DE112007003603T5

DE112007003603T5 - Tonempfangsanordnung, Richtcharakteristik-Ableitungsverfahren, Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung und Computerprogramm

Info

Publication number: DE112007003603T5
Application number: DE112007003603T
Authority: DE
Inventors: Shoji Kawasaki-shi Hayakawa
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2010-07-01
Also published as: US20100128896A1; JPWO2009019748A1; WO2009019748A1; JP4962572B2

Abstract

Tonempfangsanordnung, die ein Gehäuse enthält, in dem eine Vielzahl von omnidirektionalen Tonempfangseinheiten angeordnet ist, die zum Empfangen von Tönen fähig sind, die aus einer Vielzahl von Richtungen ankommen, welche Tonempfangsanordnung umfasst:
wenigstens eine Haupttonempfangseinheit;
wenigstens eine Untertonempfangseinheit, die an einer Position angeordnet ist, um einen Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer gegebenen Richtung ankommt, eine gegebene Zeit früher als zu der Zeit zu empfangen, zu der die Haupttonempfangseinheit den Ton empfängt;
ein Berechnungsmittel, das eine Zeitdifferenz, als Verzögerungszeit, zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit bezüglich der empfangenen Töne berechnet; und
ein Unterdrückungsverstärkungsmittel, das die Unterdrückung des durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Tons ausführt, falls die berechnete Verzögerungszeit nicht kleiner als eine Schwelle ist, und/oder die Verstärkung des durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Tons, falls die berechnete Verzögerungszeit kürzer als die Schwelle ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tonempfangsanordnung mit einem Gehäuse, in dem eine Vielzahl von Tonempfangseinheiten angeordnet ist, die Töne empfangen können, die aus einer Vielzahl von Richtungen ankommen, ein Richtcharakteristik-Ableitungsverfahren, mit dem eine Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung abgeleitet wird, eine Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung, auf die das Richtcharakteristik-Ableitungsverfahren angewendet wird, und ein Computerprogramm, um die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung zu realisieren, und im Besonderen eine Tonempfangsanordnung, ein Richtcharakteristik-Ableitungsverfahren, eine Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung und ein Computerprogramm, die auf die Verstärkung eines Tons, der aus einer Zielrichtung ankommt, und/oder die Unterdrückung eines Tons, der aus anderen Richtungen als aus der Zielrichtung ankommt, angewendet werden können.
HINTERGRUNDTECHNIK
Wenn eine Tonempfangsanordnung, wie etwa ein Mobiltelefon, worin ein Mikrofon angeordnet ist, so konstruiert ist, um eine Richtwirkung nur hin zu dem Mund eines Sprechers zu haben, ist es erforderlich, ein direktionales Mikrofon zu verwenden. Eine Tonempfangsanordnung, in der eine Vielzahl von Mikrofonen, die ein direktionales Mikrofon enthalten, in einem Gehäuse angeordnet ist, um eine stärkere Richtwirkung bei einer Signalverarbeitung wie beispielsweise der synchronen Subtraktion zu realisieren, ist entwickelt worden.
Zum Beispiel ist in dem Patentdokument 1 ein Mobiltelefon offenbart, worin ein Mikrofonarray angeordnet ist, das durch Kombinieren eines direktionalen Mikrofons und eines omnidirektionalen Mikrofons erhalten wird, um die Richtwirkung hin zu einem Mund zu verstärken, der einer vorderen Fläche des Gehäuses entspricht.
In dem Patentdokument 2 ist eine Anordnung offenbart, in der ein direktionales Mikrofon auf einer vorderen Fläche eines Gehäuses angeordnet ist und ein direktionales Mikrofon auf einer unteren Fläche des Gehäuses angeordnet ist, um das Rauschen, das durch das Mikrofon auf der unteren Fläche empfangen wird und aus anderen Richtungen als aus der Richtung des Mundes ankommt, von einem Ton zu reduzieren, der durch das direktionale Mikrofon auf der vorderen Fläche empfangen wird, um eine Richtwirkung hin zu dem Mund zu verstärken.
Patentdokument 1: US-Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2003/0044025
Patentdokument 2: Japanische offengelegte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 08-256196
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Wenn ein direktionales Mikrofon mit einer Richtwirkung auf einer vorderen Fläche eines Gehäuses angeordnet ist, ist es jedoch erforderlich, auf Grund der Struktur des direktionalen Mikrofons eine Öffnung in einer hinteren Fläche des Gehäuses zu bilden. Wenn eine Tonempfangsanordnung ein Mobiltelefon ist, neigt ein Halter des Mobiltelefons jedoch dazu, das Mobiltelefon zu umfassen, um es zu halten. Aus diesem Grund wird die Öffnung blockiert, und es kann keine ausreichende Richtwirkung erhalten werden. Auch wenn ein Mikrofon auf der hinteren Fläche des Gehäuses angeordnet ist, um das Rauschen zu empfangen, das aus anderen Richtungen als aus der Richtung des Mundes ankommt, ergibt sich dasselbe Problem wie oben beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Umstände gemacht worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen einer Tonempfangsanordnung, in der eine omnidirektionale Haupttonempfangseinheit und eine Untertonempfangseinheit, die an einer Position angeordnet ist, um einen Ton zu empfangen, der aus einer anderen Richtung als aus einer gegebenen Richtung eine gegebene Zeit früher als zu der Zeit ankommt, zu der die Haupttonempfangseinheit den Ton empfängt, in einem Gehäuse angeordnet sind und die hinsichtlich der empfangenen Töne eine Zeitdifferenz, als Verzögerungszeit, zwischen der Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und der Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit berechnet und die Unterdrückung des durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Tons ausführt, falls die berechnete Verzögerungszeit gleich einer Schwelle ist oder länger als diese ist, und/oder die Verstärkung des durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Tons ausführt, falls die berechnete Verzögerungszeit kürzer als die Schwelle ist, um eine Richtcharakteristik beizubehalten, ohne dass eine auf der hinteren Fläche des Gehäuses gebildete Öffnung oder Tonempfangseinheit notwendig ist; eines Richtcharakteristik-Ableitungsverfahrens, bei dem eine Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung abgeleitet wird; einer Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung, auf die das Richtcharakteristik-Ableitungsverfahren angewendet wird; und eines Computerprogramms, um die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung zu realisieren.
Mittel zum Lösen der Probleme
Die Tonempfangsanordnung gemäß einem ersten Aspekt enthält ein Gehäuse, in dem eine Vielzahl von omnidirektionalen Tonempfangseinheiten angeordnet ist, die zum Empfangen von Tönen fähig sind, die aus einer Vielzahl von Richtungen ankommen, und die wenigstens eine Haupttonempfangseinheit enthalten; wenigstens eine Untertonempfangseinheit, die an einer Position angeordnet ist, um einen Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer gegebenen Richtung ankommt, eine gegebene Zeit früher als zu der Zeit zu empfangen, zu der die Haupttonempfangseinheit den Ton empfängt; ein Berechnungsmittel, das eine Zeitdifferenz, als Verzögerungszeit, zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit bezüglich der empfangenen Töne berechnet; und ein Unterdrückungsverstärkungsmittel, das die Unterdrückung des durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Tons ausführt, falls die berechnete Verzögerungszeit nicht kleiner als eine Schwelle ist, und/oder die Verstärkung des durch die Haupt tonempfangseinheit empfangenen Tons, falls die berechnete Verzögerungszeit kürzer als die Schwelle ist.
Die Tonempfangsanordnung gemäß einem zweiten Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse unter dem ersten Aspekt eine Tonempfangsfläche enthält, auf der die Haupttonempfangseinheit angeordnet ist, und eine Kontaktfläche, die mit der Tonempfangsfläche in Kontakt ist, und dass die Untertonempfangseinheit auf der Kontaktfläche angeordnet ist.
Die Tonempfangsanordnung gemäß einem dritten Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse unter dem ersten Aspekt eine Tonempfangsfläche enthält, auf der die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit angeordnet sind, und die Untertonempfangseinheit an einer Position angeordnet ist, wo eine minimale Distanz zu einem Rand der Tonempfangsfläche kürzer als bei der Haupttonempfangseinheit ist.
Die Tonempfangsanordnung gemäß einem vierten Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsunterdrückungsmittel unter einem der ersten bis dritten Aspekte so konfiguriert ist, um einen Ton zu verstärken, der durch die Haupttonempfangseinheit empfangen wird, oder zu verhindern, dass der durch die Haupttonempfangseinheit empfangene Ton unterdrückt wird, wenn die Verzögerungszeit, die die Differenz zwischen der Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und der Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit darstellt, maximal ist.
Die Tonempfangsanordnung gemäß einem fünften Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tonempfangsanordnung unter einem der ersten bis vierten Aspekte in einem Mobiltelefon inkorporiert ist.
Die Tonempfangsanordnung gemäß einem sechsten Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefon unter dem fünften Aspekt so konfiguriert ist, um eine Sprachkommunikation oder eine Video- und Sprachkommunikation auszuführen, wobei die Tonempfangsanordnung ferner ein Umschaltmittel enthält, das die Sprachkommunikation und die Video- und Sprachkommunikation umschaltet, sowie ein Mittel, das Werte bezüglich der Schwelle des Unterdrückungsverstärkungsmittels in Abhängigkeit von der durch das Umschaltmittel ausgeführten Umschaltung verändert.
Ein Richtcharakteristik-Ableitungsverfahren gemäß einem siebten Aspekt leitet eine Beziehung zwischen einer Richtcharakteristik und Anordnungspositionen einer Vielzahl von omnidirektionalen Tonempfangseinheiten ab, die in einem Gehäuse einer Tonempfangsanordnung angeordnet sind, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung die Schritte ausführt zum Akzeptieren von Informationen, die eine dreidimensionale Form des Gehäuses der Tonempfangsanordnung darstellen; Akzeptieren von Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Haupttonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; Akzeptieren von Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Untertonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; Akzeptieren von Informationen, die eine Richtung eines ankommenden Tons darstellen; Berechnen, unter der Annahme, dass die Töne die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit über eine Vielzahl von Wegen entlang des Gehäuses erreichen, wenn ankommende Töne das Gehäuse erreichen, von Weglängen der Wege zu der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit hinsichtlich einer Vielzahl von Ankunftsrichtungen der Töne; Berechnen einer Zeit, die zum Erreichen benötigt wird, auf der Basis der berechneten Weglängen, wenn angenommen wird, dass die Töne, die die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit über die Wege erreichen, die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit als ein synthetisierter Ton erreichen; Berechnen einer Zeitdifferenz zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit als Verzögerungszeit hinsichtlich der Ankunftsrichtungen auf der Basis der berechneten Zeit, die für das Erreichen benötigt wird; Ableiten einer Richtcharakteristik auf der Basis einer Beziehung zwischen der berechneten Verzögerungszeit und der Ankunftsrichtung; und Aufzeichnen der abgeleiteten Richtcharakteristik in Zuordnung zu den Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit.
Eine Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung gemäß einem achten Aspekt leitet eine Beziehung zwischen einer Richtcharakteristik und Anordnungspositionen einer Vielzahl von omnidirektionalen Tonempfangseinheiten ab, die in einem Gehäuse einer Tonempfangsanordnung angeordnet sind, und enthält ein Mittel, das Informationen akzeptiert, die eine dreidimensionale Form des Gehäuses der Tonempfangsanordnung darstellen; ein Mittel, das Informationen akzeptiert, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Haupttonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; ein Mittel, das Informationen akzeptiert, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Untertonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; ein Mittel, das Informationen akzeptiert, die eine Richtung eines ankommenden Tons darstellen; ein Mittel, das unter der Annahme, dass die Töne die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit über eine Vielzahl von Wegen entlang des Gehäuses erreichen, wenn ankommende Töne das Gehäuse erreichen, Weglängen der Wege zu der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit hinsichtlich einer Vielzahl von Ankunftsrichtungen der Töne berechnet; ein Mittel, das eine Zeit, die zum Erreichen benötigt wird, auf der Basis der berechneten Weglängen berechnet, wenn angenommen wird, dass die Töne, die die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit über die Wege erreichen, die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit als ein synthetisierter Ton erreichen; ein Mittel, das eine Zeitdifferenz zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit als Verzögerungszeit auf der Basis der berechneten Zeit, die für das Erreichen benötigt wird, hinsichtlich der Ankunftsrichtungen berechnet; ein Mittel, das eine Richtcharakteristik auf der Basis einer Beziehung zwischen der berechneten Verzögerungszeit und der Ankunftsrichtung ableitet; und ein Mittel, das die abgeleitete Richtcharakteristik in Zuordnung zu den Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit aufzeichnet.
Ein Computerprogramm gemäß einem neunten Aspekt bewirkt, dass ein Computer eine Beziehung zwischen einer Richtcharakteristik und Anordnungspositionen einer Vielzahl von omnidirektionalen Tonempfangseinheiten ableitet, die in einem Gehäuse einer Tonempfangsanordnung angeordnet sind; wobei es bewirkt, dass der Computer die Prozesse zum Aufzeichnen von Informationen ausführt, die eine dreidimensionale Form des Gehäuses der Tonempfangsanordnung darstellen; von Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Haupttonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; von Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Untertonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; und von Informationen, die eine Richtung eines ankommenden Tons darstellen; zum Berechnen, unter der Annahme, dass die Töne die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit über eine Vielzahl von Wegen entlang des Gehäuses erreichen, wenn ankommende Töne das Gehäuse erreichen, von Weglängen der Wege zu der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit hinsichtlich einer Vielzahl von Ankunftsrichtungen der Töne; zum Berechnen einer Zeit, die zum Erreichen benötigt wird, auf der Basis der berechneten Weglängen, wenn angenommen wird, dass die Töne, die die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit über die Wege erreichen, die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit als ein synthetisierter Ton erreichen; zum Berechnen einer Zeitdifferenz zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit als Verzögerungszeit auf der Basis der berechneten Zeit, die für das Erreichen benötigt wird, hinsichtlich der Ankunftsrichtungen; zum Ableiten einer Richtcharakteristik auf der Basis einer Beziehung zwischen der berechneten Verzögerungszeit und der Ankunftsrichtung; und zum Aufzeichnen der abgeleiteten Richtcharakteristik in Zuordnung zu den Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit.
Unter den ersten und fünften Aspekten ist in dem Gehäuse, worin die omnidirektionale Hauptempfangseinheit angeordnet ist, die Untertonempfangseinheit an einer Position angeordnet, um einen Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer gegebenen Richtung ankommt, eine gegebene Zeit früher als zu der Zeit zu empfangen, zu der die Haupttonempfangseinheit den Ton empfängt. Auf der Basis einer Verzögerungszeit, die eine Zeitdifferenz zwischen der Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und der Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit ist, kann der Ton unterdrückt werden, der aus der Richtung ankommt, die eine andere als die gegebene Richtung ist. Aus diesem Grund kann eine gewünschte Richtcharakteristik durch die omnidirektionale Tonempfangseinheit gebildet werden. Da keine einzelne direktionale Tonempfangseinheit verwendet zu werden braucht, braucht keine Öffnung in der hinteren Fläche des Gehäuses gebildet zu werden. Deshalb wird die Wahrscheinlichkeit des Blockierens der Öffnung durch einen Halter der Empfangsanordnung reduziert, wodurch es möglich wird, eine stabile Richtcharakteristik beizubehalten. Da keine direktionale Tonempfangseinheit verwendet zu werden braucht, können ferner die Kosten verringert werden, die für die Tonempfangseinheit benötigt werden.
Im Besonderen ist die Untertonempfangseinheit unter dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung auf einer Kontaktfläche wie etwa einer unteren Fläche oder einer seitlichen Fläche angeordnet, und unter dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Untertonempfangseinheit an einem Rand einer Tonempfangsfläche angeordnet. So führt ein Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer Richtung der Tonempfangsfläche ankommt, um das Gehäuse herum, um die Haupttonempfangseinheit zu erreichen, die auf der Tonempfangsfläche angeordnet ist, während der Ton die Untertonempfangseinheit, die an dem Rand oder auf der Kontaktfläche angeordnet ist, direkt erreicht. Da eine Zeitdifferenz, die größer als bei einem Ton ist, der aus einer Richtung der Tonempfangsfläche ankommt, bezüglich eines Tons erzeugt werden kann, der aus einer anderen Richtung als der Richtung der Tonempfangsfläche ankommt, wie zum Beispiel aus einer Richtung einer hinteren Fläche, kann eine Differenz zwischen einer Zeitdifferenz bezüglich des Tons, der aus der Richtung der Tonempfangsfläche ankommt, und einer Zeitdifferenz bezüglich des Tons, der aus der Richtung ankommt, die eine andere als die Richtung der Tonempfangsfläche ist, groß gemacht werden. Deshalb wird eine Ankunftsrichtung akkurat bestimmt, und eine Unterdrückung oder Verstärkung eines Tons auf der Basis der Ankunftsrichtung wird ausgeführt, um eine ausgeprägte Richtwirkung erhalten zu können. Da ferner die Tonempfangseinheit nicht immer auf der hinteren Fläche angeordnet zu sein braucht, kann die Wahrscheinlichkeit des Blockierens der Tonempfangseinheit durch einen Halter der Tonempfangsanordnung reduziert werden und kann eine stabile Richtwirkung beibehalten werden.
Unter dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Richtwirkung in einer Richtung eingestellt werden, in der eine Verzögerungszeit maximal ist.
Unter dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Richtcharakteristik in Abhängigkeit von solchen Anwendungen wie etwa einer Anwendung der Tonempfangsanordnung als Videofon verändert werden.
Unter den siebten bis neunten Aspekten der vorliegenden Erfindung wird eine Simulation mit einem angenommenen Tonankunftsweg ausgeführt, um eine Richtcharakteristik auf der Basis von Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit ableiten zu können. Deshalb kann eine zu bevorzugende Anordnung der Tonempfangseinheit abgeleitet werden, um eine Ankunftsrichtung des Tons zu spezifizieren, und kann eine gewünschte Richtcharakteristik realisiert werden.
Effekte der Erfindung
Eine Tonempfangsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, in der eine omnidirektionale Haupttonempfangseinheit und eine omnidirektionale Untertonempfangseinheit, die an einer Position angeordnet ist, um einen Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer gegebenen Richtung ankommt, eine gegebene Zeit früher als zu der Zeit zu empfangen, zu der die Haupttonempfangseinheit den Ton empfängt, in einem Gehäuse angeordnet sind, berechnet hinsichtlich des Tons eine Zeitdifferenz zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupt tonempfangseinheit als Verzögerungszeit und führt die Unterdrückung des durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Tons aus, falls die berechnete Verzögerungszeit gleich einer Schwelle oder länger als diese ist, und/oder die Verstärkung des durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Tons, falls die berechnete Verzögerungszeit kürzer als die Schwelle ist. Genauer gesagt: die Zeitdifferenz zwischen der Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und der Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit wird als Verzögerungszeit berechnet. Wenn die Verzögerungszeit gleich der Schwelle oder länger als diese ist, wird der Ton als Ton betrachtet, der aus einer anderen Richtung als aus einer spezifischen Richtung ankommt, um den durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Ton zu unterdrücken. Das heißt, die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit sind so angeordnet, dass eine Verzögerungszeit des Tons, der aus der Richtung ankommt, die eine andere als die spezifische Richtung ist, gleich der gegebenen Zeit oder größer als diese ist. Mit den Anordnungspositionen und den Prozessen wird eine Richtcharakteristik realisiert, die eine stärkere Richtwirkung in der spezifischen Richtung hat.
Mit dieser Konfiguration braucht bei der vorliegenden Erfindung bei der Realisierung einer gewünschten Richtcharakteristik keine einzelne Tonempfangseinheit verwendet zu werden, die eine Richtwirkung hat, so dass in der hinteren Fläche des Gehäuses keine Öffnung gebildet zu werden braucht. Deshalb kann solch ein ausgezeichneter Effekt wie beispielsweise der Effekt erreicht werden, dass die Wahrscheinlichkeit des Blockierens der Öffnung durch einen Halter der Tonempfangsanordnung reduziert wird, um eine stabile Richtwirkung beizubehalten. Da keine direktionale Tonempfangseinheit verwendet zu werden braucht, kann solch ein ausgezeichneter Effekt wie beispielsweise der Effekt erreicht werden, dass die Kosten reduziert werden können, die für die Tonempfangseinheit benötigt werden.
Die Tonempfangsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung führt in Hinblick auf Töne, die durch die Haupttonempfangseinheit empfangen werden, eine Verstärkung eines Tons aus, der als Ton spezifiziert ist, der aus einer gegebenen Richtung ankommt, und/oder eine Unterdrückung eines Tons, der als Ton spezifiziert ist, der aus einer anderen Richtung als aus der gegebenen Richtung ankommt, um es zu ermöglichen, dass der aus der spezifischen Richtung ankommende Ton, wie etwa Sprache, die hauptsächlich durch die Haupttonempfangseinheit empfangen wird und die ein Sprecher von sich gibt, verstärkt wird und der Ton, der aus der Richtung empfangen wird, die eine andere als die spezifische Richtung ist, als Rauschen unterdrückt wird. Aus diesem Grund kann solch ein ausgezeichneter Effekt wie beispielsweise der Effekt erreicht werden, dass ein Ton so ausgegeben werden kann, dass ein Ton aus der spezifischen Richtung, wie zum Beispiel Sprache, die der Sprecher von sich gibt, klar wird.
In der Tonempfangsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Untertonempfangseinheit auf einer Kontaktfläche wie etwa einer unteren Fläche oder einer seitlichen Fläche angeordnet, die eine andere als eine Tonempfangsfläche ist, so dass ein Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer Richtung der Tonempfangsfläche kommt, wie etwa von einer hinteren Fläche, die der Tonempfangsfläche gegenüber liegt, um das Gehäuse herum verläuft, um die Haupttonempfangseinheit zu erreichen, die auf der Tonempfangsfläche angeordnet ist, während der Ton die Untertonempfangseinheit direkt erreicht, die auf der Kontaktfläche angeordnet ist. Deshalb erzielt die Tonempfangsanordnung solch einen ausgezeichneten Effekt, dass eine Zeitdifferenz, die gleich einer gegebenen Zeit oder größer als diese ist, erzeugt wird, wenn ein Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer Richtung der Tonempfangsfläche ankommt, wie etwa einer Richtung der hinteren Fläche, die der Tonempfangsfläche gegenüberliegt, die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit erreicht, um eine Unterdrückung oder Verstärkung eines Tons auf der Basis der Zeitdifferenz auszuführen, um eine ausgeprägte Richtcharakteristik erhalten zu können. Da die Tonempfangseinheit nicht auf einer hinteren Fläche angeordnet zu werden braucht, können ausgezeichnete Effekte erreicht werden, wie etwa solch ein Effekt, dass die Wahrscheinlichkeit des Blockierens der Tonempfangseinheit durch einen Halter der Tonempfangsanordnung reduziert werden kann, und solch ein Effekt, dass eine stabile Richtwirkung beibehalten werden kann.
In der Tonempfangsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Haupttonempfangseinheit auf einer Tonempfangsfläche angeordnet, die einem Sprecher zugewandt ist, und die Untertonempfangseinheit ist an einer Position angeordnet, wo eine minimale Distanz zu einem Rand der Tonempfangsfläche kürzer als bei der Haupttonempfangseinheit ist, d. h., die Untertonempfangseinheit ist an einem Rand der Tonempfangsfläche oder nahe dem Rand angeordnet. Somit verläuft ein Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer Richtung der Tonempfangsfläche ankommt, wie etwa aus der Richtung einer hinteren Fläche, die der Tonempfangsfläche gegenüberliegt, um das Gehäuse herum, um die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit zu erreichen, die auf der Tonempfangsfläche angeordnet sind. Jedoch ist dabei ein Weg für einen Ton, der die Untertonempfangseinheit erreicht, kürzer als ein Weg für einen Ton, der die Haupttonempfangseinheit erreicht. Aus diesem Grund kann hinsichtlich eines Tons, der aus einer anderen Richtung als aus einer Richtung der Tonempfangsfläche ankommt, eine Zeitdifferenz erzeugt werden, die größer als bei einem Ton ist, der aus der Richtung zu der Tonempfangsfläche ankommt. Aus diesem Grund kann eine Differenz zwischen der Zeitdifferenz bezüglich des Tons, der aus der Richtung der Tonempfangsfläche ankommt, und der Zeitdifferenz bezüglich des Tons, der aus der Richtung ankommt, die eine andere als die Richtung der Tonempfangsfläche ist, groß gemacht werden und kann solch ein ausgezeichneter Effekt wie beispielsweise der Effekt erreicht werden, dass eine ausgeprägte Richtcharakteristik durch Ausführen einer Unterdrückung oder Verstärkung eines Tons auf der Basis einer Zeitdifferenz erhalten wird. Da auf der hinteren Fläche keine Tonempfangseinheit angeordnet zu werden braucht, kann solch ein ausgezeichneter Effekt wie beispielsweise der Effekt erreicht werden, dass die Wahrscheinlichkeit des Blockierens der Tonempfangseinheit durch einen Halter der Tonempfangsanordnung reduziert werden kann, und der Effekt, dass eine stabile Richtwirkung beibehalten werden kann.
Weiterhin wird in der Tonempfangsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung dann, wenn ein Sprachmodus, wie etwa ein Videofon-Modus, bei dem eine Video- und Sprachkommunikation ausgeführt wird, auf einen verschiedenen Modus umgeschaltet wird, ein Referenzwert verändert, um solch einen ausgezeichneten Effekt wie etwa den Effekt zu erreichen, dass eine Richtcharakteristik verändert werden kann, indem zum Beispiel direktionale Richtungen in einem Sprachmodus, bei dem sich der Mund dicht am Gehäuse befindet, verschmälert werden oder indem direktionale Richtungen in einem Sprachmodus, bei dem ein Sprecher spricht, während er auf ein Gehäuse schaut, verbreitert werden.
Bei einem Richtcharakteristik-Ableitungsverfahren, einer Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung und einem Computerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung werden, wenn ein ankommender Ton ein Gehäuse erreicht, unter der Annahme, dass der Ton die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit über eine Vielzahl von Wegen entlang des Gehäuses erreicht, Weglängen der Wege zu der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit hinsichtlich einer Vielzahl von Ankunftsrichtungen von Tönen berechnet. Auf der Basis einer jeden der berechneten Weglängen wird eine Zeit, die zum Erreichen benötigt wird, wenn angenommen wird, dass die Töne die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit über die Wege als ein synthetisierter Ton erreichen. Auf der Basis der berechneten Zeit, die zum Erreichen benötigt wird, wird eine Zeitdifferenz zwischen der Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und der Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit als Verzögerungszeit berechnet. Auf der Basis einer Beziehung zwischen der berechneten Verzögerungszeit und der Ankunftsrichtung wird eine Richtcharakteristik abgeleitet.
Mit dieser Konfiguration werden bei der vorliegenden Erfindung auf der Basis von Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit eine Beziehung zwischen der Tonankunftsrichtung und der Zeitdifferenz bezüglich des Erreichens von Tönen abgeleitet, und eine Richtcharakteristik kann von der Beziehung zwischen der Ankunftsrichtung und der Zeitdifferenz abgeleitet werden. So kann zum Beispiel eine Tonempfangsanordnung, die einen Ton auf der Basis einer Zeitdifferenz von Tönen, die die Tonempfangseinheiten erreichen, unterdrückt oder verstärkt, auf die Ableitung einer Tonankunftsrichtung und einer Zeitdifferenz hinsichtlich der Anordnungspositionen der Tonempfangseinheiten angewendet werden. Deshalb kann beim Konstruieren einer Tonempfangsanordnung, die eine Richtwirkung hat, solch ein ausgezeichneter Effekt wie etwa der Effekt erreicht werden, dass zu bevorzugende Anordnungen von Tonempfangseinheiten in Abhängigkeit von einer gewünschten Richtcharakteristik abgeleitet werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Skizze einer Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2A bis C stellen ein dreiflächiges Diagramm dar, das ein Beispiel für das Aussehen der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Tabelle, die ein Beispiel für Größen der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionelle Konfiguration der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
6A und 6B sind Graphen, die Beispiele für ein Phasendifferenzspektrum der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigen.
7 ist ein Graph, der ein Beispiel für einen Unterdrückungskoeffizienten der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für Prozesse der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Skizze einer Messumgebung einer Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
10A und 10B sind Messresultate einer horizontalen Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
11A und 11B sind Messresultate einer vertikalen Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
12A bis 12C sind ein dreiflächiges Diagramm, das Beispiele für das Aussehen der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für einen Ankunftsweg eines Tonsignals zeigt, der hinsichtlich einer Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung angenommen wird.
14A und 14B sind Draufsichten, die Beispiele für Ankunftswege von Tonsignalen zeigen, die hinsichtlich der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung angenommen werden.
15 ist eine Draufsicht, die eine positionelle Beziehung bei 0 ≤ θ < π/2 zwischen einer virtuellen Ebene und der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt.
16 ist eine Draufsicht, die eine positionelle Beziehung bei π/2 ≤ θ < π zwischen der virtuellen Ebene und der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt.
17 ist eine Draufsicht, die eine positionelle Beziehung bei π ≤ θ < 3π/2 zwischen der virtuellen Ebene und der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt.
18 ist eine Draufsicht, die eine positionelle Beziehung bei 3π/2 ≤ θ < 2π zwischen der virtuellen Ebene und der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt.
19A und 19B sind Radardiagramme, die eine horizontale Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigen.
20A und 20B sind Radardiagramme, die eine horizontale Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigen.
21 ist eine Seitenansicht, die eine positionelle Beziehung bei 0 ≤ θ < π/2 zwischen einer virtuellen Ebene und der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt.
22 ist eine Seitenansicht, die eine positionelle Beziehung bei π/2 ≤ θ < π zwischen der virtuellen Ebene und der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt.
23 ist eine Seitenansicht, die eine positionelle Beziehung bei π ≤ θ < 3π/2 zwischen der virtuellen Ebene und der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt.
24 ist eine Seitenansicht, die eine positionelle Beziehung bei 3π/2 ≤ θ < 2π zwischen der virtuellen Ebene und der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt.
25A und 25B sind Radardiagramme, die eine vertikale Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigen.
26 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
27 ist ein Flussdiagramm, das Prozesse der Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
28 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
29 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für Prozesse der Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.

1: Tonempfangsanordnung
10: Gehäuse
11: Haupttonempfangseinheit
12: Untertonempfangseinheit
5: Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung
500: Computerprogramm

BESTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die die Ausführungsformen zeigen, eingehend beschrieben.
Ausführungsform 1
1 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Skizze einer Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Tonempfangsanordnung 1 enthält ein Gehäuse 10 in Form eines rechtwinkligen Parallelepipeden, wie in 1 gezeigt. Die vordere Fläche des Gehäuses 10 ist eine Tonempfangsfläche, auf der eine Haupttonempfangseinheit 11 wie etwa ein omnidirektionales Mikrofon angeordnet ist, um Sprache zu empfangen, die ein Sprecher von sich gibt. Auf einer unteren Fläche, die als eine der Kontaktflächen dient, die mit einer vorderen Fläche (Tonempfangsfläche) in Kontakt sind, ist eine Untertonempfangseinheit 12 wie etwa ein Mikrofon angeordnet.
Töne aus verschiedenen Richtungen kommen an der Tonempfangsanordnung 1 an. Zum Beispiel erreicht ein Ton, der aus einer Richtung der vorderen Fläche des Gehäuses 10 ankommt, die als Ankunftsrichtung D1 bezeichnet ist, die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12 direkt. Deshalb ist eine Verzögerungszeit τ1, die eine Zeitdifferenz zwischen einer Ankunftszeit bei der Untertonempfangseinheit 12 und einer Ankunftszeit bei der Haupttonempfangseinheit 11 darstellt, als Zeitdifferenz gegeben, die von einer Distanz abhängt, die einer Tiefe zwischen der auf einer vorderen Fläche angeordneten Haupttonempfangseinheit 11 und der auf einer unteren Fläche angeordneten Untertonempfangseinheit 12 entspricht.
Obwohl ein Ton, der von einer diagonal oberen Seite (die zum Beispiel als Ankunftsrichtung D2 bezeichnet ist) der vorderen Fläche des Gehäuses 10 ankommt, die Haupttonempfangseinheit 11 direkt erreicht, erreicht der Ton das Gehäuse 10 und verläuft dann über eine untere Fläche, bevor er die Untertonempfangseinheit 12 erreicht. Da eine Weglänge eines Weges, der die Untertonempfangseinheit 12 erreicht, länger als eine Weglänge eines Weges ist, der die Haupttonempfangseinheit 11 erreicht, nimmt deshalb eine Verzögerungszeit τ2, die eine Zeitdifferenz zwischen einer Ankunftszeit bei der Untertonempfangseinheit 12 und einer Ankunftszeit bei der Haupttonempfangseinheit 11 darstellt, einen negativen Wert an.
Ferner wird zum Beispiel ein Ton, der aus einer Richtung einer hinteren Fläche des Gehäuses 10 ankommt (die zum Beispiel als Ankunftsrichtung D3 bezeichnet ist), entlang des Gehäuses 10 gebrochen und verläuft über die vordere Fläche, bevor er die Haupttonempfangseinheit 11 erreicht, während der Ton die Untertonempfangseinheit 12 direkt erreicht. Da die Weglänge des Weges, der die Untertonempfangseinheit 12 erreicht, kürzer als die Weglänge des Weges ist, der die Haupttonempfangseinheit 11 erreicht, nimmt deshalb eine Verzögerungszeit τ3, die eine Zeitdifferenz zwischen der Ankunftszeit bei der Untertonempfangseinheit 12 und der Ankunftszeit bei der Haupttonempfangseinheit 11 darstellt, einen positiven Wert an. Die Tonempfangsanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung unterdrückt einen Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer spezifischen Richtung eintrifft, auf der Basis der Zeitdifferenz, um die Tonempfangsanordnung 1 zu realisieren, die eine Richtwirkung hat.
2 ist ein dreiflächiges Diagramm, das ein Beispiel für das Aussehen der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. 3 ist eine Tabelle, die ein Beispiel für die Größe der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. 2A ist eine Vorderansicht, 2B ist eine Seitenansicht, und 2C ist eine Bodenansicht. 3 stellt die Größe der in 2 gezeigten Tonempfangsanordnung 1 und Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit 11 und der Untertonempfangseinheit 12 dar. Wie in 2 und 3 gezeigt, ist die Haupttonempfangseinheit 11 an einer Position unten rechts auf der vorderen Fläche des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 angeordnet, und eine Öffnung 11a zum Bewirken, dass die Haupttonempfangseinheit 11 einen Ton empfangen kann, ist an der Anordnungsposition der Haupttonempfangseinheit 11 gebildet. Genauer gesagt: die Tonempfangsanordnung ist so konstruiert, dass sich die Haupttonempfangseinheit 11 dicht am Mund eines Sprechers befinden kann, wenn der Sprecher die Tonempfangsanordnung 1 hält, indem er sie auf die übliche Art und Weise ergreift. Die Untertonempfangseinheit 12 ist auf der unteren Fläche des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 angeordnet, und eine Öffnung 12a zum Bewirken, dass die Untertonempfangseinheit 12 einen Ton empfangen kann, ist an der Anordnungsposition der Untertonempfangseinheit 12 gebildet. Wenn der Sprecher die Tonempfangsanordnung 1 hält, indem er sie auf die übliche Art und Weise ergreift, wird die Öffnung 12a nicht mit einer Hand des Sprechers bedeckt.
Eine innere Konfiguration der Tonempfangsanordnung 1 wird unten beschrieben. 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Tonempfangsanordnung 1 enthält eine Steuereinheit 13, wie etwa eine CPU, die die Anordnung insgesamt steuert, eine Aufzeichnungseinheit 14, wie etwa einen ROM oder einen RAM, der ein Computerprogramm, das durch die Steuerung der Steuereinheit 13 ausgeführt wird, und Informationen, wie zum Beispiel verschiedenartige Daten, aufzeichnet, und eine Kommunikationseinheit 15, wie etwa eine Antenne, die als Kommunikationsschnittstelle dient, und deren Zubehör. Die Tonempfangsanordnung 1 enthält die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12, in denen omnidirektionale Mikrofone verwendet werden, eine Tonausgabeeinheit 16 und eine Tonkonvertierungseinheit 17, die einen Konvertierungsprozess für ein Tonsignal ausführt. Hier ist eine Konfiguration unter Verwendung der zwei Tonempfangseinheiten, d. h. der Haupttonempfangseinheit 11 und der Untertonempfangseinheit 12, gezeigt. Jedoch können auch drei oder mehr Tonempfangs einheiten verwendet werden. Ein Konvertierungsprozess durch die Tonkonvertierungseinheit 17 ist ein Prozess zum Konvertieren von Tonsignalen, die analoge Signale sind, die durch die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12 empfangen werden, in digitale Signale. Die Tonempfangsanordnung 1 enthält eine Operationseinheit 18, die eine Operation durch eine Tasteneingabe von alphabetischen Zeichen und verschiedene Instruktionen akzeptiert, und eine Anzeigeeinheit 19, wie etwa eine Flüssigkristallanzeige, welche die verschiedensten Informationen anzeigt.
5 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionelle Konfiguration der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Tonempfangsanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12, eine Tonsignalempfangseinheit 140, eine Signalkonvertierungseinheit 141, eine Phasendifferenzberechnungseinheit 142, eine Unterdrückungskoeffizientenberechnungseinheit 143, eine Amplitudenberechnungseinheit 144, eine Signalkorrektureinheit 145, eine Signalwiederherstellungseinheit 146 und die Kommunikationseinheit 15. Die Tonsignalempfangseinheit 140, die Signalkonvertierungseinheit 141, die Phasendifferenzberechnungseinheit 142, die Unterdrückungskoeffizientenberechnungseinheit 143, die Amplitudenberechnungseinheit 144, die Signalkorrektureinheit 145 und die Signalwiederherstellungseinheit 146 geben Funktionen an, die als Software dienen, die realisiert wird, indem bewirkt wird, dass die Steuereinheit 13 die verschiedenartigen Computerprogramme ausführt, die in der Aufzeichnungseinheit 14 aufgezeichnet sind. Die Mittel können jedoch auch unter Verwendung von dedizierter Hardware wie beispielsweise durch verschiedenartige Verarbeitungschips realisiert werden.
Die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12 akzeptieren Tonsignale als analoge Signale und führen einen Anti-Aliasing-Filterprozess durch ein LPF (Tiefpassfilter) aus, um zu verhindern, dass ein Aliasing-Fehler (Aliasing) auftritt, wenn das analoge Signal in ein digitales Signal durch die Tonkonvertierungseinheit 17 konvertiert wird, bevor die analogen Signals in digitale Signale konvertiert werden und die digitalen Signale der Tonsignalempfangseinheit 140 zugeführt werden. Die Tonsignalempfangseinheit 140 akzeptiert die in digitale Signale konvertierten Tonsignale und führt die Tonsignale der Signalkonvertierungseinheit 141 zu. Die Signalkonvertierungseinheit 141 erzeugt Rahmen, die jeweils eine gegebene Zeitlänge haben, die als Prozesseinheit dient, von den akzeptierten Tonsignalen und konvertiert die Rahmen in komplexe Spektren, die jeweilig Signale an einer Frequenzachse sind, durch einen FFT-Prozess (schnelle Fourier-Transformation). Bei der folgenden Erläuterung wird eine Winkelfrequenz ω verwendet, wird ein komplexes Spektrum, das durch Konvertieren eines Tons erhalten wird, der durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangen wird, als INm(ω) dargestellt und wird ein komplexes Spektrum, das durch Konvertieren eines Tons erhalten wird, der durch die Untertonempfangseinheit 12 empfangen wird, als INs(ω) dargestellt.
Die Phasendifferenzberechnungseinheit 142 berechnet eine Phasendifferenz zwischen dem komplexen Spektrum INm(ω) eines Tons, der durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangen wurde, und dem komplexen Spektrum INs(ω) eines Tons, der durch die Untertonempfangseinheit 12 empfangen wurde, als Phasendifferenzspektrum φ(ω) für jede Winkelfrequenz. Das Phasendifferenzspektrum φ(ω) ist eine Zeitdifferenz, die eine Verzögerungszeit der Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit 11 hinsichtlich der Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit 12 bei jeder Winkelfrequenz darstellt, und verwendet als Einheit den Radianten.
Die Unterdrückungskoeffizientenberechnungseinheit 143 berechnet eine Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω) für jede Frequenz auf der Basis des Phasendifferenzspektrums φ(ω), das durch die Phasendifferenzberechnungseinheit 142 berechnet wurde.
Die Amplitudenberechnungseinheit 144 berechnet einen Wert eines Amplitudenspektrums |INm(ω)| des komplexen Spektrums INm(ω), das durch Konvertieren des durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangenen Tons erhalten wurde.
Die Signalkorrektureinheit 145 multipliziert das Amplitudenspektrum |INm(ω)|, das durch die Amplitudenberechnungseinheit 144 berechnet wurde, mit der Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω), die durch die Unterdrückungskoeffizientenberechnungseinheit 143 berechnet wurde.
Die Signalwiederherstellungseinheit 146 führt einen IFFT-Prozess (inverse Fourier-Transformation) unter Verwendung des Amplitudenspektrums |INm(ω)| aus, das durch die Signalkonvertierungseinheit 145 mit der Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω) multipliziert wurde, und von Phaseninformationen des komplexen Spektrums INm(ω), um das Signal in das Tonsignal an einer Zeitachse zurückzuführen, und resynthetisiert ein Tonsignal in einer Rahmeneinheit, um eine digitale Zeitsignalsequenz zu erhalten. Nachdem das für die Kommunikation erforderliche Codieren ausgeführt ist, wird das Signal von der Antenne der Kommunikationseinheit 15 gesendet.
Eine Richtwirkung der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben. 6 ist ein Graph, der ein Beispiel für das Phasendifferenzspektrum φ(ω) der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 zeigt hinsichtlich des Phasendifferenzspektrums φ(ω), das durch die Phasendifferenzberechnungseinheit 142 berechnet wird, eine Beziehung zwischen einer Frequenz (Hz), die an einer Ordinate dargestellt wird, und einer Phasendifferenz (rad), die an einer Abszisse dargestellt wird. Das Phasendifferenzspektrum φ(ω) gibt Zeitdifferenzen von Tönen, die durch die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12 empfangen werden, in Einheiten von Frequenzen an. Unter idealen Umständen bildet das Phasendifferenzspektrum φ(ω) eine gerade Linie, die durch den Ursprung des in 6 gezeigten Graphen verläuft, und eine Neigung der geraden Linie verändert sich in Abhängigkeit von Ankunftszeitdifferenzen, d. h. von Ankunftsrichtungen von Tönen.
6A zeigt ein Phasendifferenzspektrum φ(ω) eines Signals, das aus einer Richtung der vorderen Fläche (Tonempfangsfläche) des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 ankommt, und 6B zeigt ein Phasendifferenzspektrum φ(ω) eines Tons, der aus einer Richtung der hinteren Fläche des Gehäuses 10 ankommt. Wie in 1 bis 3 gezeigt, weist dann, wenn die Haupttonempfangseinheit 11 auf der vorderen Fläche des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 angeordnet ist und wenn die Untertonempfangseinheit 12 auf der unteren Fläche des Gehäuses 10 angeordnet ist, ein Phasendifferenzspektrum φ(ω) eines Tons, der aus einer Richtung der vorderen Fläche ankommt, und zwar im Besonderen von einer diagonal oberen Seite der vorderen Fläche, eine negative Neigung auf. Ein Phasendifferenzspektrum φ(ω) eines Tons, der aus einer anderen Richtung als aus der Richtung der vorderen Fläche ankommt, wie zum Beispiel aus einer Richtung einer hinteren Fläche, weist eine positive Neigung auf. Eine Neigung des Phasendifferenzspektrums φ(ω) eines Tons, der von der diagonal oberen Seite der vorderen Fläche des Gehäuses 10 ankommt, ist in der negativen Richtung maximal, und die Neigung des Phasendifferenzspektrums φ(ω) des Tons, der aus der Richtung der hinteren Fläche des Gehäuses 10 ankommt, nimmt in der positiven Richtung zu, wie in 6B gezeigt.
In der Unterdrückungskoeffizientenberechnungseinheit 143 wird hinsichtlich eines Tonsignals, das eine Frequenz hat, bei der der Wert des Phasendifferenzspektrums φ(ω), der durch die Phasendifferenzberechnungseinheit 142 berechnet wird, in der positiven Richtung liegt, eine Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω) berechnet, die das Amplitudenspektrum |INm(ω)| unterdrückt, so dass ein Ton, der aus einer anderen Richtung als aus der Richtung der vorderen Fläche ankommt, unterdrückt werden kann.
7 ist ein Graph, der ein Beispiel für die Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω) der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. In 7 ist ein Wert φ(ω) × π/ω, der durch Normieren des Phasendifferenzspektrums φ(ω) durch die Winkelfrequenz ω erhalten wird, an der Abszisse verzeichnet, und eine Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω) ist an der Ordinate verzeichnet, um eine Beziehung zwischen dem Wert und dem Unterdrückungskoeffizienten darzustellen. Eine numerische Formel, die den in 7 gezeigten Graphen darstellt, ist die folgende Formel 1. [Numerische Formel 1]
Wie in 7 und Formel 1 dargestellt, wird hinsichtlich des Tons, der aus der Richtung der vorderen Fläche des Gehäuses 10 ankommt, eine erste Schwelle thre1, die eine obere Grenze einer Neigung φ(ω) × π/ω ist, bei der überhaupt keine Unterdrückung erfolgt, so festgelegt, dass die Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω) 1 ist. Hinsichtlich des Tons, der aus der Richtung der hinteren Fläche des Gehäuses 10 ankommt, wird eine zweite Schwelle thre2, die eine untere Grenze einer Neigung φ(ω) × π/ω ist, bei der eine völlige Unterdrückung erfolgt, so festgelegt, dass die Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω) 0 ist. Als Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω), deren normiertes Phasendifferenzspektrum φ(ω) × π/ω zwischen der ersten Schwelle und der zweiten Schwelle liegt, werden Werte durch direktes Interpolieren der ersten Schwelle thre1 und der zweiten Schwelle thre2 hinsichtlich der Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω) erhalten.
Unter Verwendung der Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω), die wie oben beschrieben festgelegt wird, ist der Ton, wenn der Wert des normierten Phasendifferenzspektrums φ(ω) × π/ω klein ist, d. h., wenn die Untertonempfangseinheit 12 einen Ton verspätet gegenüber dem Tonempfang durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfängt, ein Ton, der aus einer Richtung der vorderen Fläche des Gehäuses 10 ankommt. Aus diesem Grund wird bestimmt, dass die Unterdrückung unnötig ist, und ein Tonsignal wird nicht unterdrückt. Wenn der Wert des normierten Phasendifferenzspektrums φ(ω) × π/ω groß ist, d. h., wenn die Haupttonempfangseinheit 11 einen Ton verspätet gegenüber dem Tonempfang durch die Untertonempfangseinheit 12 empfängt, ist der Ton ein Ton, der aus einer Richtung der hinteren Fläche des Gehäuses 10 ankommt. Aus diesem Grund wird bestimmt, dass die Unterdrückung erforderlich ist, und das Tonsignal wird unterdrückt. Auf diese Weise wird die Richtwirkung in der Richtung der vorderen Fläche des Gehäuses 10 festgelegt, und ein Ton, der aus einer anderen Richtung als aus der Richtung der vorderen Fläche ankommt, kann unterdrückt werden.
Unten werden Prozesse der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beschrieben. 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Prozesse der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Tonempfangsanordnung 1 empfängt Tonsignale an der Haupttonempfangseinheit 11 und der Untertonempfangseinheit 12 unter der Steuerung der Steuereinheit 13, die ein Computerprogramm ausführt (S101).
Die Tonempfangsanordnung 1 filtert Tonsignale, die als analoge Signale empfangen werden, durch ein Anti-Aliasing-Filter durch einen Prozess der Tonkonvertierungseinheit 17 auf der Basis der Steuerung der Steuereinheit 13, tastet die Tonsignale mit einer Abtastfrequenz von 8000 Hz oder dergleichen ab und konvertiert die Signale in digitale Signale (S102).
Die Tonempfangsanordnung 1 erzeugt einen Rahmen, der eine gegebene Zeitlänge hat, von den Tonsignalen, die durch den Prozess der Signalkonvertierungseinheit 141 in die digitalen Signale konvertiert wurden, auf der Basis der Steuerung der Steuereinheit 13 (S103). Bei Schritt S103 werden die Tonsignale in Einheiten gerahmt, die jeweils eine gegebene Zeitlänge von etwa 32 ms haben. Die Prozesse werden so ausgeführt, dass jeder der Rahmen um eine gegebene Zeitlänge von 20 ms oder dergleichen verschoben wird, während der vorhergehende Rahmen überlappt wird. Ein Rahmenprozess, der auf dem Gebiet der Spracherkennung üblich ist, wie etwa eine Fenstertechnik unter Verwendung einer Fensterfunktion eines Hamming-Fensters, eines Hanning-Fensters oder dergleichen, oder eine Filterung, die durch ein High-Emphasis-Filter ausgeführt wird, wird an den Rahmen ausgeführt. Die folgenden Prozesse werden an den auf diese Weise erzeugten Rahmen ausgeführt.
Die Tonempfangsanordnung 1 führt einen FFT-Prozess an einem Tonsignal in Rahmeneinheiten durch den Prozess der Signalkonvertierungseinheit 141 auf der Basis der Steuerung der Steuereinheit 13 aus, um das Tonsignal in ein komplexes Spektrum zu konvertieren, das ein Signal an einer Frequenzachse ist.
In der Tonempfangsanordnung 1 berechnet die Phasendifferenzberechnungseinheit 142 auf der Basis der Steuerung der Steuereinheit 13 eine Phasendifferenz zwischen einem komplexen Spektrum eines Tons, der durch die Untertonempfangseinheit 12 empfangen wird, und einem komplexen Spektrum eines Tons, der durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangen wird, als Phasendifferenzspektrum für jede Frequenz (S105), und die Unterdrückungskoeffizientenberechnungseinheit 143 berechnet einen Unterdrückungskoeffizienten für jede Frequenz auf der Basis des Phasendifferenzspektrums, das durch die Phasendifferenzberechnungseinheit 142 berechnet wurde (S106). Bei Schritt S105 wird hinsichtlich der ankommenden Töne ein Phasendifferenzspektrum als Zeitdifferenz zwischen der Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit 11 und der Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit 12 berechnet.
Die Tonempfangsanordnung 1 berechnet ein Amplitudenspektrum eines komplexen Spektrums, das durch Konvertieren des Tons erhalten wird, der durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangen wird, durch den Prozess der Amplitudenberechnungseinheit 144 auf der Basis der Steuerung der Steuereinheit 13 (S107) und multipliziert das Amplitudenspektrum mit einem Unterdrückungskoeffizienten durch den Prozess der Signalkorrektureinheit 145, um das Tonsignal zu korrigieren (S108). Die Signalwiederherstellungseinheit 146 führt einen IFFT-Prozess an dem Signal aus, um die Konvertierung zum Wiederherstellen des Signals als Tonsignal an einer Zeitachse auszuführen (S109). Die Tonsignale in Rahmeneinheiten werden synthetisiert, um an die Kommunikationseinheit 15 ausgegeben zu werden (S110), und das Signal wird von der Kommunikationseinheit 15 gesendet. Die Tonempfangsanordnung 1 führt die obige Serie von Prozessen kontinuierlich aus, bis der Empfang von Tönen durch die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12 beendet ist.
Unten ist ein Messresultat einer Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beschrieben. 9 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Skizze einer Messumgebung einer Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausfüh rungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei der in 9 gezeigten Messung ist die Tonempfangsanordnung 1, in der die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12 in einem Modell eines Mobiltelefons angeordnet sind, auf einem Drehtisch 2 fixiert, der in horizontaler Richtung rotiert. Die Tonempfangsanordnung 1 ist in einer schalltoten Box 4 zusammen mit einem Sprachwiedergabelautsprecher 3 untergebracht, der an einer Position in einer Distanz von 45 cm angeordnet ist. Der Drehtisch 2 wird in Einheiten von 30° horizontal rotiert. Bei jeder Rotation des Drehtischs 2 um 30° wurde eine Operation wiederholt, bei der Sprachdaten eines kurzen Satzes mit einer Länge von etwa 2 Sekunden, die ein männlicher Sprecher von sich gab, von dem Sprachwiedergabelautsprecher 3 ausgegeben wurden, bis der Drehtisch 2 um 360° rotiert war, um die Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung 1 zu messen. Die erste Schwelle thre1 war auf –1,0 festgelegt, und die zweite Schwelle thre2 war auf 0,05 festgelegt.
10A und 10B sind Messresultate einer horizontalen Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In 10A ist eine Rotationsrichtung des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 bezüglich der Messung der Richtcharakteristik durch einen Pfeil gekennzeichnet. 10B ist ein Radardiagramm, das ein Messresultat einer Richtcharakteristik zeigt, das eine Signalintensität (dB) angibt, die erhalten wurde, nachdem ein durch die Tonempfangsanordnung 1 empfangener Ton bei jeder Ankunftsrichtung eines Tons unterdrückt worden ist. Eine Bedingung, unter der ein Ton aus einer Richtung der vorderen Fläche ankommt, die eine Tonempfangsfläche des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 ist, war auf 0° festgelegt, eine Bedingung, unter der der Ton aus einer Richtung einer rechten seitlichen Fläche ankommt, war auf 90° festgelegt, eine Bedingung, unter der der Ton aus einer Richtung einer hinteren Fläche ankommt, war auf 180° festgelegt, und eine Bedingung, unter der der Ton aus einer Richtung einer linken seitlichen Fläche ankommt, war auf 270° festgelegt. Wie in 10A und 10B gezeigt, unterdrückt die Tonempfangsanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung Töne, die in dem Bereich zwischen 90 und 270° ankommen, d. h., aus der Richtung der seitlichen Fläche bis zu der Richtung der hinteren Fläche des Gehäuse 10, um 50 dB oder mehr. Wenn es die Aufgabe der Tonempfangsanordnung 1 ist, Töne zu unterdrücken, die aus anderen Richtungen als aus der Richtung eines Sprechers kommen, ist offensichtlich, dass die Tonempfangsanordnung 1 eine zu bevorzugende Richtcharakteristik aufweist.
11A und 11B zeigen Messresultate einer vertikalen Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In 11A ist eine Rotationsrichtung des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 bezüglich der Messung der Richtcharakteristik durch einen Pfeil gekennzeichnet. 11B ist ein Radardiagramm, das ein Messresultat einer Richtcharakteristik zeigt, das eine Signalintensität (dB) angibt, die erhalten wurde, nachdem ein durch die Tonempfangsanordnung 1 empfangener Ton bei jeder Ankunftsrichtung eines Tons unterdrückt worden ist. Bei der Messung einer vertikalen Richtcharakteristik wurde das Gehäuse 10 der Tonempfangsanordnung 1 in Einheiten von 30° unter Verwendung einer geraden Linie zum Verbinden von Schwerezentren der beiden seitlichen Flächen als Rotationsachse rotiert. Bei jeder Rotation des Gehäuses 10 um 30° wurde eine Operation wiederholt, bei der Sprachdaten eines kurzen Satzes mit einer Länge von etwa 2 Sekunden, die ein männlicher Sprecher von sich gab, von dem Sprachwiedergabelautsprecher 3 ausgegeben wurden, bis das Gehäuse 10 um 360° rotiert war, um die Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung 1 zu messen. Eine Bedingung, unter der ein Ton aus einer Richtung der vorderen Fläche ankommt, die eine Tonempfangsfläche des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 ist, war auf 0° festgelegt, eine Bedingung, unter der der Ton aus einer Richtung einer oberen Fläche ankommt, war auf 90° festgelegt, eine Bedingung, unter der der Ton aus einer Richtung einer hinteren Fläche ankommt, war auf 180° festgelegt, und eine Bedingung, unter der der Ton aus einer Richtung einer unteren Fläche ankommt, war auf 270° festgelegt. In der Tonempfangsanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Messresultat erhalten, wie in 11A und 11B gezeigt, bei dem die Tonempfangsanordnung 1 eine Richtwirkung von der vorderen Fläche bis zu der oberen Fläche des Gehäuses 10 hat, d. h., in einer Richtung des Mundes eines Sprechers.
Die oben beschriebene Ausführungsform 1 stellt ein Beispiel dafür dar, wenn die Untertonempfangseinheit 12 auf einer unteren Fläche der Tonempfangsanordnung 1 angeordnet ist. Falls eine Zielrichtcharakteristik erhalten wird, kann die Untertonempfangseinheit 12 jedoch auch auf einer anderen Fläche als auf der unteren Fläche angeordnet sein. 12A bis 12C stellen ein dreiflächiges Diagramm dar, das ein Beispiel für das Aussehen der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. 12A ist eine Vorderansicht, 12B ist eine Seitenansicht, und 12C ist eine Ansicht von unten. In der in 12 gezeigten Tonempfangsanordnung 1 ist die Untertonempfangseinheit 12 an einem Rand der vorderen Fläche angeordnet, die die Tonempfangsfläche des Gehäuses 10 ist. Genauer gesagt: die Untertonempfangseinheit 12 ist an einer Position angeordnet, die eine minimale Distanz zum Rand der Tonempfangsfläche hat, wobei die minimale Distanz kürzer als bei der Haupttonempfangseinheit 11 ist. Da in der Tonempfangsanordnung 1, in der die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12 angeordnet sind, auf diese Weise eine Ankunftszeitdifferenz bei einem Ton aus einer Richtung der hinteren Fläche erzeugt wird, kann die Tonempfangsanordnung 1 den Ton unterdrücken, der aus der Richtung der hinteren Fläche kommt. Bei dieser Anordnung ist jedoch Vorsicht geboten, da in der Richtung eines Winkels von 90° und der Richtung eines Winkels von 270° kein Unterdrücken erfolgen kann, weil die Zeitdifferenz bei einem Ton, der von der vorderen Fläche ankommt, dieselbe ist wie die Zeitdifferenz bei einem Ton, der von einer Seite ankommt. Die Untertonempfangseinheit 12 kann auch auf der hinteren Fläche angeordnet sein, um eine Ankunftszeitdifferenz zu erzeugen. Wenn die Tonempfangsanordnung 1 jedoch ein Mobiltelefon ist, ist diese Anordnungsposition nicht zu empfehlen, weil die hintere Fläche mit der Hand eines Sprechers bedeckt sein kann.
Die oben beschriebene Ausführungsform 1 zeigt die Konfiguration, die auf die Tonempfangsanordnung angewendet wird, die eine Richtwirkung hat, indem ein Ton von der Rückseite des Gehäuses unterdrückt wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Ein Ton von der Vorderseite des Gehäuses kann verstärkt werden, und es kann in Abhängigkeit von den Richtungen nicht nur eine Unterdrückung erfolgen, sondern auch eine Verstärkung, um verschiedenartige Richtcharakteristiken zu realisieren.
Ausführungsform 2
Die Ausführungsform 2 ist eine Konfiguration, bei der die Richtcharakteristik der in Ausführungsform 1 beschriebenen Tonempfangsanordnung simuliert wird, ohne eine tatsächliche Messung auszuführen. Die Konfiguration kann zum Prüfen der Richtcharakteristik und auch zum Bestimmen einer Anordnungsposition einer Tonempfangseinheit angewendet werden. Die Ausführungsform 2 beschreibt, wie in 1 bei der Ausführungsform 1 gezeigt, die Konfiguration, die auf eine Tonempfangsanordnung angewendet wird, die ein Gehäuse in Form eines rechtwinkligen Parallelepipeden hat, das eine Haupttonempfangseinheit hat, die auf einer vorderen Fläche des Gehäuses angeordnet ist, die als Tonempfangsfläche dient, und eine Untertonempfangseinheit hat, die auf einer unteren Fläche angeordnet ist. Bei der folgenden Erläuterung bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Ausführungsform 1 dieselben Bildungselemente wie in Ausführungsform 1, und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
In der Ausführungsform 2 wird eine virtuelle Ebene angenommen, die mit einer Seite oder einer Fläche des Gehäuses 10 in Kontakt ist und unendliche Ausdehnungen hat. Es wird angenommen, dass ein Ton, der von einer Tonquelle ankommt, den gesamten Bereich der angenommenen virtuellen Ebene gleichförmig, d. h. zu derselben Zeit, erreicht. Auf der Basis einer Beziehung zwischen einer Weglänge, die eine Distanz von der angenommenen virtuellen Ebene zu der Haupttonempfangseinheit 11 darstellt, und einer Weglänge, die eine Distanz von der angenommenen virtuellen Ebene zu der Untertonempfangseinheit 12 darstellt, wird eine Phasendifferenz berechnet. Wenn ein Ton von der virtuellen Ebene die Haupttonempfangseinheit 11 oder die Untertonempfangseinheit 12 nicht direkt erreichen kann, wird angenommen, dass ein Tonsignal das Gehäuse 10 erreicht und entlang des Gehäuses 10 gebrochen wird und dann die Haupttonempfangseinheit 11 oder die Untertonempfangseinheit 12 über eine Vielzahl von Wegen entlang des Gehäuses 10 erreicht.
In der Ausführungsform 2 wird eine virtuelle Ebene angenommen, die mit einer vorderen Fläche, einer hinteren Fläche, einer rechten seitlichen Fläche und einer linken seitlichen Fläche des Gehäuses 10 in Kontakt ist, sowie eine virtuelle Ebene, die mit einer Seite in Kontakt ist, die aus zwei Ebenen von der vorderen Fläche, der hinteren Fläche, der rechten seitlichen Fläche und der linken seitlichen Fläche gebildet ist. Töne, die von den jeweiligen virtuellen Ebenen ankommen, werden simuliert, um eine horizontale Richtcharakteristik zu haben. Ferner wird eine virtuelle Ebene angenommen, die mit der vorderen Fläche, der hinteren Fläche, einer oberen Fläche und einer unteren Fläche des Gehäuses 10 in Kontakt ist, sowie eine virtuelle Ebene, die mit einer Seite in Kontakt ist, die aus zwei Ebenen von der vorderen Fläche, der hinteren Fläche, der oberen Fläche und der unteren Fläche des Gehäuses 10 gebildet ist. Töne, die von den jeweiligen virtuellen Ebenen ankommen, werden simuliert, um eine vertikale Richtcharakteristik zu haben.
Zuerst wird die horizontale Richtcharakteristik simuliert. 13 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für einen Ankunftsweg eines angenommenen Tonsignals für die Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. In 13 wird eine virtuelle Ebene VP angenommen, die mit einer Seite in Kontakt ist, die aus der hinteren Fläche und der linken seitlichen Fläche des Gehäuses 10 gebildet ist, und ist ein Weg eines Tons gezeigt, der von einer Seite der hinteren Fläche an der Haupttonempfangseinheit 11 ankommt, die am Gehäuse 10 der Tonempfangsanordnung 1 angeordnet ist. Wie in 13 gezeigt, erreicht ein Ton, der von der Seite der hinteren Fläche am Gehäuse 10 ankommt, die Haupttonempfangseinheit 11 über vier Ankunftswege, die die kürzesten Wege sind und jeweilig über die obere Fläche, die untere Fläche, die rechte seitliche Fläche und die linke seitliche Fläche des Gehäuses 10 verlaufen. In 13 ist ein Weg A ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 von der linken seitlichen Fläche erreicht, ist ein Weg B ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 von der unteren Fläche erreicht, ist ein Weg C ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 von der oberen Fläche erreicht, und ist ein Weg D ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 von der rechten seitlichen Fläche entlang des Gehäuses 10 erreicht.
14A und 14B sind Draufsichten, die Beispiele für Ankunftswege von angenommenen Tonsignalen für die Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigen. In 14A wird eine virtuelle Ebene VP angenommen, die mit einer Seite in Kontakt ist, die aus der hinteren Fläche und der linken seitlichen Fläche des Gehäuses 10 gebildet ist, und ist ein Tonankunftsweg an der Haupttonempfangseinheit 11 gezeigt. Ein Winkel, der durch eine vertikale Linie zu der vorderen Fläche des Gehäuses 10 und eine vertikale Linie zu der virtuellen Ebene VP gebildet wird, wird als Einfallswinkel θ eines Tons hinsichtlich des Gehäuses 10 bezeichnet. Wie in 14A gezeigt, erreicht ein Ton, der die virtuelle Ebene VP gleichförmig erreicht, die Haupttonempfangseinheit 11 über den Weg A, den Weg B, den Weg C und den Weg D.
14B zeigt einen Ankunftsweg an der Untertonempfangseinheit 12. Da die Untertonempfangseinheit 12 auf der unteren Fläche des Gehäuses 10 angeordnet ist, hat die Untertonempfangseinheit 12 einen Ankunftsweg, über den ein Ton, der aus einer Richtung der hinteren Fläche ankommt, von der virtuellen Ebene VP direkt eintrifft. Somit erreicht der Ton die Untertonempfangseinheit 12 über einen Ankunftsweg, der die Untertonempfangseinheit 12 direkt erreicht.
Da Tonsignale, die die Haupttonempfangseinheit 11 über die Vielzahl von Ankunftswegen erreichen, die Haupttonempfangseinheit 11 in Phasen erreichen, die von Weglängen abhängen, wird ein Tonsignal gebildet, indem die Tonsignale, die verschiedene Phasen haben, synthetisiert werden. Ein Verfahren zum Ableiten eines synthetisierten Tonsignals wird unten beschrieben. Aus Weglängen der Ankunftswege werden Phasen bei 1000 Hz der Tonsignale, die die Haupttonempfangseinheit 11 über die jeweiligen Ankunftswege erreichen, auf der Basis der folgenden Formel 2 berechnet. Obwohl hier ein Beispiel bei 1000 Hz erläutert wird, können auch Frequenzen verwendet werden, die Nyquist-Frequenzen gleich sind oder niedriger als diese sind, wie etwa 500 Hz oder 2000 Hz. φp = 1000·dp·2π/v (Formel 2)
Dabei ist:

φp:: Phase bei 1000 Hz eines Tonsignals, das die Haupttonempfangseinheit 11 über einen Weg p erreicht (p = A, B, C und D)
dp:: Weglänge des Weges p
v:: Schallgeschwindigkeit (typischerweise 340 m/s)

Aus den Phasen φA, φB, φC und φD der Wege A, B, C und D, die durch die Formel 2 berechnet werden, wird eine Sinuswelle, die ein synthetisiertes Tonsignal darstellt, auf der Basis der folgenden Formel 3 berechnet, und eine Phase φm der berechneten Sinuswelle wird als Phase des Tonsignals festgelegt, das die Haupttonempfangseinheit 11 erreicht. α·sin(x + φm) = {sin(x + φA)}/dA + {sin(x + φB)}/dB + {sin(x + φC)}/dC + {sin(x + φD)}/dD} (Formel 3)
Dabei ist:

α·sin(x + φm):: Sinuswelle, die ein synthetisiertes Tonsignal darstellt
α:: Amplitude eines synthetisierten Tonsignals (konstant)
x:: 1000/f·2π·i)
f:: Abtastfrequenz (8000 Hz)
i:: Identifikator einer Abtastung
φm:: Phase eines Tonsignals (eines synthetisierten Tonsignals), das durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangen wird
sin(x + φA):: Sinuswelle, die ein Tonsignal darstellt, das über den Weg A eintrifft
sin(x + φB):: Sinuswelle, die ein Tonsignal darstellt, das über den Weg B eintrifft
sin(x + φC):: Sinuswelle, die ein Tonsignal darstellt, das über den Weg C eintrifft
sin(x + φD):: Sinuswelle, die ein Tonsignal darstellt, das über den Weg D eintrifft

Wie in Formel 3 gezeigt, wird die Sinuswelle, die das synthetisierte Tonsignal darstellt, abgeleitet, indem die jeweiligen Tonsignale, die die Haupttonempfangseinheit 11 über die Wege A, B, C und D erreichen, mit Kehrwerten der Weglängen als Gewichtskoeffizienten multipliziert werden und diese addiert werden. Da die Phase φm des synthetisierten Tonsignals, die durch die Formel 3 abgeleitet wird, eine Phase bei 1000 Hz ist, wird sie mit 4 multipliziert, um in eine Phase bei 4000 Hz konvertiert zu werden, die eine Nyquist-Frequenz sind.
Wenn das Tonsignal die Haupttonempfangseinheit 11 direkt erreicht, wird eine Phase des durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangenen Tonsignals bei 4000 Hz aus der Weglänge unter Verwendung der folgenden Formel 4 berechnet. φm = (4000·d·2π)/v (Formel 4)
Dabei ist d die Weglänge von der virtuellen Ebene VP.
Wenn ein Ton angenommen wird, der aus einer horizontalen Richtung hinsichtlich der Tonempfangsanordnung 1 ankommt, kommt ein Tonsignal an der Untertonempfangseinheit 12 immer direkt an. Eine Phase des durch die Untertonempfangseinheit 12 empfangenen Tonsignals bei 4000 Hz wird aus der Weglänge unter Verwendung der folgenden Formel 5 berechnet. φs = (4000·d·2π)/v (Formel 5)
Weglängen von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 und der Untertonempfangseinheit 12 werden für jeden der Quadranten berechnet, die durch Teilen des Einfallswinkels θ in Einheiten von π/2 erhalten werden. Bei der folgenden Erläuterung entsprechen Bezugszeichen, die solche Größen wie etwa verschiedenartige Distanzen bezüglich des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 darstellen, den Bezugszeichen, die in 2 und 3 gemäß Ausführungsform 1 dargestellt sind.
Bei 0 ≤ θ < π/2
15 ist eine Draufsicht, die eine positionelle Beziehung bei 0 ≤ θ < π/2 zwischen der virtuellen Ebene VP und der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt. Wenn die Tonempfangsanordnung 1 und die virtuelle Ebene VP eine Beziehung haben, die in 15 gezeigt ist, wird eine Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 durch die folgende Formel 6 ausgedrückt.
[Numerische Formel 2]

W1sinθ + M1 (Formel 6)

Eine Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 7 ausgedrückt. Die Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch zwei verschiedene Formeln in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel θ ausgedrückt, wie es in Formel 7 zum Ausdruck kommt. [Numerische Formel 3]

Bei π/2 ≤ θ < π

16 ist eine Draufsicht, die eine positionelle Beziehung bei π/2 ≤ θ < π zwischen der virtuellen Ebene VP und der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt. Wenn die Tonempfangsanordnung 1 und die virtuelle Ebene VP die Beziehung haben, die in 16 gezeigt ist, wird eine Weglänge des Weges A von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 durch die folgende Formel 8 ausgedrückt.
[Numerische Formel 4]

Wcos(θ – π2 ) + D(W – W1) + M1 (Formel 8)

Eine Weglänge des Weges B von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 9 ausgedrückt. Die Distanz von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch zwei verschiedene Formeln in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel θ ausgedrückt, wie es in Formel 9 zum Ausdruck kommt. [Numerische Formel 5]
Eine Weglänge des Weges C von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 10 ausgedrückt. Eine Weglänge des Weges C von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch zwei verschiedene Formeln in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel θ ausgedrückt, wie es in Formel 10 zum Ausdruck kommt. [Numerische Formel 6]
Eine Weglänge des Weges D von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 11 ausgedrückt.
[Numerische Formel 7]

Dsin(θ – π2 ) + W1 + M1 (Formel 11)

Eine Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 12 ausgedrückt. Die Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch zwei verschiedene Formeln in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel θ ausgedrückt, wie es in Formel 12 zum Ausdruck kommt. [Numerische Formel 8]

Bei π ≤ θ < 3π/2

17 ist eine Draufsicht, die eine positionelle Beziehung bei π ≤ θ < 3π/2 zwischen der virtuellen Ebene VP und der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt. Wenn die Tonempfangsanordnung 1 und die virtuelle Ebene VP die Beziehung haben, die in 17 gezeigt ist, wird eine Weglänge des Weges A von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 durch die folgende Formel 13 ausgedrückt.
[Numerische Formel 9]

Dsin(32 π – θ) + W – W1 + M1 (Formel 13)

Eine Weglänge des Weges B von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 14 ausgedrückt. Die Distanz von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch zwei verschiedene Formeln in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel θ ausgedrückt, wie es in Formel 14 zum Ausdruck kommt. [Numerische Formel 10]
Eine Weglänge des Weges C von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 15 ausgedrückt. Eine Weglänge des Weges C von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch zwei verschiedene Formeln in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel θ ausgedrückt, wie es in Formel 15 zum Ausdruck kommt. [Numerische Formel 11]
Eine Weglänge des Weges D von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 16 ausgedrückt.
[Numerische Formel 12]

Wcos(32 π – θ) + D + W1 + M1 (Formel 16)

Eine Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 17 ausgedrückt. Die Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch zwei verschiedene Formeln in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel θ ausgedrückt, wie es in Formel 17 zum Ausdruck kommt. [Numerische Formel 13]

Bei 3π/2 ≤ θ < 2π

18 ist eine Draufsicht, die eine positionelle Beziehung bei 3π/2 ≤ θ < 2π zwischen der virtuellen Ebene VP und der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt. Wenn die Tonempfangsanordnung 1 und die virtuelle Ebene VP die Beziehung haben, die in 18 gezeigt ist, wird eine Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 durch die folgende Formel 18 ausgedrückt.
[Numerische Formel 14]

(W – W1)sin(2π – θ) + M1 (Formel 18)

Eine Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 19 ausgedrückt. Eine Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch zwei verschiedene Formeln in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel θ ausgedrückt, wie es in Formel 19 zum Ausdruck kommt. [Numerische Formel 15]
Auf der Basis der Weglängen, die durch das obige Verfahren berechnet werden, werden jeweilig Phasen des Tons berechnet, der durch die Haupttonempfangseinheit 11 und die Untertonempfangseinheit 12 empfangen wird, und die Phase des Tons, der durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangen wird, wird von der Phase des Tons subtrahiert, der durch die Untertonempfangseinheit 12 empfangen wird, um eine Phasendifferenz zu berechnen. Ausgehend von der berechneten Phasendifferenz werden Prozesse zum Berechnen eines Unterdrückungskoeffizienten unter Verwendung der in der Ausführungsform 1 beschriebenen Formel 1 und zum Konvertieren des Unterdrückungskoeffizienten in einen Wert in der Einheit Dezibel in dem Bereich von 0 ≤ θ < 2π zum Beispiel in Einheiten von 15° ausgeführt. Mit diesen Prozessen können Richtcharakteristiken hinsichtlich der Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit 11 und der Untertonempfangseinheit 12 der Tonempfangsanordnung 1 abgeleitet werden.
19A und B sind Radardiagramme, die eine horizontale Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigen. 19A und B zeigen eine Richtcharakteristik für das Gehäuse 10 der Tonempfangsanordnung 1, das die Größen hat, die in 2 und 3 gemäß Ausführungsform 1 angegeben sind. 19A zeigt ein Messresultat, das durch eine tatsächliche Messung erhalten wurde, während 19B ein Simulationsresultat der Richtcharakteristik zeigt, das durch das obige Verfahren abgeleitet wurde. Die Radardiagramme geben Signalintensitäten (dB) an, die erhalten wurden, nachdem der Ton, der durch die Tonempfangsanordnung 1 empfangen wurde, für jede Ankunftsrichtung des Tons unterdrückt worden ist. 19A zeigt eine Signalintensität in einer Ankunftsrichtung immer bei 30°, und 19B zeigt eine Signalintensität in einer Ankunftsrichtung immer bei 15°. Wie in 19A und B gezeigt, ist ersichtlich, dass sowohl das Simulationsresultat als auch der tatsächliche Messwert starke Richtcharakteristiken in einer Richtung der vorderen Fläche aufweisen und dass ein Ton von hinten unterdrückt wird. Daraus kann gefolgert werden, dass das Simulationsresultat die Richtcharakteristik des tatsächlichen Messwertes reproduziert.
20A und B sind Radardiagramme, die eine horizontale Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigen. 20A und B zeigen in der Tonempfangsanordnung 1, die die Größen hat, die in 2 und 3 gemäß der Ausführungsform 1 angegeben sind, eine Richtcharakteristik des Gehäuses 10, in dem eine Distanz W2 vom rechten Ende der Untertonempfangseinheit 12 von 2,4 cm auf 3,8 cm verändert wurde. 20A zeigt ein Messresultat, das durch eine tatsächliche Messung erhalten wurde, und 20B zeigt ein Simulationsresultat der Richt charakteristik, das durch das obige Verfahren abgeleitet wurde. Die Radardiagramme geben Signalintensitäten (dB) an, die erhalten wurden, nachdem der Ton, der durch die Tonempfangsanordnung 1 empfangen wurde, für jede Ankunftsrichtung des Tons unterdrückt worden ist. 20A zeigt eine Signalintensität in einer Ankunftsrichtung immer bei 30°, und 20B zeigt eine Signalintensität in einer Ankunftsrichtung immer bei 15°. Wie in 20A und B gezeigt, verschiebt sich, wenn die Untertonempfangseinheit 12 versetzt wird, das Zentrum der Richtwirkung bei dem tatsächlichen Messwert nach rechts. Diese Verschiebung kann auch in dem Simulationsresultat reproduziert werden. Auf diese Weise kann in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung eine Richtung, in der eine horizontale Richtwirkung erfolgt, durch das Simulationsresultat geprüft werden. Somit können Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit 11 und der Untertonempfangseinheit 12 bestimmt werden, während die Richtcharakteristik unter Verwendung der Richtung geprüft wird.
Nun wird eine vertikale Richtcharakteristik simuliert. Auch bei der Simulation der vertikalen Richtcharakteristik wird, wenn eine Vielzahl von Wegen vorhanden ist, die die Tonempfangseinheit erreichen, ein Verfahren zum Berechnen von Phasen von Tonsignalen, die über die Ankunftswege bei 1000 Hz eintreffen, von jeweiligen Weglängen der Vielzahl von Wegen verwendet, um Phasen der Tonsignale, die die Tonempfangseinheit erreichen, von den berechneten Phasen abzuleiten.
Weglängen von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 und der Untertonempfangseinheit 12 werden für jeden der Quadranten berechnet, die erhalten werden, indem der Einfallswinkel θ in Einheiten von π/2 geteilt wird, wobei der Einfallswinkel θ als Winkel festgelegt ist, der durch eine vertikale Linie zu der vorderen Fläche des Gehäuses 10 und eine vertikale Linie zu der virtuellen Ebene VP gebildet wird. Bei der folgenden Erläuterung entsprechen Bezugszeichen, die solche Größen wie etwa verschiedenartige Distanzen bezüglich des Gehäuses 10 der Tonempfangsanordnung 1 darstellen, jeweilig den Bezugszeichen, die in 2 und 3 gemäß der Ausführungsform 1 dargestellt sind.
Bei 0 ≤ θ < π/2
21 ist eine Seitenansicht, die eine positionelle Beziehung bei 0 ≤ θ < π/2 zwischen der virtuellen Ebene VP und der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt. Ein Weg E ist ein Weg, der die Untertonempfangseinheit 12 auf der unteren Fläche von der oberen Seite des Gehäuses 10 über die hintere Fläche erreicht, und ein Weg F ist ein Weg, der die Untertonempfangseinheit 12 von der unteren Seite des Gehäuses 10 über die untere Fläche erreicht. Wenn die Tonempfangsanordnung 1 und die virtuelle Ebene VP die in 21 gezeigte Beziehung haben, wird eine Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 durch die folgende Formel 20 ausgedrückt.
[Numerische Formel 16]

Hsin(θ) + M1 (Formel 20)

Eine Weglänge des Weges E von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 21 ausgedrückt.
[Numerische Formel 17]

Dcos(θ) + L + H + D – N + M2 (Formel 21)

Eine Weglänge des Weges F von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 22 ausgedrückt.
[Numerische Formel 18]

(L + H)sin(θ) + N + M2 (Formel 22)
Bei π/2 ≤ θ < π

22 ist eine Seitenansicht, die eine positionelle Beziehung bei π/2 ≤ θ < π zwischen der virtuellen Ebene VP und der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt. Der Weg E ist ein Weg, der die Untertonempfangseinheit 12 auf der unteren Fläche von der unteren Seite des Gehäuses 10 erreicht, der Weg F ist ein Weg, der die Untertonempfangseinheit 12 auf der unteren Fläche von der oberen Seite des Gehäuses 10 über die vordere Fläche erreicht, ein Weg G ist ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 auf der vorderen Fläche von der rechten Seite des Gehäuses 10 über eine rechte Seitenfläche erreicht, ein Weg H ist ein Weg, der die Haupttonempfangs einheit 11 auf der vorderen Fläche von der linken Seite des Gehäuses 10 über die linke Seitenfläche erreicht, ein Weg I ist ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 auf der vorderen Fläche von der oberen Seite des Gehäuses 10 erreicht, und ein Weg J ist ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 auf der vorderen Fläche von der unteren Seite des Gehäuses 10 über die untere Fläche erreicht.
Wenn die Tonempfangsanordnung 1 und die virtuelle Ebene VP die in 22 gezeigte Beziehung haben, wird eine Weglänge des Weges G von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 durch die folgende Formel 23 ausgedrückt. Die in Formel 23 ausgedrückte Weglänge ist auf eine Zone beschränkt, die gegeben ist durch arctan(W₁/H) + π/2 ≤ θ < π. [Numerische Formel 19]
Eine Weglänge des Weges H von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 24 ausgedrückt. Die in Formel 24 ausgedrückte Formel ist auf eine Zone beschränkt, die gegeben ist durch arctan{(W – W₁)/H} + π/2 ≤ θ < π. [Numerische Formel 20]
Eine Weglänge des Weges I von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 25 ausgedrückt.
[Numerische Formel 21]

Dsin(θ – π2 ) + H + M1 (Formel 25)

Eine Weglänge des Weges J von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 26 ausgedrückt.
[Numerische Formel 22]

(L + H)cos(θ – π2 ) + D + L + M1 (Formel 26)

Eine Weglänge des Weges E von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 27 ausgedrückt.
[Numerische Formel 23]

(L + H)cos(θ – π2 ) + D – N + M2 (Formel 27)

Eine Weglänge des Weges F von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 28 ausgedrückt.
[Numerische Formel 24]

Dsin(θ – π2 ) + H + N + M2(Formel 28)
Bei π ≤ θ < 3π/2

23 ist eine Seitenansicht, die eine positionelle Beziehung bei π ≤ θ < 3π/2 zwischen der virtuellen Ebene VP und der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt. Der Weg E ist ein Weg, der die Untertonempfangseinheit 12 auf der unteren Fläche von der unteren Seite des Gehäuses 10 erreicht, der Weg G ist ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 auf der vorderen Fläche von der rechten Seite des Gehäuses 10 über eine rechte Seitenfläche erreicht, der Weg H ist ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 auf der vorderen Fläche von der linken Seite des Gehäuses 10 über die linke Seitenfläche erreicht, der Weg I ist ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 auf der vorderen Fläche von der oberen Seite des Gehäuses 10 erreicht, und der Weg J ist ein Weg, der die Haupttonempfangseinheit 11 auf der vorderen Fläche von der unteren Seite des Gehäuses 11 über die untere Fläche erreicht.
Wenn die Tonempfangsanordnung 1 und die virtuelle Ebene VP die in 23 gezeigte Beziehung haben, wird eine Weglänge des Weges G von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 durch die folgende Formel 29 ausgedrückt. Die in Formel 29 ausgedrückte Weglänge ist auf eine durch π ≤ θ < arctan(L/W₁) + π gegebene Zone beschränkt. [Numerische Formel 25]
Eine Weglänge des Weges H von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 30 ausgedrückt. Die in Formel 30 ausgedrückte Weglänge ist auf eine Zone beschränkt, die gegeben ist durch π ≤ θ < arctan{(L/(W – W₁)} + π. [Numerische Formel 26]
Eine Weglänge des Weges I von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 31 ausgedrückt.
[Numerische Formel 27]

(L + H)sin(θ – π) + D + H + M1 (Formel 31)

Eine Weglänge des Weges J von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 wird durch die folgende Formel 32 ausgedrückt.
[Numerische Formel 28]

Dcos(θ – π) + L + M1 (Formel 32)

Eine Weglänge des Weges E von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 33 ausgedrückt.
[Numerische Formel 29]

(D – N)cos(θ – π) + M2 (Formel 33)
Bei 3π/2 ≤ θ < 2π

24 ist eine Seitenansicht, die eine positionelle Beziehung bei 3π/2 ≤ θ < 2π zwischen der virtuellen Ebene VP und der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung konzeptionell zeigt. Der Weg E ist ein Weg, der die Untertonempfangseinheit 12 auf der unteren Fläche von der oberen Seite des Gehäuses 10 über die hintere Fläche erreicht, und der Weg F ist ein Weg, der die Untertonempfangseinheit 12 von der unteren Fläche des Gehäuses 10 erreicht.
Wenn die Tonempfangsanordnung 1 und die virtuelle Ebene VP die in 24 gezeigte Beziehung haben, wird eine Weglänge von der virtuellen Ebene VP zu der Haupttonempfangseinheit 11 durch die folgende Formel 34 ausgedrückt.
[Numerische Formel 30]

Lsin(2π – θ) + M1 (Formel 34)

Eine Weglänge des Weges E von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 35 ausgedrückt.
[Numerische Formel 31]

(L + H)sin(2π – θ) + D + L + H + D – N + M2 (Formel 35)

Eine Weglänge des Weges F von der virtuellen Ebene VP zu der Untertonempfangseinheit 12 wird durch die folgende Formel 36 ausgedrückt.
[Numerische Formel 32]

Ncos(2π – θ) + M2 Ncos(2π – θ) + M2 (Formel 36)(Formel 36)

25A und B sind Radardiagramme, die eine vertikale Richtcharakteristik der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigen. 25A und B zeigen eine Richtcharakteristik für das Gehäuse 10 der Tonempfangsanordnung 1, die die Größen hat, die in 2 und 3 gemäß der Ausführungsform 1 angegeben sind. 25A zeigt ein Messresultat, das durch eine tatsächliche Messung erhalten wurde, und 25B zeigt ein Simulationsresultat der Richtcharakteristik, das durch das obige Verfahren abgeleitet wurde. Die Radardiagramme geben Signalintensitäten (dB) an, die erhalten wurden, nachdem der Ton, der durch die Tonempfangsanordnung 1 empfangen wurde, für jede Ankunftsrichtung des Tons unterdrückt worden ist. 25A zeigt eine Signalintensität in einer Ankunftsrichtung immer bei 30°, und 25B zeigt eine Signalintensität in einer Ankunftsrichtung immer bei 15°. Wie in 25 gezeigt, ist ersichtlich, dass sowohl das Simulationsresultat als auch der tatsächliche Messwert starke Richtcharakteristiken in einer Richtung der vorderen Fläche aufweisen und dass ein Ton von hinten unterdrückt wird. Daraus kann gefolgert werden, dass das Simulationsresultat eine Richtung reproduziert, in der die Richtwirkung bei dem tatsächlichen Messwert realisiert wird.
Unten ist eine Vorrichtung beschrieben, die die obige Simulation ausführt. Die oben beschriebene Simulation wird durch eine Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 unter Verwendung eines Computers wie etwa eines Universalcomputers ausgeführt. 26 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 enthält eine Steuereinheit 50, wie beispielsweise eine CPU, die die Vorrichtung insgesamt steuert, eine Hilfsspeichereinheit 51, wie etwa ein CD-ROM-(oder DVD-ROM)-Laufwerk, das die verschiedensten Informationen von einem Aufzeichnungsmedium wie etwa einer CD-ROM liest, auf der die verschiedensten Informationen gespeichert sind, wie etwa ein Computerprogramm 500 und Daten für die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Aufzeichnungseinheit 52, wie etwa eine Festplatte, die die verschiedensten Informationen liest, die durch die Hilfsspeichereinheit 51 gelesen wurden, und eine Speichereinheit 53, wie etwa ein RAM, der Informationen temporär speichert. Das Computerprogramm 500 für die vorliegende Erfindung, das auf der Aufzeichnungseinheit 52 aufgezeichnet ist, wird in der Speichereinheit 53 gespeichert und durch die Steuerung der Steuereinheit 50 ausgeführt, so dass die Vorrichtung als Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet. Die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 enthält ferner eine Eingabeeinheit 54, wie etwa eine Maus oder eine Tastatur, und eine Ausgabeeinheit 55, wie etwa einen Monitor und einen Drucker.
Unten sind Prozesse der Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 beschrieben. 27 ist ein Flussdiagramm, das Prozesse der Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 akzeptiert unter der Steuerung der Steuereinheit 50, die das Computerprogramm 500 ausführt, Informationen, die eine dreidimensionale Form eines Gehäuses einer Tonempfangsanordnung darstellen, von der Eingabeeinheit 54 (S201), akzeptiert Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Haupttonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist (S202), akzeptiert Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Untertonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist (S203), und akzeptiert Informationen, die eine Richtung eines ankommenden Tons darstellen (S204). Die Schritte S201 bis S204 sind Prozesse zum Akzeptieren von Bedingungen zum Ableiten einer Richtcharakteristik.
Die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 nimmt unter der Steuerung der Steuereinheit 50 an, dass dann, wenn ankommende Töne das Gehäuse erreichen, die Töne die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit über eine Vielzahl von Wegen entlang des Gehäuses erreichen, und berechnet Weglängen der Wege zu der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit hinsichtlich einer Vielzahl von Ankunftsrichtungen der Töne (S205). Wenn angenommen wird, dass die Töne, die die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit über die Wege erreichen, die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit als ein synthetisierter Ton erreichen, berechnet die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 eine Zeit, die für das Erreichen benötigt wird (S206). Auf der Basis einer Phase, die der berechneten Zeit entspricht, die für das Erreichen benötigt wird, hinsichtlich jeder der Ankunftsrichtungen, berechnet die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 eine Zeitdifferenz (Phasendifferenz) zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit als Verzögerungszeit (S207). Auf der Basis einer Beziehung zwischen der berechneten Verzögerungszeit und der Ankunftsrichtung leitet die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 eine Richtcharakteristik ab (S208). Die Prozesse bei den Schritten S205 bis S208 werden durch das oben beschriebene Simulationsverfahren ausgeführt.
Die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung 5 selektiert unter der Steuerung der Steuereinheit 50 eine Kombination von Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit, an denen die abgeleitete Richtcharakteristik gegebenen Bedingungen genügt (S209), und zeichnet die Richtcharakteristik auf der Aufzeichnungseinheit 52 in Zuordnung zu den selektierten Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit auf (S210). Bei Schritt S209 wird eine Einstellung einer gewünschten Richtcharakteristik auf der Aufzeichnungseinheit 52 als gegebene Bedingungen voraufgezeichnet. Wenn bei den gegebenen Bedingungen der Winkel der vorderen Fläche zum Beispiel auf 0° festgelegt wird, wird das Zentrum der Richtwirkung, das innerhalb von 0 ± 10° liegt, als numerische Bedingung festgelegt, die regelt, dass eine Richtwirkung nicht geneigt wird, und wird ein Unterdrückungsbetrag in Richtungen bei Winkeln von 90° und 270° auf 10 dB oder mehr als numerische Bedingung festgelegt, die regelt, dass ein Ton, der aus einer Richtung der seitlichen Fläche ankommt, weitgehend unterdrückt wird. Auch der Unterdrückungsbetrag in einer Richtung bei einem Winkel von 180° wird auf 20 dB oder mehr als numerische Bedingung festgelegt, die regelt, dass ein Ton, der aus einer Richtung zu der hinteren Fläche ankommt, weitgehend unterdrückt wird, und der Unterdrückungsbetrag innerhalb von 0 ± 30° wird auf 6 dB oder weniger als numerische Bedingung festgelegt, die eine Verhinderung einer scharfen Unterdrückung bei einer Verschiebung in einer Richtung der vorderen Fläche regelt. Mit der bei Schritt S209 vorgenommenen Selektion können zum Konstruieren einer Tonempfangsanordnung mit einer gewünschten Richtcharakteristik Kandidaten für die Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit extrahiert werden. Die Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit und die bei Schritt S210 aufgezeichnete Richtcharakteristik werden bei Bedarf ausgegeben. Dadurch wird es einem Konstrukteur ermöglicht, die Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit zum Realisieren der gewünschten Richtcharakteristik zu prüfen.
Die oben beschriebene Ausführungsform 2 beschreibt die Konfiguration, bei der ein Gehäuse in Form eines rechtwinkligen Parallelepipeden simuliert wird, worin die zwei Tonempfangseinheiten angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Eine Konfiguration, bei der drei oder mehr Tonempfangseinheiten verwendet werden, kann ebenfalls eingesetzt werden. Die Konfiguration kann zu den verschiedensten Konfigurationen entwickelt werden, so dass beispielsweise ein Gehäuse simuliert wird, das eine andere Form als die eines rechtwinkligen Parallelepipeden hat.
Ausführungsform 3
Die Ausführungsform 3 ist eine Konfiguration, bei der in der Ausführungsform 1 eine Richtcharakteristik verändert wird, wenn ein Modus auf solch einen Modus wie etwa einen Videofon-Modus mit unterschiedlicher Sprechweise umgeschaltet wird. 28 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Tonempfangsanordnung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei der folgenden Erläuterung bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Ausführungsform 1 dieselben Bildungselemente wie in Ausführungsform 1, und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
Die Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 3 enthält eine Modusumschaltdetektionseinheit 101, die detektiert, dass Modi umgeschaltet sind. Eine Modusumschalteinheit detektiert, dass ein Modus auf einen Modus mit unterschiedlicher Sprechweise umgeschaltet ist, wenn ein normaler Modus, bei dem eine Sprachkommunikation als normale Telefonkommunikation ausgeführt wird, auf einen Videofon-Modus umgeschaltet wird, bei dem eine Video- und Sprachkommunikation ausgeführt wird, oder wenn die umgekehrte Umschaltung ausgeführt wird. Da in dem normalen Modus eine Sprechweise üblich ist, bei der ein Sprecher spricht, während er seinen Mund dicht an das Gehäuse 10 heranführt, sind direktionale Richtungen verschmälert. Da in einem Videofon-Modus eine Sprechweise üblich ist, bei der ein Sprecher spricht, während er auf die Anzeigeeinheit 19 des Gehäuses 10 schaut, sind die direktionalen Richtungen verbreitert. Das Umschal ten der direktionalen Richtungen erfolgt durch Verändern der ersten Schwelle thre1 und der zweiten Schwelle thre2, die eine Unterdrückungskoeffizientenverstärkung (ω) bestimmen.
29 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für Prozesse der Tonempfangsanordnung 1 gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Tonempfangsanordnung 1 verändert unter der Steuerung der Steuereinheit 13, wenn die Modusumschaltdetektionseinheit 101 detektiert, dass ein Modus auf einen anderen Modus mit einer unterschiedlichen Sprechweise umgeschaltet ist (S301), die erste Schwelle thre1 und die zweite Schwelle thre2 (S302). Wenn zum Beispiel der normale Modus auf den Videofon-Modus umgeschaltet wird, wird ein gegebenes Signal von der Modusumschaltdetektionseinheit 101 an die Unterdrückungskoeffizientenberechnungseinheit 143 ausgegeben. In der Unterdrückungskoeffizientenberechnungseinheit 143 werden auf der Basis des akzeptierten Signals die erste Schwelle thre1 und die zweite Schwelle thre2 auf jene für den Videofon-Modus verändert, um die Prozesse zu realisieren.
Als Beispiel für die erste Schwelle thre1 und die zweite Schwelle thre2 werden die erste Schwelle thre1 = –0,7 und die zweite Schwelle thre2 = 0,05, die für den normalen Modus festgelegt sind, auf die erste Schwelle thre1 = –0,7 und die zweite Schwelle thre2 = 0,35 verändert, die für den Videofon-Modus festgelegt sind. Da ein ununterdrückter Winkel durch die Veränderung größer wird, wird die Richtwirkung verbreitert. Auch wenn sich Arten des Sprechens verändern, kann verhindert werden, dass die Stimme eines Sprechers unterdrückt wird. Anstelle des Veränderns der ersten Schwelle thre1 und der zweiten Schwelle thre2 auf gegebene Werte können die erste Schwelle thre1 und die zweite Schwelle thre2 automatisch so eingestellt werden, dass eine Stimme von einer Position des Mundes eines Sprechers, die gemäß einer Phasendifferenz von Tönen geschätzt wird, die nach der Modusveränderung empfangen werden, nicht unterdrückt wird.
Die obige Ausführungsform 3 beschreibt die Konfiguration, bei der dann, wenn ein Modus auf den Videofon-Modus umgeschaltet wird, Unterdrückungskoeffizienten verändert werden, um Richtcharakteristiken zu verändern. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auch angewendet werden, wenn der normale Modus auf einen Freisprechmodus oder dergleichen umgeschaltet wird, bei dem sich die Sprechweise von der des normalen Modus unterscheidet.
Die obigen Ausführungsformen 1 bis 3 beschreiben die Konfigurationen, in denen die Tonempfangsanordnungen auf Mobiltelefone angewendet werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfigurationen beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auch auf verschiedenartige Anordnungen angewendet werden, die Töne unter Verwendung einer Vielzahl von Tonempfangseinheiten empfangen, die in Gehäusen angeordnet sind, die die verschiedensten Formen haben.
Jede der obigen Ausführungsformen 1 bis 3 beschreibt die Konfiguration mit einer Haupttonempfangseinheit und einer Untertonempfangseinheit. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf solch eine Konfiguration beschränkt. Es können auch eine Vielzahl von Haupttonempfangseinheiten und eine Vielzahl von Untertonempfangseinheiten angeordnet sein.
KURZFASSUNG
Eine Tonempfangsanordnung 1, die ein Gehäuse 10 hat, in dem eine Vielzahl von Tonempfangseinheiten angeordnet ist, die Töne empfangen können, die aus einer Vielzahl von Richtungen ankommen, enthält eine omnidirektionale Haupttonempfangseinheit 11 und eine Untertonempfangseinheit 12, die an einer Position angeordnet ist, um einen Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer gegebenen Richtung ankommt, eine gegebene Zeit früher als zu der Zeit zu empfangen, zu der die Haupttonempfangseinheit 11 den Ton empfängt. Hinsichtlich der empfangenen Töne berechnet die Tonempfangsanordnung eine Zeitdifferenz, als Verzögerungszeit, zwischen der Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit 11 und der Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit 12 und führt eine Unterdrückung des durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangenen Tons aus, falls die berechnete Verzögerungszeit gleich einer Schwelle oder länger als diese ist, und/oder eine Verstärkung des durch die Haupttonempfangseinheit 11 empfangenen Tons, falls die berechnete Verzögerungszeit kürzer als die Schwelle ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 08-256196 [0004]

Claims

Tonempfangsanordnung, die ein Gehäuse enthält, in dem eine Vielzahl von omnidirektionalen Tonempfangseinheiten angeordnet ist, die zum Empfangen von Tönen fähig sind, die aus einer Vielzahl von Richtungen ankommen, welche Tonempfangsanordnung umfasst: wenigstens eine Haupttonempfangseinheit; wenigstens eine Untertonempfangseinheit, die an einer Position angeordnet ist, um einen Ton, der aus einer anderen Richtung als aus einer gegebenen Richtung ankommt, eine gegebene Zeit früher als zu der Zeit zu empfangen, zu der die Haupttonempfangseinheit den Ton empfängt; ein Berechnungsmittel, das eine Zeitdifferenz, als Verzögerungszeit, zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit bezüglich der empfangenen Töne berechnet; und ein Unterdrückungsverstärkungsmittel, das die Unterdrückung des durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Tons ausführt, falls die berechnete Verzögerungszeit nicht kleiner als eine Schwelle ist, und/oder die Verstärkung des durch die Haupttonempfangseinheit empfangenen Tons, falls die berechnete Verzögerungszeit kürzer als die Schwelle ist.
Tonempfangsanordnung nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse ferner enthält: eine Tonempfangsfläche, auf der die Haupttonempfangseinheit angeordnet ist; und eine Kontaktfläche, die mit der Tonempfangsfläche in Kontakt ist, bei der die Untertonempfangseinheit auf der Kontaktfläche angeordnet ist.
Tonempfangsanordnung nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse ferner enthält: eine Tonempfangsfläche, auf der die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit angeordnet sind, bei der die Untertonempfangseinheit an einer Position angeordnet ist, wo eine minimale Distanz zu einem Rand der Tonempfangsfläche kürzer als bei der Haupttonempfangseinheit ist.
Tonempfangsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Verstärkungsunterdrückungsmittel konfiguriert ist, um einen Ton zu verstärken, der durch die Haupttonempfangseinheit empfangen wird, oder zu verhindern, dass der durch die Haupttonempfangseinheit empfangene Ton unterdrückt wird, wenn die Verzögerungszeit, die die Differenz zwischen der Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und der Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit darstellt, maximal ist.
Tonempfangsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Tonempfangsanordnung in einem Mobiltelefon inkorporiert ist.
Tonempfangsanordnung nach Anspruch 5, bei der das Mobiltelefon konfiguriert ist, um eine Sprachkommunikation oder eine Video- und Sprachkommunikation auszuführen, die Tonempfangsanordnung ferner enthält: ein Umschaltmittel, das die Sprachkommunikation und die Video- und Sprachkommunikation umschaltet; und ein Mittel, das Werte bezüglich der Schwelle des Unterdrückungsverstärkungsmittels in Abhängigkeit von der durch das Umschaltmittel ausgeführten Umschaltung verändert.
Richtcharakteristik-Ableitungsverfahren unter Verwendung einer Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung, die eine Beziehung zwischen einer Richtcharakteristik und Anordnungspositionen einer Vielzahl von omnidirektionalen Tonempfangseinheiten ableitet, die in einem Gehäuse einer Tonempfangsanordnung angeordnet sind, bei dem die Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung die Schritte ausführt: Akzeptieren von Informationen, die eine dreidimensionale Form des Gehäuses der Tonempfangsanordnung darstellen; Akzeptieren von Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Haupttonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; Akzeptieren von Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Untertonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; Akzeptieren von Informationen, die eine Richtung eines ankommenden Tons darstellen; Berechnen, unter der Annahme, dass die Töne die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit über eine Vielzahl von Wegen entlang des Gehäuses erreichen, wenn ankommende Töne das Gehäuse erreichen, von Weglängen der Wege zu der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit hinsichtlich einer Vielzahl von Ankunftsrichtungen der Töne; Berechnen einer Zeit, die zum Erreichen benötigt wird, auf der Basis der berechneten Weglängen, wenn angenommen wird, dass die Töne, die die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit über die Wege erreichen, die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit als ein synthetisierter Ton erreichen; Berechnen einer Zeitdifferenz zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit als Verzögerungszeit hinsichtlich der Ankunftsrichtungen auf der Basis der berechneten Zeit, die für das Erreichen benötigt wird; Ableiten einer Richtcharakteristik auf der Basis einer Beziehung zwischen der berechneten Verzögerungszeit und der Ankunftsrichtung; und Aufzeichnen der abgeleiteten Richtcharakteristik in Zuordnung zu den Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit.
Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung, die eine Beziehung zwischen einer Richtcharakteristik und Anordnungspositionen einer Vielzahl von omnidirektionalen Tonempfangseinheiten ableitet, die in einem Gehäuse einer Tonempfangsanordnung angeordnet sind, welche Richtcharakteristik-Ableitungsvorrichtung umfasst: ein Mittel, das Informationen akzeptiert, die eine dreidimensionale Form des Gehäuses der Tonempfangsanordnung darstellen; ein Mittel, das Informationen akzeptiert, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Haupttonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; ein Mittel, das Informationen akzeptiert, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Untertonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist; ein Mittel, das Informationen akzeptiert, die eine Richtung eines ankommenden Tons darstellen; ein Mittel, das unter der Annahme, dass die Töne die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit über eine Vielzahl von Wegen entlang des Gehäuses erreichen, wenn ankommende Töne das Gehäuse erreichen, Weglängen der Wege zu der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit hinsichtlich einer Vielzahl von Ankunftsrichtungen der Töne berechnet; ein Mittel, das eine Zeit berechnet, die zum Erreichen benötigt wird, auf der Basis der berechneten Weglängen, wenn angenommen wird, dass die Töne, die die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit über die Wege erreichen, die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit als ein synthetisierter Ton erreichen; ein Mittel, das eine Zeitdifferenz zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit als Verzögerungszeit auf der Basis der berechneten Zeit, die für das Erreichen benötigt wird, hinsichtlich der Ankunftsrichtungen berechnet; ein Mittel, das eine Richtcharakteristik auf der Basis einer Beziehung zwischen der berechneten Verzögerungszeit und der Ankunftsrichtung ableitet; und ein Mittel, das die abgeleitete Richtcharakteristik in Zuordnung zu den Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit aufzeichnet.
Computerprogramm, das bewirkt, dass ein Computer eine Beziehung zwischen einer Richtcharakteristik und Anordnungspositionen einer Vielzahl von omnidirektionalen Tonempfangseinheiten ableitet, die in einem Gehäuse einer Tonempfangsanordnung angeordnet sind, wobei es bewirkt, dass der Computer die Prozesse ausführt: Aufzeichnen von Informationen, die eine dreidimensionale Form des Gehäuses der Tonempfangsanordnung darstellen, von Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Haupttonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist, von Informationen, die eine Anordnungsposition einer omnidirektionalen Untertonempfangseinheit darstellen, die in dem Gehäuse angeordnet ist, und von Informationen, die eine Richtung eines ankommenden Tons darstellen; Berechnen, unter der Annahme, dass die Töne die Haupttonempfangseinheit und die Untertonempfangseinheit über eine Vielzahl von Wegen entlang des Gehäuses erreichen, wenn ankommende Töne das Gehäuse erreichen, von Weglängen der Wege zu der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit hinsichtlich einer Vielzahl von Ankunftsrichtungen der Töne; Berechnen einer Zeit, die zum Erreichen benötigt wird, auf der Basis der berechneten Weglängen, wenn angenommen wird, dass die Töne, die die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit über die Wege erreichen, die Haupttonempfangseinheit oder die Untertonempfangseinheit als ein synthetisierter Ton erreichen; Berechnen einer Zeitdifferenz zwischen einer Tonempfangszeit der Untertonempfangseinheit und einer Tonempfangszeit der Haupttonempfangseinheit als Verzögerungszeit auf der Basis der berechneten Zeit, die für das Erreichen benötigt wird, hinsichtlich der Ankunftsrichtungen; Ableiten einer Richtcharakteristik auf der Basis einer Beziehung zwischen der berechneten Verzögerungszeit und der Ankunftsrichtung; und Aufzeichnen der abgeleiteten Richtcharakteristik in Zuordnung zu den Anordnungspositionen der Haupttonempfangseinheit und der Untertonempfangseinheit.