JP2006135689A

JP2006135689A - 音響装置、音響入出力装置、及び遠隔会議システム

Info

Publication number: JP2006135689A
Application number: JP2004322844A
Authority: JP
Inventors: Koji Kushida; 孝司櫛田; Kenichi Tamiya; 健一田宮; Shigeki Fujii; 茂樹藤井
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2006-05-25

Abstract

【課題】会議室の設定作業が非常に簡単で、出席者の人数が変更になった場合でも容易にマイクロフォンやスピーカの数量を変更でき、エコーなどの発生を抑制できる音響装置、音響入出力装置、及び遠隔会議システムを提供する。
【解決手段】音響装置は、音波を遮断する音響不透過層の両面に、平板状の固定電極・振動板を対向配置した平面コンデンサ型デバイスを備え、スピーカまたはマイクロフォンとして使用できる。音響入出力装置は、複数の音響装置がパネル状に配置され、話者や聴取者の位置に応じてスピーカまたはマイクロフォンに設定する音響装置の数や配置を変更でき、両面のマイクロフォンで収音した音声信号を合成して回り込み音を打ち消す。遠隔会議システムは、２以上の音響入出力装置を接続した構成で、使用形態に応じて他の音響入出力装置と連動して、スピーカまたはマイクロフォンとして動作させる音響装置の数や配置を変更できる。
【選択図】図６

Description

この発明は、平面コンデンサ型デバイスをスピーカまたはマイクロフォンとして切り替えて動作させることが可能な音響装置、この音響装置を複数備え、スピーカとして動作させる音響装置からマイクロフォンとして動作させる音響装置への音声の回り込みをキャンセルした音響入出力装置、及びこの音響入出力装置を複数備えた遠隔会議システムに関する。

遠隔の会議室相互間で音声や映像をやりとりできるように接続して遠隔会議を行うための遠隔会議システムが種々提案されている。遠隔会議システムでは、各会議室に、会議出席者の発言した音声を収音するマイクロフォン、及び相手側の会議室で収音した音声を放音するスピーカを設置する。マイクロフォン及びスピーカの設置形態としては、各出席者用のマイクロフォンを設ける形態、会議室全体用のマイクロフォンを設ける形態、各出席者用のスピーカまたはイヤホンを設ける形態、会議室全体用のスピーカを設ける形態など様々な形態が考えられる。

このうち、各出席者用のマイクロフォンを設ける形態では、従来、各出席者用のスピーカを設けずに、１つまたは複数のスピーカを複数の出席者で共用していた。そのため、ディスプレイに映し出された発言者と、発言者の音声とが異なる位置から聞こえてくるため、臨場感が高くないという問題があった。

そこで、このような問題に対して、会議出席者毎にマイクロフォン及びスピーカを設けるとともに、１つの音声チャンネルを用いて臨場感にあふれた遠隔会議を実現できる遠隔会議用情報送信装置及び情報受信装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平０７−５８８５９号公報

従来の遠隔会議システムでは、会議出席者の人数に応じて複数のマイクロフォン及びスピーカを用意して、座席配置に応じて配線を行わなければならず、また、会議出席者の人数が変更になった場合には、マイクロフォンやスピーカの数を変更しなければならず、遠隔会議を行うために会議室の設定作業が非常に煩雑であるという問題があった。

また、遠隔会議中においても、マイクロフォンが集中的に必要な状況や、スピーカが集中的に必要な状況が発生することがある。しかし、この場合には、会議中であるためにマイクロフォンやスピーカの数を変更することができず、発言者（話者）が発言した音声をすべての聴取者に放音できなかったり、発言者（話者）が発言した音声をうまく収音できなかったりして、臨場感に欠けた会議となることがあった。

さらに、遠隔会議システムでは、会議室内に対して他の会議室で収音した音声をスピーカから放音し、マイクロフォンが会議室内の話者の音声をマイクロフォンで収音するため、スピーカから放音された音声が再度マイクロフォンによって収音されるループが生じてしまう。そのため、発言の音声とは全く別の発振音が発生するハウリングや、発言の音声に不要な残響が生じたり繰り返して聴こえるエコーが発生するという問題点があった。

そこで、この発明は、マイクロフォンまたはスピーカとして動作させることができる音響装置、会議室の設定作業が非常に簡単で、会議出席者の人数が変更になった場合でも容易にマイクロフォンやスピーカの数量を変更でき、エコーやハウリングの発生を抑制できる音響入出力装置、及び、この音響入出力装置により構成された遠隔会議システムを提供することを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。

（１）平板状の固定電極と平板状の振動板とを対向配置した２つの平面コンデンサ型デバイスと、
対向配置された前記２つの平面コンデンサ型デバイスの間に設けられ、音波を遮断する音響不透過層と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの固定電極に接続され、入力信号を増幅してその信号に応じた電圧を一方の前記平面コンデンサ型デバイスの固定電極に印加し、入力信号と逆位相の信号を増幅してその信号に応じた電圧を他方の前記平面コンデンサ型デバイスの固定電極に印加して、前記各振動板を振動させる放音信号増幅手段と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの各固定電極に接続され、前記各振動板の振動により前記各固定電極の静電容量が変化して発生する各信号電圧を合成し、その信号を増幅して出力する収音信号合成手段と、
前記切替スイッチを含み、この切替スイッチを切り替えて、前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、前記放音信号増幅手段から印加された入力信号電圧に応じた前記振動板の振動により、互いに逆位相の音波を放音するスピーカとして動作させるか、
または前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、外部から伝搬した音波を収音してこの音波に応じた前記振動板の振動により発生する信号電圧を前記収音信号合成手段へ印加するマイクロフォンとして動作させる接続切替手段と、
を備えたことを特徴とする。

この構成においては、音響装置では、接続切替手段により切替スイッチを切り替えて２つの平面コンデンサ型デバイスと前記放音信号増幅手段とを接続した場合、入力信号に応じた電圧、及び入力信号と逆位相の信号に応じた電圧がそれぞれ固定電極に印加されるので、一方の平面コンデンサ型デバイスからは入力信号に応じた正位相の音波が放音され、他歩の平面コンデンサ型デバイスからは入力信号と逆位相の信号に応じた逆位相の音波が放音される。したがって、対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスを、互いに逆位相の音波を放音するスピーカとして動作させることができる。

また、音響装置では、接続切替手段により切替スイッチを切り替えて２つの平面コンデンサ型デバイスと前記収音信号合成手段とを接続した場合、外部から伝搬した音波によって平面コンデンサ型デバイスの振動板が振動すると、この振動により得られる信号電圧を収音信号合成手段で合成・増幅して出力させることができる。したがって、２つの平面コンデンサ型デバイスを、伝搬した音波を収音して合成した音声信号を取り出すマイクロフォンとして動作させることができる。

さらに、２つの平面コンデンサ型デバイスを共にスピーカとして動作させる音響装置と、２つの平面コンデンサ型デバイスを共にマイクロフォンとして動作させる音響装置を、各平面コンデンサ型デバイスが同じ平面上に位置するように並べて配置した場合には、スピーカとして動作させた２つの平面コンデンサ型デバイスから放音された互いに逆位相の音波が、それぞれマイクロフォンとして動作させた２つの平面コンデンサ型デバイスで収音されて合成される。そのため、両信号は打ち消しあってキャンセルされ、マイクロフォンとして動作させる一方の平面コンデンサ型デバイスで収音した音声のみを増幅して出力することができる。また、２つの平面コンデンサ型デバイスの間には、音響不透過層が設けられているので、一方の平面コンデンサ型デバイスで収音する音声が通過して、他方の平面コンデンサ型デバイスに伝搬することがない。したがって、ハウリングやエコーの原因として問題となっていたスピーカからマイクロフォンへの回り込み音を、簡素な構成によりキャンセルすることができる。

（２）平板状の固定電極と平板状の振動板とを対向配置した２つの平面コンデンサ型デバイスと、
対向配置された前記２つの平面コンデンサ型デバイスの間に設けられ、音波を遮断する音響不透過層と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの固定電極に接続され、入力信号を増幅してその信号に応じた電圧を前記各固定電極に印加して、前記各振動版を振動させる放音信号増幅手段と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの各固定電極に接続され、前記各振動板の振動により前記各固定電極の静電容量が変化して発生する各信号電圧を合成して出力する収音信号合成手段と、
前記切替スイッチを含み、この切替スイッチを切り替えて、前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、前記放音信号増幅手段から印加された入力信号電圧に応じた前記振動板の振動により、互いに同位相の音波を放音するスピーカとして動作させるか、
または前記２つの平面コンデンサ型デバイスの一方を、外部から伝搬した音波を収音してこの音波に応じた前記振動板の振動により発生する信号電圧を前記収音信号合成手段へ印加するマイクロフォンとして動作させ、前記２つの平面コンデンサ型デバイスの他方を、外部から伝搬した音波を収音してこの音波と逆位相の音波に応じた前記振動板の振動により発生する信号電圧を前記収音信号合成手段へ印加するマイクロフォンとして動作させる接続切替手段と、
を備えたことを特徴とする。

この構成においては、音響装置では、接続切替手段により切替スイッチを切り替えて２つの平面コンデンサ型デバイスと前記放音信号増幅手段とを接続した場合、入力信号に応じた電圧がそれぞれ固定電極に印加されるので、２つの平面コンデンサ型デバイスからは入力信号に応じた音波が放音される。したがって、対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスから互いに同位相の音波を放音するスピーカとして動作させることができる。

また、音響装置では、接続切替手段により切替スイッチを切り替えて２つの平面コンデンサ型デバイスと前記収音信号合成手段とを接続した場合、一方の平面コンデンサ型デバイスを、外部から伝搬した音波を収音するマイクロフォンとして、他方の平面コンデンサ型デバイスを、外部から伝搬した音波と逆位相の音波を収音するマイクロフォンとして動作させることができる。したがって、２つの平面コンデンサ型デバイスを、外部から伝搬した音波または外部から伝搬した音波と逆位相の音波を収音する音声信号を取り出すマイクロフォンとして、それぞれ動作させ、２つの平面コンデンサ型デバイスで収音した音声信号を合成して出力することができる。

さらに、２つの平面コンデンサ型デバイスを共にスピーカとして動作させる音響装置と、２つの平面コンデンサ型デバイスを共にマイクロフォンとして動作させる音響装置を、各平面コンデンサ型デバイスが同じ平面上に位置するように並べて配置した場合には、スピーカとして動作させた２つの平面コンデンサ型デバイスから放音された互いに同位相の音波が、それぞれマイクロフォンとして動作させた２つの平面コンデンサ型デバイスで収音されて、互いに逆位相の音声信号として合成される。そのため、両信号は打ち消しあってキャンセルされ、マイクロフォンとして動作させる一方の平面コンデンサ型デバイスで収音した音声のみを増幅して出力することができる。したがって、ハウリングやエコーの原因として問題となっていたスピーカからマイクロフォンへの回り込み音を、簡素な構成によりキャンセルすることができる。

（３）平板状の固定電極と平板状の振動板とを対向配置した２つの平面コンデンサ型デバイスと、
対向配置された前記２つの平面コンデンサ型デバイスの間に設けられ、音波を遮断する音響不透過層と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの固定電極に接続され、入力信号を増幅してその信号に応じた電圧を前記各固定電極に印加して前記各振動板を振動させる放音信号増幅手段と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの各固定電極に接続され、前記各振動板の振動により前記各固定電極の静電容量が変化して発生する各信号電圧の差信号を出力する収音信号合成手段と、
前記切替スイッチを含み、この切替スイッチを切り替えて、前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、前記放音信号増幅手段から印加された入力信号電圧に応じた前記振動板の振動により、互いに同位相の音波を放音するスピーカとして動作させるか、
または前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、外部から伝搬した音波を収音してこの音波に応じた前記振動板の振動により発生する信号電圧を前記収音信号合成手段へ印加するマイクロフォンとして動作させる接続切替手段と、
を備えたことを特徴とする。

この構成においては、音響装置では、接続切替手段により切替スイッチを切り替えて２つの平面コンデンサ型デバイスと前記放音信号増幅手段とを接続した場合、入力信号に応じた電圧が固定電極に印加されるので、平面コンデンサ型デバイスからは入力信号に応じた音波が放音される。したがって、対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスを、互いに同位相の音波を放音するスピーカとして動作させることができる。

また、音響装置では、接続切替手段により切替スイッチを切り替えて２つの平面コンデンサ型デバイスと前記収音信号合成手段とを接続した場合、外部から伝搬した音波によって平面コンデンサ型デバイスの振動板が振動すると、この振動により得られる信号電圧を収音信号合成手段で増幅して出力させることができる。したがって、２つの平面コンデンサ型デバイスを、伝搬した音波を収音して音声信号を取り出すマイクロフォンとして動作させることができる。

さらに、平面コンデンサ型デバイスをスピーカとして動作させる音響装置と、平面コンデンサ型デバイスをマイクロフォンとして動作させる音響装置を、各平面コンデンサ型デバイスが同じ平面上に位置するように並べて配置した場合には、スピーカとして動作させた２つの平面コンデンサ型デバイスから放音された互いに同位相の音波が、それぞれマイクロフォンとして動作させた２つの平面コンデンサ型デバイスで収音され、これら２つの音声の差信号が収音信号合成手段から出力される。したがって、２つの平面コンデンサ型デバイスで共に収音した音声信号の打ち消しあってキャンセルされるので、一方の平面コンデンサ型デバイスで収音した音声のみを差信号として出力することができる。また、２つの平面コンデンサ型デバイスの間には、音響不透過層が設けられているので、一方の平面コンデンサ型デバイスで収音する音声が通過して、他方の平面コンデンサ型デバイスに伝搬することがない。したがって、ハウリングやエコーの原因として問題となっていたスピーカからマイクロフォンへの回り込み音を、簡素な構成によりキャンセルすることができる。

（４）前記接続切替手段が前記平面コンデンサ型デバイスをマイクロフォンとして動作させた場合と、前記平面コンデンサ型デバイスをスピーカとして動作させた場合と、で異なるバイアス電圧を前記振動板に印加するバイアス手段を備えたことを特徴とする。

一般的に、平面コンデンサ型デバイスをマイクロフォンとして使用する場合と、スピーカとして使用する場合と、ではバイアス電圧を異なる値に設定することで、適正に音声を収音または放音させることができる。この構成においては、平面コンデンサ型デバイスをマイクロフォンとして動作させる場合と、スピーカとして動作させる場合と、で異なるバイアス電圧を振動板に印加できるので、平面コンデンサ型デバイスから適正に音声を収音または放音させることができる。

（５）（１）乃至（３）のいずれかに記載の音響装置のみを複数設けて、各音響装置の平面コンデンサ型デバイスをパネル状に配置し、
各音響装置の対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスを共にマイクロフォンまたはスピーカとして動作させるべく、前記各音響装置の接続切替手段へ個別に制御信号を出力する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成においては、複数の平面コンデンサ型デバイスをパネル状に配置したことにより、平面コンデンサ型デバイスをスピーカとして使用する場合に、このデバイスから放音される音波は平面波となり正面方向への指向性を有している。したがって、スピーカとして使用するものとマイクロフォンとして使用するものが混在した場合でも、マイクロフォンはスピーカの横方向に設けられるので、スピーカからマイクロフォンへの音声の回り込みを最小にすることができる。

また、音響入出力装置は、複数の音響装置を備えており、各音響装置の平面コンデンサ型デバイスを個別にマイクロフォンまたはスピーカとして切り替えて使用することができるので、マイクロフォンして使用する音響装置と、スピーカとして使用する音響装置と、の配置を音響入出力装置の使用状況に応じて様々なパターンに設定することができる。また、音響装置の総数を増加させなくても、マイクロフォンとスピーカをバランス良く配置することができる。

さらに、（１）〜（３）のいずれかに記載の音響装置のみを複数設けて、各音響装置の平面コンデンサ型デバイスをマイクロフォンまたはスピーカとして動作させることで、スピーカから放音した音声がマイクロフォンに回り込んだとしても、２つの平面コンデンサ型デバイスで収音した音声を打ち消す合成が行われるか、または２つの音声信号の差信号が出力されるので、出力される音声信号は一方の平面コンデンサ型デバイスで収音した音声となり、回り込み音の発生を防止できる。

なお、（１）〜（３）のいずれかに記載の音響装置を混在させた場合には、ある音響装置の２つの平面コンデンサ型デバイスをスピーカとして動作させて放音させた音声を、別の音響装置のマイクロフォンとして動作する２つの平面コンデンサ型デバイスで収音しても、収音した両信号を打ち消すように合成できない。したがって、音響入出力装置は、（１）〜（３）のいずれかに記載の音響装置のみを複数備えた構成とすることが必須条件である。

（６）前記制御手段は、マイクロフォンとして動作させた前記平面コンデンサ型デバイスで話者の音声を検出すると、この音声の大きさまたは音声の検出位置に応じて、マイクロフォンとして動作させる前記対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更することを特徴とする。

この構成においては、音響入出力装置は、平面コンデンサ型デバイスで収音・検出した話者の音声の大きさや検出位置に応じてマイクロフォンとして動作させる対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量や配置を変更させる。したがって、マイクロフォンとして動作させる平面コンデンサ型デバイスの数を変更することで入力ゲインを調整することができる。また、マイクロフォンとして動作させた平面コンデンサ型デバイスで話者の音声を検出すると、その話者付近の音響装置の平面コンデンサ型デバイスのみをマイクロフォンとして動作させるようにすることで、話者の音声を効率良く収音することができる。

さらに、マイクロフォンとして動作させる対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更するので、常に回り込み音の発生を防止できる。

（７）前記制御手段は、マイクロフォンとして動作させる前記対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更して列状に配置し、前記各平面コンデンサ型デバイスが収音した信号を順次タイミングをずらして合成することを特徴とする。

この構成においては、音響入出力装置の制御手段は、対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスをマイクロフォンとして動作させる音響装置を列状に配置し、各平面コンデンサ型デバイスが収音した信号を順次タイミングをずらして合成することにより、収音の指向性を制御することができる。したがって、音響装置によってマイクロフォンアレイを構成することができ、収音の指向性を制御して、特定の話者の音声のみを収音することが可能となり、収音効率を向上させることができる。

（８）聴取者の位置を検出する人感センサを複数備え、
前記制御手段は、前記人感センサで検出した聴取者の人数及び検出位置に応じて、スピーカとして動作させる前記対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更することを特徴とする。

この構成においては、音響入出力装置は、人感センサで検出した聴取者の人数や配置に応じてスピーカとして動作させる平面コンデンサ型デバイスの数量や配置を変更させる。したがって、スピーカとして動作させる平面コンデンサ型デバイスの数を変更することで出力ゲインを調整することができる。また、人感センサで検出した聴取者付近の平面コンデンサ型デバイスのみをスピーカとして動作させるようにすることで、聴取者に対して効率良く放音することができる。

さらに、スピーカとして動作させる対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更するので、常に回り込み音の発生を防止できる。

（９）前記制御手段は、前記人感センサで検出した聴取者の位置情報、または予め設定された聴取者の位置情報に基づいて、スピーカとして動作させる前記対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更して列状に配置し、前記各平面コンデンサ型デバイスの放音タイミングを変更することを特徴とする。

この構成においては、音響入出力装置の制御手段は、スピーカとして動作させる平面コンデンサ型デバイスを列状に配置し、各平面コンデンサ型デバイスの放音タイミングを変更するので、放音の指向性を制御して、聴取者が居る位置にのみ放音することが可能となり、放音効率を向上させることができる。

また、スピーカとして動作させる対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更するので、常に回り込み音の発生を防止できる。

（１０）（５）乃至（９）のいずれかに記載の音響入出力装置を、異なる空間にそれぞれ設置し、各音響入出力装置における前記収音信号合成手段の出力信号を、他の音響装置の前記放音信号増幅手段の入力信号として入力するように接続して成ることを特徴とする
この構成においては、少なくとも２台の音響入出力装置を相互に接続することで、遠隔会議システムを構成できる。すなわち、ある音響入出力装置の収音信号合成手段の出力信号を、他の音響入出力装置の放音信号増幅手段に入力するように相互に接続することで、遠隔会議システムを構成できる。また、３台以上の音響入出力装置で遠隔会議システムを構成する場合には、１台の音響入出力装置の収音信号合成手段の出力を、他の音響入出力装置の放音信号増幅手段へ共通に接続する。これにより、各音響入出力装置間で相互に円滑な遠隔会議が可能になる。

なお、音響装置間の接続には、オーディオケーブル、ローカルエリアネットワーク、電話回線、インターネット、電波通信、赤外線通信等様々なものを選択的に使用することが可能である。

（１１）前記各音響入出力装置は、前記パネル状に配置された複数の平面コンデンサ型デバイスにおいて、マイクロフォンとして動作させる対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイス及びスピーカとして動作させる対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの配置パターン、及び他の音響入出力装置の配置パターンに対応づけられた呼応パターンを１つまたは複数記憶するパターン記憶手段と、
前記配置パターンを選択するパターン選択手段と、を備え、
前記制御手段は、パターン選択手段で配置パターンが選択されると、他の音響入出力装置の制御手段へこの配置パターンを通知するとともに、選択された配置パターンに各平面コンデンサ型デバイスを設定し、
他の音響入出力装置の制御手段から配置パターンの通知を受けると、この配置パターンに対応づけられた呼応パターンに各平面コンデンサ型デバイスを設定することを特徴とする。

この構成においては、遠隔会議システムでは、音響入出力装置のパターン選択手段で選択された配置パターンに基づいて、パネル状に配置された複数の対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの切り替えが行われる。したがって、使用形態に応じて、音響装置をスピーカやマイクロフォンとして設定することができる。例えば、一方の音響入出力装置の音響装置をすべてマイクロフォンとして動作するように設定し、他方の音響入出力装置の音響装置をすべてスピーカとして動作するように設定することが可能であり、この場合には講演などに本システムを使用できる。

この発明によれば、音響装置のコンデンサ型デバイスをパネル状に複数配置して、各音響装置の接続を切り替えて、マイクロフォンまたはスピーカとして使用することができ、話者の発言音声を収音するマイクロフォンにスピーカから放音された音声が回り込んでも、キャンセルすることができる構成を備えているので、ハウリングやエコーが発生することがなく、また、遠隔会議システムにおいてマイクロフォンやスピーカの数量や配置を、話者や聴取者の位置や使用形態に応じて設定されたモードなどにより、容易に変更することができ、目的に応じて効率良く機能させることができる。

本発明の音響装置は、音波を遮断する音響不透過層の両面に、平板状の固定電極と平板状の振動板とを対向配置した平面コンデンサ型デバイスをそれぞれ設けた構成で、２つの平面コンデンサ型デバイスを共に、スピーカまたはマイクロフォンのいずれか一方として選択して使用することができるパネル型の音声入出力デバイスである。また、本発明の音響入出力装置は、複数の音響装置がパネル状に配置され、話者や聴取者の位置に応じてスピーカまたはマイクロフォンに設定する音響装置の数量や配置を変更することができ、また、両面のマイクロフォンで収音した音声信号を合成することで、スピーカからマイクロフォンへの回り込み音をキャンセルできる。さらに、本発明の遠隔会議システムは、２つ以上の音響入出力装置を互いに接続した構成であり、使用形態の選択に応じて他の音響入出力装置と連動して、スピーカまたはマイクロフォンとして動作させる音響装置の数量や配置を変更することができる。

以下、本発明の詳細について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る音響装置を構成するコンデンサ型デバイスの概略構成を示す断面図である。図１（Ａ）に示すように、平面コンデンサ型デバイス１１は、メッシュ加工された平板状の２層の固定電極１２，１３の間に、通気性のない導電性薄膜からなる平板状の振動板１４を、固定電極１２，１３に対向して配置したものである。また、本発明の実施形態に係る音響装置では、図１（Ｂ）に示すように、メッシュ加工された平板状の１層の固定電極１６に、通気性のない導電性薄膜からなる平板状の振動板１７を対向させた平面コンデンサ型デバイス１５を用いることも可能である。

図２は、コンデンサ型デバイスをスピーカとして使用する場合、及びマイクロフォンとして使用する場合の概略構成を示すブロック図である。図２（Ａ）に示すように、平面コンデンサ型デバイス１１をスピーカとして動作させて使用する場合には、平面コンデンサ型デバイス１１に増幅器（パワーアンプ）２１、及びバイアス電源２２を接続する。すなわち、入力端子２０から入力されたオーディオ信号は、非反転電圧増幅器２１Ｐで増幅されて、この信号に応じた電圧が平面コンデンサ型デバイス１１の前面側の固定電極１２に印加されるとともに、反転電圧増幅器２１Ｎで位相の正負を反転して増幅されて、この信号に応じた電圧が平面コンデンサ型デバイス１１の後面側の固定電極１３に印加される。振動板１４は、バイアス電源２２からバイアス電圧が印加されており、固定電極１２，１３間の電位差に応じて発生した吸引力・反発力によって振動して、音声波となる空気振動を発生する。

図２（Ｂ）に示すように、平面コンデンサ型デバイス１１をマイクロフォンとして動作させて使用する場合には、平面コンデンサ型デバイス１１に差動増幅器２３、及びバイアス電源２４を接続する。すなわち、固定電極１２は、差動増幅器２３の非反転入力端子に接続されている。また、固定電極１３は、差動増幅器２３の反転入力端子に接続されている。さらに、振動板１４には、バイアス電源２４からバイアス電圧が印加されている。振動板１４と固定電極１２，１３とは静電結合しており、固定電極１２，１３には、振動板１４に印加されているバイアス電圧により、振動板１４との距離に応じた静電容量が生じている。外部から音声波が伝搬すると、その音声波によって振動板１４が振動し、この振動によって振動板１４と固定電極１２，１３との距離が変化するため、固定電極１２，１３に生じる静電容量が変化したことにより微小電流が発生し、この微小電流が高抵抗値の抵抗素子を流れることにより得られる信号電圧を差動増幅器２３で増幅することにより、伝搬した音声波を出力端子２５から音声信号として取り出すことができる。

また、図２（Ｃ）に示すように、平面コンデンサ型デバイス１５をスピーカとして動作させて使用する場合には、平面コンデンサ型デバイス１５に増幅器（パワーアンプ）２７、及びバイアス電源２８を接続する。すなわち、入力端子２６から入力されたオーディオ信号は、非反転電圧増幅器２７Ｐで増幅されて、この信号に応じた電圧が平面コンデンサ型デバイス１５の前面側の固定電極１６に印加される。振動板１７は、バイアス電源２８からバイアス電圧が印加されており、固定電極１６との間の電位差に応じて発生した吸引力・反発力によって振動して、音声波となる空気振動を発生する。

図２（Ｄ）に示すように、平面コンデンサ型デバイス１５をマイクロフォンとして動作させて使用する場合には、平面コンデンサ型デバイス１５に差動増幅器２９、及びバイアス電源３０を接続する。すなわち、固定電極１６は、差動増幅器２９の非反転入力端子に接続されている。また、振動板１７には、バイアス電源３０からバイアス電圧が印加されている。なお、差動増幅器２９の反転入力端子は、基準電圧端子またはＧＮＤ端子に接続する。固定電極１６と振動板１７とは静電結合しており、固定電極１６には、振動板１７に印加されているバイアス電圧により、振動板１７との距離に応じた静電容量が生じている。外部から音声波が伝搬すると、その音声波によって振動板１７が振動し、この振動によって振動板１７と固定電極１６との距離が変化するため、固定電極１６に生じる静電容量が変化したことにより微小電流が発生する。そして、この微小電流が高抵抗値の抵抗素子を流れることにより得られる信号電圧を差動増幅器で増幅することにより、伝搬した音声波を出力端子３１から音声信号として取り出すことができる。

なお、振動板１４に印加するバイアス電圧、及び振動板１７に印加するバイアス電圧は、マイクロフォンとして動作させて使用する場合と、スピーカとして動作させて使用する場合と、で異なる値に設定すると良い。例えば、スピーカとして動作させて使用するときのバイアス電圧を、マイクロフォンとして動作させて使用するときのバイアス電圧よりも絶対値の大きな値に設定すると良い。

このように、本発明の音響装置では、固定電極が１層のタイプ及び２層のタイプのコンデンサ型デバイスを使用できるが、以下の説明では、固定電極が２層のタイプのコンデンサ型デバイスを使用した場合を例に挙げて説明する。

次に、本発明の音響装置の構成を説明する。図３は、音響装置の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、音響装置１は、２つの平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒ及び音響不透過層１８からなるパネルユニット１０、入力端子２０、パワーアンプ２１、バイアス電源２２、差動増幅器２３、バイアス電源２４、出力端子２５、スイッチ３２〜３７を有する切替器３９、並びに切替制御端子３８を備えている。

平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒは、図２に基づいて説明したように、差動増幅器２３を接続することで、パネルユニット１０を設置した空間から伝搬する音波を収音して、その音波に応じた信号を出力端子２５から出力させるマイクロフォンとして動作させることができる。また、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒは、パワーアンプ２１を接続することで、入力端子２０から入力された信号に応じた音波を放音するスピーカとして動作させることができる。

音響不透過層１８は、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒを共にマイクロフォンまたはスピーカとして動作させた場合に、音波が他方に伝搬しないように音波の伝搬を遮断する。音響不透過層１８は、例えばウレタン等の吸音材や鋼板などの剛体で構成すれば良い。

入力端子２０は、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒをスピーカとして動作させる際に、音声信号を入力するためのものである。

パワーアンプ２１は、入力端子２０から入力された音声信号を増幅するためのものであり、非反転電圧増幅器２１Ｐと反転電圧増幅器２１Ｎを備えている。

バイアス電源２２は、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒをスピーカとして動作させる際に、振動板１４ｆ，１４ｒにバイアス電圧を印加する。

差動増幅器２３は、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒをマイクロフォンとして動作させる際に、外部から伝搬した音波に応じて変化する電圧を増幅するためのものである。

バイアス電源２４は、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒをスピーカとして動作させる際に、振動板１４ｆ，１４ｒにバイアス電圧を印加する。

切替器３９は、切替制御端子３８から入力した信号に応じて、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒを共にスピーカまたはマイクロフォンとして動作させるための切り替えを行うものである。切替器３９は、双投形のスイッチ３２〜３７、及び切替制御端子３８を備えている。

スイッチ３２は、第１端子３２ａがパワーアンプ２１の非反転電圧増幅器２１Ｐの出力側に、第２端子３２ｂが差動増幅器２３の非反転入力端子に、共通端子３２ｃが平面コンデンサ型デバイス１１ｆの固定電極１２ｆに、それぞれ接続されている。スイッチ３３は、第１端子３３ａがバイアス電源２２に、第２端子３３ｂがバイアス電源２４に、共通端子３３ｃが平面コンデンサ型デバイス１１ｆの振動板１４ｆに、それぞれ接続されている。スイッチ３４は、第１端子３４ａがパワーアンプ２１の反転電圧増幅器２１Ｎの出力端子に、第２端子３４ｂが差動増幅器２３の反転入力端子に、共通端子３４ｃが平面コンデンサ型デバイス１１ｆの固定電極１３ｆに、それぞれ接続されている。

スイッチ３５は、第１端子３５ａがパワーアンプ２１の非反転電圧増幅器２１Ｐの出力側に、第２端子３５ｂが差動増幅器２３の反転入力端子に、共通端子３５ｃが平面コンデンサ型デバイス１１ｒの固定電極１２ｒに、それぞれ接続されている。スイッチ３６は、第１端子３６ａがバイアス電源２２に、第２端子３６ｂがバイアス電源２４に、共通端子３６ｃが平面コンデンサ型デバイス１１ｒの振動板１４ｒに、それぞれ接続されている。スイッチ３７は、第１端子３７ａがパワーアンプ２１の反転電圧増幅器２１Ｎの出力端子に、第２端子３７ｂが差動増幅器２３の非反転入力端子に、共通端子３７ｃが平面コンデンサ型デバイス１１ｒの固定電極１３ｒに、それぞれ接続されている。

なお、差動増幅器２３の反転入力端子及び非反転入力端子の間には、放射ノイズなどの影響を抑制するために、図示しない抵抗が接続されている。

切替器３９では、切替制御端子３８から入力された制御信号に応じて、スイッチ３２〜３７が開閉動作を連動して行うように設定されている。すなわち、第１制御信号が切替制御端子３８から入力されると、スイッチ３２〜３７がすべて第１端子側に切り替わり、第２制御信号が切替制御端子３８から入力されると、スイッチ３２〜３７はすべて第２端子側に切り替わる。これにより、切替制御端子３８から入力した信号に応じて、音響装置１のパネルユニット１０をスピーカまたはマイクロフォンとして切り替えて使用することができる。

パネルユニット１０は、図３（Ａ）に示すように、前面に向けて設けられた平面コンデンサ型デバイス１１ｆと、後面に向けて設けられた平面コンデンサ型デバイス１１ｒと、を音響不透過層１８を挟んで背中合わせとなるように、音響不透過層１８に平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒを当接させた構成である。また、平面コンデンサ型デバイス１１ｆの固定電極１３ｆ及び平面コンデンサ型デバイス１１ｒの固定電極１２ｒが音響不透過層１８に対向するように構成されている。このように構成することで、一方の平面コンデンサ型デバイス１１側から他方の平面コンデンサ型デバイス１１側へ音波が伝搬するのを防止できる。

また、パネルユニット１０は、図３（Ｂ）に示すように、平面コンデンサ型デバイス１１ｆと音響不透過層１８との間、及び平面コンデンサ型デバイス１１ｒと音響不透過層１８との間に、空気層１９ｆ，１９ｒを設けるようにしても良い。これにより、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒをスピーカとして動作させる際に、空気層１９ｆ，１９ｒを設けない場合に比べて、信号レベルや周波数特性を向上させることができる。

パネルユニット１０において切替器３９と各部は上記のように接続されているので、各スイッチ３２〜３７を第１端子側に切り替えて、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒを、スピーカとして共に動作させる場合には、平面コンデンサ型デバイス１１ｆから前面方向には正位相の音波が放音され、平面コンデンサ型デバイス１１ｒから後面方向に逆位相の音波が前面と同じ振幅，周波数特性等の条件で放音される。

また、パネルユニット１０において、各スイッチ３２〜３７を第２端子側に切り替えて、平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒは、マイクロフォンとして共に動作させる場合には、平面コンデンサ型デバイス１１ｆは、前面方向から伝搬した音波を収音して、その音波と同位相の音声信号を出力し、平面コンデンサ型デバイス１１ｒは、後面方向から伝搬した音波を収音して、その音波と同位相の音声信号を出力する。

なお、平面コンデンサ型デバイス１１の振動板１４にバイアス電圧を印加するバイアス電源は、上記のようにスイッチ３６によりバイアス電源２２とバイアス電源２４を切り替える構成に代えて、以下のような構成にすることもできる。すなわち、平面コンデンサ型デバイス１１の振動板１４にバイアス電圧を印加するバイアス電源を常に接続しておき、制御信号に応じてバイアス電源から印加するバイアス電圧を異なる値に切り替えるように構成することも可能である。

次に、音響入出力装置の構成について説明する。図４は、音響入出力装置の概略構成を示したブロック図である。音響入出力装置２は、複数の音響装置１（図４には４つの音響装置１を示している。）、切替制御部４１、出力音声処理制御部４２、入力音声処理制御部４３、主制御部４４、人感センサ４５、操作部４６、記憶部４７、信号入力端子４８、信号出力端子４９、及び制御信号端子５０を備えている。

切替制御部４１は、各音響装置１における切替器３９の切替制御端子３８に接続されており、各音響装置１をスピーカまたはマイクロフォンとして使用するための切り替えを行う。

出力音声処理制御部４２は、音響装置１の入力端子に接続されている。出力音声処理制御部４２は、音響装置１をスピーカとして使用する場合に、音響装置１から放音させる音声の周波数特性の補正を行う出力音質調整部５１を備えている。また、出力音声処理制御部４２は、音響装置１をスピーカとして使用する場合に、音響装置１から放音させる音声の出力ゲイン調整を行う出力ゲイン調整部５２を備えている。

入力音声処理制御部４３は、音響装置１の出力端子に接続されている。入力音声処理制御部４３は、音響装置１をマイクロフォンとして使用する場合に、音響装置１で収音する音声の周波数特性の補正を行う入力音質調整部５３を備えている。また、入力音声処理制御部４３は、音響装置１をマイクロフォンとして使用する場合に、音響装置１で収音する音声の入力ゲイン調整を行う入力ゲイン調整部５４を備えている。

主制御部４４は、切替制御部４１、出力音声処理制御部４２、及び入力音声処理制御部４３の動作を制御する。

人感センサ４５は、音響入出力装置２の各音響装置１の前面に居る話者や聴取者の有無を判別する。

操作部４６は、話者や聴取者の位置情報の入力、音響入出力装置２の使用形態に応じて使用モードの設定などを行うためのものである。

記憶部４７は、マイクロフォンとして動作させる平面コンデンサ型デバイス１１の配置パターン、及びスピーカとして動作させる平面コンデンサ型デバイス１１の配置パターンや、他の音響入出力装置２で選択された配置パターンに対応する呼応配置パターンを１つまたは複数記憶する。

信号入力端子４８は、別の音響入出力装置２から出力された音声信号を入力するためのものであり、出力音声処理制御部４２を介して各音響装置１の入力端子２０に接続された複数の端子から成る。

信号出力端子４９は、別の音響入出力装置２へ音声信号を出力するためのものであり、入力音声処理制御部４３を介して各音響装置１の出力端子２５に接続された複数の端子から成る。

制御信号端子５０は、別の音響入出力装置２と情報をやりとりするために、各音響入出力装置２の主制御部４４間を接続するためのものである。

図５は、音響入出力装置の正面図及び上面図である。図５に示すように、音響入出力装置２は、音響装置１の平面コンデンサ型デバイス１１を複数、パネル状に隣接して配列して構成する。図５（Ａ）には、一例として縦５枚、横１１枚の合計５５枚の平面コンデンサ型デバイス１１をマトリックス配列したパネル状の音響入出力装置２を示している。

音響入出力装置２は、例えばホワイトボードのように壁掛け型の装置として構成したり、ホワイトボードのように自立型の装置として構成することが好ましい。また、パネル状の音響入出力装置２の表面を白色で構成すれば、テレビ会議システム用の投影型テレビスクリーンとして使用することができる。

なお、音響入出力装置２の音響装置１の数と形状は、図５（Ａ）に示したものに限定されない。

音響入出力装置２は、人感センサ４５や操作部４６から入力された話者や聴取者の位置情報や、別の音響入出力装置２から送られてきた情報に基づいて、各音響装置１をマイクロフォンまたはスピーカとして動作するように個別に設定することができる。また、音響入出力装置２は、上記のように複数の音響装置１をマトリックス配列した音響装置１を例えば列毎にグループ化して、グループ毎にマイクロフォンまたはスピーカとして動作するように設定することもできる。

図５（Ｂ）に示すように、音響入出力装置２において、マイクロフォンとして動作させるパネルユニット１０と、スピーカとして動作させるパネルユニット１０と、が交互に並ぶように設定した場合、音響入出力装置２では以下のように放音・収音動作が行われる。

パネルユニット１０を構成する平面コンデンサ型デバイス１１ｆ・１１ｒは、スピーカとして動作させる場合には、前記のように平面状の振動板１４の振動によって形成した音波を放音するものであるため、放音される音波は平面波となり、正面方向への指向性を有している。

また、音響入出力装置２では、複数のパネルユニット１０をマトリックス状に配列したパネル型に形成しているので、前面側の各平面コンデンサ型デバイス１１ｆは、振動板が同じ平面上にある真横の位置関係に配置される。そのため、前面側のスピーカとして動作させる平面コンデンサ型デバイス１１ｆ（以下、前面側スピーカ１１ｆｓと称する。）から放音する音波の指向性が最も弱い位置に前面側のマイクロフォンとして動作させる平面コンデンサ型デバイス１１ｆ（以下、前面側マイクロフォン１１ｆｍと称する。）が配置されていることになり、前面側マイクロフォン１１ｆｍへの音声の回り込みが最も少なくなる。なお、後面側のスピーカとして動作させる平面コンデンサ型デバイス１１ｒ（以下、後面側スピーカ１１ｒｓと称する。）から前面側に放音された音声は、音響不透過層１８によって遮断されるので前面側スピーカ１１ｆｓの振動板１４を励振することはない。また、後面側スピーカ１１ｒｓとマイクロフォンとして動作させる平面コンデンサ型デバイス１１ｒ（以下、後面側マイクロフォン１１ｒｍと称する。）についても、上記の前面側スピーカ１１ｆｓと前面側マイクロフォン１１ｆｍとの関係と同様である。

図５（Ｂ）において、スピーカとして動作させるパネルユニット１０ａの前面側スピーカ１１ｆｓが前面に放音した正位相の音波（スピーカ音声）は、前面方向に伝搬するとともに、マイクロフォンとして動作させるパネルユニット１０ｂの前面側マイクロフォン１１ｆｍに回り込み音として収音される。一方、スピーカとして動作させるパネルユニット１０ａの後面側スピーカ１１ｒｓが後面に放音した逆位相の音波（スピーカ音声）は、後面方向に伝達されるとともに、マイクロフォンとして動作させるパネルユニット１０ｂの後面側マイクロフォン１１ｒｍに回り込み音として収音される。

パネルユニット１０ａの両面に設けられた前面側スピーカ１１ｆｓ，後面側スピーカ１１ｒｓから放音された逆位相の音波を、音響不透過層１８について対称な位置関係に配置された前面側マイクロフォン１１ｆｍ，後面側マイクロフォン１１ｒｍで収音した場合、これらの信号波形は、逆位相でほぼ打ち消しあう信号波形になっていると言える。波形の対称性を妨げる要因としては、音響装置１の設置場所の前面側と後面側とで空間形状が相違すること程度である。したがって、マイクロフォンとして動作させるパネルユニット１０ｂの前面側マイクロフォン１１ｆｍの出力信号と、後面側マイクロフォン１１ｒｍの出力信号と、を加算合成することにより、パネルユニット１０における回り込み音声をキャンセルすることができる。

一方、この音響装置１は、一般的に、会議室の壁際に設置され、話者（会議出席者）の発言音声は、前面方向からのみ到達して、前面側マイクロフォン１１ｆｍのみが収音する。また、音響不透過層１８があるため後面側マイクロフォン１１ｒｍには、話者の発言音声が伝搬しない。つまり、前面側マイクロフォン１１ｆｍは、話者の発言音声と、正位相のスピーカ音声とを収音し、後面側マイクロフォン１１ｒｍは、逆位相のスピーカ音声のみを収音する。

したがって、前面側マイクロフォン１１ｆｍの出力信号と後面側マイクロフォン１１ｒｍの出力信号を加算合成すれば、両マイクロフォンに互いに逆位相の信号として収音されているスピーカ音声がキャンセルされて、実質的にはスピーカからの音声の回り込みが無かったことになり、話者の発言音声のみが取り出される。

このように、スピーカからの回り込み音がキャンセルされて無くなるため、マイクロフォン→スピーカ→マイクロフォンの信号ループが切断され、ハウリングやエコーが生じることがなくなる。

上記のように前面側と後面側の空間形状の相違などにより、前面側マイクロフォン１１ｆｍに収音されるスピーカ音声と後面側マイクロフォン１１ｒｍに収音されるスピーカ音声の信号レベルや周波数特性に若干の差がある場合がある。この場合でも、スピーカ音声は十分に低レベルに減衰しているため、発振してハウリングを起こしたり会議参加者が気になるほどのエコーが生じることはないが、スピーカ音声が完全にはキャンセルされない。このため、この実施形態の音響装置１では、この残余のスピーカ音声を完全にキャンセルするために、更に、前記のように、出力音質調整部５１、出力ゲイン調整部５２、入力音質調整部５３及び入力ゲイン調整部５４を備えており、これら各部によって前面側で収音した音声と、後面側で収音した音声と、が完全に打ち消しあってキャンセルされるように調整しておく。

図６は、本発明の実施形態に係る遠隔会議システムの概略構成を示すブロック図である。図６には、一例として、２台の音響入出力装置２による最小構成の遠隔会議システム３を示している。

２台の音響入出力装置２によって遠隔会議システム３を構成する場合には、会議室Ａ側に設置した音響入出力装置２（以下、音響入出力装置２ａとも称する。）の信号入力端子４８と、会議室Ｂ側に設置した音響入出力装置２（以下、音響入出力装置２ｂとも称する。）の信号出力端子４９を接続し、会議室Ａ側に設置した音響入出力装置２ａの信号出力端子４９と、会議室Ｂ側に設置した音響入出力装置２ｂの信号入力端子４８を接続する。また、音響入出力装置２ａの制御信号端子５０と、音響入出力装置２ｂの制御信号端子５０と、を接続する。

なお、両音響入出力装置２ａ，２ｂ間の接続には、オーディオケーブル、ローカルエリアネットワーク、電話回線、インターネット、電波通信、赤外線通信など信号の送受信を行うことができるものであれば、どのようなものを使用しても良い。

また、遠隔会議システム３の使用形態に応じて、音響入出力装置２の信号入力端子４８と信号出力端子４９との間を、１本乃至複数のケーブルで接続することで、モノラル音声、ステレオ音声、マルチチャンネル音声のいずれかをやりとりすることができる。

音響入出力装置２では、前記のように、出力音声処理制御部４２の出力ゲイン調整部５２によってスピーカとして使用する平面コンデンサ型デバイス１１の出力ゲインを調整できるが、さらに、スピーカとして使用する平面コンデンサ型デバイス１１の数量を増減させることでも、出力ゲインを調整できる。例えば、主制御部４４は、出力ゲインが小さい場合には、切替制御部４１へ制御信号を出力して、マイクロフォンとして動作するパネルユニット１０（２つの平面コンデンサ型デバイス１１ｆ，１１ｒ）を、スピーカとして動作するように、出力ゲインに応じた数量の音響装置１の動作を切り替えさせる。これにより、音響入出力装置２において、スピーカとして使用するパネルユニット１０の数量が増加するので、音響入出力装置２におけるトータルの出力ゲインを増加させることができる。

一方、主制御部４４は、出力ゲインが大きい場合には、切替制御部４１へ制御信号を出力して、スピーカとして動作するパネルユニット１０をマイクロフォンとして動作するように、出力ゲインに応じた数量の音響装置１の動作を切り替えさせる。これにより、スピーカとして使用するパネルユニット１０の数量が減少するので、音響入出力装置２におけるトータルの出力ゲインを減少させることができる。

また、音響入出力装置２では、前記のように、入力音声処理制御部４３の入力ゲイン調整部５４によってマイクロフォンとして使用する平面コンデンサ型デバイス１１の入力ゲインを調整することができるが、さらに、マイクロフォンとして使用する平面コンデンサ型デバイス１１の数量を増減させて、入力ゲインを調整することもできる。例えば、音響入出力装置２の主制御部４４は、話者の音声のゲインが大きい場合には、切替制御部４１へ制御信号を出力して、マイクロフォンとして動作する音響装置１をスピーカとして動作するように、ゲインに応じた数量の音響装置１の動作を切り替えさせる。これにより、マイクロフォンとして使用する音響装置１の数量が減少するので、音響入出力装置２におけるトータルの入力ゲインを減少させることができる。

一方、音響入出力装置２のマイクロフォンとして動作するパネルユニット１０の平面コンデンサ型デバイス１１ｆで検出した話者の音声のゲインが小さい場合には、主制御部４４は切替制御部４１へ制御信号を出力して、スピーカとして動作するパネルユニット１０をマイクロフォンとして動作するように、ゲインに応じた数量の音響装置１の動作を切り替えさせる。これにより、マイクロフォンとして使用するパネルユニット１０の数量が増加するので、音響入出力装置２におけるトータルの出力ゲインを増加させることができる。

次に、遠隔会議システム３では、話者の音声を検出した音響入出力装置２が、マイクロフォンとして動作させる音響装置１のパネルユニット１０の比率を増加させ、この話者の音声を放音する音響入出力装置２が、スピーカとして動作させる音響装置１のパネルユニット１０の比率を増加させるように動作させることができる。このモードを設定する場合には、スピーカとして動作するパネルユニット１０とマイクロフォンとして動作するパネルユニット１０との比率を操作部４６から予め設定・変更することが可能である。音響入出力装置２の主制御部４４は、このモードが設定されると、他の音響入出力装置２の主制御部４４と情報をやりとりして、他の音響入出力装置２においても、スピーカとして動作するパネルユニット１０とマイクロフォンとして動作するパネルユニット１０との比率を変更するように設定が行われる。いずれかの音響入出力装置２で話者の音声を検出すると、その音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１へ制御信号を出力して、マイクロフォンとして動作するパネルユニット１０の比率を増加させ、他方の音響入出力装置２においては、その音響入出力装置２の主制御部４４が、切替制御部４１へ制御信号を出力して、スピーカとして動作するパネルユニット１０の比率を増加させる。これにより、遠隔会議システム３において、話者側の音響入出力装置２では話者の音声を確実に収音することができ、聴取者側の音響入出力装置２では話者の音声を確実に放音することができる。

また、マイクロフォンとして動作させる各パネルユニット１０の前面側と後面側で収音するので、スピーカとして動作させる各パネルユニット１０の前面側と後面側から放音された互いに逆位相の回り込み音をキャンセルして、一方の平面コンデンサ型デバイス１１ｆで収音した話者の音声のみを増幅して、他の音響入出力装置２へ出力することができる。

図７は、話者検出時におけるマイクロフォン配置の制御例を示す図である。遠隔会議システム３では、音響入出力装置２に対する話者の位置が予め決まっている場合や、音響入出力装置２がマイクロフォンとして動作する音響装置１で話者の音声を検出した場合には、その音声を検出した位置付近の音響装置１をマイクロフォンとして動作するように設定し、その他の音響装置１をスピーカとして動作するように設定することができる。

例えば、遠隔会議において発言するのが話者ａに固定されている場合には、音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１へ制御信号を出力して、図７（Ａ）に示すように、話者ａの位置付近のパネルユニット１０（音響装置１）をマイクロフォンとして動作させ、他のパネルユニット１０をスピーカとして動作させる。

また、遠隔会議において発言者が話者ａに固定されていない場合には、音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１へ制御信号を出力して、マトリックス配列したパネル状のパネルユニット１０（音響装置１）の１段分をすべてマイクロフォンとして動作させる。そして、音響入出力装置２の主制御部４４は、あるタイミングで話者ａが発言を開始したことを前面側マイクロフォン１１ｆｍのいずれかが検出すると、切替制御部４１へ制御信号を出力して、図７（Ａ）に示すように、話者ａの位置付近のパネルユニット１０（図では３列分のパネルユニット１０）をマイクロフォンとして動作させ、それ以外の音響装置１をスピーカとして動作させるように切り替える。

これにより、前面側スピーカ１１ｆｓから前面側マイクロフォン１１ｆｍへの回り込み音と、後面側スピーカ１１ｒｓから後面側マイクロフォン１１ｒｍへの回り込み音と、を加算合成により打ち消して、話者の音声のみを確実に効率良く収音することができる。

次に、遠隔会議システム３では、音響入出力装置２に対する話者の位置が予め決まっている場合や、マイクロフォンとして動作する音響装置１のパネルユニット１０で話者の音声を検出した場合には、その話者の位置情報を設定して、この話者の位置情報に基づいて、マイクロフォンとして動作させる複数のパネルユニット１０が列状の配置となるように設定する。そして、収音の指向性が話者の方向となるように、各音響装置１の収音タイミングを調整して各音響装置１の出力した音声を合成するマイクロフォンアレイを形成することで、収音の指向性を制御することができる。

例えば、遠隔会議において発言するのが話者ａに固定されている場合には、音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１へ制御信号を出力して、図７（Ｂ）に示すように話者ａの位置情報に基づいて、マイクロフォンとして動作させるパネルユニット１０が列状の配列となるように設定する。また、主制御部４４は、入力音声処理制御部４３へ制御信号を出力して、収音の指向性が話者ａの方向となるように、各音響装置１の収音タイミングを個別に順次ずらして、各音響装置１の収音した信号を合成するように動作させる。さらに、主制御部４４は、切替制御部４１及び出力音声処理制御部４２へ制御信号を出力して、残りの音響装置１を通常のスピーカとして動作させる。

また、遠隔会議において発言するのが話者ａに固定されていない場合には、音響入出力装置２の主制御部４４は、遠隔会議中にあるタイミングで話者ａが発言を開始したことをマイクロフォンとして動作する音響装置１で検出すると、切替制御部４１へ制御信号を出力して、話者ａの音声を検出したパネルユニット１０の位置情報などに基づいて、マイクロフォンとして動作させるパネルユニット１０が列状の配列となるように設定する。主制御部４４は、収音の指向性が話者ａの方向となるように、各音響装置１の収音タイミングを個別に変更して各音響装置１の収音した信号を合成するように、入力音声処理制御部４３へ制御信号を出力する。また、主制御部４４は、残りの音響装置１が通常のスピーカとして動作するように、入力音声処理制御部４３へ制御信号を出力する。

これにより、マイクロフォンとして動作させたパネルユニット１０によって、話者ａの方向に収音の指向性が設定されたマイクロフォンアレイを構成することができ、話者ａの音声のみを確実に収音することができ、また、他のスピーカとして動作させた音響装置１によって、別の会議室に設置した音響入出力装置２によって収音した音声を放音することができる。さらに、前面側スピーカ１１ｆｓから前面側マイクロフォン１１ｆｍへの回り込み音と、後面側スピーカ１１ｒｓから後面側マイクロフォン１１ｒｍへの回り込み音と、を加算合成により打ち消して、話者の音声のみを確実に効率良く収音することができる。

ここで、音響入出力装置２においてパネルユニット１０（音響装置１）によりマイクロフォンアレイを形成した場合には、各音響装置１と話者との距離に応じて音声の検出タイミングを遅らせることで、収音の指向性を制御できる。

なお、図７（Ａ），（Ｂ）に基づいて説明した動作を音響入出力装置２に設定した場合には、話者の音声を検出中であっても一定のタイミングで、スピーカとして動作する音響装置１をマイクロフォンとして一定期間毎に切り替えて動作させるか、１段分の音響装置１は常にマイクロフォンとして動作するように設定すると良い。これにより、他の会議出席者が話者として発言を開始した場合にも、速やかにその話者の位置付近の音響装置１をマイクロフォンとして動作するように設定したり、マイクロフォンアレイの配列を変更して他の話者の音声を収音することができる。

図８は、聴取者の位置検出によるスピーカ配列制御例を示す図である。遠隔会議システム３において、音響入出力装置２に対する聴取者の位置が予め決まっている場合や、人感センサ４５で聴取者の位置を検出した場合には、その聴取者位置を設定することで、聴取者位置が設定された位置付近のパネルユニット１０（音響装置１）をスピーカとして動作するように設定し、その他のパネルユニット１０をマイクロフォンとして動作するように設定することができる。

例えば、図８（Ａ）に示すように、音響入出力装置２の主制御部４４は、会議室Ａにおいて聴取者の位置が固定されている場合には、切替制御部４１へ制御信号を出力して、各聴取者の位置付近のパネルユニット１０をスピーカとして動作させ、他のパネルユニット１０をマイクロフォンとして動作させる。

また、会議室Ａにおいて、音響入出力装置２の主制御部４４が、図８（Ａ）に示すように位置している聴取者Ａ〜Ｄを、あるタイミングで人感センサ４５により検出した場合には、切替制御部４１へ制御信号を出力して、聴取者の位置付近のパネルユニット１０をスピーカとして動作するように設定し、それ以外の他のパネルユニット１０をマイクロフォンとして動作するように設定する。

これにより、各聴取者の正面のスピーカ（スピーカとして動作するパネルユニット１０）から音声が放音されるので、各聴取者は別の会議室で発言している話者の音声を確実に聞き取ることができる。

次に、遠隔会議システム３において、音響入出力装置２に対する聴取者の位置が予め決まっている場合や、人感センサ４５で聴取者の位置を検出した場合には、聴取者位置に基づいて、スピーカとして動作させる複数のパネルユニット１０（音響装置１）が列状の配置となるように設定して、放音の指向性が聴取者の方向となるように、各音響装置１の放音タイミングを調整したスピーカアレイを形成することで、放音の指向性を制御することができる。

例えば、図８（Ｂ）に示すように、会議室Ａにおける聴取者の位置が固定されている場合には、音響入出力装置２の主制御部４４は、各聴取者（聴取者Ａ〜Ｄ）の位置情報に基づいて、切替制御部４１へ制御信号を出力して、スピーカとして動作させる複数のパネルユニット１０が列状の配列となるように設定する。また、主制御部４４は、出力音声処理制御部４２へ制御信号を出力して、放音の指向性が聴取者Ａ〜Ｄの方向となるように、各音響装置１の放音タイミングを個別に順次ずらして、各パネルユニット１０から放音させる。さらに、主制御部４４は、切替制御部４１及び入力音声処理制御部４３へ制御信号を出力して、残りのパネルユニット１０を通常のマイクロフォンとして動作させる。

また、音響入出力装置２の主制御部４４は、あるタイミングで人感センサ４５で聴取者Ａ〜Ｄを検出すると、聴取者Ａ〜Ｄの位置情報に基づいて、切替制御部４１へ制御信号を出力して複数のパネルユニット１０をスピーカとして動作させて、適切な配列のスピーカアレイを形成して、聴取者Ａ〜Ｄの方向に別の音響入出力装置２からの音声を放音させる。

これにより、スピーカとして動作させたパネルユニット１０によって、聴取者Ａ〜Ｄの方向に放音の指向性が設定されたスピーカアレイを構成することができ、聴取者Ａ〜Ｄの方向に確実に放音することができ、また、マイクロフォンとして動作させた他のパネルユニット１０によって、別の会議室に設置した音響入出力装置２を利用する話者の音声を確実に収音することができる。さらに、前面側スピーカ１１ｆｓから前面側マイクロフォン１１ｆｍへの回り込み音と、後面側スピーカ１１ｒｓから後面側マイクロフォン１１ｒｍへの回り込み音と、を加算合成により打ち消して、話者の音声のみを確実に効率良く収音することができる。

ここで、音響入出力装置２において音響装置１によりスピーカアレイを形成した場合には、各音響装置１と話者との距離に応じて音声の出力タイミングを調整することで、放音の指向性を制御できる。

以上の説明では、遠隔会議システム３を通常の会議モードで使用する場合の設定について説明したが、遠隔会議システム３では、音響入出力装置２の使用形態に応じて異なる使用モードを設定して、音響入出力装置２の各音響装置１の動作を切り替えることができる。

例えば、遠隔会議システム３において共有視聴モードを設定して、ＣＤプレイヤやコンピュータ（ＰＣ）などの音声出力機器の出力を各音響入出力装置２の入力端子に接続することで、音声出力機器から出力されるモノラル音声またはステレオ音声（外部入力音声）を、各音響入出力装置２で一斉に聞くことができる。共有視聴モードが設定された場合には、各音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１を制御して、各音響装置１をすべてスピーカとして動作させる。したがって、音響入出力装置２は全音響装置１から外部入力音声を出力するので、各聴取者は、迫力のある音声を聴取することができる。

また、遠隔会議システム３において講演モードを設定することで、講演用の収音・拡声装置として使用することができる。すなわち、この講演モードが設定されると、話者（講演者）側の音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１を制御して、各音響装置１をすべてマイクロフォンとして動作するように設定する。また、聴取者側の音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１を制御して、各音響装置１をすべてスピーカとして動作するように設定する。そして、話者側の音響入出力装置２で収音したモノラル音声またはステレオ音声を、聴取者側の音響入出力装置２から放音するように設定する。したがって、話者側では、講演の聴取者側の音声を聞くためのスピーカが設けられないので、話者は講演に集中することができ、また話者の音声を確実に収音することができる。また聴取者側の音響入出力装置２は、すべての音響装置１がスピーカとして動作するので、聴取者は、適切な音量で臨場感のある音声を聴取することができる。

また、遠隔会議システム３においてコンサートモードを設定することで、演奏者と観客とが別々のホールに居る場合のＰＡシステムとして用いることができる。このモードを設定する場合には、演奏者側に設置した音響入出力装置２において音声を収音した音響装置１と、観客側に設置した音響入出力装置２において音声を放音する音響装置１と、が対応した位置となるように、各音響装置１につながる信号入力端子４８と、各音響装置１につながる信号出力端子４９と、を接続する。

ユーザが操作部４６を操作して、このコンサートモードを設定すると、演奏者側の音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１を制御して、音響装置１がすべてマルチチャンネルマイクロフォンとして動作するように設定する。また、観客側の音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１を制御して、音響装置１がすべてマルチチャンネルスピーカとして動作するように設定する。したがって、一方の音響入出力装置２における複数のマイクロフォンによって収音された臨場感にあふれたマルチチャンネル音声が、そのまま、他方の音響入出力装置２における複数のスピーカからマルチチャンネル音声として放音されるので、観客は高臨場感の音声を楽しむことができる。例えば、ある位置にいる演奏者の音声を一方の音響入出力装置２で収音されると、他方の音響入出力装置２では、演奏者の音声を収音した位置に対応した位置のスピーカで、その演奏者の音声が再生される。

なお、このコンサートモードを設定する場合には、遠隔会議システム３において、各音響入出力装置２の音響装置１が１対１で音声を入出力するように結線しておく必要がある。

また、遠隔会議システム（テレビ会議システム）３は、２台の音響入出力装置２を１対１で接続する形態に限定されない。３台以上の音響入出力装置２をスター型または対角線型に接続した構成にしても良い。各音響入出力装置間の音声信号の伝送方式は任意である。複数の伝送方式が混在することも自由である。

例えば、遠隔会議システム３において、３方向通信モードを設定することで、３カ所の会議室に音響入出力装置２を設置して３方向通信を行う場合に、各音響入出力装置２の主制御部４４は、切替制御部４１を制御して、パネル状に形成した平面コンデンサ型デバイス１１の右半分は一方の会議室との音声のやりとりに使用し、左半分を他方の会議室との音声のやりとりに使用するように設定する。これにより、３カ所の会議室で遠隔会議を行う場合に、どちらの会議室の話者が発言しているかを、容易に判別することができ、遠隔会議をスムーズに進めることができる。

遠隔会議システム３では、いずれかの音響入出力装置２において上記のような使用モードが操作部４６で選択されると、その音響入出力装置２の主制御部４４は、選択された使用モードにおけるマイクロフォンとスピーカの配置パターンを記憶部４７から読み出す。そして、切替制御部４１、出力音声処理制御部４２、及び入力音声処理制御部４３に制御信号を出力して、記憶部４７から読み出した配置パターンに基づいて各平面コンデンサ型デバイス１１がマイクロフォンまたはスピーカとして動作するように設定する。また、主制御部４４は、遠隔会議システム３を構成する他の音響入出力装置２の主制御部４４へ、この配置パターンの情報を通知する。

ここで、前記のように、各音響入出力装置２の記憶部４７には、平面コンデンサ型デバイス１１をマイクロフォンとして動作させる配置パターン、及び平面コンデンサ型デバイス１１をスピーカとして動作させる配置パターンが予め格納されている。また、上記の講演モードのように、話者側の音響入出力装置２と聴取者側の音響入出力装置２とでは、平面コンデンサ型デバイス１１の配置パターンが異なるので、記憶部４７には、通知された配置パターンに対応する呼応配置パターンも予め格納されている。

したがって、他の音響入出力装置２の主制御部４４は、配置パターン情報の通知を受けると、この配置パターン情報に対応する呼応配置パターンを記憶部４７から読み出す。そして、切替制御部４１、出力音声処理制御部４２、及び入力音声処理制御部４３に制御信号を出力して、記憶部４７から読み出した呼応配置パターンに基づいて各平面コンデンサ型デバイス１１がマイクロフォンまたはスピーカとして動作するように設定する。

以上の説明では、音響入出力装置２のパネルユニット１０の前面側スピーカ１１ｆｓから正位相の音波（スピーカ音声）を出力し、後面側スピーカ１１ｒｓから逆位相の音波（スピーカ音声）を出力し、前面側マイクロフォン１１ｆｍで収音した音声の信号と、後面側マイクロフォン１１ｒｍで収音した音声の信号とを加算合成することで、回り込み音を打ち消すように構成したが、本発明は、この構成に限るものではなく、以下のような構成であっても良い。

例えば、音響入出力装置２のパネルユニット１０の前面側スピーカ１１ｆｓから正位相の音波（スピーカ音声）を出力し、後面側スピーカ１１ｒｓからも正位相の音波（スピーカ音声）を出力する。また、前面側マイクロフォン１１ｆｍで収音した音声の信号と、後面側マイクロフォン１１ｒｍで収音した音声と逆位相の信号とを加算合成するように構成する。このような構成であっても、回り込み音を打ち消して、話者の音声のみを出力することができる。

具体的には、図９に示すように接続する。図９は、音響装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図９に示す音響装置１ｂは、図３に示した音響装置１と各部の接続以外は同一であるため、図３と同じ符号を使用し、また各部の詳細説明を省略する。

音響入出力装置２に、上記の動作を行わせるためには、図９に示すように、切替器３９の双投形のスイッチ３２〜３７を各部と接続する。すなわち、スイッチ３２は、第１端子３２ａをパワーアンプ２１の非反転電圧増幅器２１Ｐの出力側に、第２端子３２ｂを差動増幅器２３の非反転入力端子に、共通端子３２ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｆの固定電極１２ｆに、それぞれ接続する。スイッチ３３は、第１端子３３ａをバイアス電源２２に、第２端子３３ｂをバイアス電源２４に、共通端子３３ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｆの振動板１４ｆに、それぞれ接続する。スイッチ３４は、第１端子３４ａをパワーアンプ２１の反転電圧増幅器２１Ｎの出力端子に、第２端子３４ｂを差動増幅器２３の反転入力端子に、共通端子３４ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｆの固定電極１３ｆに、それぞれ接続する。

スイッチ３５は、第１端子３５ａをパワーアンプ２１の反転電圧増幅器２１Ｎの出力側に、第２端子３５ｂを差動増幅器２３の非反転入力端子に、共通端子３５ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｒの固定電極１２ｒに、それぞれ接続する。スイッチ３６は、第１端子３６ａをバイアス電源２２に、第２端子３６ｂをバイアス電源２４に、共通端子３６ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｒの振動板１４ｒに、それぞれ接続する。スイッチ３７は、第１端子３７ａをパワーアンプ２１の非反転電圧増幅器２１Ｐの出力端子に、第２端子３７ｂを差動増幅器２３の反転入力端子に、共通端子３７ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｒの固定電極１３ｒに、それぞれ接続する。

なお、差動増幅器２３の反転入力端子及び非反転入力端子の間には、放射ノイズなどの影響を抑制するために、図示しない抵抗を接続している。

このように、各部を接続した複数の音響装置１ｂによって音響入出力装置２を構成することで、図５（Ｂ）に示したように、回り込み音が発生しても、キャンセルすることができる。

すなわち、前面側スピーカ１１ｆｓから放音された正位相のスピーカ音声は前面側マイクロフォン１１ｆｍに回り込んで収音され、後面側スピーカ１１ｒｓから放音された正位相のスピーカ音声は後面側マイクロフォン１１ｒｍに回り込んで収音される。そして、前面側マイクロフォン１１ｆｍから出力された正位相の音声信号と、後面側マイクロフォン１１ｒｍから出力された逆位相の音声信号と、が差動増幅器２３で加算合成されることによって、回り込み音がキャンセルされ、話者の音声のみを出力することができる。

また、音響入出力装置２のパネルユニット１０の前面側スピーカ１１ｆｓから正位相の音波（スピーカ音声）を出力し、後面側スピーカ１１ｒｓからも正位相の音波（スピーカ音声）を出力する。また、前面側マイクロフォン１１ｆｍでは収音した音声の信号と、後面側マイクロフォン１１ｒｍで収音した音声の信号とを減算合成するように構成する。このような構成であっても、回り込み音を打ち消して、話者の音声のみを出力することができる。

具体的には、図１０に示すように接続する。図１０は、音響装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図１０に示す音響装置１ｃは、図３に示した音響装置１に対して、差動増幅器２３Ｐ，２３Ｎを追加し、各部の接続を変更した以外は同一であるため、図３と同じ符号を使用し、また各部の詳細説明を省略する。

音響入出力装置２に、上記の動作を行わせるためには、図１０に示すように、差動増幅器２３Ｐ，２３Ｎを追加し、切替器３９の双投形のスイッチ３２〜３７を各部と接続する。すなわち、スイッチ３２は、第１端子３２ａをパワーアンプ２１の非反転電圧増幅器２１Ｐの出力側に、第２端子３２ｂを差動増幅器２３Ｐの非反転入力端子に、共通端子３２ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｆの固定電極１２ｆに、それぞれ接続する。スイッチ３３は、第１端子３３ａをバイアス電源２２に、第２端子３３ｂをバイアス電源２４に、共通端子３３ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｆの振動板１４ｆに、それぞれ接続する。スイッチ３４は、第１端子３４ａをパワーアンプ２１の反転電圧増幅器２１Ｎの出力端子に、第２端子３４ｂを差動増幅器２３Ｎの非反転入力端子に、共通端子３４ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｆの固定電極１３ｆに、それぞれ接続する。

スイッチ３５は、第１端子３５ａをパワーアンプ２１の反転電圧増幅器２１Ｎの出力側に、第２端子３５ｂを差動増幅器２３Ｎの反転入力端子に、共通端子３５ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｒの固定電極１２ｒに、それぞれ接続する。スイッチ３６は、第１端子３６ａをバイアス電源２２に、第２端子３６ｂをバイアス電源２４に、共通端子３６ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｒの振動板１４ｒに、それぞれ接続する。スイッチ３７は、第１端子３７ａをパワーアンプ２１の非反転電圧増幅器２１Ｐの出力端子に、第２端子３７ｂを差動増幅器２３Ｐの反転入力端子に、共通端子３７ｃを平面コンデンサ型デバイス１１ｒの固定電極１３ｒに、それぞれ接続する。また、差動増幅器２３Ｐの出力端子を差動増幅器２３の非反転入力端子に接続し、差動増幅器２３Ｎの出力端子を差動増幅器２３の反転入力端子に接続する。

なお、差動増幅器２３Ｐ，２３Ｎの反転入力端子及び非反転入力端子の間には、放射ノイズなどの影響を抑制するために、図示しない抵抗を接続している。

すなわち、前面側スピーカ１１ｆｓから放音された正位相のスピーカ音声は前面側マイクロフォン１１ｆｍに回り込んで収音され、後面側スピーカ１１ｒｓから放音された正位相のスピーカ音声は後面側マイクロフォン１１ｒｍに回り込んで収音される。そして、前面側マイクロフォン１１ｆｍから出力された正位相の音声信号と、後面側マイクロフォン１１ｒｍから出力された正位相の音声信号と、が差動増幅器２３Ｐ，２３Ｎ，２３で減算合成されることによって、回り込み音がキャンセルされる。

なお、音響装置１，１ｂ，１ｃを混在させた場合には、ある音響装置の２つの平面コンデンサ型デバイスをスピーカとして動作させて放音させた音声を、別の音響装置のマイクロフォンとして動作する２つの平面コンデンサ型デバイスで収音しても、収音した両信号を打ち消すように合成できない。したがって、音響入出力装置２は、音響装置１，１ｂ，１ｃのいずれかのみを複数備えた構成とする必要がある。

以上のように、遠隔会議システム３では、話者や聴取者の位置に応じてマイクロフォンやスピーカが最適な配置となるように、平面コンデンサ型デバイス１１がマイクロフォンまたはスピーカとして動作するように設定され、また、話者の発言音声を収音するマイクロフォンにスピーカから放音された音声が回り込んでも、キャンセルすることができる構成を備えているので、ハウリングやエコーが発生することがない。また、遠隔会議システム３では、操作部４６で設定された使用モードに応じて、各音響入出力装置２に予め設定されたマイクロフォンとスピーカの配置パターン、またはこの配置パターンに対応する呼応配置パターンが設定される。したがって、本発明では、会議室の設定作業が非常に簡単で、会議に出席している話者や聴取者の位置に応じて容易にマイクロフォンやスピーカの数量を変更することができ、使用状況に応じて音声の収音や放音を適正な状態に設定できる遠隔会議システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る音響装置を構成するコンデンサ型デバイスの概略構成を示す断面図である。コンデンサ型デバイスをスピーカとして使用する場合、及びマイクロフォンとして使用する場合の概略構成を示すブロック図である。音響装置の概略構成を示すブロック図である。音響入出力装置の概略構成を示したブロック図である。音響入出力装置の正面図及び上面図である。本発明の実施形態に係る遠隔会議システムの概略構成を示すブロック図である。話者検出時におけるマイクロフォン配置の制御例を示す図である。聴取者の位置検出によるスピーカ配列制御例を示す図である。図３とは、別の音響装置の概略構成を示すブロック図である。図３，図９とは別の音響装置の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１−音響装置２，２ａ，２ｂ−音響入出力装置３−遠隔会議システム
１０−パネルユニット１１，１５−平面コンデンサ型デバイス
１２，１３，１６，１２ｆ，１３ｆ，１２ｒ，１３ｒ−固定電極
１４，１７，１４ｆ，１４ｒ−振動板１８−音響不透過層
２０，２６−入力端子２１，２７−増幅器（パワーアンプ）
２１Ｎ−反転電圧増幅器２１Ｐ，２７Ｐ−非反転電圧増幅器
２２，２４，２８，３０−バイアス電源２３，２９−差動増幅器
２５，３１−出力端子３９−切替器３２〜３７−スイッチ
４１−切替制御部４２−出力音声処理制御部４３−入力音声処理制御部
４４−主制御部４５−人感センサ４６−操作部

Claims

平板状の固定電極と平板状の振動板とを対向配置した２つの平面コンデンサ型デバイスと、
対向配置された前記２つの平面コンデンサ型デバイスの間に設けられ、音波を遮断する音響不透過層と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの固定電極に接続され、入力信号を増幅してその信号に応じた電圧を一方の前記平面コンデンサ型デバイスの固定電極に印加し、入力信号と逆位相の信号を増幅してその信号に応じた電圧を他方の前記平面コンデンサ型デバイスの固定電極に印加して、前記各振動板を振動させる放音信号増幅手段と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの各固定電極に接続され、前記各振動板の振動により前記各固定電極の静電容量が変化して発生する各信号電圧を合成し、その信号を増幅して出力する収音信号合成手段と、
前記切替スイッチを含み、この切替スイッチを切り替えて、前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、前記放音信号増幅手段から印加された入力信号電圧に応じた前記振動板の振動により、互いに逆位相の音波を放音するスピーカとして動作させるか、
または前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、外部から伝搬した音波を収音してこの音波に応じた前記振動板の振動により発生する信号電圧を前記収音信号合成手段へ印加するマイクロフォンとして動作させる接続切替手段と、
を備えた音響装置。
平板状の固定電極と平板状の振動板とを対向配置した２つの平面コンデンサ型デバイスと、
対向配置された前記２つの平面コンデンサ型デバイスの間に設けられ、音波を遮断する音響不透過層と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの固定電極に接続され、入力信号を増幅してその信号に応じた電圧を前記各固定電極に印加して、前記各振動版を振動させる放音信号増幅手段と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの各固定電極に接続され、前記各振動板の振動により前記各固定電極の静電容量が変化して発生する各信号電圧を合成して出力する収音信号合成手段と、
前記切替スイッチを含み、この切替スイッチを切り替えて、前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、前記放音信号増幅手段から印加された入力信号電圧に応じた前記振動板の振動により、互いに同位相の音波を放音するスピーカとして動作させるか、
または前記２つの平面コンデンサ型デバイスの一方を、外部から伝搬した音波を収音してこの音波に応じた前記振動板の振動により発生する信号電圧を前記収音信号合成手段へ印加するマイクロフォンとして動作させ、前記２つの平面コンデンサ型デバイスの他方を、外部から伝搬した音波を収音してこの音波と逆位相の音波に応じた前記振動板の振動により発生する信号電圧を前記収音信号合成手段へ印加するマイクロフォンとして動作させる接続切替手段と、
を備えた音響装置。
平板状の固定電極と平板状の振動板とを対向配置した２つの平面コンデンサ型デバイスと、
対向配置された前記２つの平面コンデンサ型デバイスの間に設けられ、音波を遮断する音響不透過層と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの固定電極に接続され、入力信号を増幅してその信号に応じた電圧を前記各固定電極に印加して前記各振動板を振動させる放音信号増幅手段と、
切替スイッチを介して前記２つの平面コンデンサ型デバイスの各固定電極に接続され、前記各振動板の振動により前記各固定電極の静電容量が変化して発生する各信号電圧の差信号を出力する収音信号合成手段と、
前記切替スイッチを含み、この切替スイッチを切り替えて、前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、前記放音信号増幅手段から印加された入力信号電圧に応じた前記振動板の振動により、互いに同位相の音波を放音するスピーカとして動作させるか、
または前記２つの平面コンデンサ型デバイスを、外部から伝搬した音波を収音してこの音波に応じた前記振動板の振動により発生する信号電圧を前記収音信号合成手段へ印加するマイクロフォンとして動作させる接続切替手段と、
を備えた音響装置。
前記接続切替手段が前記平面コンデンサ型デバイスをマイクロフォンとして動作させた場合と、前記平面コンデンサ型デバイスをスピーカとして動作させた場合と、で異なるバイアス電圧を前記振動板に印加するバイアス手段を備えた請求項１乃至３のいずれかに記載の音響装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の音響装置のみを複数設けて、各音響装置の平面コンデンサ型デバイスをパネル状に配置し、
各音響装置の対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスを共にマイクロフォンまたはスピーカとして動作させるべく、前記各音響装置の接続切替手段へ個別に制御信号を出力する制御手段と、を備えた音響入出力装置。
前記制御手段は、マイクロフォンとして動作させた前記平面コンデンサ型デバイスで話者の音声を検出すると、この音声の大きさまたは音声の検出位置に応じて、マイクロフォンとして動作させる前記対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更する請求項５に記載の音響入出力装置。
前記制御手段は、マイクロフォンとして動作させる前記対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更して列状に配置し、前記各平面コンデンサ型デバイスが収音した信号を順次タイミングをずらして合成する請求項５または６に記載の音響入出力装置。
聴取者の位置を検出する人感センサを複数備え、
前記制御手段は、前記人感センサで検出した聴取者の人数及び検出位置に応じて、スピーカとして動作させる前記対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更する請求項５乃至７のいずれかに記載の音響入出力装置。
前記制御手段は、前記人感センサで検出した聴取者の位置情報、または予め設定された聴取者の位置情報に基づいて、スピーカとして動作させる前記対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの数量及び配置を変更して列状に配置し、前記各平面コンデンサ型デバイスの放音タイミングを変更する請求項８に記載の音響入出力装置。
請求項５乃至９のいずれかに記載の音響入出力装置を、異なる空間にそれぞれ設置し、各音響入出力装置における前記収音信号合成手段の出力信号を、他の音響装置の前記放音信号増幅手段の入力信号として入力するように接続して成ることを特徴とする遠隔会議システム。
前記各音響入出力装置は、前記パネル状に配置された複数の平面コンデンサ型デバイスにおいて、マイクロフォンとして動作させる対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイス及びスピーカとして動作させる対向配置された２つの平面コンデンサ型デバイスの配置パターン、及び他の音響入出力装置の配置パターンに対応づけられた呼応パターンを１つまたは複数記憶するパターン記憶手段と、
前記配置パターンを選択するパターン選択手段と、を備え、
前記制御手段は、パターン選択手段で配置パターンが選択されると、他の音響入出力装置の制御手段へこの配置パターンを通知するとともに、選択された配置パターンに各平面コンデンサ型デバイスを設定し、
他の音響入出力装置の制御手段から配置パターンの通知を受けると、この配置パターンに対応づけられた呼応パターンに各平面コンデンサ型デバイスを設定する請求項１０に記載の遠隔会議システム。