面看，聲音從斜上方到達(dá)麥克風(fēng)10A。在該圖的示例中，來自 X、Z方向的聲音A(主要作為噪聲)和來自-X、Z方向的聲音B(作為與會者發(fā)言的聲音) 到達(dá)麥克風(fēng)10A。由于麥克風(fēng)IOA是單指向性麥克風(fēng)，聲音A難以被收集到。即，作為將麥克風(fēng)IOA 背面處收集的聲音信號與麥克風(fēng)IOA正面處收集的反饋聲音信號相結(jié)合的結(jié)果，聲音A被消除。另一方面，直接在麥克風(fēng)IOA的正面或者通過凹部13的上表面上的反射來收集聲音 B。這里，由于麥克風(fēng)IOA的背面是聲學(xué)開放的，所以聲音B難以從背面收集，也不會向正面反射。因此，麥克風(fēng)IOA僅在其正面具有敏感性，且其指向性不會被降低(即確保了單指向性)。此外，由于麥克風(fēng)IOA相當(dāng)于放置在非常接近于凹部13的上表面的位置處，因此由于邊界效應(yīng)而進(jìn)一步提高了對正面的聲音收集敏感性。根據(jù)本實施例的電話會議設(shè)備被配置為使得相鄰揚聲器和麥克風(fēng)(例如揚聲器 SPl和麥克風(fēng)10A)的聲音發(fā)射方向和聲音收集方向是彼此相反的方向，并因此，在結(jié)構(gòu)上使得從揚聲器到達(dá)麥克風(fēng)的反饋聲音極小。另外，由于每個麥克風(fēng)的單指向性因為這種布置而得到確保，所以反饋聲音進(jìn)一步地變小。盡管圖4示出了其中以大約45度的角度來布置麥克風(fēng)IOA的示例，但布置角度不限于這個角度。只要麥克風(fēng)IOA的背面是聲學(xué)開放的，就可以以任何角度對其進(jìn)行布置。本實施例示出了其中凹部13的一部分被網(wǎng)狀鋼板覆蓋以使麥克風(fēng)背面聲學(xué)開放的一個實例，然而本發(fā)明不限于此。例如，麥克風(fēng)的背面可以是物理地、完全地開放，不用提供網(wǎng)狀鋼板，或者可以在壁表面上與麥克風(fēng)背面對應(yīng)的部分中形成一個孔，等等。在本發(fā)明中，揚聲器的配置不是關(guān)鍵。即使僅僅使用麥克風(fēng)記錄會議聲音，該電話會議設(shè)備也可以以高S/N比收集所有方向上的發(fā)言聲音。
權(quán)利要求
1.一種音頻設(shè)備，包括外殼，其包括由上表面和在所述上表面上形成的壁表面限定的桶狀凹部；多個指向性麥克風(fēng)，其在所述凹部內(nèi)側(cè)的壁表面的附近布置成圓形，從所述外殼的上側(cè)看去，每個麥克風(fēng)均具有指向所述凹部的中心方向且指向所述上表面的指向性，其中與具有所述多個指向性麥克風(fēng)中每一個麥克風(fēng)的指向性的方向相反的方向是聲學(xué)開放的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻設(shè)備，還包括多個揚聲器，其布置成比所述多個指向性麥克風(fēng)所布置成的圓形具有更大半徑的同心圓，并且從所述外殼的上側(cè)看去，所述多個揚聲器被布置為朝向所述同心圓的輻射方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻設(shè)備，其中通過以網(wǎng)狀鋼板覆蓋所述凹部的一部分，使得與具有所述多個指向性麥克風(fēng)中每一個麥克風(fēng)的指向性的方向相反的方向是聲學(xué)開放的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種音頻設(shè)備，其即使在以多個單指向性麥克風(fēng)的指向性朝向外殼中心的方式來將麥克風(fēng)布置在外殼上表面中形成的凹部中的情況下，也不可能降低麥克風(fēng)的指向性。麥克風(fēng)(10A至10P)布置在凹部(13)的壁表面的附近。以使得當(dāng)從外殼上側(cè)看時麥克風(fēng)(10A至10P)的聲音收集方向(麥克風(fēng)具有強指向性的方向)被設(shè)置為朝向外殼(1)的中心的方式來布置這些麥克風(fēng)。而且，多個單指向性麥克風(fēng)在與這些麥克風(fēng)具有各自指向性的方向相反的方向(背面)上是聲學(xué)開放的。即，當(dāng)從外殼的側(cè)面看時，每個麥克風(fēng)都安裝為使得麥克風(fēng)的正面朝向凹部(13)的上表面?zhèn)龋⑶移浔趁娉虮韧盃畎疾康谋诒砻娓叩姆较颉?br> 文檔編號H04M1/02GK102177731SQ20098014047
公開日2011年9月7日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者石橋利晃 申請人:雅馬哈株式會社