携帯端末、ノイズ除去処理方法
【課題】消費電流を増加させることなく、マイクで集音した音声から、ノイズ源で発生したノイズを除去すること。
【解決手段】本発明は、マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去するノイズ除去処理を行う携帯端末に適用される。本発明の携帯端末は、予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記録する記憶部と、前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知部と、前記検知部により前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去処理部と、を備える。
【解決手段】本発明は、マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去するノイズ除去処理を行う携帯端末に適用される。本発明の携帯端末は、予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記録する記憶部と、前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知部と、前記検知部により前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去処理部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクおよびノイズ源を備える携帯端末において、マイクで集音した音声から、ノイズ源で発生したノイズを除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、入力手段としてタッチセンサー（タッチパネルともいう）を有する、スマートフォンや携帯電話機を代表とする携帯端末が普及している。
【０００３】
また、この種の携帯端末において、音声通話、音声録音、動画撮影などマイクを用いて音声を集音している最中にネット検索やスケジュール確認などを並行して行う際に、使用者がタッチセンサーを操作するシーンが増加している。
【０００４】
しかし、上述したようなシーンにおいて、使用者がタッチセンサーを操作した際に、キー入力を認識したことを使用者に報知する応答処理のために駆動するバイブレータの駆動ノイズ（駆動音）がマイクに集音され、通話音声や録音音声などに重畳し、通話音声や録音音声などが聞き取りにくくなるという問題があった。
【０００５】
この問題を解決するため、従来から、マイクとバイブレータとの実装距離を離したり、低ノイズのバイブレータを採用したり、ノイズが伝わりにくいように実装を工夫したりするといった種々の対策がとられている。
【０００６】
しかし、この種の対策では、実装上の制約を受けたり、多くの場合、携帯端末の大型化を招いたりするといったデメリットを伴う。
【０００７】
そこで、最近は、上記のようなデメリットを伴うことなく、携帯端末内のノイズ源で発生するノイズを除去するために、信号処理技術が用いられてきている。
【０００８】
バイブレータの駆動ノイズを除去する信号処理の一例として、バンドパスフィルタやイコライザなどを用いて、バイブレータの駆動周波数（例えば、１００〜１５０Ｈｚ）の帯域を除去するものがある。
【０００９】
しかし、バイブレータの駆動ノイズは、マイクには、バイブレータ自体の振動音（駆動音）として筐体内部および筐体外部を介して伝達されたり、バイブレータの振動に伴う筐体や基板などの振動音として伝達されたりするため、バイブレータの駆動周波数以外の帯域にもピークを持つことが多い。
【００１０】
そのため、バイブレータの駆動周波数の帯域のみをバンドパスフィルタなどで除去しても充分なノイズ除去効果は得られない。
【００１１】
そこで、例えば、特許文献１，２においては、バイブレータなどのノイズ源で発生しマイクに伝達されるノイズのスペクトル波形を予め分析して得られたノイズデータを記録しておき、そのノイズデータを用いて、ノイズに逆位相特性の信号を乗算するキャンセリング方式や、バンドパスフィルタやイコライザを用いてノイズ成分帯域を除去する帯域除去方式などのノイズ除去処理を行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−０８１３６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１８９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述した特許文献１，２に開示された技術においては、バイブレータなどのノイズ源で発生するノイズを除去することが可能である。
【００１４】
しかし、上述した特許文献１，２に開示された技術のように、信号処理によりノイズ除去処理を行う場合、デジタルシグナルプロセッシング（以下、ＤＳＰ）内で演算処理が行われるため、ＤＳＰの演算量が増加する。
【００１５】
その結果、携帯端末の消費電流が増加し、音声通話、音声録音、動画撮影などの使用時間が短くなってしまうという課題がある。
【００１６】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであって、消費電流を増加させることなく、マイクで集音した音声から、ノイズ源で発生したノイズを除去することができる携帯端末、ノイズ除去処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の携帯端末は、
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去するノイズ除去処理を行う携帯端末であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記録する記憶部と、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知部と、
前記検知部により前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去処理部と、を備える。
【００１８】
本発明のノイズ除去処理方法は、
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去する携帯端末によるノイズ除去処理方法であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記憶部に記録する記録ステップと、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知ステップと、
前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行う除去ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ノイズ源で発生しマイクに伝達されるノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを予め記録しておき、このノイズデータを基に、ノイズ源で発生するノイズを除去するノイズ除去処理を行うため、充分なノイズ除去効果が得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、ノイズ源でノイズが発生する契機を検知したときにのみ、ノイズ除去処理を行うため、消費電流の増加を必要最低限に抑え、音声通話、動画録音などの使用時間の増加に寄与することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した携帯端末において、タッチセンサーが操作されたときの基本的な動作を説明するフローチャートである。
【図３】バイブレータ自体が発生するノイズの周波数スペクトルを示す図である。
【図４】バイブレータ駆動時にマイクに伝達されるノイズの周波数スペクトルを示す図である。
【図５】図１に示した携帯端末において、マイク動作中に使用者がタッチセンサーを操作した際に、使用者への応答処理のために駆動したバイブレータの駆動ノイズを除去する動作を説明するフローチャートである。
【図６】図１に示した携帯端末において、マイク動作中に電話の着信などを使用者に報知するために駆動したバイブレータの駆動ノイズを除去する動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
（１）第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【００２３】
本実施形態の携帯端末は、バイブレータの駆動ノイズ（駆動音）を除去するものであり、スマートフォン、携帯電話機などにより実現される。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の携帯端末は、ＣＰＵ１、表示部２、タッチセンサー（タッチパネルともいう）３、タッチセンサー回路４、バイブレータ５、バイブレータ駆動回路６、レシーバ７、レシーバアンプ（REC AMP）８、Ｄ／Ａコンバータ９、マイク１０、マイクアンプ（MIC AMP）１１、Ａ／Ｄコンバータ１２、バイブレータノイズサプレッサ１３、イコライザ１４、音声符号／復号器１５、および、メモリ１６を有している。また、メモリ１６は、ノイズデータ格納部１７を有している。
【００２５】
なお、図１において、バッテリー、電源／充電回路、スピーカ、無線回路、アンテナなどは、図示省略している。
【００２６】
ＣＰＵ１は、携帯端末の通話に関係する種々の演算処理を行うとともに、表示部２、タッチセンサー回路４、メモリ１６、バイブレータ駆動回路６、バイブレータノイズサプレッサ１３、および、イコライザ１４などの制御を行う中央制御部である。
【００２７】
表示部２は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶表示装置）によって構成され、操作に必要な情報を表示する。
【００２８】
タッチセンサー３は、メニュー呼出、各機能の操作、電話番号、文字入力など、使用者が携帯端末を操作するための入力装置として使用され、使用者の指やペンなどが接触した場所の位置検出を行う。位置検出の方式としては、静電容量結合方式、抵抗膜方式、赤外線方式、超音波方式、および、電磁誘導／結合方式などが知られているが、本発明では、位置検出の方式に制限はない。
【００２９】
タッチセンサー回路４は、タッチセンサー３に使用者が触れると、キー入力があったことを検知し、使用者の操作に応じたキー入力信号をＣＰＵ１に出力すると同時に、バイブレータノイズサプレッサ１３にもキー入力信号を出力する。バイブレータノイズサプレッサ１３は、このキー入力信号を受信することによりノイズ除去処理を開始する。
【００３０】
バイブレータ５は、バイブレータ駆動回路６の出力信号により駆動する振動モータであり、使用者がタッチセンサー３を操作したときにキー入力を認識したことや、電話の着信や電子メールの受信などがあったことを、使用者に振動により報知する。なお、バイブレータ５は、シリンダータイプ、コインタイプなどの種類は問わないものとする。また、バイブレータ５の振動素子は、スピーカとの複合タイプの振動素子であっても良く、セラミックタイプの振動素子であっても良い。
【００３１】
Ｄ／Ａコンバータ９は、音声符号／復号器１５から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、レシーバアンプ８に出力する。
【００３２】
レシーバアンプ８は、Ｄ／Ａコンバータ９から出力されたアナログ信号を増幅し、レシーバ７から音声（例えば、受話音声）を出力する。
【００３３】
マイク１０は、通話音声、録音音声、および、周囲騒音などを集音し電気信号に変換するデバイスである。
【００３４】
マイクアンプ１１は、マイク１０の出力信号を増幅し、Ａ／Ｄコンバータ１２に出力する。
【００３５】
Ａ／Ｄコンバータ１２は、マイクアンプ１１から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、バイブレータノイズサプレッサ１３に出力する。
【００３６】
ノイズデータ格納部１７は、フラッシュメモリなどで構成され、予めマイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域を表すノイズ成分帯域パラメータ（ノイズデータ）を記録し、バイブレータノイズサプレッサ１３に出力する。
【００３７】
バイブレータノイズサプレッサ１３は、ノイズデータ格納部１７に記録されたノイズ成分帯域パラメータを用いて、マイク１０に集音された音声からバイブレータ５の駆動ノイズ（駆動音）を除去するノイズ除去処理を行う。ノイズ除去処理としては、ノイズに逆位相特性の信号を乗算するキャンセリング方式や、バンドパスフィルタやイコライザを用いてノイズ成分帯域を除去する帯域除去方式など、一般的な手法を用いて良い。
【００３８】
イコライザ１４は、バイブレータノイズサプレッサ１３によりバイブレータ５の駆動ノイズが除去された音声の音質を調整し周波数特性を補正し、音声符号／復号器１５に出力する。イコライザ１４は、パラメトリックイコライザ、グラフィックイコライザなどの種類は問わないものとする。
【００３９】
音声符号／復号器１５は、イコライザ１４から出力された音声（例えば、送話音声）を符号化し無線回路（図示省略）に出力するとともに、無線回路からの信号を音声（例えば、受話音声）に復号しＤ／Ａコンバータ９に出力する。
【００４０】
なお、図１において、バイブレータ５は、ノイズ源の一例であり、メモリ１６は、記憶部の一例であり、バイブレータノイズサプレッサ１３は、ノイズ除去処理部の一例である。
【００４１】
以下、本実施形態の携帯端末の動作について説明する。
【００４２】
最初に、使用者がタッチセンサー３を操作したときの基本的な動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
図２に示すように、待機状態にあるタッチセンサー３（ステップＳ１１）に使用者が触れると、タッチセンサー回路４は、キー入力があったことを検知し（ステップＳ１２）、使用者の操作に応じたキー入力信号をＣＰＵ１に出力する。
【００４４】
ＣＰＵ１は、キー入力信号を受けると、使用者の操作に応じた画面表示を表示部２において行う（ステップＳ１３）。
【００４５】
また、ＣＰＵ１は、バイブレータ駆動信号をバイブレータ駆動回路６に出力し、バイブレータ駆動回路６は、バイブレータ５を駆動し、キー入力を認識したことを使用者に振動により報知する応答処理を行う（ステップＳ１４）。
【００４６】
その後、ＣＰＵ１は、使用者の操作に応じたメニューや機能を起動し（ステップＳ１５）、一定期間キー入力がない場合は、処理を終了する。
【００４７】
ところで、現在の携帯端末は、多機能となっており、音声通話、音声録音、動画撮影などマイク１０を用いて音声を集音するマイク動作中に、ネット検索やスケジュール確認などを並行して行うことができるようになっており、マイク動作中にタッチセンサー３を使用することが多くなってきている。
【００４８】
しかし、マイク動作中にタッチセンサー３を使用し、バイブレータ５による応答処理（ステップＳ１４）が行われた場合、バイブレータ５の駆動ノイズをマイク１０で集音してしまうことで通話音声や録音音声などに駆動ノイズが重畳し、通話音声や録音音声などが聞き取りにくくなるという問題がある。
【００４９】
この問題を解決するため、従来から、マイク１０とバイブレータ５との実装距離を離したり、低ノイズのバイブレータ５を採用したり、ノイズが伝わりにくいように実装を工夫したりするといった種々の対策がとられている。
【００５０】
しかし、この種の対策では、実装上の制約を受けたり、多くの場合、携帯端末の大型化を招いたりするといったデメリットを伴う。
【００５１】
そこで、最近は、上記のようなデメリットを伴うことなく、携帯端末内のノイズ源が発するノイズを除去するために、信号処理技術が用いられてきている。
【００５２】
ここで、バイブレータノイズサプレッサ１３において、バイブレータ５の駆動ノイズを除去する動作について説明する。
【００５３】
携帯端末に一般的に使用されるバイブレータ５の駆動周波数は１００〜１５０Ｈｚであり、バイブレータ５の駆動時には、図３のような周波数スペクトルのノイズが発生する。
【００５４】
しかし、バイブレータ５の駆動時には、マイク１０には、バイブレータ５自体の振動音（駆動音）が筐体内部および筐体外部を介して伝達されたり、バイブレータ５の振動に伴う筐体や基板などの振動音が伝達されたりするため、マイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズは、例えば、図４のように、バイブレータ５の駆動周波数以外の帯域にもピークを持つことが多い。
【００５５】
そのため、バイブレータ５の駆動周波数の帯域のみをバンドパスフィルタなどで除去しても充分なノイズ除去効果は得られない。
【００５６】
そこで、本実施形態においては、特許文献１，２のように、予めマイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域パラメータを記録し、このノイズ成分帯域パラメータを用いて、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ成分帯域のレベルを低減する処理を行うことで、良好なノイズ除去効果を得る。
【００５７】
即ち、本実施形態においては、予めマイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域パラメータをメモリ１６内のノイズデータ格納部１７に記録しておき、バイブレータノイズサプレッサ１３において、ノイズ除去処理時に、このノイズ成分帯域パラメータを用いて、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ成分帯域のレベルを低減する。
【００５８】
ノイズ成分帯域パラメータは、携帯端末の製造時に記録されても良いし、使用者自らが記録する構成としても良い。
【００５９】
ノイズ除去処理としては、ノイズに逆位相特性の信号を乗算するキャンセリング方式や、バンドパスフィルタやイコライザを用いてノイズ成分帯域を除去する帯域除去方式など、一般的な手法を用いて良い。なお、バンドパスフィルタやイコライザを用いた帯域除去方式の場合、一般に、人の聴感特性では１／３オクターブ以下の周波数範囲では音の識別が難しく、１／３オクターブ以下の周波数帯域の欠損は聴感上気にならない。
【００６０】
なお、ノイズ成分帯域パラメータ、ノイズ成分帯域パラメータを用いたノイズ除去処理に関しては、特許文献１，２などに開示された周知の技術を利用可能である。
【００６１】
ただし、バイブレータノイズサプレッサ１３は、ＤＳＰ内で演算処理されるため、僅かながら消費電流の増加が起こることから、音声通話、音声録音、動画撮影などの使用時間に影響を及ぼすという問題がある。
【００６２】
そこで、本実施形態では、上記問題を鑑みて、消費電流に極力影響を与えず、必要なときだけバイブレータ５の駆動ノイズを除去する方法を提案する。
【００６３】
続いて、マイク動作中に使用者がタッチセンサー３を操作した際に、使用者への応答処理のために駆動したバイブレータ５の駆動ノイズを除去する動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５の例では、タッチセンサー回路４が検知部となる。
【００６４】
図５に示すように、マイク動作中は、マイク１０で集音した音声は、マイクアンプ１１で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１２でアナログ信号からデジタル信号に変換される（ステップＳ２１）。
【００６５】
ここで、待機状態にあるタッチセンサー３（ステップＳ２２）に使用者が触れると、タッチセンサー回路４は、キー入力があったことを検知し（ステップＳ２３）、使用者の操作に応じたキー入力信号をＣＰＵ１に出力すると同時に、バイブレータノイズサプレッサ１３にもキー入力信号を出力する。
【００６６】
バイブレータノイズサプレッサ１３は、キー入力信号を受けると、メモリ１６内のノイズデータ格納部１７に保持されたノイズ成分帯域パラメータを使用して、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ除去処理を開始する（ステップＳ２４）。これと同時に、ＣＰＵ１は、使用者の操作に応じた画面表示を表示部２において行う（ステップＳ２５）。
【００６７】
次に、ＣＰＵ１は、バイブレータ駆動信号をバイブレータ駆動回路６に出力し（ステップＳ２６）、バイブレータ駆動回路６は、バイブレータ５を駆動し、キー入力を認識したことを使用者に振動により報知する応答処理を行う（ステップＳ２７）。
【００６８】
次に、ＣＰＵ１は、使用者の操作に応じたメニューや機能を起動する（ステップＳ２８）。
【００６９】
その後、ＣＰＵ１は、バイブレータノイズサプレッサ１３の終了判定を行い（ステップＳ２９）、終了判定の基準を満たせばバイブレータノイズサプレッサ１３の動作を停止させる（ステップＳ３０）。
【００７０】
なお、終了判定の条件として、バイブレータノイズサプレッサ１３でノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過したこと、使用者のキー入力が終了したこと（即ち、タッチセンサー３が最後に操作されてから予め既定された時間が経過したこと）、バイブレータ５の駆動を伴わない機能が起動したことなどを設定しておく。これにより、適切なタイミングでバイブレータノイズサプレッサ１３の動作を停止させることができ、消費電流の増加を抑えることができる。
【００７１】
図５では、マイク動作中に使用者がタッチセンサー３を操作した際に、使用者への応答処理のために駆動したバイブレータ５の駆動ノイズを除去する動作について説明した。
【００７２】
続いて、マイク動作中に、電話の着信、電子メールの受信、アラームなどを使用者に報知するために駆動したバイブレータ５の駆動ノイズを除去する動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、図６の例では、ＣＰＵ１が検知部となる。
【００７３】
図６に示すように、マイク動作中は、マイク１０で集音した音声は、マイクアンプ１１で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１２でアナログ信号からデジタル信号に変換される（ステップＳ４１）。
【００７４】
ここで、携帯端末に電話の着信、電子メール受信、アラームなどが発生すると（ステップＳ４２）、ＣＰＵ１は、これを検知して、バイブレータ駆動信号をバイブレータ駆動回路６に出力し（ステップＳ４３）、これと同時に、バイブレータノイズサプレッサ１３にもバイブレータ駆動信号を出力する。
【００７５】
バイブレータノイズサプレッサ１３は、バイブレータ駆動信号を受けると、メモリ１６内のノイズデータ格納部１７に保持されたノイズ成分帯域パラメータを使用して、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ除去処理を開始する（ステップＳ４４）。これと同時に、バイブレータ駆動回路６は、バイブレータ５を駆動し、電話の着信、電子メール受信、アラームなどが発生したことを使用者に振動により報知する（ステップＳ４５）。
【００７６】
その後、ＣＰＵ１は、バイブレータノイズサプレッサ１３の終了判定を行い（ステップＳ４６）、終了判定の基準を満たせばバイブレータノイズサプレッサ１３の動作を停止させる（ステップＳ４７）。
【００７７】
なお、終了判定の条件として、バイブレータ５の駆動が終了したこと、バイブレータノイズサプレッサ１３でノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過したこと、電話による通話が開始されたことなどと設定しておく。これにより、適切なタイミングでバイブレータノイズサプレッサ１３の動作を停止させることができ、消費電流の増加を抑えることができる。
【００７８】
以降にマイク動作が終了すると（ステップＳ４８）、処理を終了する。
【００７９】
上述したように本実施形態においては、予めマイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域パラメータを記録し、このノイズ成分帯域パラメータを用いて、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ除去処理を行うことで、良好なノイズ除去効果が得られる。
【００８０】
また、本実施形態においては、タッチセンサー３の操作、電話の着信、電子メール受信、アラームなどを検知したときのみ、バイブレータノイズサプレッサ１３がノイズ除去処理を行うため、消費電流の増加を必要最低限に抑えることができ、音声通話、音声録音、動画撮影などの使用時間の増加に寄与することができるという効果が得られる。
（２）第２の実施形態
図７は、本発明の第２の実施形態の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【００８１】
本実施形態の携帯端末は、第１の実施形態と同様にバイブレータの駆動ノイズ（駆動音）を除去するだけでなく、オートフォーカス機構の駆動ノイズ（駆動音）も除去するものである。
【００８２】
図７に示すように、本実施形態の携帯端末は、図１の第１の実施形態と基本的構成は同様であるが、オートフォーカスノイズサプレッサ２０、オートフォーカス機構２１、およびカメラ２２を追加した点が、第１の実施形態とは異なる。
【００８３】
なお、図７において、図１に示した第１の実施形態のタッチセンサー３、タッチセンサー回路４、バイブレータ５、バイブレータ駆動回路６、および、バイブレータノイズサプレッサ１３は、図示省略している。
【００８４】
また、図７において、バッテリー、電源／充電回路、スピーカ、無線回路、アンテナなども、図示省略している。
【００８５】
カメラ２２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子、レンズ等を備え、静止画や動画撮影を行う。
【００８６】
オートフォーカス機構２１は、カメラ２２のレンズをサーボモータで駆動することにより、カメラ２２で撮像した画像が合焦するように作動するオートフォーカス動作を行い、特に、動画を撮影している間、合焦した状態が持続するように継続的かつ自動的にレンズ位置を調整する。また、オートフォーカス機構２１は、オートフォーカス動作の開始時に、オートフォーカス動作信号をオートフォーカスノイズサプレッサ２０に出力する。
【００８７】
ノイズデータ格納部１７は、予めマイク１０に伝達されるオートフォーカス機構２１の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域を表すノイズ成分帯域パラメータ（ノイズデータ）を記録し、オートフォーカスノイズサプレッサ２０に出力する。
【００８８】
オートフォーカスノイズサプレッサ２０は、ノイズデータ格納部１７に記録されたノイズ成分帯域パラメータを用いて、マイク１０に集音された音声からオートフォーカス機構２１の駆動ノイズ（駆動音）を除去するノイズ除去処理を行うものであり、第１の実施形態のバイブレータノイズサプレッサ１３と同様の構成であり、基本動作も共通である。
【００８９】
上記以外の各ブロックの構成および動作は第１の実施形態と同じなので説明を省略する。
【００９０】
なお、図７において、オートフォーカス機構２１は、ノイズ源および検知部の一例であり、メモリ１６は、記憶部の一例であり、オートフォーカスノイズサプレッサ２０は、ノイズ除去処理部の一例である。
【００９１】
以下に、本実施形態の携帯端末の動作について説明する。
【００９２】
オートフォーカス機構２１は、マイク動作中にオートフォーカス動作を開始する場合、オートフォーカスノイズサプレッサ２０にオートフォーカス動作信号を出力し、これと同時に、オートフォーカス動作を開始する。
【００９３】
オートフォーカスノイズサプレッサ２０は、オートフォーカス動作信号を受けると、メモリ１６内のノイズデータ格納部１７に保持されたノイズ成分帯域パラメータを使用して、オートフォーカス機構２１の駆動ノイズのノイズ除去処理を開始する。
【００９４】
上述したように本実施形態においては、予めマイク１０に伝達されるオートフォーカス機構２１の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域パラメータを記録し、このノイズ成分帯域パラメータを用いて、オートフォーカス機構２１の駆動ノイズのノイズ除去処理を行うことで、良好なノイズ除去効果が得られる。
【００９５】
また、本実施形態においては、オートフォーカス機構２１の動作を検知したときにのみ、オートフォーカスノイズサプレッサ２０がノイズ除去処理を行うため、消費電流の増加を必要最低限に抑えることができ、音声通話、音声録音、動画撮影などの使用時間の増加に寄与することができるという効果が得られる。
【００９６】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００９７】
例えば、上記実施形態においては、タッチセンサー３やカメラ２２を有するスマートフォンや携帯電話機などを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マイク等の集音デバイスとノイズ源との両方を同一の筐体に納める構造を有する携帯端末、例えば、小型のビデオカメラなどにも適用可能である。
【００９８】
また、上記実施形態においては、ノイズ源としてバイブレータ５やオートフォーカス機構２１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ノイズ源は、作動時に特定の周波数スペクトルを有するノイズを発生するものであれば、例えば、モータや固定磁気ディスク装置であっても良い。
【００９９】
また、上記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去するノイズ除去処理を行う携帯端末であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記録する記憶部と、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知部と、
前記検知部により前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去処理部と、を備える携帯端末。
（付記２）
タッチセンサーをさらに備え、
前記ノイズ源は、バイブレータであり、
前記検知部は、前記タッチセンサーが操作されたことを前記契機として検知する、付記１に記載の携帯端末。
（付記３）
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記２に記載の携帯端末。
（付記４）
前記ノイズ除去処理部は、前記タッチセンサーが最後に操作されてから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記２に記載の携帯端末。
（付記５）
前記ノイズ除去処理部は、前記バイブレータの駆動を伴わない機能が起動した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記２に記載の携帯端末。
（付記６）
前記ノイズ源は、バイブレータであり、
前記検知部は、電話の着信、電子メールの受信、または、アラームの発生があったことを前記契機として検知する、付記１に記載の携帯端末。
（付記７）
前記ノイズ除去処理部は、前記バイブレータの駆動が終了した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記６に記載の携帯端末。
（付記８）
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記６に記載の携帯端末。
（付記９）
前記ノイズ除去処理部は、電話による通話が開始された時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記６に記載の携帯端末。
（付記１０）
前記バイブレータは、シリンダータイプまたはコインタイプである、付記２から９のいずれか１項に記載の携帯端末。
（付記１１）
前記バイブレータの振動素子は、セラミックタイプの振動素子である、付記２から９のいずれか１項に記載の携帯端末。
（付記１２）
前記ノイズ源は、カメラのオートフォーカス機構であり、
前記検知部は、前記オートフォーカス機構の動作が開始したことを前記契機として検知する、付記１に記載の携帯端末。
（付記１３）
前記ノイズ源は、固定磁気ディスク装置であり、
前記検知部は、前記固定磁気ディスク装置の動作が開始したことを前記契機として検知する、付記１に記載の携帯端末。
（付記１４）
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理として、前記ノイズに逆位相特性の信号を乗算する処理を行う、付記１から１３のいずれか１項に記載の携帯端末。
（付記１５）
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理として、バンドパスフィルタまたはイコライザを用いて、前記ノイズのノイズ成分の帯域を除去する処理を行う、付記１から１３のいずれか１項に記載の携帯端末。
（付記１６）
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去する携帯端末によるノイズ除去処理方法であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記憶部に記録する記録ステップと、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知ステップと、
前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行う除去ステップと、を有するノイズ除去処理方法。
【符号の説明】
【０１００】
１ ＣＰＵ
２ 表示部
３ タッチセンサー（タッチパネル）
４ タッチセンサー回路
５ バイブレータ
６ バイブレータ駆動回路
７ レシーバ
８ レシーバアンプ
９ Ｄ／Ａコンバータ
１０ マイク
１１ マイクアンプ
１２ Ａ／Ｄコンバータ
１３ バイブレータノイズサプレッサ
１４ イコライザ
１５ 音声符号／復号器
１６ メモリ
１７ ノイズデータ格納部
２０ オートフォーカスノイズサプレッサ
２１ オートフォーカス機構
２２ カメラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクおよびノイズ源を備える携帯端末において、マイクで集音した音声から、ノイズ源で発生したノイズを除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、入力手段としてタッチセンサー（タッチパネルともいう）を有する、スマートフォンや携帯電話機を代表とする携帯端末が普及している。
【０００３】
また、この種の携帯端末において、音声通話、音声録音、動画撮影などマイクを用いて音声を集音している最中にネット検索やスケジュール確認などを並行して行う際に、使用者がタッチセンサーを操作するシーンが増加している。
【０００４】
しかし、上述したようなシーンにおいて、使用者がタッチセンサーを操作した際に、キー入力を認識したことを使用者に報知する応答処理のために駆動するバイブレータの駆動ノイズ（駆動音）がマイクに集音され、通話音声や録音音声などに重畳し、通話音声や録音音声などが聞き取りにくくなるという問題があった。
【０００５】
この問題を解決するため、従来から、マイクとバイブレータとの実装距離を離したり、低ノイズのバイブレータを採用したり、ノイズが伝わりにくいように実装を工夫したりするといった種々の対策がとられている。
【０００６】
しかし、この種の対策では、実装上の制約を受けたり、多くの場合、携帯端末の大型化を招いたりするといったデメリットを伴う。
【０００７】
そこで、最近は、上記のようなデメリットを伴うことなく、携帯端末内のノイズ源で発生するノイズを除去するために、信号処理技術が用いられてきている。
【０００８】
バイブレータの駆動ノイズを除去する信号処理の一例として、バンドパスフィルタやイコライザなどを用いて、バイブレータの駆動周波数（例えば、１００〜１５０Ｈｚ）の帯域を除去するものがある。
【０００９】
しかし、バイブレータの駆動ノイズは、マイクには、バイブレータ自体の振動音（駆動音）として筐体内部および筐体外部を介して伝達されたり、バイブレータの振動に伴う筐体や基板などの振動音として伝達されたりするため、バイブレータの駆動周波数以外の帯域にもピークを持つことが多い。
【００１０】
そのため、バイブレータの駆動周波数の帯域のみをバンドパスフィルタなどで除去しても充分なノイズ除去効果は得られない。
【００１１】
そこで、例えば、特許文献１，２においては、バイブレータなどのノイズ源で発生しマイクに伝達されるノイズのスペクトル波形を予め分析して得られたノイズデータを記録しておき、そのノイズデータを用いて、ノイズに逆位相特性の信号を乗算するキャンセリング方式や、バンドパスフィルタやイコライザを用いてノイズ成分帯域を除去する帯域除去方式などのノイズ除去処理を行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−０８１３６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１８９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述した特許文献１，２に開示された技術においては、バイブレータなどのノイズ源で発生するノイズを除去することが可能である。
【００１４】
しかし、上述した特許文献１，２に開示された技術のように、信号処理によりノイズ除去処理を行う場合、デジタルシグナルプロセッシング（以下、ＤＳＰ）内で演算処理が行われるため、ＤＳＰの演算量が増加する。
【００１５】
その結果、携帯端末の消費電流が増加し、音声通話、音声録音、動画撮影などの使用時間が短くなってしまうという課題がある。
【００１６】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであって、消費電流を増加させることなく、マイクで集音した音声から、ノイズ源で発生したノイズを除去することができる携帯端末、ノイズ除去処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の携帯端末は、
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去するノイズ除去処理を行う携帯端末であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記録する記憶部と、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知部と、
前記検知部により前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去処理部と、を備える。
【００１８】
本発明のノイズ除去処理方法は、
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去する携帯端末によるノイズ除去処理方法であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記憶部に記録する記録ステップと、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知ステップと、
前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行う除去ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ノイズ源で発生しマイクに伝達されるノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを予め記録しておき、このノイズデータを基に、ノイズ源で発生するノイズを除去するノイズ除去処理を行うため、充分なノイズ除去効果が得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、ノイズ源でノイズが発生する契機を検知したときにのみ、ノイズ除去処理を行うため、消費電流の増加を必要最低限に抑え、音声通話、動画録音などの使用時間の増加に寄与することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した携帯端末において、タッチセンサーが操作されたときの基本的な動作を説明するフローチャートである。
【図３】バイブレータ自体が発生するノイズの周波数スペクトルを示す図である。
【図４】バイブレータ駆動時にマイクに伝達されるノイズの周波数スペクトルを示す図である。
【図５】図１に示した携帯端末において、マイク動作中に使用者がタッチセンサーを操作した際に、使用者への応答処理のために駆動したバイブレータの駆動ノイズを除去する動作を説明するフローチャートである。
【図６】図１に示した携帯端末において、マイク動作中に電話の着信などを使用者に報知するために駆動したバイブレータの駆動ノイズを除去する動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
（１）第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【００２３】
本実施形態の携帯端末は、バイブレータの駆動ノイズ（駆動音）を除去するものであり、スマートフォン、携帯電話機などにより実現される。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の携帯端末は、ＣＰＵ１、表示部２、タッチセンサー（タッチパネルともいう）３、タッチセンサー回路４、バイブレータ５、バイブレータ駆動回路６、レシーバ７、レシーバアンプ（REC AMP）８、Ｄ／Ａコンバータ９、マイク１０、マイクアンプ（MIC AMP）１１、Ａ／Ｄコンバータ１２、バイブレータノイズサプレッサ１３、イコライザ１４、音声符号／復号器１５、および、メモリ１６を有している。また、メモリ１６は、ノイズデータ格納部１７を有している。
【００２５】
なお、図１において、バッテリー、電源／充電回路、スピーカ、無線回路、アンテナなどは、図示省略している。
【００２６】
ＣＰＵ１は、携帯端末の通話に関係する種々の演算処理を行うとともに、表示部２、タッチセンサー回路４、メモリ１６、バイブレータ駆動回路６、バイブレータノイズサプレッサ１３、および、イコライザ１４などの制御を行う中央制御部である。
【００２７】
表示部２は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶表示装置）によって構成され、操作に必要な情報を表示する。
【００２８】
タッチセンサー３は、メニュー呼出、各機能の操作、電話番号、文字入力など、使用者が携帯端末を操作するための入力装置として使用され、使用者の指やペンなどが接触した場所の位置検出を行う。位置検出の方式としては、静電容量結合方式、抵抗膜方式、赤外線方式、超音波方式、および、電磁誘導／結合方式などが知られているが、本発明では、位置検出の方式に制限はない。
【００２９】
タッチセンサー回路４は、タッチセンサー３に使用者が触れると、キー入力があったことを検知し、使用者の操作に応じたキー入力信号をＣＰＵ１に出力すると同時に、バイブレータノイズサプレッサ１３にもキー入力信号を出力する。バイブレータノイズサプレッサ１３は、このキー入力信号を受信することによりノイズ除去処理を開始する。
【００３０】
バイブレータ５は、バイブレータ駆動回路６の出力信号により駆動する振動モータであり、使用者がタッチセンサー３を操作したときにキー入力を認識したことや、電話の着信や電子メールの受信などがあったことを、使用者に振動により報知する。なお、バイブレータ５は、シリンダータイプ、コインタイプなどの種類は問わないものとする。また、バイブレータ５の振動素子は、スピーカとの複合タイプの振動素子であっても良く、セラミックタイプの振動素子であっても良い。
【００３１】
Ｄ／Ａコンバータ９は、音声符号／復号器１５から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、レシーバアンプ８に出力する。
【００３２】
レシーバアンプ８は、Ｄ／Ａコンバータ９から出力されたアナログ信号を増幅し、レシーバ７から音声（例えば、受話音声）を出力する。
【００３３】
マイク１０は、通話音声、録音音声、および、周囲騒音などを集音し電気信号に変換するデバイスである。
【００３４】
マイクアンプ１１は、マイク１０の出力信号を増幅し、Ａ／Ｄコンバータ１２に出力する。
【００３５】
Ａ／Ｄコンバータ１２は、マイクアンプ１１から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、バイブレータノイズサプレッサ１３に出力する。
【００３６】
ノイズデータ格納部１７は、フラッシュメモリなどで構成され、予めマイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域を表すノイズ成分帯域パラメータ（ノイズデータ）を記録し、バイブレータノイズサプレッサ１３に出力する。
【００３７】
バイブレータノイズサプレッサ１３は、ノイズデータ格納部１７に記録されたノイズ成分帯域パラメータを用いて、マイク１０に集音された音声からバイブレータ５の駆動ノイズ（駆動音）を除去するノイズ除去処理を行う。ノイズ除去処理としては、ノイズに逆位相特性の信号を乗算するキャンセリング方式や、バンドパスフィルタやイコライザを用いてノイズ成分帯域を除去する帯域除去方式など、一般的な手法を用いて良い。
【００３８】
イコライザ１４は、バイブレータノイズサプレッサ１３によりバイブレータ５の駆動ノイズが除去された音声の音質を調整し周波数特性を補正し、音声符号／復号器１５に出力する。イコライザ１４は、パラメトリックイコライザ、グラフィックイコライザなどの種類は問わないものとする。
【００３９】
音声符号／復号器１５は、イコライザ１４から出力された音声（例えば、送話音声）を符号化し無線回路（図示省略）に出力するとともに、無線回路からの信号を音声（例えば、受話音声）に復号しＤ／Ａコンバータ９に出力する。
【００４０】
なお、図１において、バイブレータ５は、ノイズ源の一例であり、メモリ１６は、記憶部の一例であり、バイブレータノイズサプレッサ１３は、ノイズ除去処理部の一例である。
【００４１】
以下、本実施形態の携帯端末の動作について説明する。
【００４２】
最初に、使用者がタッチセンサー３を操作したときの基本的な動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
図２に示すように、待機状態にあるタッチセンサー３（ステップＳ１１）に使用者が触れると、タッチセンサー回路４は、キー入力があったことを検知し（ステップＳ１２）、使用者の操作に応じたキー入力信号をＣＰＵ１に出力する。
【００４４】
ＣＰＵ１は、キー入力信号を受けると、使用者の操作に応じた画面表示を表示部２において行う（ステップＳ１３）。
【００４５】
また、ＣＰＵ１は、バイブレータ駆動信号をバイブレータ駆動回路６に出力し、バイブレータ駆動回路６は、バイブレータ５を駆動し、キー入力を認識したことを使用者に振動により報知する応答処理を行う（ステップＳ１４）。
【００４６】
その後、ＣＰＵ１は、使用者の操作に応じたメニューや機能を起動し（ステップＳ１５）、一定期間キー入力がない場合は、処理を終了する。
【００４７】
ところで、現在の携帯端末は、多機能となっており、音声通話、音声録音、動画撮影などマイク１０を用いて音声を集音するマイク動作中に、ネット検索やスケジュール確認などを並行して行うことができるようになっており、マイク動作中にタッチセンサー３を使用することが多くなってきている。
【００４８】
しかし、マイク動作中にタッチセンサー３を使用し、バイブレータ５による応答処理（ステップＳ１４）が行われた場合、バイブレータ５の駆動ノイズをマイク１０で集音してしまうことで通話音声や録音音声などに駆動ノイズが重畳し、通話音声や録音音声などが聞き取りにくくなるという問題がある。
【００４９】
この問題を解決するため、従来から、マイク１０とバイブレータ５との実装距離を離したり、低ノイズのバイブレータ５を採用したり、ノイズが伝わりにくいように実装を工夫したりするといった種々の対策がとられている。
【００５０】
しかし、この種の対策では、実装上の制約を受けたり、多くの場合、携帯端末の大型化を招いたりするといったデメリットを伴う。
【００５１】
そこで、最近は、上記のようなデメリットを伴うことなく、携帯端末内のノイズ源が発するノイズを除去するために、信号処理技術が用いられてきている。
【００５２】
ここで、バイブレータノイズサプレッサ１３において、バイブレータ５の駆動ノイズを除去する動作について説明する。
【００５３】
携帯端末に一般的に使用されるバイブレータ５の駆動周波数は１００〜１５０Ｈｚであり、バイブレータ５の駆動時には、図３のような周波数スペクトルのノイズが発生する。
【００５４】
しかし、バイブレータ５の駆動時には、マイク１０には、バイブレータ５自体の振動音（駆動音）が筐体内部および筐体外部を介して伝達されたり、バイブレータ５の振動に伴う筐体や基板などの振動音が伝達されたりするため、マイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズは、例えば、図４のように、バイブレータ５の駆動周波数以外の帯域にもピークを持つことが多い。
【００５５】
そのため、バイブレータ５の駆動周波数の帯域のみをバンドパスフィルタなどで除去しても充分なノイズ除去効果は得られない。
【００５６】
そこで、本実施形態においては、特許文献１，２のように、予めマイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域パラメータを記録し、このノイズ成分帯域パラメータを用いて、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ成分帯域のレベルを低減する処理を行うことで、良好なノイズ除去効果を得る。
【００５７】
即ち、本実施形態においては、予めマイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域パラメータをメモリ１６内のノイズデータ格納部１７に記録しておき、バイブレータノイズサプレッサ１３において、ノイズ除去処理時に、このノイズ成分帯域パラメータを用いて、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ成分帯域のレベルを低減する。
【００５８】
ノイズ成分帯域パラメータは、携帯端末の製造時に記録されても良いし、使用者自らが記録する構成としても良い。
【００５９】
ノイズ除去処理としては、ノイズに逆位相特性の信号を乗算するキャンセリング方式や、バンドパスフィルタやイコライザを用いてノイズ成分帯域を除去する帯域除去方式など、一般的な手法を用いて良い。なお、バンドパスフィルタやイコライザを用いた帯域除去方式の場合、一般に、人の聴感特性では１／３オクターブ以下の周波数範囲では音の識別が難しく、１／３オクターブ以下の周波数帯域の欠損は聴感上気にならない。
【００６０】
なお、ノイズ成分帯域パラメータ、ノイズ成分帯域パラメータを用いたノイズ除去処理に関しては、特許文献１，２などに開示された周知の技術を利用可能である。
【００６１】
ただし、バイブレータノイズサプレッサ１３は、ＤＳＰ内で演算処理されるため、僅かながら消費電流の増加が起こることから、音声通話、音声録音、動画撮影などの使用時間に影響を及ぼすという問題がある。
【００６２】
そこで、本実施形態では、上記問題を鑑みて、消費電流に極力影響を与えず、必要なときだけバイブレータ５の駆動ノイズを除去する方法を提案する。
【００６３】
続いて、マイク動作中に使用者がタッチセンサー３を操作した際に、使用者への応答処理のために駆動したバイブレータ５の駆動ノイズを除去する動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５の例では、タッチセンサー回路４が検知部となる。
【００６４】
図５に示すように、マイク動作中は、マイク１０で集音した音声は、マイクアンプ１１で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１２でアナログ信号からデジタル信号に変換される（ステップＳ２１）。
【００６５】
ここで、待機状態にあるタッチセンサー３（ステップＳ２２）に使用者が触れると、タッチセンサー回路４は、キー入力があったことを検知し（ステップＳ２３）、使用者の操作に応じたキー入力信号をＣＰＵ１に出力すると同時に、バイブレータノイズサプレッサ１３にもキー入力信号を出力する。
【００６６】
バイブレータノイズサプレッサ１３は、キー入力信号を受けると、メモリ１６内のノイズデータ格納部１７に保持されたノイズ成分帯域パラメータを使用して、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ除去処理を開始する（ステップＳ２４）。これと同時に、ＣＰＵ１は、使用者の操作に応じた画面表示を表示部２において行う（ステップＳ２５）。
【００６７】
次に、ＣＰＵ１は、バイブレータ駆動信号をバイブレータ駆動回路６に出力し（ステップＳ２６）、バイブレータ駆動回路６は、バイブレータ５を駆動し、キー入力を認識したことを使用者に振動により報知する応答処理を行う（ステップＳ２７）。
【００６８】
次に、ＣＰＵ１は、使用者の操作に応じたメニューや機能を起動する（ステップＳ２８）。
【００６９】
その後、ＣＰＵ１は、バイブレータノイズサプレッサ１３の終了判定を行い（ステップＳ２９）、終了判定の基準を満たせばバイブレータノイズサプレッサ１３の動作を停止させる（ステップＳ３０）。
【００７０】
なお、終了判定の条件として、バイブレータノイズサプレッサ１３でノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過したこと、使用者のキー入力が終了したこと（即ち、タッチセンサー３が最後に操作されてから予め既定された時間が経過したこと）、バイブレータ５の駆動を伴わない機能が起動したことなどを設定しておく。これにより、適切なタイミングでバイブレータノイズサプレッサ１３の動作を停止させることができ、消費電流の増加を抑えることができる。
【００７１】
図５では、マイク動作中に使用者がタッチセンサー３を操作した際に、使用者への応答処理のために駆動したバイブレータ５の駆動ノイズを除去する動作について説明した。
【００７２】
続いて、マイク動作中に、電話の着信、電子メールの受信、アラームなどを使用者に報知するために駆動したバイブレータ５の駆動ノイズを除去する動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、図６の例では、ＣＰＵ１が検知部となる。
【００７３】
図６に示すように、マイク動作中は、マイク１０で集音した音声は、マイクアンプ１１で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１２でアナログ信号からデジタル信号に変換される（ステップＳ４１）。
【００７４】
ここで、携帯端末に電話の着信、電子メール受信、アラームなどが発生すると（ステップＳ４２）、ＣＰＵ１は、これを検知して、バイブレータ駆動信号をバイブレータ駆動回路６に出力し（ステップＳ４３）、これと同時に、バイブレータノイズサプレッサ１３にもバイブレータ駆動信号を出力する。
【００７５】
バイブレータノイズサプレッサ１３は、バイブレータ駆動信号を受けると、メモリ１６内のノイズデータ格納部１７に保持されたノイズ成分帯域パラメータを使用して、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ除去処理を開始する（ステップＳ４４）。これと同時に、バイブレータ駆動回路６は、バイブレータ５を駆動し、電話の着信、電子メール受信、アラームなどが発生したことを使用者に振動により報知する（ステップＳ４５）。
【００７６】
その後、ＣＰＵ１は、バイブレータノイズサプレッサ１３の終了判定を行い（ステップＳ４６）、終了判定の基準を満たせばバイブレータノイズサプレッサ１３の動作を停止させる（ステップＳ４７）。
【００７７】
なお、終了判定の条件として、バイブレータ５の駆動が終了したこと、バイブレータノイズサプレッサ１３でノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過したこと、電話による通話が開始されたことなどと設定しておく。これにより、適切なタイミングでバイブレータノイズサプレッサ１３の動作を停止させることができ、消費電流の増加を抑えることができる。
【００７８】
以降にマイク動作が終了すると（ステップＳ４８）、処理を終了する。
【００７９】
上述したように本実施形態においては、予めマイク１０に伝達されるバイブレータ５の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域パラメータを記録し、このノイズ成分帯域パラメータを用いて、バイブレータ５の駆動ノイズのノイズ除去処理を行うことで、良好なノイズ除去効果が得られる。
【００８０】
また、本実施形態においては、タッチセンサー３の操作、電話の着信、電子メール受信、アラームなどを検知したときのみ、バイブレータノイズサプレッサ１３がノイズ除去処理を行うため、消費電流の増加を必要最低限に抑えることができ、音声通話、音声録音、動画撮影などの使用時間の増加に寄与することができるという効果が得られる。
（２）第２の実施形態
図７は、本発明の第２の実施形態の携帯端末の構成を示すブロック図である。
【００８１】
本実施形態の携帯端末は、第１の実施形態と同様にバイブレータの駆動ノイズ（駆動音）を除去するだけでなく、オートフォーカス機構の駆動ノイズ（駆動音）も除去するものである。
【００８２】
図７に示すように、本実施形態の携帯端末は、図１の第１の実施形態と基本的構成は同様であるが、オートフォーカスノイズサプレッサ２０、オートフォーカス機構２１、およびカメラ２２を追加した点が、第１の実施形態とは異なる。
【００８３】
なお、図７において、図１に示した第１の実施形態のタッチセンサー３、タッチセンサー回路４、バイブレータ５、バイブレータ駆動回路６、および、バイブレータノイズサプレッサ１３は、図示省略している。
【００８４】
また、図７において、バッテリー、電源／充電回路、スピーカ、無線回路、アンテナなども、図示省略している。
【００８５】
カメラ２２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子、レンズ等を備え、静止画や動画撮影を行う。
【００８６】
オートフォーカス機構２１は、カメラ２２のレンズをサーボモータで駆動することにより、カメラ２２で撮像した画像が合焦するように作動するオートフォーカス動作を行い、特に、動画を撮影している間、合焦した状態が持続するように継続的かつ自動的にレンズ位置を調整する。また、オートフォーカス機構２１は、オートフォーカス動作の開始時に、オートフォーカス動作信号をオートフォーカスノイズサプレッサ２０に出力する。
【００８７】
ノイズデータ格納部１７は、予めマイク１０に伝達されるオートフォーカス機構２１の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域を表すノイズ成分帯域パラメータ（ノイズデータ）を記録し、オートフォーカスノイズサプレッサ２０に出力する。
【００８８】
オートフォーカスノイズサプレッサ２０は、ノイズデータ格納部１７に記録されたノイズ成分帯域パラメータを用いて、マイク１０に集音された音声からオートフォーカス機構２１の駆動ノイズ（駆動音）を除去するノイズ除去処理を行うものであり、第１の実施形態のバイブレータノイズサプレッサ１３と同様の構成であり、基本動作も共通である。
【００８９】
上記以外の各ブロックの構成および動作は第１の実施形態と同じなので説明を省略する。
【００９０】
なお、図７において、オートフォーカス機構２１は、ノイズ源および検知部の一例であり、メモリ１６は、記憶部の一例であり、オートフォーカスノイズサプレッサ２０は、ノイズ除去処理部の一例である。
【００９１】
以下に、本実施形態の携帯端末の動作について説明する。
【００９２】
オートフォーカス機構２１は、マイク動作中にオートフォーカス動作を開始する場合、オートフォーカスノイズサプレッサ２０にオートフォーカス動作信号を出力し、これと同時に、オートフォーカス動作を開始する。
【００９３】
オートフォーカスノイズサプレッサ２０は、オートフォーカス動作信号を受けると、メモリ１６内のノイズデータ格納部１７に保持されたノイズ成分帯域パラメータを使用して、オートフォーカス機構２１の駆動ノイズのノイズ除去処理を開始する。
【００９４】
上述したように本実施形態においては、予めマイク１０に伝達されるオートフォーカス機構２１の駆動ノイズのスペクトル波形を分析して得られたノイズ成分帯域パラメータを記録し、このノイズ成分帯域パラメータを用いて、オートフォーカス機構２１の駆動ノイズのノイズ除去処理を行うことで、良好なノイズ除去効果が得られる。
【００９５】
また、本実施形態においては、オートフォーカス機構２１の動作を検知したときにのみ、オートフォーカスノイズサプレッサ２０がノイズ除去処理を行うため、消費電流の増加を必要最低限に抑えることができ、音声通話、音声録音、動画撮影などの使用時間の増加に寄与することができるという効果が得られる。
【００９６】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００９７】
例えば、上記実施形態においては、タッチセンサー３やカメラ２２を有するスマートフォンや携帯電話機などを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マイク等の集音デバイスとノイズ源との両方を同一の筐体に納める構造を有する携帯端末、例えば、小型のビデオカメラなどにも適用可能である。
【００９８】
また、上記実施形態においては、ノイズ源としてバイブレータ５やオートフォーカス機構２１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ノイズ源は、作動時に特定の周波数スペクトルを有するノイズを発生するものであれば、例えば、モータや固定磁気ディスク装置であっても良い。
【００９９】
また、上記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去するノイズ除去処理を行う携帯端末であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記録する記憶部と、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知部と、
前記検知部により前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去処理部と、を備える携帯端末。
（付記２）
タッチセンサーをさらに備え、
前記ノイズ源は、バイブレータであり、
前記検知部は、前記タッチセンサーが操作されたことを前記契機として検知する、付記１に記載の携帯端末。
（付記３）
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記２に記載の携帯端末。
（付記４）
前記ノイズ除去処理部は、前記タッチセンサーが最後に操作されてから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記２に記載の携帯端末。
（付記５）
前記ノイズ除去処理部は、前記バイブレータの駆動を伴わない機能が起動した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記２に記載の携帯端末。
（付記６）
前記ノイズ源は、バイブレータであり、
前記検知部は、電話の着信、電子メールの受信、または、アラームの発生があったことを前記契機として検知する、付記１に記載の携帯端末。
（付記７）
前記ノイズ除去処理部は、前記バイブレータの駆動が終了した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記６に記載の携帯端末。
（付記８）
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記６に記載の携帯端末。
（付記９）
前記ノイズ除去処理部は、電話による通話が開始された時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、付記６に記載の携帯端末。
（付記１０）
前記バイブレータは、シリンダータイプまたはコインタイプである、付記２から９のいずれか１項に記載の携帯端末。
（付記１１）
前記バイブレータの振動素子は、セラミックタイプの振動素子である、付記２から９のいずれか１項に記載の携帯端末。
（付記１２）
前記ノイズ源は、カメラのオートフォーカス機構であり、
前記検知部は、前記オートフォーカス機構の動作が開始したことを前記契機として検知する、付記１に記載の携帯端末。
（付記１３）
前記ノイズ源は、固定磁気ディスク装置であり、
前記検知部は、前記固定磁気ディスク装置の動作が開始したことを前記契機として検知する、付記１に記載の携帯端末。
（付記１４）
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理として、前記ノイズに逆位相特性の信号を乗算する処理を行う、付記１から１３のいずれか１項に記載の携帯端末。
（付記１５）
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理として、バンドパスフィルタまたはイコライザを用いて、前記ノイズのノイズ成分の帯域を除去する処理を行う、付記１から１３のいずれか１項に記載の携帯端末。
（付記１６）
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去する携帯端末によるノイズ除去処理方法であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記憶部に記録する記録ステップと、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知ステップと、
前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行う除去ステップと、を有するノイズ除去処理方法。
【符号の説明】
【０１００】
１ ＣＰＵ
２ 表示部
３ タッチセンサー（タッチパネル）
４ タッチセンサー回路
５ バイブレータ
６ バイブレータ駆動回路
７ レシーバ
８ レシーバアンプ
９ Ｄ／Ａコンバータ
１０ マイク
１１ マイクアンプ
１２ Ａ／Ｄコンバータ
１３ バイブレータノイズサプレッサ
１４ イコライザ
１５ 音声符号／復号器
１６ メモリ
１７ ノイズデータ格納部
２０ オートフォーカスノイズサプレッサ
２１ オートフォーカス機構
２２ カメラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去するノイズ除去処理を行う携帯端末であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記録する記憶部と、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知部と、
前記検知部により前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去処理部と、を備える携帯端末。
【請求項２】
タッチセンサーをさらに備え、
前記ノイズ源は、バイブレータであり、
前記検知部は、前記タッチセンサーが操作されたことを前記契機として検知する、請求項１に記載の携帯端末。
【請求項３】
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項２に記載の携帯端末。
【請求項４】
前記ノイズ除去処理部は、前記タッチセンサーが最後に操作されてから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項２に記載の携帯端末。
【請求項５】
前記ノイズ除去処理部は、前記バイブレータの駆動を伴わない機能が起動した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項２に記載の携帯端末。
【請求項６】
前記ノイズ源は、バイブレータであり、
前記検知部は、電話の着信、電子メールの受信、または、アラームの発生があったことを前記契機として検知する、請求項１に記載の携帯端末。
【請求項７】
前記ノイズ除去処理部は、前記バイブレータの駆動が終了した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項６に記載の携帯端末。
【請求項８】
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項６に記載の携帯端末。
【請求項９】
前記ノイズ除去処理部は、電話による通話が開始された時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項６に記載の携帯端末。
【請求項１０】
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去する携帯端末によるノイズ除去処理方法であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記憶部に記録する記録ステップと、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知ステップと、
前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行う除去ステップと、を有するノイズ除去処理方法。
【請求項１】
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去するノイズ除去処理を行う携帯端末であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記録する記憶部と、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知部と、
前記検知部により前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去処理部と、を備える携帯端末。
【請求項２】
タッチセンサーをさらに備え、
前記ノイズ源は、バイブレータであり、
前記検知部は、前記タッチセンサーが操作されたことを前記契機として検知する、請求項１に記載の携帯端末。
【請求項３】
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項２に記載の携帯端末。
【請求項４】
前記ノイズ除去処理部は、前記タッチセンサーが最後に操作されてから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項２に記載の携帯端末。
【請求項５】
前記ノイズ除去処理部は、前記バイブレータの駆動を伴わない機能が起動した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項２に記載の携帯端末。
【請求項６】
前記ノイズ源は、バイブレータであり、
前記検知部は、電話の着信、電子メールの受信、または、アラームの発生があったことを前記契機として検知する、請求項１に記載の携帯端末。
【請求項７】
前記ノイズ除去処理部は、前記バイブレータの駆動が終了した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項６に記載の携帯端末。
【請求項８】
前記ノイズ除去処理部は、前記ノイズ除去処理を開始してから予め既定された時間が経過した時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項６に記載の携帯端末。
【請求項９】
前記ノイズ除去処理部は、電話による通話が開始された時点で、前記ノイズ除去処理を停止する、請求項６に記載の携帯端末。
【請求項１０】
マイクおよびノイズ源を備え、前記マイクで集音した音声から、前記ノイズ源で発生したノイズを除去する携帯端末によるノイズ除去処理方法であって、
予め前記マイクに伝達される前記ノイズのノイズ成分の帯域を表すノイズデータを記憶部に記録する記録ステップと、
前記ノイズ源で前記ノイズを発生する契機を検知する検知ステップと、
前記契機が検知されたときに、前記記憶部に記録された前記ノイズデータに基づいて、前記マイクで集音した音声から前記ノイズを除去するノイズ除去処理を行う除去ステップと、を有するノイズ除去処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１５６６２５（Ｐ２０１２−１５６６２５Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１８６９（Ｐ２０１１−１１８６９）
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]