JP2006270876A - 音声入出力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スピーカアレイの指向性制御パラメータを容易に設定する。
【解決手段】マイクロフォンアレイ(M1〜M7)と、スピーカアレイ(SP1〜SP7)と、マイクロフォンアレイにより検出した発話者の方向に関する情報(t)に基づいてスピーカアレイの指向性制御パラメータ(D)を決定するパラメータ決定手段(2、4)と、指向性制御パラメータに基づき前記スピーカアレイの指向性を前記発話者の方向に向ける制御手段(5)とから構成した。また、マイクロフォン(M1〜M7)とスピーカ(SP1〜SP7)とを空間的に同期させて配列した。
【選択図】 図2
【解決手段】マイクロフォンアレイ(M1〜M7)と、スピーカアレイ(SP1〜SP7)と、マイクロフォンアレイにより検出した発話者の方向に関する情報(t)に基づいてスピーカアレイの指向性制御パラメータ(D)を決定するパラメータ決定手段(2、4)と、指向性制御パラメータに基づき前記スピーカアレイの指向性を前記発話者の方向に向ける制御手段(5)とから構成した。また、マイクロフォン(M1〜M7)とスピーカ(SP1〜SP7)とを空間的に同期させて配列した。
【選択図】 図2
Description
本発明は、音声入出力装置に関する。より詳しくは、マイクロフォンアレイにより発話者の位置を推定する音声入出力装置に関する。
従来より、複数のマイクロフォンを用いて発話者の位置を推定し、その推定結果に基づいてスピーカの出力を制御する技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、複数のマイクロフォンを用いて話者までの距離を求め、その距離に応じて適切な音声認識エンジンやスピーカを選択することが記載されている。また、特許文献2には、マイクロフォンアレイを用いて発話者の位置を推定し、それに応じて複数のスピーカによって形成される音場をその発話者にとって最適なものとする仮想現実実現システムが開示されている。
例えば、特許文献1には、複数のマイクロフォンを用いて話者までの距離を求め、その距離に応じて適切な音声認識エンジンやスピーカを選択することが記載されている。また、特許文献2には、マイクロフォンアレイを用いて発話者の位置を推定し、それに応じて複数のスピーカによって形成される音場をその発話者にとって最適なものとする仮想現実実現システムが開示されている。
一方、電話機のハンドセットや携帯電話機等の通信端末装置に手を触れることなく通話を行う、いわゆる「ハンズフリー通話」に対する需要が高まっている。例えば、上述した特許文献1に記載された音声入出力装置は、ハンズフリー通話を実現するための装置の1つである。より使い勝手の良いハンズフリー通話システムを実現するには、スピーカ出力に指向性を持たせ、かつ発話者の位置に応じてその指向性を制御することが考えられる。
しかしながら、従来の音声入出力装置においては、発話者の方向とスピーカ出力の指向性とを関連づけるという発想はなかった。例えば、特許文献1に記載された音声入出力装置は、マイクロフォンと話者との距離に応じてスピーカを選択するものはあっても、発話者の方向を考慮するものではない。したがって、特許文献1記載の技術によっては、スピーカ出力に指向性を持たせることはできない。また、特許文献2に記載された技術は、発話者の位置において仮想現実における最適な音場を実現するための技術であって、スピーカ出力の指向性を視野に入れたものではない。そのため、音声入出力装置において発話者の方向にスピーカ出力の指向性を制御することにこの技術を応用することはできない。
そこで、本発明にかかる音声入出力装置は、配列された複数のマイクロフォンからなるマイクロフォンアレイと、配列された複数のスピーカからなるスピーカアレイと、このマイクロフォンアレイにより検出した発話者の方向に関する情報に基づいて前記スピーカアレイの指向性を前記発話者の方向に向ける指向性制御手段とを備えたことを特徴とする。
具体的には、マイクロフォンアレイと、スピーカアレイと、前記マイクロフォンアレイにより検出した発話者の方向に関する情報に基づいて前記スピーカアレイの指向性制御パラメータを決定するパラメータ決定手段と、指向性制御パラメータに基づき前記スピーカアレイの指向性を前記発話者の方向に向ける制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明において、前記パラメータ決定手段は、前記発話者の方向に関する情報として、前記複数のマイクロフォンからそれぞれ出力される複数の信号のうち少なくとも2つの信号間の位相差に基づいて前記スピーカアレイの指向性制御パラメータを決定するようにしてもよいが、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンの配列とスピーカアレイを構成する複数のスピーカの配列とを空間的に同期させれば、前記指向性制御パラメータ決定手段は、前記発話者の方向に関する情報として、前記複数のスピーカのそれぞれに対応するマイクロフォンから出力される複数の信号の相対的な時間差を検出するとともに、それらの時間差を前記指向性制御パラメータとし、前記制御手段は、前記時間差を相殺する遅延時間を、前記マイクロフォンに対応する各スピーカに入力される信号にそれぞれ付加するようにしてもよい。
また、本発明においては、前記マイクロフォンアレイを構成する前記複数のマイクロフォンから出力される複数の信号にそれぞれ遅延を付加する遅延手段と、それぞれ遅延を付加された前記複数の信号の総和をとる加算手段とを備え、前記遅延手段により付加される遅延量は、前記複数のスピーカのそれぞれに対応するマイクロフォンから出力される複数の信号の相対的な時間差を相殺するようにしてもよい。
本発明によれば、発話者の位置に応じてスピーカ出力の指向性を制御することができる。
また、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンの配列とスピーカアレイを構成する複数のスピーカの配列とを空間的に同期させることにより、複数のスピーカのそれぞれに対応するマイクロフォンから出力される複数の信号の相対的な時間差をそのままスピーカアレイの指向性制御パラメータとすることができるので、複雑な演算を行わなくても、発話者の位置に応じてスピーカ出力の指向性を制御することができる。
さらに、マイクロフォンアレイの出力に対して遅延加算を行うことにより、マイクロフォンアレイの指向性を高め、周囲の雑音を拾いにくくすることが可能となる。
また、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンの配列とスピーカアレイを構成する複数のスピーカの配列とを空間的に同期させることにより、複数のスピーカのそれぞれに対応するマイクロフォンから出力される複数の信号の相対的な時間差をそのままスピーカアレイの指向性制御パラメータとすることができるので、複雑な演算を行わなくても、発話者の位置に応じてスピーカ出力の指向性を制御することができる。
さらに、マイクロフォンアレイの出力に対して遅延加算を行うことにより、マイクロフォンアレイの指向性を高め、周囲の雑音を拾いにくくすることが可能となる。
[第1の実施の形態]
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる音声入出力装置の正面図、図2は、その音声入出力装置の構成を説明する図である。
図1に示すように、複数のマイクロフォンM1〜M7とスピーカSP1〜SP7とが同一の筐体のフロントパネル10内において水平方向に互いに平行に配列されて、それぞれマイクロフォンアレイとスピーカアレイを構成している。本実施の形態においては、マイクロフォンM1〜M7の数とスピーカSP1〜SP7の数とは同数で、ともに同一のピッチで、水平方向において同一の位置に配列されている。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる音声入出力装置の正面図、図2は、その音声入出力装置の構成を説明する図である。
図1に示すように、複数のマイクロフォンM1〜M7とスピーカSP1〜SP7とが同一の筐体のフロントパネル10内において水平方向に互いに平行に配列されて、それぞれマイクロフォンアレイとスピーカアレイを構成している。本実施の形態においては、マイクロフォンM1〜M7の数とスピーカSP1〜SP7の数とは同数で、ともに同一のピッチで、水平方向において同一の位置に配列されている。
次に図2を参照すると、この音声入出力装置は、大きく分けてマイクロフォンアレイによる音声入力系と、スピーカアレイによる音声出力系と、音声入出力制御部3と、システム制御部4とに分けることができる。
音声入力系は、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンM1〜M7と、各マイクロフォンM1〜M7から出力される信号を増幅するアンプ1−1〜1−7と、これらの信号から発話者の位置、特に方向を検出するマイクロフォンアレイ信号検出部2とから構成される。
音声入力系は、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンM1〜M7と、各マイクロフォンM1〜M7から出力される信号を増幅するアンプ1−1〜1−7と、これらの信号から発話者の位置、特に方向を検出するマイクロフォンアレイ信号検出部2とから構成される。
このマイクロフォンアレイ信号検出部2は、各マイクロフォンM1〜M7の信号にそれぞれ遅延を付加する遅延回路2−1〜2−7と、これらの遅延回路の出力を加算する加算回路2−8とを含み、各マイクロフォンM1〜M7からそれぞれ出力される信号間の位相差、すなわち、相対的な時間差t1〜t7を検出して、これを発話者の方向に関する情報としてシステム制御部4に出力するとともに、各遅延回路2−1〜2−7によって各マイクロフォンM1〜M7からの信号にそれぞれ時間差t1〜t7に相当する遅延量d1〜d7を与えることによって、時間差t1〜t7を相殺し、これらの信号を加算回路2−8によって加算することによって、マイクロフォンアレイの指向性を発話者の方向に向けることもできる。このような遅延加算処理によって得られた信号Sinは、音声入出力制御部3に入力される。
一方、音声出力系は、スピーカアレイを構成する複数のスピーカSP1〜SP7と、各スピーカSP1〜SP7に入力する信号を増幅するアンプ6−1〜6ー7と、システム制御部4から与えられる指向性制御パラメータに基づきスピーカアレイの指向性を制御するスピーカアレイ制御演算部5とから構成される。ここで、スピーカアレイ制御演算部5は、各スピーカSP1〜SP7に与えられる信号にそれぞれ遅延を付加する遅延回路5−1〜5−7を備え、指向性制御パラメータに基づいて遅延回路5−1〜5−7が各信号に付加する遅延量D1〜D7を決定することによって、スピーカアレイの指向性を制御するものである。
音声入出力制御部3は、上述した音声入力系からの信号Sinを図示しない他の機器や通信ネットワークに送信し、他の機器や通信ネットワーク等から信号を受信し、これを信号Sout として音声出力系に出力するインターフェース回路である。
システム制御部4は、マイクロフォンアレイ信号検出部2から得られた時間差t1〜t7に基づいてスピーカアレイ制御演算部5に与える指向性制御パラメータを決定する。
システム制御部4は、マイクロフォンアレイ信号検出部2から得られた時間差t1〜t7に基づいてスピーカアレイ制御演算部5に与える指向性制御パラメータを決定する。
なお、上述したマイクロフォンアレイ信号検出部2、システム制御部4、スピーカアレイ制御演算部5は、電子回路等によってハードウェア的に実現することもできるが、CPU等の演算回路とメモリ等の記憶装置等からなるコンピュータと、所定の情報処理の手順を規定したプログラムとによって実現することも可能である。
次の本実施の形態にかかる音声入出力装置の動作について説明する。
本実施の形態においては、図1に示すように、マイクロフォンM1〜M7とスピーカSP1〜SP7がそれぞれ1対1に対応し、かつそれらの配列が互いに空間的に同期している。したがって、スピーカアレイの指向性を発話者の方向に向けるためには、各スピーカSP1〜SP7に入力される信号にスピーカアレイ制御演算部5の遅延回路5−1〜5−7によってそれぞれ付加すべき遅延量D1〜D7を、スピーカSP1〜SP7のそれぞれに対応して配置されたマイクロフォンM1〜M7からの信号の時間差t1〜t7とすればよい。
また、マイクロフォンアレイの指向性を発話者の方向に向けるためには、各マイクロフォンM1〜M7からの信号にマイクロフォンアレイ信号検出部2の遅延回路2−1〜2−7においてそれぞれ付加すべき遅延量d1〜d7は、それぞれ、各マイクロフォンM1〜M7からのそれぞれからの信号の時間差t1〜t7とすればよい。
本実施の形態においては、図1に示すように、マイクロフォンM1〜M7とスピーカSP1〜SP7がそれぞれ1対1に対応し、かつそれらの配列が互いに空間的に同期している。したがって、スピーカアレイの指向性を発話者の方向に向けるためには、各スピーカSP1〜SP7に入力される信号にスピーカアレイ制御演算部5の遅延回路5−1〜5−7によってそれぞれ付加すべき遅延量D1〜D7を、スピーカSP1〜SP7のそれぞれに対応して配置されたマイクロフォンM1〜M7からの信号の時間差t1〜t7とすればよい。
また、マイクロフォンアレイの指向性を発話者の方向に向けるためには、各マイクロフォンM1〜M7からの信号にマイクロフォンアレイ信号検出部2の遅延回路2−1〜2−7においてそれぞれ付加すべき遅延量d1〜d7は、それぞれ、各マイクロフォンM1〜M7からのそれぞれからの信号の時間差t1〜t7とすればよい。
上述した時間差t1〜t7と遅延量D1〜D7、d1〜d7との関係を図3を参照して説明する。
図3は、図1に示す音声入出力装置のマイクロフォンアレイと発話者11とこの発話者11から発せられた音声の波面Sの平面的位置関係を示す図である。発話者11から発せられた音声の波面は、発話者11を中心とする球面波となって大気中を伝搬し、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンM1〜M7に到達する。このとき、図3に示すように発話者の位置がマイクロフォンアレイに向かって右側にずれているとすると、音声は、発話者11に最も近いマイクロフォンM7に最初に到達した後、発話者に近い方からマイクロフォンM6、マイクロフォンM5、・・・マイクロフォンM1の順で到達し、音声はマイクロフォンにより順次電気信号に変換される。すると、発話者11から最も遠いマイクロフォンM1が音声を受信したときよりも、マイクロフォンM2はt2 だけ、M3はt3 だけ、・・・M7はt7 だけ早く受信していることになる(この場合、t1=0と考える。)。このような時間差t1〜t7は、マイクロフォンアレイ信号検出部2において検出される。
図3は、図1に示す音声入出力装置のマイクロフォンアレイと発話者11とこの発話者11から発せられた音声の波面Sの平面的位置関係を示す図である。発話者11から発せられた音声の波面は、発話者11を中心とする球面波となって大気中を伝搬し、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンM1〜M7に到達する。このとき、図3に示すように発話者の位置がマイクロフォンアレイに向かって右側にずれているとすると、音声は、発話者11に最も近いマイクロフォンM7に最初に到達した後、発話者に近い方からマイクロフォンM6、マイクロフォンM5、・・・マイクロフォンM1の順で到達し、音声はマイクロフォンにより順次電気信号に変換される。すると、発話者11から最も遠いマイクロフォンM1が音声を受信したときよりも、マイクロフォンM2はt2 だけ、M3はt3 だけ、・・・M7はt7 だけ早く受信していることになる(この場合、t1=0と考える。)。このような時間差t1〜t7は、マイクロフォンアレイ信号検出部2において検出される。
音声出力系を考えると、本実施の形態においてはスピーカSP1〜SP7は、マイクロフォンM1〜M7と平面内において同じ位置に配列されているから、スピーカアレイの指向性を考える場合には、図3においてマイクロフォンM1〜M7をスピーカSP1〜SP7にそれぞれ置き換えたのと同じこととなる。したがって、スピーカアレイ制御演算部5内において、各スピーカSP1〜SP7に対する信号にそれぞれ付加される遅延量D1〜D7を、上記の時間差を相殺するように、それぞれ
D1=t1+D0(=D0)
D2=t2+D0
・・・
D7=t7+D0
とすれば、スピーカアレイの指向性が発話者11の方向に向けられることがわかる。ただし、D0 は、ti (i=1,2,・・,7)が小さすぎて、スピーカアレイ制御演算部5における遅延特性をディジタルフィルタで実現する際に精度が低下することを防ぐために付加される固定遅延量である。
D1=t1+D0(=D0)
D2=t2+D0
・・・
D7=t7+D0
とすれば、スピーカアレイの指向性が発話者11の方向に向けられることがわかる。ただし、D0 は、ti (i=1,2,・・,7)が小さすぎて、スピーカアレイ制御演算部5における遅延特性をディジタルフィルタで実現する際に精度が低下することを防ぐために付加される固定遅延量である。
さらに、音声入力系において、マイクロフォンアレイ信号検出部2内の遅延回路2−1〜2−7において、上記の時間差t1〜t7をそれぞれ相殺する遅延量、例えば、
d1=t1+d0
d2=t2+d0
・・・
d7=t7+d0
を各マイクロフォンM1〜M7からの信号に付加することによって、マイクロフォンM1〜M7において受信された際の位相差が解消され、これらを加算回路2−8によって加算して信号Sinとすれば、マイクロフォンアレイの指向性を発話者11の方向に向けることもできる。ここで、d0 は、ti (i=1,2,・・,7)が小さすぎて、マイクロフォンアレイ信号検出部2における遅延特性をディジタルフィルタで実現する際に精度が低下することを防ぐために付加される固定遅延量である。
d1=t1+d0
d2=t2+d0
・・・
d7=t7+d0
を各マイクロフォンM1〜M7からの信号に付加することによって、マイクロフォンM1〜M7において受信された際の位相差が解消され、これらを加算回路2−8によって加算して信号Sinとすれば、マイクロフォンアレイの指向性を発話者11の方向に向けることもできる。ここで、d0 は、ti (i=1,2,・・,7)が小さすぎて、マイクロフォンアレイ信号検出部2における遅延特性をディジタルフィルタで実現する際に精度が低下することを防ぐために付加される固定遅延量である。
なお、マイクロフォンアレイ信号検出部2において、音声の到来方向(Direction of Arrival:DOA)に対応する時間差t1〜t7を検出する技術としては、例えば線形予測法、最小分散法、MUSIC法など、公知の手法を用いればよい。
以上のように、上述した本発明の第1の実施の形態にかかる音声入出力装置によれば、マイクロフォンアレイにより検出した発話者の方向に関する情報、すなわち発話者の方向に依存した信号間の時間差t1〜t7に基づいて、スピーカアレイの指向性制御パラメータ、すなわち、各スピーカSP1〜SP7に入力される信号に付加すべき遅延量を決定することによって、発話者の位置に応じてスピーカ出力の指向性を制御することができる。したがって、スピーカアレイの指向性制御パラメータを別途設定する手間を省くことができる。
しかも、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンM1〜M7の配列とスピーカアレイを構成する複数のスピーカSP1〜SP7の配列とを水平面内において一致させたことにより、マイクロフォンアレイにより検出された時間差t1〜t7をそのまま前記マイクロフォンに対応する各スピーカに入力される信号にそれぞれ付加する遅延量D1〜D7とすることができるので、マイクロフォンアレイとスピーカアレイの相対的な位置関係を考慮した複雑な演算を行う必要がない。
さらには、マイクロフォンアレイ信号検出部2において、上記の時間差t1〜t7に相当する遅延量d1〜d7を用いて遅延加算処理を行うことにより、マイクロフォンアレイの指向性を話者の方向に向けることができるので、周囲の雑音を拾いにくくすることができる。
また、上述した処理を周期的に行うことにより、発話者が会話を継続している限り、スピーカの指向性をその発話者の移動に追従させることもできる。
しかも、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンM1〜M7の配列とスピーカアレイを構成する複数のスピーカSP1〜SP7の配列とを水平面内において一致させたことにより、マイクロフォンアレイにより検出された時間差t1〜t7をそのまま前記マイクロフォンに対応する各スピーカに入力される信号にそれぞれ付加する遅延量D1〜D7とすることができるので、マイクロフォンアレイとスピーカアレイの相対的な位置関係を考慮した複雑な演算を行う必要がない。
さらには、マイクロフォンアレイ信号検出部2において、上記の時間差t1〜t7に相当する遅延量d1〜d7を用いて遅延加算処理を行うことにより、マイクロフォンアレイの指向性を話者の方向に向けることができるので、周囲の雑音を拾いにくくすることができる。
また、上述した処理を周期的に行うことにより、発話者が会話を継続している限り、スピーカの指向性をその発話者の移動に追従させることもできる。
なお、上記の第1の実施の形態においては、マイクロフォンアレイ信号検出部2において検出した時間差t1〜t7に基づいて、システム制御部4がスピーカアレイ制御演算部5に対する指向性制御パラメータを入力するものとして説明したが、マイクロフォンアレイ信号検出部2から時間差t1〜t7を、システム制御部4を介することなく、スピーカアレイ制御演算部5に直接入力するようにしてもよい。この場合は、マイクロフォンアレイ信号検出部2が指向性制御パラメータを決定していると考えることができる。
また、マイクロフォンおよびスピーカの数をそれぞれ7個として説明したが、これをN個(Nは2以上の自然数)に拡張できることは、いわゆる当業者にとっては自明の事項である。
また、図3においては、発話者の音声が球面波となって伝搬することを前提として説明したが、マイクロフォンアレイと発話者との距離がアレイ長よりも遙かに大きくなれば、平面波として扱うことができることは言うまでもない。
また、マイクロフォンおよびスピーカの数をそれぞれ7個として説明したが、これをN個(Nは2以上の自然数)に拡張できることは、いわゆる当業者にとっては自明の事項である。
また、図3においては、発話者の音声が球面波となって伝搬することを前提として説明したが、マイクロフォンアレイと発話者との距離がアレイ長よりも遙かに大きくなれば、平面波として扱うことができることは言うまでもない。
また、上記の実施の形態においては、マイクロフォンアレイを構成するマイクロフォンM1〜M7のすべてについて時間差t1〜t7を検出するものとして説明したが、少なくとも2つのマイクロフォン(例えば、マイクロフォンM1とM7)についてその時間差を求め、その結果とマイクロフォン同士の位置関係から、他のマイクロフォンについての時間差を内挿または外挿することによって推定するようにしてもよい。
[第2の実施の形態]
次に本発明の他の実施例にかかる音声入出力装置について説明する。
図4は、本発明の他の実施の形態にかかる音声入出力装置の正面図である。図4に示すように、本実施の形態にかかる音声入出力装置は、複数のマイクロフォンM1〜M13とスピーカSP1〜SP7とが一の筐体のフロントパネル20内に水平方向に互いに平行に配列され、それぞれマイクロフォンアレイとスピーカアレイを構成している。上述した第1の実施の形態との相違点は、マイクロフォンの数とスピーカの数とが異なることと、マイクロフォン同士のピッチ(2T)とスピーカ同士のピッチ(T)も異なることである。
次に本発明の他の実施例にかかる音声入出力装置について説明する。
図4は、本発明の他の実施の形態にかかる音声入出力装置の正面図である。図4に示すように、本実施の形態にかかる音声入出力装置は、複数のマイクロフォンM1〜M13とスピーカSP1〜SP7とが一の筐体のフロントパネル20内に水平方向に互いに平行に配列され、それぞれマイクロフォンアレイとスピーカアレイを構成している。上述した第1の実施の形態との相違点は、マイクロフォンの数とスピーカの数とが異なることと、マイクロフォン同士のピッチ(2T)とスピーカ同士のピッチ(T)も異なることである。
しかしながら、図4に示すように、マイクロフォンM1〜M13は、スピーカSP1〜SP7の間隔の半分の間隔で配列されており、しかも、マイクロフォンM1〜M13は、1つおきにスピーカSP1〜SP7と水平方向において同一の位置に縦方向に配置されており、マイクロフォンM1〜M13の配列とスピーカSP1〜SP7の配列とは空間的に同期しているということができる。
本実施の形態において、音声入出力装置の回路構成は、マイクロフォンアレイを構成するマイクロフォンM1〜M13の数とそれらに対応するアンプおよびマイクロフォンアレイ信号検出部2内の遅延回路の数が異なるものの、その構成および動作は図2に記載した第1の実施の形態と基本的には同じである。
ただし、本実施の形態にかかる音声入出力装置においては、発話者の方向に関する情報または指向性制御パラメータとして、マイクロフォンM1〜M13における時間差t1〜t13のうち、スピーカSP1〜SP7にそれぞれ対応する位置に配置されたマイクロフォンM1,M3,M5,M7,M9,M11,M13における時間差を利用する。
このような構成をとることによって、これらの時間差を指向性制御パラメータとして直接スピーカアレイ制御演算部5に入力することができる。
ただし、本実施の形態にかかる音声入出力装置においては、発話者の方向に関する情報または指向性制御パラメータとして、マイクロフォンM1〜M13における時間差t1〜t13のうち、スピーカSP1〜SP7にそれぞれ対応する位置に配置されたマイクロフォンM1,M3,M5,M7,M9,M11,M13における時間差を利用する。
このような構成をとることによって、これらの時間差を指向性制御パラメータとして直接スピーカアレイ制御演算部5に入力することができる。
M1〜M13…マイクロフォン、SP1〜SP7…スピーカ、2…マイクロフォンアレイ信号検出部、2−1〜2−7…遅延回路、2−8…加算回路、3…音声入出力制御部、4…システム制御部、5…スピーカアレイ制御演算部、5−1〜5−7…遅延回路。
Claims (5)
- 配列された複数のマイクロフォンからなるマイクロフォンアレイと、
配列された複数のスピーカからなるスピーカアレイと、
前記マイクロフォンアレイにより検出した発話者の方向に関する情報に基づいて前記スピーカアレイの指向性を前記発話者の方向に向ける制御手段と
を備えたことを特徴とする音声入出力装置。 - 請求項1に記載された音声入出力装置において、
前記制御手段は、
前記複数のマイクロフォンからそれぞれ出力される複数の信号のうち少なくとも2つの信号間の位相差に基づいて前記スピーカアレイの指向性制御パラメータを決定する指向性制御パラメータ決定手段を有する
ことを特徴とする音声入出力装置。 - 請求項2に記載された音声入出力装置において、
前記複数のマイクロフォンの配列と前記複数のスピーカの配列とは空間的に同期しており、
前記指向性制御パラメータ決定手段は、
前記発話者の方向に関する情報として、前記複数のスピーカのそれぞれに対応するマイクロフォンから出力される複数の信号の相対的な時間差を検出するとともに、それらの時間差を前記指向性制御パラメータとし、
前記制御手段は、
前記時間差を相殺する遅延時間を、前記マイクロフォンに対応する各スピーカに入力される信号にそれぞれ付加する
ことを特徴とする音声入出力装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1つに記載された音声入出力装置において、
前記複数のマイクロフォンと前記複数のスピーカとはともに同一の筐体に収容されていることを特徴とする音声入出力装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1つに記載された音声入出力装置において、
前記マイクロフォンアレイを構成する前記複数のマイクロフォンから出力される複数の信号にそれぞれ遅延を付加する遅延手段と、
それぞれ遅延を付加された前記複数の信号の総和をとる加算手段と
を備え、
前記遅延手段により付加される遅延量は、前記複数のスピーカのそれぞれに対応するマイクロフォンから出力される複数の信号の相対的な時間差を相殺する
ことを特徴とする音声入出力装置。
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---|---|---|---|
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---|---|
JP (1) | JP2006270876A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016206646A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 音声再生方法、音声対話装置及び音声対話プログラム |
US10089980B2 (en) | 2015-04-24 | 2018-10-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Sound reproduction method, speech dialogue device, and recording medium |
CN110035339A (zh) * | 2018-01-09 | 2019-07-19 | 丰田自动车株式会社 | 对话装置 |
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2005
- 2005-03-25 JP JP2005089603A patent/JP2006270876A/ja active Pending
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