JP4760795B2 - 拡声システム - Google Patents

Description

収音した音声又は遠隔地から受信した音声を拡声して放音する拡声システム。

大規模な会議室の会議では、発話者から離れた位置に在席する聴者は、発話者の音声が聞こえにくい場合がある。そこで、発話者の音声を拡声するシステムが各種考案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−０２１１１７７号公報

特許文献１の拡声システムでは、会議室の壁や天井等にマイクやスピーカを配置して、マイクで収音した音声信号を拡声してスピーカから放音するため、予め会議室の壁や天井等に拡声システムを埋め込む等の大がかりな設置を行わなければならなく、大規模なシステムとなってしまう。また、会議室の仕様に応じて、拡声システムを構成するマイクやスピーカ等の設計を行わなければならない。

そこで、この発明は、大規模な構成にすることなく、会議室に容易に設置することができ、会議室の仕様に応じて容易に最適な構成及び放音を実現できる拡声システムを提供することを目的とする。

拡声システムの発明は、収音手段、放音手段、および該放音手段の放音指向性を制御する放音制御手段を備えた放収音装置を複数備え、該複数の放収音装置を所定の配設パターンで配設して、前記複数の放収音装置を伝送ラインで接続し、収音を行った収音側放収音装置からの音声信号を、該収音側放収音装置以外の放音側放収音装置へ伝送して、該放音側放収音装置から放音する拡声システムであって、前記複数の放収音装置は、前記配設パターンでのそれぞれの位置関係情報を予め記憶しており、前記収音側放収音装置は、送信する音声信号に対して収音側放収音装置を識別する識別情報を関連付けして送信し、前記放音側放収音装置は、前記音声信号に関連付けされた前記識別情報と、前記位置関係情報とに基づいて、前記収音側放収音装置の方向から放音される放音指向性を実現する制御を前記放音制御手段で実行することを特徴とする。

この構成の拡声システムでは、放音指向性を制御可能な放収音装置を複数備え、伝送ラインで接続する。音声信号を収音した収音側放収音装置は、他の放収音装置（放音側放収音装置）に音声信号と自装置の識別情報とを送信する。放音側放収音装置は、自装置内に記憶する複数の放収音装置の配設パターンと、収音側放収音装置の識別情報とに基づいて、放音指向性を決定し、収音側放収音装置の方向から音声信号を放音する。これにより、複数の放収音装置を用いて、放収音装置が収音した音声を、他の放収音装置から拡声して放音することができる。このため、この拡声システムは、複数の放収音装置と伝送ラインとのみがあれば実現可能なので、会議室に容易に設置することができ、会議室の仕様に応じて容易に最適な構成を実現できる。

また、この発明の拡声システムでは、前記放音側放収音装置の放音制御部は、自装置を基準にして前記収音側放収音装置と相反する側に向けて放音することを特徴とする。

この構成では、放音側放収音装置は、自装置位置を基準にして、収音側放収音装置側と相反する側に音声信号を放音する。これにより、収音側放収音装置は、放音側放収音装置が放音した音声信号を収音しないので、放音制御のみでハウリングを防ぐことができる。これに伴い、拡声システムを構成する各放収音装置は、ハウリング等を解消するための音声信号処理を簡易な構成とすることができる。

また、この発明の拡声システムでは、前記音声信号が複数である場合に、各収音側放収音装置は、自装置での収音に基づく音声信号以外の前記伝送ラインを介して受信した音声信号に対して、当該音声信号を生成した収音側放収音装置の方向から放音される放音指向性を実現し、各放音側放収音装置は、受信した音声信号毎に前記放音指向性を設定することを特徴とする。

この構成では、音声信号が複数同時に存在する場合に、各収音側放収音装置は、自装置の収音による音声信号は放音しないが、伝送ラインを介して受信した音声信号は、上述のように放音指向性を設定して放音する。この際、伝送ラインを介して受信した音声信号が複数であれば、それぞれに対して上述のような放音指向性を設定して、これらを組み合わせた放音を行う。一方、自身では収音を行っていない放音側放収音装置は、伝送ラインを介して受信した複数の音声信号のそれぞれに対して上述のような放音指向性を設定して、これらを組み合わせた放音を行う。これにより、音声信号が複数ある場合に、それぞれの収音源側から、それぞれに対応する音声が放音されたようにすることができる。

さらに、前記複数の放収音装置の少なくとも一つが、拡声システム外のネットワークとの接続制御を行う通信制御手段を備え、前記複数の音声信号の少なくとも一つが、前記通信制御手段を介して拡声システム内に受け付けた拡声システム外からの音声信号であることを特徴とする。

この構成では、上述の拡声システムを用いて、遠隔地に設置された放収音装置と音声信号の送受信を行う。拡声システムを構成する放収音装置のそれぞれは、遠隔地に設置された放収音装置から受信した音声信号を放音する。この際、各放収音装置は、ネットワークを介して取得した音声信号に応じた放音指向性を設定する。

本発明によれば、拡声システムは、放音指向性を制御可能な複数の放収音装置と伝送ラインとのみから構成されるので、会議室に容易に設置することができ、会議室の仕様に応じて容易に最適な構成及び放音を実現できる。更に、収音側放収音装置に放音側放収音装置からの放音が回り込みにくいので、拡声システム内でのハウリングの発生を抑制することができる。

本実施形態に係る拡声システムについて、図１〜図３を参照して説明する。図１は、複数の放収音装置を備える拡声システムの説明図である。図１（Ａ）は、複数の放収音装置が所定方向（Ｘ方向）に一列に並び、Ｘ方向に沿った−Ｘ側端の放収音装置が収音側放収音装置になった場合を示し、図１（Ｂ）は、Ｘ方向に沿った＋Ｘ側端の放収音装置が収音側放収音装置になった場合を示す。図１（Ｃ）は、複数の放収音装置が一列に並び、中央の放収音装置が収音側放収音装置になった場合を示す。図２は、拡声システムを構成する放収音装置の機能構成を示すブロック図である。図３は、収音側放収音装置が収音してから、放音側放収音装置が放音するまでの処理の流れを示すフローチャートである。

図１に示すように、本実施形態に係る拡声システムは、複数の放収音装置１（１ａ〜１ｅ）が、一直線上に伝送ラインを介して接続されており、放収音装置１間で各種信号の送受信を行う。伝送ラインとは、例えば、ｍＬＡＮ（登録商標）、ＣｏｂｒａＮｅｔ、イーササウンド等の通信プロトコルで制御されるものである。放収音装置１の各々には、放収音装置１の配置パターンに基づいて、識別番号Ｈ１〜Ｈ５が割り当てられる。各放収音装置１は、最初に収音を開始した放収音装置１が発した同期信号に基づいて、放音処理を行う。また、各放収音装置１の周囲には、ユーザ２（２ａ〜２ｎ）が在席する。

ユーザ２の発言を収音した放収音装置１（以下、収音側放収音装置１）は、生成した音声信号を他の放収音装置１へ送信する。収音側放収音装置１を除く放収音装置１（以下、放音側放収音装置１）は、音声信号を受信すると、各放収音装置１の配列パターンからなる配列パターン情報と識別番号Ｈ１〜Ｈ５を含むコントロール情報とを参照し、指向性ビームを形成して放音する。

詳述すると、例えば、図１（Ａ）に示すように、放収音装置列の一方端（−Ｘ方向端）の収音側放収音装置１ａがユーザ２ａの発言を収音して音声信号を生成すると、放音側放収音装置１ｂ〜１ｅに、同期信号と自装置の識別番号Ｈ１を含むコントロール情報と生成した音声信号とを伝送ラインを介して送信する。伝送ラインを介して音声信号等を受信した放音側放収音装置１ｂ〜１ｅの各々は、各放収音装置１の配列パターン、及びコントロール情報に含まれる識別番号Ｈ１と自装置の識別番号Ｈ２〜Ｈ５とに基づいて、自装置と収音側放収音装置１ａとの位置関係を取得する。放音側放収音装置１ｂ〜１ｅは、この位置関係に応じて、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ａ側から発声され、該収音側放収音装置１ａと相反する側へ伝搬されるように放音指向性を設定して音声信号を放音する。すなわち、放音側放収音声装置１ｂ〜１ｅは、−Ｘ方向から＋Ｘ方向へ音が伝搬するように音声信号を放音する。

また、図１（Ｂ）に示すように、放収音装置列の＋Ｘ方向端の収音側放収音装置１ｅがユーザ２ｇの発言を収音して音声信号を生成すると、放音側放収音装置１ａ〜１ｄに、同期信号と自装置の識別番号Ｈ５を含むコントロール情報と生成した音声信号とを伝送ラインを介して送信する。伝送ラインを介して音声信号等を受信した放音側放収音装置１ａ〜１ｄの各々は、各放収音装置１の配列パターン、及びコントロール情報に含まれる識別番号Ｈ５と自装置の識別番号Ｈ１〜Ｈ４とに基づいて、自装置と収音側放収音装置１ｅとの位置関係を取得する。放音側放収音装置１ａ〜１ｄは、この位置関係に応じて、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ｅ側から発声され、該収音側放収音装置１ｅと相反する側へ伝搬されるように放音指向性を設定して音声信号を放音する。すなわち、放音側放収音声装置１ａ〜１ｄは、＋Ｘ方向から−Ｘ方向へ音が伝搬するように音声信号を放音する。

また、図１（Ｃ）に示すように、放収音装置列の中央の収音側放収音装置１ｃがユーザ２ｄの発言を収音して音声信号を生成すると、放音側放収音装置１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅに、同期信号と自装置の識別番号Ｈ３を含むコントロール情報と生成した音声信号とを伝送ラインを介して送信する。伝送ラインを介して音声信号等を受信した放音側放収音装置１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅの各々は、各放収音装置１の配列パターン、及びコントロール情報に含まれる識別番号Ｈ３と自装置の識別番号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ４，Ｈ５とに基づいて、自装置と収音側放収音装置１ｃとの位置関係を取得する。放音側放収音装置１ａ，１ｂは、この位置関係に応じて、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ｃ側から発声され、該収音側放収音装置１ｃと相反する側へ伝搬されるように放音指向性を設定して音声信号を放音する。すなわち、放音側放収音声装置１ａ、１ｂは、＋Ｘ方向から−Ｘ方向へ音が伝搬するように音声信号を放音する。放収音装置１ｄ，１ｅは、この位置関係に応じて、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ｃ側から発声され、該収音側放収音装置１ｃと相反する側へ伝搬されるように放音指向性を設定して音声信号を放音する。すなわち、放音側放収音声装置１ｄ、１ｅは、−Ｘ方向から＋Ｘ方向へ音が伝搬するように音声信号を放音する。

このように、収音側放収音装置１は、自装置が収音した音声信号を放音せず、且つ、放音側放収音装置１は、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１側から発声され、該収音側放収音装置１と相反する側へ伝搬されるように放音指向性を設定して音声信号を放音する。これにより、各放音側放収音装置１から放音された音声は、各ユーザにとって収音側放収音装置１方向から伝搬されてくるように聞こえるので、より臨場感のある拡声が実現できる。更に、このような処理により、収音側放収音装置１の収音領域が各放音側放収音装置１の放音領域の死角になるので、収音側放収音装置１は、各放音側放収音装置が放音した音声信号を殆ど収音せず、ハウリングの発生を防ぐことができる。

また、複数の放収音装置１を伝送ラインで接続するだけで、拡声システムを構成することができる。このため、この拡声システムは、会議室に容易に設置することができ、会議室の仕様に応じて容易に最適な構成を実現できる。

次に、放収音装置１の機能構成について、図２を参照して説明する。図２に示すように、放収音装置１は、制御部１０、入出力コネクタ１１、通信制御部１２、放音指向性制御部１３、Ｄ／Ａコンバータ１４、アンプ１５、スピーカアレイＳＰＡ、マイクアレイＭＡ１０，ＭＡ２０、アンプ１６、Ａ／Ｄコンバータ１７、収音ビーム生成部１８１，１８２、収音ビーム選択部１９、及びエコーキャンセラ２０から構成される。

制御部１０は、操作部（不図示）からの入力情報に基づいて、通信制御部１２、及び放音指向性制御部１３を制御する。また、制御部１０は、通信制御部１２からコントロール情報が入力されると、配列パターン情報を参照して、コントロール情報に含まれる識別番号と自装置の識別番号とに基づいて、放音指向性を決定する。制御部１０は、通信制御部１２から内部動作クロックが入力されると、該内部動作クロックに基づいて、放音指向性制御部１３を制御する。

通信制御部１２は、連結検出部１２１及びＰＬＬ１２２を備え、入出力コネクタ１１を介して、伝送ラインやネットワーク３に接続される。通信制御部１２は、伝送ラインやネットワーク３を介してデータを送受信する際に、伝送ラインやネットワーク３に対応するデータ形式に変換する。連結検出部１２１は、伝送ラインに接続されているか否かを検出する。すなわち、連結検出部１２１は、自装置の両端に他の放収音装置１が接続されているか否か、片方だけ接続されているか否か等を検出する。ＰＬＬ１２２は、同期信号及び内部動作クロックの生成を行う。ＰＬＬ１２２が生成する同期信号は、他の放収音装置１との同期に用いられたり、放音制御等に用いられたりする。このため、複数の放収音装置１の内の一台は、最初に同期信号を生成、送信する立場となり、水晶振動子からの出力に基づいて同期信号を生成して他の放収音装置１へ送信するとともに、内部動作クロックを生成して制御部１０へ出力する。一方、他の放収音装置１は、受信した同期信号に基づいて、同期信号を生成して他の放収音装置１へ送信するとともに、内部動作クロックを生成して制御部１０へ出力する。

通信制御部１２は、送信側の処理として、エコーキャンセラ２０から入力された収音ビーム信号ＭＢ０’と、制御部１０から入力されたコントロール情報と、ＰＬＬ１２２が生成した同期信号と、を他の放収音装置１に送信する。この際、通信制御部１２は、連結検出部１２１により、有効な伝送ライン、つまり、放収音装置１が接続された伝送ラインを検出し、該伝送ラインに収音ビーム信号ＭＢ０’を送信する。また、通信制御部１２は、受信側の処理として、伝送ラインを介して受信した放音用信号ＭＢ１（他の放収音装置１から伝送ラインを介して受信した収音ビームＭＢ０’を放音用信号ＭＢ１と称す。）を、エコーキャンセラ２０を介して放音指向性制御部１３へ出力し、伝送ラインを介して受信したコントロール情報を制御部１０へ出力する。

放音指向性制御部１３は、制御部１０から与えられたコントロール情報に基づいて、入力された放音用信号ＭＢ１に対して、スピーカアレイＳＰＡを構成する各スピーカＳＰ１〜ＳＰ３に応じた遅延処理や振幅処理等を行って、各スピーカＳＰ１〜ＳＰ３に対応する放音音声信号を生成し、Ｄ／Ａコンバータ１４へ出力する。また、放音指向性制御部１３は、制御部１０の指示に基づいて、放音音声信号の同期処理を行う。

各Ｄ／Ａコンバータ１４は、入力された放音音声信号をデジタル・アナログ変換して、各アンプ１５に与え、各アンプ１５は、アナログ化された放音音声信号を増幅して、各スピーカＳＰ１〜ＳＰ３に与える。各スピーカＳＰ１〜ＳＰ３は、入力された放音音声信号を放音する。

マイクアレイＭＡ１０，ＭＡ２０を構成する各マイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７，ＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７は、自装置の周囲に在席するユーザ２からの発声音を含む周囲の音を収音して電気的な収音音声信号に変換し、アンプ１６に与える。アンプ１６は収音音声信号を増幅してＡ／Ｄコンバータ１７に与え、Ａ／Ｄコンバータ１７は、アナログ形式の収音音声信号をディジタル変換して、収音ビーム生成部１８１，１８２に出力する。

収音ビーム生成部１８１，１８２は、各収音音声信号の遅延処理および振幅処理等を、予め設定した収音指向性パターン毎に行うことで、それぞれの収音指向性に基づく複数の収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４，ＭＢ２1〜ＭＢ２4を生成する。

収音ビーム選択部１９は、最も信号レベルの高い収音ビーム信号ＭＢ０を選択してエコーキャンセラ２０に出力する。

エコーキャンセラ２０は、適応型フィルタ２０１とポストプロセッサ２０２とを備える。適応型フィルタ２０１は放音用信号ＭＢ１に基づく擬似回帰音信号を生成する。ポストプロセッサ２０２は収音ビーム選択部１９から出力された収音ビーム信号ＭＢ０から、放音用信号ＭＢ１の擬似回帰音信号を減算して、通信制御部１２に収音ビーム信号ＭＢ０’として出力する。これにより、スピーカＳＰからマイクＭＩＣへの回り込み音を抑圧する。

次に、収音側放収音装置１の収音から放音側放収音装置１の放音までの処理の流れについて、図３を参照して説明する。ここでは、図１（Ａ）に示すように、放収音装置１ａが収音した音声信号を、他の放収音装置１ｂ〜１ｅから放音する場合を例にあげて説明する。

放収音装置１ａは、ユーザ２ａの音声を収音すると（Ｓ１０１）、収音ビーム生成部１８１，１８２にて、収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４，ＭＢ２１〜ＭＢ２４を生成する（Ｓ１０２）。放収音装置１ａの収音ビーム選択部１９は、収音ビーム信号ＭＢ０を選択して、エコーキャンセラ２０を介して通信制御部１２へ出力する（Ｓ１０３）。この際、収音ビーム選択部１９の収音ビーム信号ＭＢ０の選択方法は、収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４，ＭＢ２１〜ＭＢ２４の中から、最も信号レベルの高いビーム信号を収音ビーム信号ＭＢ０として選択する。

放収音装置１ａの通信制御部１２は、同期信号の有無を判断する（Ｓ１０４）。同期信号が無い場合は（Ｓ１０４：Ｎｏ）、同期信号を生成して（Ｓ１０５）、ステップＳ１０６へ進む。同期信号が在る場合は（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６にて、放収音装置１ａの通信制御部１２は、収音ビーム信号ＭＢ０’と、自装置の識別番号Ｈ１を含むコントロール情報と、同期信号と、を伝送ラインを介して他の放収音装置１ｂ〜１ｅへ送信する。

以下、放収音装置１ｂが放音用信号ＭＢ１等を受信した場合を例にあげて説明する。なお、放収音装置１ｃ〜１ｅにおいても、放収音装置１ｂと同様の処理を行う。

放収音装置１ｂは、放音用信号ＭＢ１、コントロール情報、及び同期信号を伝送ラインを介して受信すると（Ｓ１１１）、制御部１０は、配列パターンを参照して、コントロール情報に含まれる識別番号Ｈ１と自装置の識別番号Ｈ２とから放音用信号ＭＢ１を収音した放収音装置１ａと自装置の位置関係を解析する（Ｓ１１２）。放収音装置１ｂの放音指向性制御部１３は、制御部１０が解析した位置関係に基づいて、放収音装置１ａ側から放音されているように放音用信号ＭＢ１の放音指向性を制御し（Ｓ１１３）、スピーカアレイＳＰＡを構成する各スピーカＳＰ１〜ＳＰ３に対応する放音音声信号を生成する（Ｓ１１４）。放音指向性制御部１３は、制御部１０の指示に基づいて、放音音声信号の同期処理を行う（Ｓ１１５）。そして、各スピーカＳＰ１〜ＳＰ３から放音音声信号を放音する（Ｓ１１６）。以上で、放収音装置１ｂ〜１ｄは、放収音装置１ａが収音した音声信号の放音を完了する。

ここで、放音指向性の決定方法について説明する。上述のように、一直線上に複数の放収音装置１が配置されている場合は、放音指向性を決定するタイミングで、配列パターン情報を参照せずに、識別番号のみを参照してもよい。例えば、各放収音装置１の識別番号が、−Ｘ方向端に配置された放収音装置１から＋Ｘ方向端に配置された放収音装置１に向かって、昇順で割当てられる。この場合、各放収音装置１は、放音指向性を決定するタイミングで、自装置の識別番号Ｈｍとコントロール情報に含まれる識別番号Ｈｎとを比較して、放音方向を決定することができる。すなわち、ｍ（放音側放収音装置１の識別番号）＜ｎ（収音側放収音装置１の識別番号）の場合は−Ｘ方向に向けて放音するように放音指向性を制御し、ｍ＞ｎの場合は＋Ｘ方向に向けて放音するように放音指向性を制御する。なお、このような昇順による識別番号の判定は一例であり、降順で識別番号を設定した場合も同様の方法で放音方向を決定することができる。

次に、複数の放収音装置１が一直線上に配置された配列パターン以外の例について図４，５を参照して説明する。

（Ｌ字型配列の場合）
図４は、Ｌ字型の配列パターンの説明図である。図４（Ａ）は、配列端部の放収音装置が収音側放収音装置になった場合を示し、図４（Ｂ）は、Ｌ字型屈曲部近傍の放収音装置が収音側放収音装置になった場合を示す。

配列パターン情報には、配列パターンと、当該配列パターン内の収音側放収音装置１の位置情報に基づいた放音側放収音装置１毎の放音指向性とを記憶する。すなわち、配列パターン情報は、配列パターン毎に、収音側放収音装置１と放音側放収音装置１との位置関係に基づいた放音側放収音装置１の放音指向性を記憶する。

図４に示すように、放収音装置１ａ〜１ｃが一直線上に配置され、放収音装置１ｃが放収音装置１ｄと垂直に配置され、放収音装置１ｄ，１ｅが一直線上に配置される。すなわち、複数の放収音装置１ａ〜１ｅは、Ｌ字型に配置される。各放収音装置１の周囲には、ユーザ２が在席する。

図４（Ａ）に示すように、ユーザ２ａが発言すると、収音側放収音装置１ａは、ユーザ２ａの発言を収音し、音声信号を生成する。収音側放収音装置１ａは、放音側放収音装置１ｂ〜１ｅに音声信号とコントロール情報と同期信号とを送信する。そして、放音側放収音装置１ｂ〜１ｅは、自装置内に記憶した配置パターン情報を参照して、自装置の識別番号と受信したコントロール情報とに基づいて放音指向性を決定し、受信した同期信号に基づいて同期処理を行い放音する。この場合、放音側放収音装置１ｂ〜１ｅは、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ａ側から放音されているように放音指向性制御する。

図４（Ｂ）に示すように、ユーザ２ｄが発言すると、収音側放収音装置１ｃは、ユーザ２ｄの発言を収音し、音声信号を生成する。放音側放収音装置１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅに音声信号とコントロール情報と同期信号とを送信する。そして、放音側放収音装置１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅは、自装置内に記憶した配置パターン情報を参照して、自装置の識別番号と受信したコントロール情報とに基づいて、放音指向性を決定し、受信した同期信号に基づいて同期処理を行い放音する。この場合、放音側放収音装置１ａ，１ｂ，１ｅは、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ｃ側から放音されているように放音指向性制御する。放音側放収音装置１ｄは、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ｃと反対側のみ放音し、収音側放収音装置１ｃ側は放音しない。これは、収音側放収音装置１ｃと放音側放収音装置１ｄとの間が略９０度に屈曲していることで、収音側放収音装置１ｃと放音側放収音装置１ｄとが直線的に近い位置にあり、放音側放収音装置１ｄの収音側放収音装置１ｃ側のユーザ２ｌにはユーザ２ｄの発声音が直接聞こえやすいからである。

（コの字型配列の場合）
図５は、コの字型の配列パターンの説明図である。図５（Ａ）は配列端部の放収音装置が収音側放収音装置になった場合を示し、図５（Ｂ）は配列中央の放収音装置が収音側放収音装置になった場合を示す。

図５に示すように、放収音装置１ａ，１ｂが一直線上に配置され、放収音装置１ｃが放収音装置１ｂ，１ｄと垂直に配置され、放収音装置１ｄ，１ｅが一直線上に配置される。すなわち、複数の放収音装置１ａ〜１ｅは、コの字型に配置される。各放収音装置１の周囲には、ユーザ２が在席する。

図５（Ａ）に示すように、ユーザ２ａが発言すると、収音側放収音装置１ａは、ユーザ２ａの発言を収音し、音声信号を生成する。収音側放収音装置１ａは、放音側放収音装置１ｂ〜１ｅに音声信号とコントロール情報と同期信号とを送信する。そして、放音側放収音装置１ｂ〜１ｅは、自装置内に記憶した配置パターン情報を参照して、自装置の識別番号と受信したコントロール情報とに基づいて、放音指向性を決定し、受信した同期信号に基づいて同期処理を行い放音する。この場合、放音側放収音装置１ｂ〜１ｅは、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ａ側から放音されているように放音指向性制御する。

なお、収音側放収音装置１ａと放音側放収音装置１ｅとの距離が近い場合は、放音側放収音装置１ｅは、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ａと反対側のみ放音し、収音側放収音装置１ａ側は放音しない。これは、コの字型配列パターンにより、放音側放収音装置１ｅの収音側放収音装置１ａ側のユーザ２ｎがユーザ２ａの発声音を直接聞き取ることができるような位置関係にあるからである。また、収音側放収音装置１ａが放音側放収音装置１ｅの放音した音声信号を収音しないようにするためである。

図５（Ｂ）に示すように、ユーザ２ｄが発言すると、収音側放収音装置１ｃは、ユーザ２ｄの発言を収音し、音声信号を生成する。収音側放収音装置１ｃは、放音側放収音装置１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅに音声信号とコントロール情報と同期信号とを送信する。そして、放音側放収音装置１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅは、自装置内に記憶した配置パターン情報を参照して、自装置の識別番号と受信したコントロール情報とに基づいて、放音指向性を決定し、受信した同期信号に基づいて同期処理を行い放音する。この場合、放音側放収音装置１ａ，１ｅは、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ｃ側から放音されているように放音指向性制御する。放音側放収音装置１ｂ，１ｄは、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１ｃの反対側のみ放音し、収音側放収音装置１ｃ側は放音しない。これは、コの字型配列パターンにより、放音側放収音装置１ｂ，１ｄの収音側放収音装置１ｃ側のユーザ２ｊ，２ｌがユーザ２ｄの発声音を直接聞き取ることができるような位置関係にあるからである。

以上のように、放音側放収音装置１は、配列パターン情報と、コントロール情報に含まれる収音側放収音装置１の識別番号と、自装置の識別番号とに基づいて、放音指向性を決定する。放音側放収音装置１は、自装置位置を基準にして収音側放収音装置１側から放音されているように放音指向性制御する。これにより、収音側放収音装置１は、自装置が生成した音声信号を収音しないので、ハウリングを防ぐことができる。

なお、上述の説明では、一つの収音側放収音装置で一つの音声信号を出力する場合について説明したが、複数の放収音装置が収音側放収音装置として機能する場合、すなわち複数の音声信号が同時に生成、伝送される場合でも、上述の構成および処理を利用することができる。

複数の放収音装置が収音側放収音装置として機能する場合、各収音側放収音装置は、自装置で収音した音声信号は放音せず、他装置で収音された音声信号（伝送ラインを介して入力された音声信号）に関しては上述の放音側放収音装置として機能する。すなわち、伝送ラインを介して音声信号を入力すると、入力した音声信号の生成元である他の放収音装置と自装置との位置関係に応じて放音指向性制御を行う。

一方、収音を行っていない放収音装置、すなわち、上述の放音側放収音装置は、伝送ラインを介して入力される複数の音声信号のそれぞれについて上述の放音指向性制御を行う。すなわち、入力される複数の音声信号の生成元であるそれぞれの放収音装置と自装置との位置関係を個別に判断する。放音側放収音装置は、それぞれの収音側放収音装置からの音声信号毎に個別に放音指向性を設定し、これら複数の放収音指向性を組み合わせた指向性を実現する放音音声信号を生成して放音する。

なお、収音側放収音装置も、伝送ラインに接続する他の複数の放収音装置から音声信号を入力すれば、直前に説明した複数の音声信号を入力した放音側放収音装置と同様の放音処理を行う。

このような構成および処理を行うことで、話者が複数で、それぞれ異なる放収音装置で収音したとしても、それぞれの収音側放収音装置から各話者の音声が放音されるようにすることができる。この際、各収音側放収音装置には、それぞれの収音に基づく他装置からの放音音声が回り込まないので、全ての収音側放収音装置でハウリングを防止することができる。

なお、一つの放収音装置で複数の話者の音声を収音することもできる。この場合、収音ビーム選択部は、予め設定した有音検出閾値以上の収音ビーム信号を選択して、個別にエコーキャンセルする。そして、エコーキャンセルした各収音ビーム信号を合成して、出力する。これは、一つの放収音装置で収音される複数の話者は、他の放収音装置の放音範囲に在席する会議者にとっては、略同じ方向とみなすことができるので、各話者の音声を合成して出力しても、あまり違和感を与えないからである。

次に、上述の拡声システムを外部ネットワークに接続した場合について、図６を参照して説明する。図６は、外部ネットワークに接続する拡声システムすなわち音声通信機能付き拡声システムの説明図である。

図６に示すように、音声通信機能付き拡声システムは、複数の放収音装置１が、一直線上に伝送ラインを介して接続された上述の拡声システムと、該拡声システム内の放収音装置１ａに対してネットワーク３を介して接続される音声通信装置、例えば遠隔地の音声通信装置等とにより構成される。

拡声システム内の放収音装置１ａ〜１ｅは、上述のように放収音を行う。すなわち、収音側放収音装置１ａが収音した音声信号を伝送ラインで接続された各放収音装置１ｂ〜１ｅが受信すると、各放音側放収音装置１ｂ〜１ｅは、自装置の識別番号と受信したコントロール情報とに基づいて、放音指向性を決定する。放音側放収音装置１ｂ〜１ｅは、自装置を基準として収音側放収音装置１ａ側から放音されているように放音指向性制御する（図６の破線）。

また、放収音装置１ａは、ネットワーク３を介して音声信号を受信すると、コントロール情報として、ネットワーク３を介して接続される遠隔地の音声通信装置からの音声信号である旨を登録する。放収音装置１ａは、この拡声システム外音声信号と、当該拡声システム外音声信号である旨を示すコントロール情報とを関連付けして、拡声システム内の他の放収音装置１ｂ〜１ｅへ送信する。この拡声システム内の各放収音装置１ｂ〜１ｅに対する送信処理とともに、放収音装置１ａはネットワーク３を介して受信した音声信号を放音する。拡声システム内の他の放収音装置１ｂ〜１ｅは、音声信号を受信すると、コントロール情報を参照して拡声システム外音声信号であると判断する。各放収音装置１ｂ〜１ｅは、拡声システム外音声信号に対する放音指向性パターンを予め記憶しており、当該指向性パターンに準じて拡声システム外音声信号を放音するか、コントロール情報に含まれる話者方位情報に基づいて拡声システム外音声信号を放音する。

一方、拡声システム内の各放収音装置１は、音声信号を生成すると、コントロール情報と同期信号とともに、放収音装置１ａに送信する。放収音装置１ａは、伝送ラインを介して音声信号等を受け付けると、ネットワーク３を介して遠隔地の音声通信装置へ、拡声システム内からの音声信号を送信する。

このような構成とすることで、拡声システム内の音声を拡声するとともに外部へ送信し、拡声システム外の音声を受信して拡声システム内で放音することもできる。すなわち、拡声システムと音声通信システムとの双方を同時に実現することができる。

ところで、この拡声システム外音声信号の放音指向性パターンは、例えば、拡声システム内で収音された音声に対する全ての放音指向性パターンとは異なる指向性で設定される。具体例として、拡声システム内の音声には必ず何らかの指向性が設定されるので、拡声システム外音声信号に対しては特定方向に強い指向性を持たせない、無指向性に設定する（図６の実線）。このように、ネットワーク３経由の音声信号を、拡声システム内の音声信号と異なる指向性パターン、例えば無指向性で放音することで、拡声システム内外の音声、すなわち同室内の音声とネットワーク３経由の他拠点からの音声とをユーザが識別しやすくなる。

なお、本実施形態では、５台の放収音装置１を用いて、拡声システムを構成するとしたが、複数台の放収音装置１を用いて、拡声システムを構成すればよい。

また、本実施形態では、複数の放収音装置１の配列パターンとして、一直線上、Ｌ字型、コの字型を例に挙げて説明したが、これに限らず、どのような配列パターンでもよい。配列パターン情報に、収音側放収音装置１の位置に応じて、各放音側放収音装置１の放音指向性を登録することで、どのような配列パターンにも対応することができる。

複数の放収音装置を備える拡声システムの説明図である。 拡声システムを構成する放収音装置の機能構成を示すブロック図である。 収音側放収音装置が収音してから、放音側放収音装置が放音するまでの処理の流れを示すフローチャートである。 L字型の配列パターンの説明図である。 コの字型の配列パターンの説明図である。 音声通信機能付き拡声システムの説明図である。

符号の説明

１（１ａ〜１ｅ）−放収音装置，２（２ａ〜２ｎ）−ユーザ，３−ネットワーク，１０−制御部，１１−入出力コネクタ，１２−通信制御部，１３−放音指向性制御部，１４−Ｄ／Ａコンバータ，１５，１６−アンプ，１７−Ａ／Ｄコンバータ，１９−収音ビーム選択部，２０−エコーキャンセラ，１２１−連結検出部，１２２−ＰＬＬ，１８１，１８２−収音ビーム生成部，２０１−適応型フィルタ，２０２−ポストプロセッサ，Ｈ１〜Ｈ５−識別番号，ＭＡ−マイクアレイ，ＭＢ−ビーム信号，ＳＰＡ−スピーカアレイ

Claims (4)

1. 収音手段、放音手段、および該放音手段の放音指向性を制御する放音制御手段を備えた放収音装置を複数備え、
   該複数の放収音装置を所定の配設パターンで配設して、前記複数の放収音装置を伝送ラインで接続し、
   収音を行った収音側放収音装置からの音声信号を、該収音側放収音装置以外の放音側放収音装置へ伝送して、該放音側放収音装置から放音する拡声システムであって、
   前記複数の放収音装置は、前記配設パターンでのそれぞれの位置関係情報を予め記憶しており、
   前記収音側放収音装置は、送信する音声信号に対して収音側放収音装置を識別する識別情報を関連付けして送信し、
   前記放音側放収音装置は、前記音声信号に関連付けされた前記識別情報と、前記位置関係情報とに基づいて、前記収音側放収音装置の方向から放音される放音指向性を実現する制御を前記放音制御手段で実行する、拡声システム。
2. 前記放音側放収音装置の放音制御部は、自装置を基準にして前記収音側放収音装置と相反する側に向けて放音する、請求項１に記載の拡声システム。
3. 前記音声信号が複数である場合に、
   各収音側放収音装置は、自装置での収音に基づく音声信号以外の前記伝送ラインを介して受信した音声信号に対して、当該音声信号を生成した収音側放収音装置の方向から放音される放音指向性を実現し、
   各放音側放収音装置は、受信した音声信号毎に前記放音指向性を設定する、請求項１または請求項２に記載の拡声システム。
4. 前記複数の放収音装置の少なくとも一つが、拡声システム外のネットワークとの接続制御を行う通信制御手段を備え、
   前記複数の音声信号の少なくとも一つが、前記通信制御手段を介して拡声システム内に受け付けた拡声システム外からの音声信号である請求項３に記載の拡声システム。

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