音声入力装置及び音声入力方法
【課題】ノイズ音の除去に伴って発生する音質の変化を極力抑制することが可能な音声入力装置及び音声入力方法を提供する。
【解決手段】音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスＡ、Ｂ、Ｃを備えた音声入力装置であって、前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、前記各デバイスＡ、Ｂ、Ｃの何れかは、その駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動され、前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスＡ、Ｂ、Ｃの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去する。
【解決手段】音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスＡ、Ｂ、Ｃを備えた音声入力装置であって、前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、前記各デバイスＡ、Ｂ、Ｃの何れかは、その駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動され、前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスＡ、Ｂ、Ｃの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置及び音声入力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器は、種々の主要デバイスを有機的に結合させることにより、より機能的な電子機器となるように構成されている。例えば、デジタルビデオカメラは、被写体画像を画像データとして取得するための撮像手段や、前記撮像手段が前記デジタル画像データを取得する際に前記被写体を照らす発光手段、前記取得した画像データを撮影画像として再生表示する表示手段、更には、周囲の音声を音声データとして入力する音声入力手段や、前記取得した音声データを再び音声として出力する音声出力手段などといった、主要デバイスが有機的に結合された構成となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、前記各主要デバイスの駆動回路や、前記電子機器の電源回路には、集積化の容易なＭＬＣＣ（マルチレイヤーセラミックコンデンサ）が汎用されている。例えば、前記撮像手段としてのＣＣＤには、図８（ａ）に示すように、電源バイパスコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３として、前記表示手段としての液晶表示素子には、図８（ｂ）に示すように、コモン電極カップリングコンデンサＣ４として、前記発光手段としてのＬＥＤには、図８（ｃ）に示すように、入力コンデンサＣ５や出力平滑コンデンサＣ６として、更に、電源回路には、図８（ｄ）に示すように、入力コンデンサＣ７や出力平滑コンデンサＣ８（ｉ）として、それぞれ使用されている（ｉ＝０、１、・・・、ｎ）。
【０００４】
しかし、前記ＭＬＣＣは、印加される電圧に応じて伸縮する特性を持っている。このため、前記ＭＬＣＣは、当該ＭＬＣＣが適用されることとなる主要デバイスの駆動周波数に応じて伸縮を繰り返し、その伸縮により、図９に示すように、当該ＭＬＣＣが設置されている基板を振動させてしまう。そして、前記基板の振動は、その振動周波数、つまりは、前記駆動周波数に応じたノイズ音として顕在化されることが知られている。
【０００５】
例えば、前記ＣＣＤの場合、画像データの水平転送期間と非水平転送期間との間における負荷電流の差が特に大きく、特に前記電源バイパスコンデンサＣ１の振動によって、その駆動周波数に応じたノイズ音が発生する。具体的には、例えば、図１０（ａ）に示すように、前記駆動周波数が４．４ｋＨｚのときには、前記駆動周波数と等しいノイズ音はもとより、前記駆動周波数の整数倍のノイズ音、つまりは、８．８ｋＨｚや１３．２ｋＨｚ、更には、１７．６ｋＨｚなどの複数のノイズ音が可聴帯域内に発生する。
【０００６】
上述したようなノイズ音は、微弱であり、直接的に人がそのノイズ音を聞く場合には、それほど気になることは少ないが、前記音声入力手段が前記ノイズ音を発生させる主要デバイスと同一の筐体に組み込まれることで音声入力装置ともなる電子機器では、前記ノイズ音の発生源となるＭＬＣＣと前記音声入力手段とが非常に近接する位置に設置されるため、前記音声入力手段は、たとえ前記ノイズ音が微弱であっても、大きなノイズ音として検出してしまうこととなる。
【０００７】
このため、前記音声入力手段は、集音部から取得されるアナログ音声データを増幅器で増幅し、Ａ／Ｄ変換器で変換されたデジタル音声データに対して、ハイパスフィルタにより所定の低周波成分を除去するとともに、ノッチフィルターにより前記ノイズ音を除去するように構成されている。
【特許文献１】特開２００５−３４１１１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記各主要デバイスは、それぞれが異なる駆動周波数により駆動されている。代表的な例として、上述したように、ＣＣＤの駆動周波数は、４．４ｋＨｚであるのに対し、前記液晶表示素子は、図１０（ｂ）に示すように、コモン電極の極性反転に伴う６．７ｋＨｚであったり、前記ＬＥＤの駆動周波数は、図１０（ｃ）に示すように、ＰＷＭ駆動に伴う１ｋＨｚであったりする。このため、前記電子機器においては、これらに応じて可聴帯域内に夥しい数の周波数帯域のノイズ音が発生する。
【０００９】
これら全てのノイズ音を前記ノッチフィルターで除去するためには、前記ノイズ音の周波数帯域毎にノイズ音の除去処理を行う必要があり、ハード的に除去する場合には、ハードウェアの規模が大きくなり、また、ソフト的に除去する場合には、その処理時間に非常に多大な時間を必要とするといった問題がある。また、多くの周波数帯域に対してノイズ音の除去処理を行うと、音質そのものが大きく変わってしまう恐れもあった。
【００１０】
本発明の目的は、上述の従来欠点に鑑み、ノイズ音の除去に伴って発生する音質の変化を極力抑制することが可能な音声入力装置及び音声入力方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による音声入力装置の第一の特徴構成は、音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置であって、前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、前記各デバイスの何れかは、その駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動され、前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする点にある。
【００１２】
同音声入力装置の第二の特徴構成は、前記第一の特徴構成に加え、前記ノイズ音除去手段がノッチフィルターであることを特徴とする点にある。
【００１３】
同音声入力装置の第三の特徴構成は、前記第一または第二の特徴構成に加え、前記各デバイスの駆動タイミングを制御する駆動タイミング制御手段を備え、前記駆動タイミング制御手段は、前記駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数が一致する互いのデバイスの駆動タイミングが所定の条件となるように制御することを特徴とする点にある。
【００１４】
同音声入力装置の第四の特徴構成は、前記第一から第三の何れかの特徴構成に加え、前記デバイスの少なくとも一つがＰＷＭ駆動されるデバイスであり、前記ＰＷＭ駆動されるデバイスは、前記ＰＷＭ駆動における駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動されることを特徴とする点にある。
【００１５】
同音声入力装置の第五の特徴構成は、前記第四の特徴構成に加え、前記ＰＷＭ駆動されるデバイスが発光手段であることを特徴とする点にある。
【００１６】
同音声入力装置の第六の特徴構成は、前記第五の特徴構成に加え、前記デバイスの少なくとも一つが被写体画像を取得する撮像手段であり、前記発光手段は、前記撮像手段の駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動されることを特徴とする点にある。
【００１７】
同音声入力装置の第七の特徴構成は、前記第六の特徴構成に加え、前記撮像手段の駆動周波数が、画像データの転送周波数であることを特徴とする点にある。
【００１８】
同音声入力装置の第八の特徴構成は、前記第七の特徴構成に加え、前記駆動タイミング制御手段は、前記撮像手段による画像データの水平転送タイミングと、前記発光手段による発光タイミングとが異なるタイミングに実行されるように、互いの駆動タイミングを制御することを特徴とする点にある。
【００１９】
同音声入力装置の第九の特徴構成は、音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置であって、前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、前記各デバイスの何れかは、当該デバイスが発生させるノイズ音の周波数が他のデバイスによって発生するノイズ音の何れかの周波数と一致するように、その駆動周波数を制御され、前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする点にある。
【００２０】
上述の目的を達成するため、本発明による音声入力方法の第一の特徴構成は、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスが備えられているときの音声を入力するための音声入力方法であって、前記各デバイスの何れかの駆動周波数を、他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動し、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする点にある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ノイズ音の除去に伴って発生する音質の変化を極力抑制することが可能な音声入力装置及び音声入力方法を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による音声入力装置をデジタルビデオカメラに適用した場合の実施形態について説明する。前記デジタルビデオカメラ１は、音声付きの動画を撮影して記録するとともに、記録された音声付きの動画を再生することが可能なもので、図１に示すように、被写体画像を画像データとして取得する撮像手段１０や、前記撮像手段１０が前記デジタル画像データを取得する際に前記被写体を照らす発光手段１１、前記取得した画像データを撮影画像として再生表示する表示手段１２、周囲の音声を音声データとして入力する音声入力手段１３、前記取得した音声データを再び音声として出力する音声出力手段１４などの主要デバイスと、前記各主要デバイスに電源を供給する電源回路１５と、前記各主要デバイスや前記電源回路１５を統括制御するとともに各種データ処理を実行する制御部１６と、各種データが格納されるメモリ１７等を備えて構成されている。
【００２３】
前記撮像手段１０は、その表面に結像される入射光を光電変換する撮像素子として例えばＣＣＤ１８と、前記光電変換により前記ＣＣＤ１８に蓄積された電荷を第一の駆動周波数に基づいて画像データとして取得し、前記制御部１６に出力する撮像駆動回路１９を備えて構成されている。
【００２４】
前記第一の駆動周波数は、前記ＣＣＤ１８において、蓄光部に蓄積された電荷を取り込むための周波数であり、露光タイミングや光電変換されて蓄積された電荷の垂直転送路への転送タイミング、前記垂直転送路に転送された電荷の水平転送路への転送タイミング、水平転送路に転送された電荷を水平転送するためのタイミングなどから決定されている。
【００２５】
本実施形態においては、前記第一の駆動周波数を以下具体的に４．４ｋＨｚとして説明するが、これに限定されるものではなく、前記ＣＣＤ１８の画素数や、単位時間当たりにおける画像データの取得回数などに応じて適宜設定することが可能である。
【００２６】
前記発光手段１１は、所定の条件により発光する発光素子として、例えば、電子と正孔の再結合時の放出エネルギーにより発光するＬＥＤ２０と、第二の駆動周波数に基づいて前記ＬＥＤ２０の発光タイミングを制御する発光駆動回路２１を備えて構成されている。
【００２７】
前記発光駆動回路２１は、図２に示すように、前記電源回路１５から供給される電流を、詳細は後述する前記第二の駆動周波数Ｄｔに基づいてスイッチング制御して、前記ＬＥＤ２０に出力するＰＷＭ駆動を実施するように構成されている。
【００２８】
前記表示手段１２は、前記撮像手段１０により取得された画像データや、前記メモリ１７に格納されている画像データを撮影画像として顕在化させて表示する例えば液晶表示素子２２と、前記制御部１６を介して入力されてくる画像データを第三の駆動周波数に基づいて前記液晶表示素子２２に表示させる表示駆動回路２３を備えて構成されている。
【００２９】
前記表示駆動回路２３は、例えば、液晶表示素子２２の対向電極に印加される電圧を、第三の駆動周波数として、例えば、６．７ｋＨｚで極性反転させるように構成されている。
【００３０】
尚、前記第三の駆動周波数は６．７ｋＨｚに限定されるものではなく、前記液晶表示素子２２の画素数や、単位時間当たりにおける画像データの入力切替回数などに応じて適宜設定することが可能である。
【００３１】
前記音声入力手段１３は、音声を収集する集音部２４と、前記集音部２４で収集した音声を音声データとして取得し、前記制御部１６へ出力する入力オーディオ回路２５を備えて構成されている。
【００３２】
前記入力オーディオ回路２５は、図３に示すように、集音部２４から取得されるアナログ音声データを増幅器２８で増幅し、Ａ／Ｄ変換器３０で変換されたデジタル音声データに対して、ハイパスフィルタ２９により所定の低周波成分を除去するとともに、ノイズ音除去手段としてのフィルター３１により所定の周波数帯域のノイズ音を除去して、前記制御部１６へ出力するように構成されている。
【００３３】
尚、前記フィルター３１は、例えば、ノッチフィルターであり、詳細は後述する所定の周波数帯域に対応したノイズ音が除去されるように、デジタル演算処理を実行するものである。
【００３４】
前記音声出力手段１４は、前記音声入力手段１３により取得された音声データや、前記メモリ１７に格納されている音声データに基づいて発音部２６を振動させる出力オーディオ回路２７と、振動することで前記音声データを音声として顕在化させる発音部２６を備えて構成されている。
【００３５】
前記制御部１６は、動作プログラムを実行するＣＰＵと、前記ＣＰＵで実行される動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成され、撮影画像の記録モード時には、前記撮像手段１０により取得される画像データと前記音声入力手段１３により入力される音声データとを時間的に関連付けながら前記メモリ１７に記録する。また、撮影画像の再生モード時には、前記表示手段１２に対して、前記メモリ１７に記録されている画像データに基づいた画像再生表示を実施させるとともに、前記音声出力手段１４に対して、前記表示手段１２に表示された再生画像に対応するように、前記メモリ１７に記録されている音声データに基づいた音声再生出力を実施させる。
【００３６】
尚、前記記録モード時において、前記制御部１６は、必要に応じて、前記発光手段１１に対して前記ＬＥＤ２０を発光させたり、前記表示手段１２に対して、前記撮像手段１０により取得される画像データに基づいた画像のリアルタイム表示を実施させるように構成されている。
【００３７】
以下、前記ノッチフィルター３１によるノイズ音除去処理について説明する。尚、前記ノッチフィルター３１は、前記制御部１６に組み込まれ、前記制御部１６によって前記ノイズ音除去処理が実施される構成であってもよい。
【００３８】
前記ノイズ音除去処理は、少なくとも、前記第一の駆動周波数、前記第二の駆動周波数及び前記第三の駆動周波数に基づいて、前記背景技術で説明した原理により発生するノイズ音を除去する処理で、前記ノイズ音の除去対象周波数帯域毎に複数回に分割して、例えば、図４に示すような、公知のデジタル演算処理に基づいて実施されるように構成されている。
【００３９】
そして、本発明者らは、前記第一の駆動周波数、前記第二の駆動周波数または前記第三の駆動周波数の何れかの駆動周波数を、他の駆動周波数と一致させることにより、前記ノイズ音の除去対象周波数帯域を減らす検討を行った。
【００４０】
前記第一の駆動周波数は、上述したように、前記ＣＣＤ１８の画素数や、単位時間当たりにおける画像データの取得回数などに応じて適宜設定することが好ましく、ＣＣＤのハード的設計事項により制限される要素はあるが、これらの条件を満足すれば、前記第一の駆動周波数を変更することは可能である。
【００４１】
前記第三の駆動周波数は、上述したように、前記液晶表示素子２２の画素数や、単位時間当たりにおける画像データの入力切替回数などに応じて適宜設定することが好ましく、液晶表示素子のハード的設計事項により制限される要素があるが、これらの条件を満足すれば、前記第三の駆動周波数を変更することは可能である。
【００４２】
しかし、前記第一の駆動周波数と前記第三の駆動周波数を、種々異なる他の主要デバイスの駆動周波数に一致させるためには、前記他の主要デバイスの駆動周波数と一致するように、それぞれ画素数の設計変更を行うか、また或いは、使用する画素を間引いて使用する必要があり、本来の目的の解像度の画像データの取得、また或いは、本来の目的の解像度の画像データの表示が難しくなる可能性がある。
【００４３】
そこで、以下、前記第二の駆動周波数Ｄｔについて考察する。前記第二の駆動周波数Ｄｔは、前記図２に示したように、前記ＬＥＤ２０を時分割点灯させるＰＷＭ駆動に基づいた駆動周波数であり、前記ＬＥＤ２０を発光させるオン期間Ｔｏｎと、前記ＬＥＤを消灯させるオフ期間Ｔｏｆｆとの繰り返し周波数である。そして、前記ＬＥＤ２０は、前記オン期間Ｔｏｎの間のみに前記ＬＥＤ２０に供給されることとなる電流値に応じた輝度で発光する。
【００４４】
そして、前記第二の駆動周波数Ｄｔが大凡６０Ｈｚ以上になると、前記ＬＥＤ２０の発光状態と消灯状態との繰り返しからなる前記ＬＥＤ２０の点滅状態は、大抵の人にとって視認できなくなることが知られている。このことから、前記点滅状態を意識することなく、前記ＬＥＤ２０からの発光を被写体に照射するためには、少なくとも前記６０Ｈｚ以上の駆動周波数でＰＷＭ駆動することが好ましい。
【００４５】
次に、電子と正孔の再結合時の放出エネルギーにより発光させる前記ＬＥＤ２０の応答速度は、十分に速く、数ＭＨｚの駆動周波数でも前記ＬＥＤ２０を問題なく発光させることができる。しかし、高周波駆動を実現するためには、高性能な駆動回路が要求され、前記発光駆動回路２１の製造コストが高くなるという問題があり、前記第二の駆動周波数は、大凡２０ｋＨｚ以下に抑えることが好ましい。
【００４６】
上述したように、前記第二の駆動周波数は、大凡６０Ｈｚから２０ｋＨｚの広い駆動周波数に設定することが可能であり、前記第一の駆動周波数や前記第三の駆動周波数と比べ、その自由度は高くなっている。
【００４７】
ここで、前記ＬＥＤ２０から発光される光は、前記撮像手段１０が被写体画像を画像データとして取得する際に、前記被写体を照らして、前記ＣＣＤ１８のＳ／Ｎ比を向上させるためのものでもあり、前記ＣＣＤの駆動周波数、つまり、前記第一の駆動周波数に基づいた露光期間中に、前記発光手段１１が十分なオン期間Ｔｏｎを確保する必要がある。
【００４８】
尚、前記ＣＣＤ１８への露光時間は、当該撮像手段１０の取得した画像データに基づいて検出される撮影環境の明るさに基づいて前記制御部１６によって制御されている。
【００４９】
前記露光時間と前記発光手段１１による発光期間との関係は、例えば、図５（ａ）に示すように、露光時間Ｐｔの等しい各露光期間に対して、前記ＰＷＭ駆動周波数Ｄｔが十分に高ければ、前記各露光期間において、前記ＣＣＤ１８へ照射される露光量は大凡等しくなる。
【００５０】
また、例えば、図５（ｂ）に示すように、露光時間Ｐｔの等しい各露光期間に対して、前記ＰＷＭ駆動周波数Ｄｔが一致しているときにも、前記各露光期間において、前記ＣＣＤ１８へ照射される露光量は等しくなる。
【００５１】
しかし、例えば、図５（ｃ）に示すように、露光時間Ｐｔの等しい各露光期間に対して、前記ＰＷＭ駆動周波数Ｄｔが低いと、各露光期間において、前記ＣＣＤ１８へ照射される露光量は大きく異なってしまう。
【００５２】
ここで、前記露光時間Ｐｔは、前記第一の駆動周波数に基づいて調整されるもので、前記露光時間Ｐｔは、最短で前記水平同期信号のパルス間隔、つまり、１／４．４ｋＨｚ＝２２７．３ｎｓにまで短い時間に調整することが可能となっている。
【００５３】
このため、撮影環境により調整されることとなる種々の露光時間において、それぞれの各露光期間で前記発光手段１１から発光される光を有効に活用するためには、前記ＰＷＭ駆動周波数Ｄｔとしての前記第二の駆動周波数は、少なくとも、前記第一の駆動周波数と等しいか、それ以上の駆動周波数に設定することが好ましい。
【００５４】
そして、前記第二の駆動周波数を前記第一の駆動周波数と一致させることは、十分に可能であり、むしろ、前記発光手段１１から発光される光を有効に活用するためにも好ましい。
【００５５】
本実施形態では、上述の理由により、前記第二の駆動周波数を前記第一の駆動周波数と等しい４．４ｋＨｚに設定した。
【００５６】
また、前記ノッチフィルター３１による前記ノイズ音除去処理の対象となる周波数帯域を、前記４．４ｋＨｚに基づいた可聴帯域内における周波数帯域、具体的には、４．４ｋＨｚ、８．８ｋＨｚ、１３．２ｋｈｚ及び１７．６ｋＨｚと、前記６．７ｋＨｚに基づいた可聴帯域内における周波数帯域、具体的には、６．７ｋＨｚ、１３．４ｋＨｚに設定した。
【００５７】
そして、上述の構成とすることにより、前記音声入力手段１３は短時間で音質の変化を極力抑制したノイズ音の除去を実現することができ、当該デジタルビデオカメラ１は、例えば、前記記録モード時に、スムーズに音質のよい音声データを前記メモリ１７に記録することができ、また、前記再生モード時に、前記音声データに基づいた音質のよい音声を出力することができる。
【００５８】
さらに、前記撮像手段１０は、前記発光手段１１から発光される光を有効に利用することで、品質の高い画像データを取得することができ、当該デジタルビデオカメラ１は、例えば、前記記録モード時に、品質の高い画像データを前記メモリ１７に記録することができ、また、前記再生モード時に、前記画像データに基づいた品質のよい撮影画像を表示することができる。
【００５９】
上述したように、本実施形態では、前記撮像手段１０や前記発光手段１１、前記表示手段１２などの各主要デバイスＡ、Ｂ、Ｃの何れかが、図６に示すように、その駆動周波数を他の主要デバイスの駆動周波数と一致させて駆動し、前記ノイズ音除去手段が、前記各主要デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去するように構成されている。尚、各主要デバイスＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれが一致した駆動周波数で駆動する構成としてもよい。
【００６０】
以下、別の実施形態について説明する。上述の実施形態では、前記第二の駆動周波数を前記第一の駆動周波数と等しい４．４ｋＨｚに設定した場合について説明したが、前記第二の駆動周波数を前記第一の駆動周波数の整数倍に設定する構成としてもよい。何れにしても、前記ノッチフィルター３１による前記ノイズ音除去処理の対象となる周波数帯域を、例えば、前記第一の駆動周波数に応じた周波数帯域と、前記第三の駆動周波数に応じた周波数帯域とにすることが可能な構成となっていればよい。
【００６１】
尚、前記駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数との一致とは、完全な一致のみを示すものではなく、単位周波数帯域のノイズ音を除去するノッチフィルターにより、同時に除去することが可能な周波数帯域の範囲にあることを示すものである。
【００６２】
上述の実施形態では、前記ノッチフィルターによるノイズ音の除去処理がデジタル演算処理としてのソフト処理になっている構成について説明したが、前記ノイズ音の除去処理は、物理的なフィルターを使用したハード処理であってもよい。
【００６３】
上述の実施形態に加え、前記制御部１６は、前記撮像手段１０の駆動タイミングと、前記発光手段１１の駆動タイミングとが関連するように制御してもよい。
【００６４】
具体的には、前記制御部１６は、前記撮像手段１０による画像データの水平転送タイミングと、前記発光手段１１による発光タイミングとが異なるタイミングに実行されるように、互いの駆動タイミングを制御する構成としてもよい。
【００６５】
詳述すると、前記撮像手段１０は、画像データの水平転送期間中における負荷電流値が、画像データの非転送期間中の負荷電流値よりも高くなる。また、前記発光手段１１は、前記ＬＥＤ２０の発光タイミングでの負荷電流値が、前記ＬＥＤ２０の非発光タイミングでの負荷電流値よりも高くなる。換言すると、前記発光手段１１は、前記ＰＷＭ駆動によるオン期間Ｔｏｎ中の負荷電流値が、前記ＰＷＭ駆動によるオフ期間Ｔｏｆｆ中の負荷電流値よりも高くなる。
【００６６】
そして、図７（ａ）に示すように、前記水平転送期間と前記ＰＷＭ駆動によるオン期間Ｔｏｎとが一致する期間があると前記負荷電流値はさらに増大する。そして、前記第一の駆動周波数と前記第二の駆動周波数とが一致しているときに、前記水平転送期間と前記ＰＷＭ駆動によるオン期間Ｔｏｎとが一致すると、前記負荷電流値が増大する回数が激増する。
【００６７】
上述のような環境では、前記電源回路１５における電圧ドロップが大きくなり、その電池寿命が短くなる恐れがある。
【００６８】
つまり、前記制御部１６は、上述した問題を回避するべく、図７（ｂ）に示すように、前記水平転送期間と前記ＰＷＭ駆動によるオン期間Ｔｏｎとが異なるタイミングになるように、前記撮像手段１０と前記発光手段１１との駆動タイミングを制御する。
【００６９】
上述の実施形態では、本発明の音声入力装置をデジタルビデオカメラに適用した場合について説明したが、これに限定するものではなく、デジタルスチルカメラや携帯電話など、音声の入力可能な電子機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】デジタルビデオカメラの説明図。
【図２】ＰＷＭ駆動の説明図。
【図３】入力オーディオ回路の説明図。
【図４】ノッチフィルターの説明図。
【図５】露光量の説明図であり、（ａ）は露光時間の等しい各露光期間に対して、ＰＷＭ駆動周波数が十分に高い場合、（ｂ）は露光時間の等しい各露光期間に対して、ＰＷＭ駆動周波数が一致している場合、（ｃ）は露光時間の等しい各露光期間に対して、ＰＷＭ駆動周波数が低い場合。
【図６】ノイズ音の除去の説明図
【図７】負荷電流値の説明図であり、（ａ）は水平転送期間とＰＷＭ駆動によるオン期間とが一致する期間がある場合、（ｂ）は水平転送期間とＰＷＭ駆動によるオン期間とが異なるタイミングになっている場合。
【図８】ＭＬＣＣの使用例の説明図であり、（ａ）はＣＣＤの例、（ｂ）は液晶表示素子の例、（ｃ）はＬＥＤの例、（ｄ）は電源回路の例。
【図９】ノイズ音の発生原理の説明図
【図１０】ノイズ音の発生周波数帯域の説明図であり、（ａ）はＣＣＤの例、（ｂ）は液晶表示素子の例、（ｃ）はＬＥＤの例。
【符号の説明】
【００７１】
Ａ、Ｂ、Ｃ：主要デバイス
１：デジタルビデオカメラ
１０：撮像手段
１１：発光手段
１２：表示手段
１３：音声入力手段
１４：音声出力手段
１５：電源回路
１６：制御部
１７：メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置及び音声入力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器は、種々の主要デバイスを有機的に結合させることにより、より機能的な電子機器となるように構成されている。例えば、デジタルビデオカメラは、被写体画像を画像データとして取得するための撮像手段や、前記撮像手段が前記デジタル画像データを取得する際に前記被写体を照らす発光手段、前記取得した画像データを撮影画像として再生表示する表示手段、更には、周囲の音声を音声データとして入力する音声入力手段や、前記取得した音声データを再び音声として出力する音声出力手段などといった、主要デバイスが有機的に結合された構成となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、前記各主要デバイスの駆動回路や、前記電子機器の電源回路には、集積化の容易なＭＬＣＣ（マルチレイヤーセラミックコンデンサ）が汎用されている。例えば、前記撮像手段としてのＣＣＤには、図８（ａ）に示すように、電源バイパスコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３として、前記表示手段としての液晶表示素子には、図８（ｂ）に示すように、コモン電極カップリングコンデンサＣ４として、前記発光手段としてのＬＥＤには、図８（ｃ）に示すように、入力コンデンサＣ５や出力平滑コンデンサＣ６として、更に、電源回路には、図８（ｄ）に示すように、入力コンデンサＣ７や出力平滑コンデンサＣ８（ｉ）として、それぞれ使用されている（ｉ＝０、１、・・・、ｎ）。
【０００４】
しかし、前記ＭＬＣＣは、印加される電圧に応じて伸縮する特性を持っている。このため、前記ＭＬＣＣは、当該ＭＬＣＣが適用されることとなる主要デバイスの駆動周波数に応じて伸縮を繰り返し、その伸縮により、図９に示すように、当該ＭＬＣＣが設置されている基板を振動させてしまう。そして、前記基板の振動は、その振動周波数、つまりは、前記駆動周波数に応じたノイズ音として顕在化されることが知られている。
【０００５】
例えば、前記ＣＣＤの場合、画像データの水平転送期間と非水平転送期間との間における負荷電流の差が特に大きく、特に前記電源バイパスコンデンサＣ１の振動によって、その駆動周波数に応じたノイズ音が発生する。具体的には、例えば、図１０（ａ）に示すように、前記駆動周波数が４．４ｋＨｚのときには、前記駆動周波数と等しいノイズ音はもとより、前記駆動周波数の整数倍のノイズ音、つまりは、８．８ｋＨｚや１３．２ｋＨｚ、更には、１７．６ｋＨｚなどの複数のノイズ音が可聴帯域内に発生する。
【０００６】
上述したようなノイズ音は、微弱であり、直接的に人がそのノイズ音を聞く場合には、それほど気になることは少ないが、前記音声入力手段が前記ノイズ音を発生させる主要デバイスと同一の筐体に組み込まれることで音声入力装置ともなる電子機器では、前記ノイズ音の発生源となるＭＬＣＣと前記音声入力手段とが非常に近接する位置に設置されるため、前記音声入力手段は、たとえ前記ノイズ音が微弱であっても、大きなノイズ音として検出してしまうこととなる。
【０００７】
このため、前記音声入力手段は、集音部から取得されるアナログ音声データを増幅器で増幅し、Ａ／Ｄ変換器で変換されたデジタル音声データに対して、ハイパスフィルタにより所定の低周波成分を除去するとともに、ノッチフィルターにより前記ノイズ音を除去するように構成されている。
【特許文献１】特開２００５−３４１１１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記各主要デバイスは、それぞれが異なる駆動周波数により駆動されている。代表的な例として、上述したように、ＣＣＤの駆動周波数は、４．４ｋＨｚであるのに対し、前記液晶表示素子は、図１０（ｂ）に示すように、コモン電極の極性反転に伴う６．７ｋＨｚであったり、前記ＬＥＤの駆動周波数は、図１０（ｃ）に示すように、ＰＷＭ駆動に伴う１ｋＨｚであったりする。このため、前記電子機器においては、これらに応じて可聴帯域内に夥しい数の周波数帯域のノイズ音が発生する。
【０００９】
これら全てのノイズ音を前記ノッチフィルターで除去するためには、前記ノイズ音の周波数帯域毎にノイズ音の除去処理を行う必要があり、ハード的に除去する場合には、ハードウェアの規模が大きくなり、また、ソフト的に除去する場合には、その処理時間に非常に多大な時間を必要とするといった問題がある。また、多くの周波数帯域に対してノイズ音の除去処理を行うと、音質そのものが大きく変わってしまう恐れもあった。
【００１０】
本発明の目的は、上述の従来欠点に鑑み、ノイズ音の除去に伴って発生する音質の変化を極力抑制することが可能な音声入力装置及び音声入力方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による音声入力装置の第一の特徴構成は、音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置であって、前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、前記各デバイスの何れかは、その駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動され、前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする点にある。
【００１２】
同音声入力装置の第二の特徴構成は、前記第一の特徴構成に加え、前記ノイズ音除去手段がノッチフィルターであることを特徴とする点にある。
【００１３】
同音声入力装置の第三の特徴構成は、前記第一または第二の特徴構成に加え、前記各デバイスの駆動タイミングを制御する駆動タイミング制御手段を備え、前記駆動タイミング制御手段は、前記駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数が一致する互いのデバイスの駆動タイミングが所定の条件となるように制御することを特徴とする点にある。
【００１４】
同音声入力装置の第四の特徴構成は、前記第一から第三の何れかの特徴構成に加え、前記デバイスの少なくとも一つがＰＷＭ駆動されるデバイスであり、前記ＰＷＭ駆動されるデバイスは、前記ＰＷＭ駆動における駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動されることを特徴とする点にある。
【００１５】
同音声入力装置の第五の特徴構成は、前記第四の特徴構成に加え、前記ＰＷＭ駆動されるデバイスが発光手段であることを特徴とする点にある。
【００１６】
同音声入力装置の第六の特徴構成は、前記第五の特徴構成に加え、前記デバイスの少なくとも一つが被写体画像を取得する撮像手段であり、前記発光手段は、前記撮像手段の駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動されることを特徴とする点にある。
【００１７】
同音声入力装置の第七の特徴構成は、前記第六の特徴構成に加え、前記撮像手段の駆動周波数が、画像データの転送周波数であることを特徴とする点にある。
【００１８】
同音声入力装置の第八の特徴構成は、前記第七の特徴構成に加え、前記駆動タイミング制御手段は、前記撮像手段による画像データの水平転送タイミングと、前記発光手段による発光タイミングとが異なるタイミングに実行されるように、互いの駆動タイミングを制御することを特徴とする点にある。
【００１９】
同音声入力装置の第九の特徴構成は、音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置であって、前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、前記各デバイスの何れかは、当該デバイスが発生させるノイズ音の周波数が他のデバイスによって発生するノイズ音の何れかの周波数と一致するように、その駆動周波数を制御され、前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする点にある。
【００２０】
上述の目的を達成するため、本発明による音声入力方法の第一の特徴構成は、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスが備えられているときの音声を入力するための音声入力方法であって、前記各デバイスの何れかの駆動周波数を、他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動し、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする点にある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ノイズ音の除去に伴って発生する音質の変化を極力抑制することが可能な音声入力装置及び音声入力方法を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による音声入力装置をデジタルビデオカメラに適用した場合の実施形態について説明する。前記デジタルビデオカメラ１は、音声付きの動画を撮影して記録するとともに、記録された音声付きの動画を再生することが可能なもので、図１に示すように、被写体画像を画像データとして取得する撮像手段１０や、前記撮像手段１０が前記デジタル画像データを取得する際に前記被写体を照らす発光手段１１、前記取得した画像データを撮影画像として再生表示する表示手段１２、周囲の音声を音声データとして入力する音声入力手段１３、前記取得した音声データを再び音声として出力する音声出力手段１４などの主要デバイスと、前記各主要デバイスに電源を供給する電源回路１５と、前記各主要デバイスや前記電源回路１５を統括制御するとともに各種データ処理を実行する制御部１６と、各種データが格納されるメモリ１７等を備えて構成されている。
【００２３】
前記撮像手段１０は、その表面に結像される入射光を光電変換する撮像素子として例えばＣＣＤ１８と、前記光電変換により前記ＣＣＤ１８に蓄積された電荷を第一の駆動周波数に基づいて画像データとして取得し、前記制御部１６に出力する撮像駆動回路１９を備えて構成されている。
【００２４】
前記第一の駆動周波数は、前記ＣＣＤ１８において、蓄光部に蓄積された電荷を取り込むための周波数であり、露光タイミングや光電変換されて蓄積された電荷の垂直転送路への転送タイミング、前記垂直転送路に転送された電荷の水平転送路への転送タイミング、水平転送路に転送された電荷を水平転送するためのタイミングなどから決定されている。
【００２５】
本実施形態においては、前記第一の駆動周波数を以下具体的に４．４ｋＨｚとして説明するが、これに限定されるものではなく、前記ＣＣＤ１８の画素数や、単位時間当たりにおける画像データの取得回数などに応じて適宜設定することが可能である。
【００２６】
前記発光手段１１は、所定の条件により発光する発光素子として、例えば、電子と正孔の再結合時の放出エネルギーにより発光するＬＥＤ２０と、第二の駆動周波数に基づいて前記ＬＥＤ２０の発光タイミングを制御する発光駆動回路２１を備えて構成されている。
【００２７】
前記発光駆動回路２１は、図２に示すように、前記電源回路１５から供給される電流を、詳細は後述する前記第二の駆動周波数Ｄｔに基づいてスイッチング制御して、前記ＬＥＤ２０に出力するＰＷＭ駆動を実施するように構成されている。
【００２８】
前記表示手段１２は、前記撮像手段１０により取得された画像データや、前記メモリ１７に格納されている画像データを撮影画像として顕在化させて表示する例えば液晶表示素子２２と、前記制御部１６を介して入力されてくる画像データを第三の駆動周波数に基づいて前記液晶表示素子２２に表示させる表示駆動回路２３を備えて構成されている。
【００２９】
前記表示駆動回路２３は、例えば、液晶表示素子２２の対向電極に印加される電圧を、第三の駆動周波数として、例えば、６．７ｋＨｚで極性反転させるように構成されている。
【００３０】
尚、前記第三の駆動周波数は６．７ｋＨｚに限定されるものではなく、前記液晶表示素子２２の画素数や、単位時間当たりにおける画像データの入力切替回数などに応じて適宜設定することが可能である。
【００３１】
前記音声入力手段１３は、音声を収集する集音部２４と、前記集音部２４で収集した音声を音声データとして取得し、前記制御部１６へ出力する入力オーディオ回路２５を備えて構成されている。
【００３２】
前記入力オーディオ回路２５は、図３に示すように、集音部２４から取得されるアナログ音声データを増幅器２８で増幅し、Ａ／Ｄ変換器３０で変換されたデジタル音声データに対して、ハイパスフィルタ２９により所定の低周波成分を除去するとともに、ノイズ音除去手段としてのフィルター３１により所定の周波数帯域のノイズ音を除去して、前記制御部１６へ出力するように構成されている。
【００３３】
尚、前記フィルター３１は、例えば、ノッチフィルターであり、詳細は後述する所定の周波数帯域に対応したノイズ音が除去されるように、デジタル演算処理を実行するものである。
【００３４】
前記音声出力手段１４は、前記音声入力手段１３により取得された音声データや、前記メモリ１７に格納されている音声データに基づいて発音部２６を振動させる出力オーディオ回路２７と、振動することで前記音声データを音声として顕在化させる発音部２６を備えて構成されている。
【００３５】
前記制御部１６は、動作プログラムを実行するＣＰＵと、前記ＣＰＵで実行される動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成され、撮影画像の記録モード時には、前記撮像手段１０により取得される画像データと前記音声入力手段１３により入力される音声データとを時間的に関連付けながら前記メモリ１７に記録する。また、撮影画像の再生モード時には、前記表示手段１２に対して、前記メモリ１７に記録されている画像データに基づいた画像再生表示を実施させるとともに、前記音声出力手段１４に対して、前記表示手段１２に表示された再生画像に対応するように、前記メモリ１７に記録されている音声データに基づいた音声再生出力を実施させる。
【００３６】
尚、前記記録モード時において、前記制御部１６は、必要に応じて、前記発光手段１１に対して前記ＬＥＤ２０を発光させたり、前記表示手段１２に対して、前記撮像手段１０により取得される画像データに基づいた画像のリアルタイム表示を実施させるように構成されている。
【００３７】
以下、前記ノッチフィルター３１によるノイズ音除去処理について説明する。尚、前記ノッチフィルター３１は、前記制御部１６に組み込まれ、前記制御部１６によって前記ノイズ音除去処理が実施される構成であってもよい。
【００３８】
前記ノイズ音除去処理は、少なくとも、前記第一の駆動周波数、前記第二の駆動周波数及び前記第三の駆動周波数に基づいて、前記背景技術で説明した原理により発生するノイズ音を除去する処理で、前記ノイズ音の除去対象周波数帯域毎に複数回に分割して、例えば、図４に示すような、公知のデジタル演算処理に基づいて実施されるように構成されている。
【００３９】
そして、本発明者らは、前記第一の駆動周波数、前記第二の駆動周波数または前記第三の駆動周波数の何れかの駆動周波数を、他の駆動周波数と一致させることにより、前記ノイズ音の除去対象周波数帯域を減らす検討を行った。
【００４０】
前記第一の駆動周波数は、上述したように、前記ＣＣＤ１８の画素数や、単位時間当たりにおける画像データの取得回数などに応じて適宜設定することが好ましく、ＣＣＤのハード的設計事項により制限される要素はあるが、これらの条件を満足すれば、前記第一の駆動周波数を変更することは可能である。
【００４１】
前記第三の駆動周波数は、上述したように、前記液晶表示素子２２の画素数や、単位時間当たりにおける画像データの入力切替回数などに応じて適宜設定することが好ましく、液晶表示素子のハード的設計事項により制限される要素があるが、これらの条件を満足すれば、前記第三の駆動周波数を変更することは可能である。
【００４２】
しかし、前記第一の駆動周波数と前記第三の駆動周波数を、種々異なる他の主要デバイスの駆動周波数に一致させるためには、前記他の主要デバイスの駆動周波数と一致するように、それぞれ画素数の設計変更を行うか、また或いは、使用する画素を間引いて使用する必要があり、本来の目的の解像度の画像データの取得、また或いは、本来の目的の解像度の画像データの表示が難しくなる可能性がある。
【００４３】
そこで、以下、前記第二の駆動周波数Ｄｔについて考察する。前記第二の駆動周波数Ｄｔは、前記図２に示したように、前記ＬＥＤ２０を時分割点灯させるＰＷＭ駆動に基づいた駆動周波数であり、前記ＬＥＤ２０を発光させるオン期間Ｔｏｎと、前記ＬＥＤを消灯させるオフ期間Ｔｏｆｆとの繰り返し周波数である。そして、前記ＬＥＤ２０は、前記オン期間Ｔｏｎの間のみに前記ＬＥＤ２０に供給されることとなる電流値に応じた輝度で発光する。
【００４４】
そして、前記第二の駆動周波数Ｄｔが大凡６０Ｈｚ以上になると、前記ＬＥＤ２０の発光状態と消灯状態との繰り返しからなる前記ＬＥＤ２０の点滅状態は、大抵の人にとって視認できなくなることが知られている。このことから、前記点滅状態を意識することなく、前記ＬＥＤ２０からの発光を被写体に照射するためには、少なくとも前記６０Ｈｚ以上の駆動周波数でＰＷＭ駆動することが好ましい。
【００４５】
次に、電子と正孔の再結合時の放出エネルギーにより発光させる前記ＬＥＤ２０の応答速度は、十分に速く、数ＭＨｚの駆動周波数でも前記ＬＥＤ２０を問題なく発光させることができる。しかし、高周波駆動を実現するためには、高性能な駆動回路が要求され、前記発光駆動回路２１の製造コストが高くなるという問題があり、前記第二の駆動周波数は、大凡２０ｋＨｚ以下に抑えることが好ましい。
【００４６】
上述したように、前記第二の駆動周波数は、大凡６０Ｈｚから２０ｋＨｚの広い駆動周波数に設定することが可能であり、前記第一の駆動周波数や前記第三の駆動周波数と比べ、その自由度は高くなっている。
【００４７】
ここで、前記ＬＥＤ２０から発光される光は、前記撮像手段１０が被写体画像を画像データとして取得する際に、前記被写体を照らして、前記ＣＣＤ１８のＳ／Ｎ比を向上させるためのものでもあり、前記ＣＣＤの駆動周波数、つまり、前記第一の駆動周波数に基づいた露光期間中に、前記発光手段１１が十分なオン期間Ｔｏｎを確保する必要がある。
【００４８】
尚、前記ＣＣＤ１８への露光時間は、当該撮像手段１０の取得した画像データに基づいて検出される撮影環境の明るさに基づいて前記制御部１６によって制御されている。
【００４９】
前記露光時間と前記発光手段１１による発光期間との関係は、例えば、図５（ａ）に示すように、露光時間Ｐｔの等しい各露光期間に対して、前記ＰＷＭ駆動周波数Ｄｔが十分に高ければ、前記各露光期間において、前記ＣＣＤ１８へ照射される露光量は大凡等しくなる。
【００５０】
また、例えば、図５（ｂ）に示すように、露光時間Ｐｔの等しい各露光期間に対して、前記ＰＷＭ駆動周波数Ｄｔが一致しているときにも、前記各露光期間において、前記ＣＣＤ１８へ照射される露光量は等しくなる。
【００５１】
しかし、例えば、図５（ｃ）に示すように、露光時間Ｐｔの等しい各露光期間に対して、前記ＰＷＭ駆動周波数Ｄｔが低いと、各露光期間において、前記ＣＣＤ１８へ照射される露光量は大きく異なってしまう。
【００５２】
ここで、前記露光時間Ｐｔは、前記第一の駆動周波数に基づいて調整されるもので、前記露光時間Ｐｔは、最短で前記水平同期信号のパルス間隔、つまり、１／４．４ｋＨｚ＝２２７．３ｎｓにまで短い時間に調整することが可能となっている。
【００５３】
このため、撮影環境により調整されることとなる種々の露光時間において、それぞれの各露光期間で前記発光手段１１から発光される光を有効に活用するためには、前記ＰＷＭ駆動周波数Ｄｔとしての前記第二の駆動周波数は、少なくとも、前記第一の駆動周波数と等しいか、それ以上の駆動周波数に設定することが好ましい。
【００５４】
そして、前記第二の駆動周波数を前記第一の駆動周波数と一致させることは、十分に可能であり、むしろ、前記発光手段１１から発光される光を有効に活用するためにも好ましい。
【００５５】
本実施形態では、上述の理由により、前記第二の駆動周波数を前記第一の駆動周波数と等しい４．４ｋＨｚに設定した。
【００５６】
また、前記ノッチフィルター３１による前記ノイズ音除去処理の対象となる周波数帯域を、前記４．４ｋＨｚに基づいた可聴帯域内における周波数帯域、具体的には、４．４ｋＨｚ、８．８ｋＨｚ、１３．２ｋｈｚ及び１７．６ｋＨｚと、前記６．７ｋＨｚに基づいた可聴帯域内における周波数帯域、具体的には、６．７ｋＨｚ、１３．４ｋＨｚに設定した。
【００５７】
そして、上述の構成とすることにより、前記音声入力手段１３は短時間で音質の変化を極力抑制したノイズ音の除去を実現することができ、当該デジタルビデオカメラ１は、例えば、前記記録モード時に、スムーズに音質のよい音声データを前記メモリ１７に記録することができ、また、前記再生モード時に、前記音声データに基づいた音質のよい音声を出力することができる。
【００５８】
さらに、前記撮像手段１０は、前記発光手段１１から発光される光を有効に利用することで、品質の高い画像データを取得することができ、当該デジタルビデオカメラ１は、例えば、前記記録モード時に、品質の高い画像データを前記メモリ１７に記録することができ、また、前記再生モード時に、前記画像データに基づいた品質のよい撮影画像を表示することができる。
【００５９】
上述したように、本実施形態では、前記撮像手段１０や前記発光手段１１、前記表示手段１２などの各主要デバイスＡ、Ｂ、Ｃの何れかが、図６に示すように、その駆動周波数を他の主要デバイスの駆動周波数と一致させて駆動し、前記ノイズ音除去手段が、前記各主要デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去するように構成されている。尚、各主要デバイスＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれが一致した駆動周波数で駆動する構成としてもよい。
【００６０】
以下、別の実施形態について説明する。上述の実施形態では、前記第二の駆動周波数を前記第一の駆動周波数と等しい４．４ｋＨｚに設定した場合について説明したが、前記第二の駆動周波数を前記第一の駆動周波数の整数倍に設定する構成としてもよい。何れにしても、前記ノッチフィルター３１による前記ノイズ音除去処理の対象となる周波数帯域を、例えば、前記第一の駆動周波数に応じた周波数帯域と、前記第三の駆動周波数に応じた周波数帯域とにすることが可能な構成となっていればよい。
【００６１】
尚、前記駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数との一致とは、完全な一致のみを示すものではなく、単位周波数帯域のノイズ音を除去するノッチフィルターにより、同時に除去することが可能な周波数帯域の範囲にあることを示すものである。
【００６２】
上述の実施形態では、前記ノッチフィルターによるノイズ音の除去処理がデジタル演算処理としてのソフト処理になっている構成について説明したが、前記ノイズ音の除去処理は、物理的なフィルターを使用したハード処理であってもよい。
【００６３】
上述の実施形態に加え、前記制御部１６は、前記撮像手段１０の駆動タイミングと、前記発光手段１１の駆動タイミングとが関連するように制御してもよい。
【００６４】
具体的には、前記制御部１６は、前記撮像手段１０による画像データの水平転送タイミングと、前記発光手段１１による発光タイミングとが異なるタイミングに実行されるように、互いの駆動タイミングを制御する構成としてもよい。
【００６５】
詳述すると、前記撮像手段１０は、画像データの水平転送期間中における負荷電流値が、画像データの非転送期間中の負荷電流値よりも高くなる。また、前記発光手段１１は、前記ＬＥＤ２０の発光タイミングでの負荷電流値が、前記ＬＥＤ２０の非発光タイミングでの負荷電流値よりも高くなる。換言すると、前記発光手段１１は、前記ＰＷＭ駆動によるオン期間Ｔｏｎ中の負荷電流値が、前記ＰＷＭ駆動によるオフ期間Ｔｏｆｆ中の負荷電流値よりも高くなる。
【００６６】
そして、図７（ａ）に示すように、前記水平転送期間と前記ＰＷＭ駆動によるオン期間Ｔｏｎとが一致する期間があると前記負荷電流値はさらに増大する。そして、前記第一の駆動周波数と前記第二の駆動周波数とが一致しているときに、前記水平転送期間と前記ＰＷＭ駆動によるオン期間Ｔｏｎとが一致すると、前記負荷電流値が増大する回数が激増する。
【００６７】
上述のような環境では、前記電源回路１５における電圧ドロップが大きくなり、その電池寿命が短くなる恐れがある。
【００６８】
つまり、前記制御部１６は、上述した問題を回避するべく、図７（ｂ）に示すように、前記水平転送期間と前記ＰＷＭ駆動によるオン期間Ｔｏｎとが異なるタイミングになるように、前記撮像手段１０と前記発光手段１１との駆動タイミングを制御する。
【００６９】
上述の実施形態では、本発明の音声入力装置をデジタルビデオカメラに適用した場合について説明したが、これに限定するものではなく、デジタルスチルカメラや携帯電話など、音声の入力可能な電子機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】デジタルビデオカメラの説明図。
【図２】ＰＷＭ駆動の説明図。
【図３】入力オーディオ回路の説明図。
【図４】ノッチフィルターの説明図。
【図５】露光量の説明図であり、（ａ）は露光時間の等しい各露光期間に対して、ＰＷＭ駆動周波数が十分に高い場合、（ｂ）は露光時間の等しい各露光期間に対して、ＰＷＭ駆動周波数が一致している場合、（ｃ）は露光時間の等しい各露光期間に対して、ＰＷＭ駆動周波数が低い場合。
【図６】ノイズ音の除去の説明図
【図７】負荷電流値の説明図であり、（ａ）は水平転送期間とＰＷＭ駆動によるオン期間とが一致する期間がある場合、（ｂ）は水平転送期間とＰＷＭ駆動によるオン期間とが異なるタイミングになっている場合。
【図８】ＭＬＣＣの使用例の説明図であり、（ａ）はＣＣＤの例、（ｂ）は液晶表示素子の例、（ｃ）はＬＥＤの例、（ｄ）は電源回路の例。
【図９】ノイズ音の発生原理の説明図
【図１０】ノイズ音の発生周波数帯域の説明図であり、（ａ）はＣＣＤの例、（ｂ）は液晶表示素子の例、（ｃ）はＬＥＤの例。
【符号の説明】
【００７１】
Ａ、Ｂ、Ｃ：主要デバイス
１：デジタルビデオカメラ
１０：撮像手段
１１：発光手段
１２：表示手段
１３：音声入力手段
１４：音声出力手段
１５：電源回路
１６：制御部
１７：メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置であって、
前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、
前記各デバイスの何れかは、その駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動され、
前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする音声入力装置。
【請求項２】
前記ノイズ音除去手段がノッチフィルターであることを特徴とする請求項１に記載の音声入力装置。
【請求項３】
前記各デバイスの駆動タイミングを制御する駆動タイミング制御手段を備え、
前記駆動タイミング制御手段は、前記駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数が一致する互いのデバイスの駆動タイミングが所定の条件となるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の音声入力装置。
【請求項４】
前記デバイスの少なくとも一つがＰＷＭ駆動されるデバイスであり、
前記ＰＷＭ駆動されるデバイスは、前記ＰＷＭ駆動における駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の音声入力装置。
【請求項５】
前記ＰＷＭ駆動されるデバイスが発光手段であることを特徴とする請求項４に記載の音声入力装置。
【請求項６】
前記デバイスの少なくとも一つが被写体画像を取得する撮像手段であり、
前記発光手段は、前記撮像手段の駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動されることを特徴とする請求項５に記載の音声入力装置。
【請求項７】
前記撮像手段の駆動周波数が、画像データの転送周波数であることを特徴とする請求項６に記載の音声入力装置。
【請求項８】
前記駆動タイミング制御手段は、前記撮像手段による画像データの水平転送タイミングと、前記発光手段による発光タイミングとが異なるタイミングに実行されるように、互いの駆動タイミングを制御することを特徴とする請求項７に記載の音声入力装置。
【請求項９】
音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置であって、
前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、
前記各デバイスの何れかは、当該デバイスが発生させるノイズ音の周波数が他のデバイスによって発生するノイズ音の何れかの周波数と一致するように、その駆動周波数を制御され、
前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする音声入力装置。
【請求項１０】
それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスが備えられているときの音声を入力するための音声入力方法であって、
前記各デバイスの何れかの駆動周波数を、他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動し、
前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする音声入力方法。
【請求項１】
音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置であって、
前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、
前記各デバイスの何れかは、その駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動され、
前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする音声入力装置。
【請求項２】
前記ノイズ音除去手段がノッチフィルターであることを特徴とする請求項１に記載の音声入力装置。
【請求項３】
前記各デバイスの駆動タイミングを制御する駆動タイミング制御手段を備え、
前記駆動タイミング制御手段は、前記駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数が一致する互いのデバイスの駆動タイミングが所定の条件となるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の音声入力装置。
【請求項４】
前記デバイスの少なくとも一つがＰＷＭ駆動されるデバイスであり、
前記ＰＷＭ駆動されるデバイスは、前記ＰＷＭ駆動における駆動周波数を他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の音声入力装置。
【請求項５】
前記ＰＷＭ駆動されるデバイスが発光手段であることを特徴とする請求項４に記載の音声入力装置。
【請求項６】
前記デバイスの少なくとも一つが被写体画像を取得する撮像手段であり、
前記発光手段は、前記撮像手段の駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動されることを特徴とする請求項５に記載の音声入力装置。
【請求項７】
前記撮像手段の駆動周波数が、画像データの転送周波数であることを特徴とする請求項６に記載の音声入力装置。
【請求項８】
前記駆動タイミング制御手段は、前記撮像手段による画像データの水平転送タイミングと、前記発光手段による発光タイミングとが異なるタイミングに実行されるように、互いの駆動タイミングを制御することを特徴とする請求項７に記載の音声入力装置。
【請求項９】
音声を入力する音声入力手段と、それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスを備えた音声入力装置であって、
前記音声入力手段は、ノイズ音を除去するノイズ音除去手段を備え、
前記各デバイスの何れかは、当該デバイスが発生させるノイズ音の周波数が他のデバイスによって発生するノイズ音の何れかの周波数と一致するように、その駆動周波数を制御され、
前記ノイズ音除去手段は、前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする音声入力装置。
【請求項１０】
それぞれが所定の駆動周波数で駆動され、前記駆動周波数に基づいたノイズ音を発生させる複数のデバイスが備えられているときの音声を入力するための音声入力方法であって、
前記各デバイスの何れかの駆動周波数を、他のデバイスの駆動周波数またはその整数倍の駆動周波数と一致させて駆動し、
前記各デバイスの駆動周波数に基づいて発生するノイズ音を除去することを特徴とする音声入力方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２４８７９２（Ｐ２００７−２４８７９２Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７１９０２（Ｐ２００６−７１９０２）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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