JP5050616B2 - Sound emission and collection device - Google Patents
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Description
この発明は、ネットワーク等を介して複数の地点間で行う音声会議等に用いる放収音装置、特にマイクとスピーカとが比較的近い位置に配置された放収音装置に関するものである。 The present invention relates to a sound emitting and collecting apparatus used for audio conferences and the like performed between a plurality of points via a network or the like, and more particularly to a sound emitting and collecting apparatus in which a microphone and a speaker are disposed at relatively close positions.
従来、遠隔地間で音声会議を行う方法として、音声会議を行う地点毎に放収音装置を設置して、これら装置をネットワークで接続し、音声信号を通信する方法が多く用いられている。このような音声会議装置は、マイクで収音した音声の信号レベルから、有音、無音を判定し、無音時には音声情報を送信しない機能が搭載されている。無音時に音声情報を送信しない構成とすることで、送信する情報量を下げることができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for performing a voice conference between remote locations, a method of installing a sound emitting and collecting device at each point where a voice conference is performed, connecting these devices through a network, and communicating a voice signal is often used. Such an audio conference apparatus is equipped with a function that determines whether there is sound or no sound from the signal level of the sound picked up by the microphone, and does not transmit audio information when there is no sound. By adopting a configuration in which audio information is not transmitted when there is no sound, the amount of information to be transmitted can be reduced.
しかし、上記のような音声会議装置では、高レベルの背景音(空調機などのノイズ)が存在すると、常に有音と判定してしまう。また、話者の発声レベルが低く、話者の入力音声信号レベルが低い場合は、常に無音と判定してしまう。そこで、入力音声信号のパワーを背景音との相対レベルから判定し、背景音が大きい場合や話者の発声レベルが低い場合等であっても、その話者の音声の入力を的確に判定するようにした装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1の装置では、スピーカからの回り込み音声がマイクに入力されると、これを話者の音声と誤判定してしまうという問題が有った。また、特許文献1の装置では、定常的な背景音を排除することができるが、例えば遠方から入力された非定常音は話者の音声と誤判定してしまうという問題が有った。 However, the device of Patent Document 1 has a problem in that when a wraparound sound from a speaker is input to a microphone, it is erroneously determined as a speaker's voice. Further, the device of Patent Document 1 can eliminate stationary background sounds, but there is a problem that, for example, non-stationary sounds input from a distance are erroneously determined as the voice of a speaker.
この発明は、スピーカ、マイク一体型の構成であっても話者の音声だけを的確に判定し、遠方からの非定常音を誤って話者の音声と判定しないようにした放収音装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a sound emission and collection device that accurately determines only a speaker's voice even if the speaker and microphone are integrated, and does not erroneously determine unsteady sound from a distance as the speaker's voice. The purpose is to provide.
この発明の放収音装置は、所定基準面に対して対称となる音圧で音声を放音するスピーカと、前記所定基準面の一方側の音声を収音する第1マイク群および他方側の音声を収音する第2マイク群と、前記第1マイク群の収音信号に基づく第1収音ビーム群の各収音ビームと、前記第2マイク群の収音信号に基づく第2収音ビーム群の各収音ビームと、を前記所定基準面に対して対称に生成する収音ビーム生成手段と、前記第1収音ビーム群の各収音ビームと、対称に生成した前記第2収音ビームの各収音ビームと、の差分信号をそれぞれ生成する差分信号生成手段と、各差分信号の絶対レベルを比較し、最大レベルの差分信号を選択する信号比較手段と、前記最大レベルの差分信号の絶対レベルが所定の閾値以上である場合に有効音検出信号を出力する差分信号レベル検出手段と、前記差分信号レベル検出手段が有効音検出信号を出力している場合にのみ、前記信号比較手段が選択した最大レベルの差分信号を出力する収音ビーム出力手段と、を備えたことを特徴とする。 The sound emitting and collecting apparatus according to the present invention includes a speaker that emits sound at a sound pressure that is symmetric with respect to a predetermined reference plane, a first microphone group that collects sound on one side of the predetermined reference plane, and the other microphone A second microphone group that collects sound; each sound collection beam of the first sound collection beam group based on the sound collection signal of the first microphone group; and second sound collection based on the sound collection signal of the second microphone group Sound collecting beam generating means for generating the sound collecting beams of the beam group symmetrically with respect to the predetermined reference plane, and the sound collecting beams of the first sound collecting beam group and the second collecting light generated symmetrically. Difference signal generating means for generating a difference signal of each sound beam of the sound beam, signal comparing means for comparing the absolute levels of the difference signals and selecting the maximum difference signal, and the difference between the maximum levels Effective sound detection signal when the absolute level of the signal is above a predetermined threshold Differential signal level detection means for outputting, and a sound collection beam output means for outputting a differential signal of the maximum level selected by the signal comparison means only when the differential signal level detection means outputs a valid sound detection signal, , Provided.
この構成では、第1収音ビーム群の各収音ビームと、第2収音ビーム群の各収音ビームとが基準面に対して対称であるので、面対称の関係にある収音ビーム同士の回り込み音声成分は基準面に垂直な方向に対して同じ大きさになる。この面対称の関係にある各収音ビームを差分して差分信号を生成し、これらの信号レベルを比較する。その結果、最大レベルとなる差分信号を出力信号として選択する。さらに、最大レベルとなる差分信号の絶対レベルが所定閾値以上であるか否かを検出し、所定閾値以上である場合にのみ出力信号を外部出力する。 In this configuration, since the sound collecting beams of the first sound collecting beam group and the sound collecting beams of the second sound collecting beam group are symmetric with respect to the reference plane, the sound collecting beams that are in a plane-symmetric relationship with each other. The wraparound audio component has the same magnitude with respect to the direction perpendicular to the reference plane. A difference signal is generated by subtracting the collected sound beams having the plane symmetry, and the signal levels are compared. As a result, the differential signal having the maximum level is selected as the output signal. Furthermore, it is detected whether or not the absolute level of the differential signal that is the maximum level is equal to or higher than a predetermined threshold, and the output signal is externally output only when it is equal to or higher than the predetermined threshold.
また、この発明の放収音装置は、前記第1マイク群と前記第2マイク群とは、それぞれに複数のマイクが前記所定基準面に沿って一直線状に配列されたマイクアレイであることを特徴とする。 In the sound emission and collection device according to the present invention, the first microphone group and the second microphone group may each be a microphone array in which a plurality of microphones are arranged in a straight line along the predetermined reference plane. Features.
この構成では、所定基準面に沿ってマイクアレイを構成することで、各マイクの収音信号に基づいて収音ビームを生成する場合に、各収音信号に対して遅延処理等の簡素な信号処理を行うだけでよい。 In this configuration, when a sound collection beam is generated based on the sound collection signal of each microphone by configuring the microphone array along a predetermined reference plane, a simple signal such as delay processing is performed on each sound collection signal. You just need to do the processing.
また、この発明の放収音装置は、前記差分信号レベル検出手段は、前記最大レベルの差分信号の絶対レベルが前記所定の閾値未満である状態が所定時間以上継続したとき有効音検出信号の出力を停止することを特徴とする。 Further, in the sound emission and collection device of the present invention, the differential signal level detection means outputs an effective sound detection signal when the absolute level of the maximum level differential signal is below the predetermined threshold for a predetermined time or longer. It is characterized by stopping.
この構成では、最大レベルとなる差分信号の絶対レベルが所定閾値未満である状況が所定時間以上継続した場合に、出力信号を外部に出力しない。所定閾値未満となった時点で即信号出力を停止するのではなく、所定時間以上継続した場合に停止する構成としたことで、短い切れ目が存在する一連の会話内容を続けて出力することができる。 In this configuration, the output signal is not output to the outside when a situation in which the absolute level of the differential signal at the maximum level is less than a predetermined threshold continues for a predetermined time or longer. Since it is configured not to stop the immediate signal output when it becomes less than the predetermined threshold, but to stop when it continues for a predetermined time or longer, a series of conversation contents with short breaks can be continuously output. .
この発明の放収音装置は、所定基準面に対して対称となる音圧で音声を放音するスピーカと、前記所定基準面の一方側の所定エリアの音声を第1の収音信号として収音する第1の収音手段、および前記所定基準面に対して前記第1の収音信号と対称となる他方側のエリアの音声を第2の収音信号として収音する第2の収音手段と、前記第1の収音信号と、前記第2の収音信号と、の差分信号を生成する差分信号生成手段と、前記差分信号の絶対レベルが所定の閾値以上である場合に有効音検出信号を出力する差分信号レベル検出手段と、前記差分信号レベル検出手段が有効音検出信号を出力している場合にのみ、前記差分信号を出力する制御手段と、を備えたことを特徴とする。 The sound emitting and collecting apparatus according to the present invention collects a speaker that emits sound with a sound pressure that is symmetric with respect to a predetermined reference plane, and audio of a predetermined area on one side of the predetermined reference plane as a first sound collection signal. First sound collecting means for sounding, and second sound collecting for collecting the sound of the area on the other side symmetrical to the first sound collecting signal with respect to the predetermined reference plane as a second sound collecting signal Means, difference signal generating means for generating a difference signal between the first sound collection signal and the second sound collection signal, and an effective sound when the absolute level of the difference signal is equal to or greater than a predetermined threshold value. A differential signal level detection unit that outputs a detection signal; and a control unit that outputs the differential signal only when the differential signal level detection unit outputs a valid sound detection signal. .
この構成では、第1の収音信号と、第2の収音信号とが基準面に対して対称のエリアを収音した音声信号であるので、面対称の関係にある各収音信号の回り込み音声成分は基準面に垂直な方向に対して同じ大きさになる。この面対称の関係にある各収音信号を差分して差分信号を生成する。さらに、最大レベルとなる差分信号の絶対レベルが所定閾値以上であるか否かを検出し、所定閾値以上である場合にのみ差分信号を外部出力する。なお、基準面に対称のエリアを収音するためには、基準面に対して互いに指向軸が対称の方向を向いた2つの単一指向性のマイクを用いればよい。また、複数のマイクからなるマイクアレイを基準面に対して対称に構成することにより、基準面に対して対称な2つの収音ビームを生成するようにしてもよい。 In this configuration, since the first sound collection signal and the second sound collection signal are sound signals collected in an area that is symmetric with respect to the reference plane, each sound collection signal that has a plane-symmetrical relationship wraps around. The audio component has the same magnitude with respect to the direction perpendicular to the reference plane. A difference signal is generated by subtracting the collected sound signals having the plane symmetry. Further, it is detected whether or not the absolute level of the differential signal that is the maximum level is equal to or higher than a predetermined threshold, and the differential signal is externally output only when the absolute level is equal to or higher than the predetermined threshold. In order to pick up an area that is symmetric with respect to the reference plane, two unidirectional microphones whose directional axes are directed symmetrically with respect to the reference plane may be used. Alternatively, two microphones that are symmetrical with respect to the reference plane may be generated by configuring a microphone array including a plurality of microphones symmetrically with respect to the reference plane.
また、この発明の放収音装置は、前記第1の収音手段、および前記第2の収音手段は、それぞれ複数のマイクが前記所定基準面に沿って一直線状に配列されたマイクアレイと、それぞれのマイクアレイに対して収音すべきエリアと反対の方向に仮想焦点を設定し、各マイクが収音した音声信号を、前記仮想焦点までの距離が等しくなるようにそれぞれ遅延して合成することにより、前記第1の収音信号、および第2の収音信号を前記所定基準面に対して対称のエリアから収音する収音ビーム生成手段と、からなることを特徴とする。 In the sound emission and collection device according to the present invention, the first sound collection unit and the second sound collection unit each include a microphone array in which a plurality of microphones are arranged in a straight line along the predetermined reference plane. The virtual focus is set in the direction opposite to the area to be picked up for each microphone array, and the sound signals picked up by each microphone are delayed and synthesized so that the distance to the virtual focus is equal. By doing so, it is characterized by comprising sound collecting beam generating means for collecting the first sound collecting signal and the second sound collecting signal from an area symmetric with respect to the predetermined reference plane.
この発明では、所定基準面に沿ってマイクアレイを構成する。マイクアレイの後方に焦点を設定し、この焦点に収束する波面で音声信号を収音する。ここで、「仮想焦点までの距離が等しくなるように遅延する」とは、マイクアレイの複数のマイクは仮想焦点との距離がそれぞれ異なるが、これら複数のマイクを仮想焦点から等距離に配列したようなタイミングで信号を合成できるように仮想焦点から遠いマイクの収音信号を遅延させる処理である。このような処理をすることにより、仮想焦点からマイクアレイの両端を通過する2本の半直線で挟まれる範囲が収音エリアとなる。これらの収音エリアを基準面に対して対称とすることにより、第1の収音信号、および第2の収音信号を前記所定基準面に対して対称のエリアから収音する。 In the present invention, the microphone array is configured along a predetermined reference plane. A focal point is set behind the microphone array, and an audio signal is collected with a wavefront that converges to the focal point. Here, “delay so that the distance to the virtual focus is equal” means that the plurality of microphones of the microphone array have different distances from the virtual focus, but these multiple microphones are arranged equidistant from the virtual focus. This is a process of delaying the sound collection signal of the microphone far from the virtual focus so that the signals can be synthesized at such timing. By performing such processing, a range between the two half straight lines passing from the virtual focus to both ends of the microphone array becomes the sound collection area. By making these sound collection areas symmetrical with respect to the reference plane, the first sound collection signal and the second sound collection signal are collected from areas symmetrical with respect to the predetermined reference plane.
また、この発明の放収音装置は、前記差分信号レベル検出手段は、前記最大レベルの差分信号の絶対レベルが前記所定の閾値未満である状態が所定時間以上継続したとき有効音検出信号の出力を停止することを特徴とする。 Further, in the sound emission and collection device of the present invention, the differential signal level detection means outputs an effective sound detection signal when the absolute level of the maximum level differential signal is below the predetermined threshold for a predetermined time or longer. It is characterized by stopping.
この発明によれば、面対称の関係にある各収音信号を差分して差分信号を生成し、最大レベルとなる差分信号の絶対レベルが所定閾値以上であるか否かを検出し、所定閾値以上である場合にのみ差分信号を外部出力する構成としたことで、スピーカ、マイク一体型の構成であっても話者の音声(有効な音声)だけを的確に判定し、有効な音声だけを外部に出力することができる。 According to the present invention, a difference signal is generated by subtracting each collected sound signal having a plane symmetry relationship, and it is detected whether or not the absolute level of the difference signal at the maximum level is equal to or higher than the predetermined threshold value. By adopting a configuration that outputs the difference signal externally only when the above is true, it is possible to accurately determine only the voice of the speaker (effective voice) even in a speaker / microphone integrated configuration, Can be output externally.
本発明の第1の実施形態に係る放収音装置について図を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る放収音装置1のマイク、スピーカ配置を示す平面図である。
本実施形態の放収音装置1は、筐体101に、複数のスピーカSP1〜SP3、複数のマイクMIC11〜MIC17,MIC21〜MIC27を備えて成る。
A sound emission and collection device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing the microphone and speaker arrangement of the sound emission and collection device 1 according to the present embodiment.
The sound emission and collection device 1 of the present embodiment includes a
筐体101は一方向に長尺な略直方体形状からなり、筐体101の長尺な辺(面)の両端部には、筐体101の下面を設置面から所定間隔離間する所定高さの脚部(図示せず)が設置されている。なお、以下の説明では、筐体101の四側面のうち、長尺な面を長尺面、短尺な面を短尺面と称する。
The
筐体101の下面には、同形状からなる無指向性の単体スピーカSP1〜SP3が設置されている。これら単体スピーカSP1〜SP3は長尺方向に沿って一定の間隔で直線状に設置されており、且つ、各単体スピーカSP1〜SP3の中心を結ぶ直線は、筐体101の長尺面に沿い、短尺面の中心間を結ぶ中心軸100に対して水平方向位置が一致するように設置されている。すなわち、中心軸100を含む垂直な基準面にスピーカSP1〜SP3の中心を結ぶ直線が配置される。このように、単体スピーカSP1〜SP3を配列設置することでスピーカアレイSPA10が構成される。このような状態では、スピーカアレイSPA10の各単体スピーカSP1〜SP3から音声を放音すると、放音音声は二つの長尺面に同等に伝わる。この際、二つの対向する長尺面に伝搬する放音音声は、前記基準面に対して直交する互いに対称な方向へ進行する。
On the lower surface of the
筐体101の一方の長尺面には、同一仕様のマイクMIC11〜MIC17が設置されている。これらマイクMIC11〜MIC17は長尺方向に沿って一定の間隔で直線状に設置されており、これによりマイクアレイMA10が構成される。また、筐体101の他方の長尺面にも、同一仕様のマイクMIC21〜MIC27が設置されている。これらマイクMIC21〜MIC27も長尺方向に沿って一定の間隔で直線状に設置されており、これにより、マイクアレイMA20が構成される。マイクアレイMA10とマイクアレイMA20とはその配列軸の垂直位置が一致するように配置されており、さらに、マイクアレイMA10の各マイクMIC11〜MIC17と、マイクアレイMA20の各マイクMIC21〜MIC27とは、それぞれ前記基準面に対して対称な位置に配置されている。具体的に、例えば、マイクMIC11とマイクMIC21とが基準面に対して対称の関係にあり、同様にマイクMIC17とマイクMIC27とが対称の関係にある。
On one long surface of the
なお、本実施形態では、スピーカアレイSPA10のスピーカ数を3本とし、各マイクアレイMA10,MA20のマイク数をそれぞれ7本としたが、これに限ることなく、仕様に応じてスピーカ数およびマイク数は適宜設定すればよい。また、スピーカアレイの各スピーカ間隔およびマイクアレイの各マイク間隔は一定ではなくてもよく、例えば、長尺方向に沿って中央部で密に配置され、両端部に向かうに従って疎に配置されるような態様でもよい。 In the present embodiment, the speaker array SPA10 has three speakers and the microphone arrays MA10 and MA20 each have seven microphones. However, the present invention is not limited to this, and the number of speakers and microphones is not limited thereto. May be set as appropriate. Further, the speaker intervals of the speaker array and the microphone intervals of the microphone array do not have to be constant. For example, they are arranged densely at the center along the longitudinal direction and sparsely arranged toward both ends. Various modes may be used.
本実施形態の放収音装置は、各マイクで収音した音声をそれぞれ遅延して合成することにより、マイクアレイ全体としての収音指向性をビーム化する。この収音ビームの向かう先で、特定のスポットまたはエリアで発生した発話者の音声を高いゲインで収音するとともに、発話者以外の音声(ノイズ)を抑制する。なお、ビーム化された収音指向性を収音ビームと呼ぶ。 The sound emission and collection device of the present embodiment beams the sound collection directivity of the entire microphone array by delaying and synthesizing the sound collected by each microphone. At the destination of the sound collection beam, the voice of the speaker generated at a specific spot or area is collected with a high gain, and the voice (noise) other than the speaker is suppressed. The beam-collected sound directivity is called a sound collecting beam.
この実施形態の放収音装置では、上記収音指向性のビーム化を2つのモードで行うことができる。図2は、この2つのモードを説明する図である。同図(A)は、第1のモードであるスポット収音モードを説明する図である。また、同図(B)は、第2のモードであるエリア収音モードを説明する図である。 In the sound emitting and collecting apparatus according to this embodiment, the sound collecting directivity beam can be formed in two modes. FIG. 2 is a diagram for explaining these two modes. FIG. 6A is a diagram for explaining a spot sound collection mode that is the first mode. FIG. 5B is a diagram for explaining the area sound collection mode which is the second mode.
同図(A)において、スポット収音モードは、収音したい地点(収音スポット)に焦点を結ぶような収音ビームを形成し、狭い範囲の音声を高ゲインで収音するモードである。ここで、収音スポットP1〜P4は、たとえば会議出席者の着席位置等に設定される。各マイクMIC11〜MIC17(またはMIC21〜MIC27)が収音した音声信号を、焦点(同図においてはF4)から等距離になるように遅延したのち合成することにより、焦点周辺で発生した音声を高ゲインで取り出すことができる。 In FIG. 2A, the spot sound collection mode is a mode in which a sound collection beam that focuses on a point (sound collection spot) to be collected is formed and a narrow range of sound is collected with high gain. Here, the sound collection spots P <b> 1 to P <b> 4 are set, for example, at seating positions of conference attendees. By synthesizing the audio signals picked up by the microphones MIC11 to MIC17 (or MIC21 to MIC27) so as to be equidistant from the focal point (F4 in the figure), the voice generated around the focal point is increased. Can be extracted with gain.
ここで、焦点から等距離とは、焦点からマイクまでの物理的な距離と、マイクで収音した音声信号の遅延時間に音速を乗じた距離の和が各マイクに関して等しくなるということである。 Here, the equidistant from the focal point means that the sum of the physical distance from the focal point to the microphone and the distance obtained by multiplying the delay time of the sound signal collected by the microphone by the speed of sound is equal for each microphone.
なお、スポット収音モードでは、収音スポットを、会議室の座席等に合わせて複数設定する。例えば、図3(A)に示すように、マイクアレイMA10は、各収音スポットに向けた収音ビームMB11〜MB14を並行して形成し、マイクアレイMA20は、各収音スポットに向けた収音ビームMB21〜MB24を並行して形成する。 In the spot sound collection mode, a plurality of sound collection spots are set in accordance with the seats of the conference room. For example, as shown in FIG. 3A, the microphone array MA10 forms sound collection beams MB11 to MB14 directed to the sound collection spots in parallel, and the microphone array MA20 collects the sound collection beams toward the sound collection spots. The sound beams MB21 to MB24 are formed in parallel.
次に、図2(B)は、エリア収音モードを説明する図である。このモードは、マイクアレイの後方に仮想的な焦点F10を設定し、この焦点F10に向かう音声信号をマイクアレイで収音するモードである。このモードでは、前記仮想的な焦点F10からマイクアレイの両端MIC11,MIC17を通過する2本の半直線R10,R11で挟まれた範囲が収音エリアとなる。なお、エリア収音モードにおける仮想焦点位置は、F10の位置に限定されず、収音したいエリアに応じて設定される。図2(B)において、仮想的な焦点F10に最も近いマイクはマイクMIC11であり、その距離はL11である。他のマイクMIC12〜MIC17から焦点F10までの距離L12〜L17は、L11よりも長い。そこで、マイクMIC12〜MIC17から焦点までの仮想的な距離が、マイクMIC11とF10との距離L11に等しくなるように、マイクMIC12〜MIC17で収音した信号に対して、L12〜L17とL11との差に相当する遅延を付与する。これにより、収音エリアから到来した音声は、各マイクで収音されたのち、上記遅延によってタイミングが調整され、略同じタイミングで合成され、レベルを高くすることができる。 Next, FIG. 2B is a diagram illustrating the area sound collection mode. This mode is a mode in which a virtual focal point F10 is set behind the microphone array, and an audio signal directed to the focal point F10 is collected by the microphone array. In this mode, a sound collection area is a range sandwiched between two half straight lines R10 and R11 passing from the virtual focal point F10 through both ends MIC11 and MIC17 of the microphone array. Note that the virtual focal position in the area sound collection mode is not limited to the position of F10, and is set according to the area where sound collection is desired. In FIG. 2B, the microphone closest to the virtual focal point F10 is the microphone MIC11, and the distance is L11. The distances L12 to L17 from the other microphones MIC12 to MIC17 to the focal point F10 are longer than L11. Therefore, with respect to the signals collected by the microphones MIC12 to MIC17 so that the virtual distance from the microphones MIC12 to MIC17 to the focal point is equal to the distance L11 between the microphones MIC11 and F10, A delay corresponding to the difference is given. As a result, after the sound coming from the sound collection area is collected by each microphone, the timing is adjusted by the delay and synthesized at substantially the same timing, so that the level can be increased.
エリア収音モードは、上述のスポット収音モードに比べて収音する範囲が広い分、ゲインは高くないが、広いエリアを一括して収音することができ、話者が移動した場合に追従しなくても的確に収音することができる。このエリア収音モードでは、例えば、図3(B)に示すように、マイクアレイMA10は、マイクMIC11〜MIC17の前面収音エリアに向けた収音ビームMB101を形成し、マイクアレイMA20は、マイクMIC21〜MIC27の前面収音エリアに向けた収音ビームMB201を形成する。 The area sound collection mode has a wider range of sound collection than the spot sound collection mode described above, but the gain is not high, but it can collect sound over a wide area and track when the speaker moves. It is possible to pick up sound accurately even if not. In this area sound collection mode, for example, as shown in FIG. 3B, the microphone array MA10 forms a sound collection beam MB101 directed to the front sound collection areas of the microphones MIC11 to MIC17, and the microphone array MA20 A sound collection beam MB201 directed to the front sound collection area of the MIC21 to MIC27 is formed.
次に、図4は、放収音装置1の構成を示すブロック図である。図4に示すように、本実施形態の放収音装置1は、操作部4、制御部10、入出力コネクタ11、入出力I/F12、放音指向性制御部13、D/Aコンバータ14、放音用アンプ15、前述のスピーカアレイSPA10(スピーカSP1〜SP3)、前述のマイクアレイMA10,MA20(マイクMIC11〜MIC17,MIC21〜MIC27)、収音用アンプ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・補正部19、および、エコーキャンセル部20を備える。
Next, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the sound emission and collection device 1. As shown in FIG. 4, the sound emission and collection device 1 of the present embodiment includes an operation unit 4, a
制御部10は、放収音装置1を統括的に制御し、収音ビーム生成部181、182、および収音ビーム選択・補正部19に上述の2つの収音モードの切り換えを指示する。操作部4は、利用者からの操作入力を受け付けて制御部10に出力する。利用者は、操作部4を用いて2つの収音モードの切り換え指示をすることができる。また、制御部10は、収音ビーム選択・補正部19が検出する各収音ビームの信号レベルに基づいて、入出力I/F12に対し、音声信号を出力するか否かを設定する。すなわち、収音ビーム選択・補正部19は、各収音ビームの信号レベルから、有効音、無効音を判定し、制御部10は、有効音の判定結果を取得したときのみ音声信号を出力するように設定する。詳細は後述する。
The
入出力I/F12は、入出力コネクタ11を介して入力された、他の放収音装置からの入力音声信号をネットワークに対応するデータ形式(プロトコル)から変換して、エコーキャンセル部20を介して放音指向性制御部13に与える。また、入出力I/F12は、エコーキャンセル部20で生成される出力音声信号をネットワークに対応するデータ形式(プロトコル)に変換して、入出力コネクタ11を介して、ネットワークに送信する。
The input / output I /
放音指向性制御部13は、放音指向性が設定されていなければ、スピーカアレイSPA10の各スピーカSP1〜SP3へ、入力音声信号に基づく放音信号を同時に与える。また、放音指向性制御部13は、仮想点音源の設定等の放音指向性が指定されると、指定された放音指向性に基づいて、スピーカアレイSPA10の各スピーカSP1〜SP3にそれぞれ固有の遅延処理及び振幅処理等を入力音声信号に対して行うことで個別放音信号を生成する。放音指向性制御部13は、これら個別放音信号をスピーカSP1〜SP3毎に設置されたD/Aコンバータ14に出力する。各D/Aコンバータ14は個別放音信号をアナログ形式に変換して各放音用アンプ15に出力し、各放音用アンプ15は個別放音信号を増幅してスピーカSP1〜SP3に与える。
If the sound emission directivity is not set, the sound emission
スピーカSP1〜SP3は、与えられた個別放音信号を外部に放音する。スピーカSP1〜SP3は筐体101の下面に設置されているので、放音された音声は、放収音装置1が設置される机の設置面を反射して、装置の横から会議者のいる斜め上方に向かって伝搬される。また、放音音声の一部は、放収音装置1の底面からマイクアレイMA10,MA20が設置された側面へ回り込む。
The speakers SP1 to SP3 emit a given individual sound emission signal to the outside. Since the speakers SP1 to SP3 are installed on the lower surface of the
マイクアレイMA10,MA20の各マイクMIC11〜MIC17、MIC21〜MIC27は、無指向性であっても有指向性であってもよいが、有指向性であることが望ましく、放収音装置1の外部からの音声を収音して収音信号を各収音用アンプ16に出力する。
The microphones MIC11 to MIC17 and MIC21 to MIC27 of the microphone arrays MA10 and MA20 may be omnidirectional or directional, but are preferably directional, and are external to the sound emitting and collecting apparatus 1. Are collected and output to each
この際、このようなスピーカアレイSPA10の構成およびマイクアレイMA10,MA20の構成から、基準面に対して対称位置にあるマイクアレイMA10のマイクMIC1n(n=1〜7)と、マイクアレイMA20のマイクMIC2n(n=1〜7)とで、スピーカアレイSPA10の単体スピーカSP1〜SP3からの回り込み音声が、同等に収音される。 At this time, from the configuration of the speaker array SPA10 and the configuration of the microphone arrays MA10 and MA20, the microphone MIC1n (n = 1 to 7) of the microphone array MA10 and the microphones of the microphone array MA20 that are symmetrical with respect to the reference plane. With MIC2n (n = 1 to 7), the wraparound sound from the single speakers SP1 to SP3 of the speaker array SPA10 is collected equally.
各収音用アンプ16は、収音信号を増幅してそれぞれA/Dコンバータ17に与え、A/Dコンバータ17は、収音信号をデ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には、一方の長尺面に設置されたマイクアレイMA10の各マイクMIC11〜MIC17での収音信号が入力され、収音ビーム生成部182には、他方の長尺面に設置されたマイクアレイMA20のマイクMIC21〜MIC27での収音信号が入力される。
Each
収音ビーム生成部181、収音ビーム生成部182は、制御部10から指定された収音モードに基づいて、図2、図3に示したスポット型の収音ビームまたはエリア型の収音ビームのいずれかを形成するべく、各マイクが収音した音声信号に対して遅延処理を行う。
The sound collection
収音ビーム生成部181は、各マイクMIC11〜MIC17の収音信号に対して所定の遅延処理等を行い、スポット収音モード時には、上述したように特定のスポットから到来する音声を強調した信号である収音ビームMB11〜MB14を生成する。また、エリア収音モード時には、特定のエリアから到来する音声信号を強調した信号である収音ビームMB101を生成する。収音ビームMB11〜MB14は、図3(A)に示すように、マイクMIC11〜MIC17が設置された長尺面側で当該長尺面に沿ってそれぞれに異なる所定幅の領域が収音ビーム領域(収音ビームによって強調される特定の空間、方向)として設定されている。収音ビームMB101は、図3(B)に示すように、マイクMIC11〜MIC17が設置された長尺面側で当該長尺面に沿って所定幅の領域(広エリア)が収音ビーム領域として設定されている。
The sound collection
収音ビーム生成部182は、各マイクMIC21〜MIC27の収音信号に対して所定の遅延処理等を行い、スポット収音モード時には、収音ビームMB21〜MB24を生成する。また、エリア収音モード時には収音ビームMB201を生成する。収音ビームMB21〜MB24は、図3(A)に示すように、マイクMIC21〜MIC27が設置された長尺面側で当該長尺面に沿ってそれぞれに異なる所定幅の領域が収音ビーム領域として設定されている。収音ビーム201は、図3(B)に示すように、マイクMIC21〜MIC27が設置された長尺面側で当該長尺面に沿って所定幅の領域(広エリア)が収音ビーム領域として設定されている。
The collected sound
この際、収音ビームMB11と収音ビームMB21とは、前記中心軸100を有する垂直面(基準面)に対して対称なビームとして形成される。同様に、収音ビームMB12と収音ビームMB22、収音ビームMB13と収音ビームMB23、収音ビームMB14と収音ビームMB24も、前記基準面に対して対称なビームとして形成される。また、収音ビームMB101と収音ビームMB201も、前記基準面に対して対称なビームとして形成される。
At this time, the sound collection beam MB11 and the sound collection beam MB21 are formed as symmetrical beams with respect to a vertical plane (reference plane) having the
収音ビーム選択・補正部19は、スポット収音モード時に入力された収音ビームMB11〜MB14と、収音ビームMB21〜MB24との差分信号をそれぞれ算出し、これらの差分信号のうち最もレベルの高い信号を選択し、その差分信号を補正収音ビームMBとしてエコーキャンセル部20に出力する。また、収音ビーム選択・補正部19は、エリア収音モード時に入力された収音ビームMB101と、収音ビームMB201との差分信号を算出して、この差分信号を補正収音ビームMBとしてエコーキャンセル部20に出力する。
The sound collection beam selection /
さらに、収音ビーム選択・補正部19は、選択した差分信号の信号レベルから、有効音、無効音の判定結果を制御部10に出力する。収音ビーム選択・補正部19は、差分信号の信号レベルの絶対値が所定の閾値以上であれば有効音、閾値未満が所定時間以上継続していれば無効音として判定する。
Further, the collected sound beam selection /
図5は、収音ビーム選択・補正部19の主要構成を示すブロック図である。
収音ビーム選択・補正部19は、信号差分回路191、BPF(バンドパスフィルタ)192、全波整流回路193、ピーク検出回路194、レベル比較器195、信号選択回路196、波形整形回路197、および減算器199を備える。
FIG. 5 is a block diagram showing the main configuration of the collected sound beam selection /
The collected sound beam selection /
信号差分回路191は、収音ビームMB11〜MB14、MB21〜MB24から、前記基準面に対称な収音ビーム同士を差分演算する。具体的に、収音ビームMB11とMB21とを差分演算して差分信号MS1を生成し、収音ビームMB12とMB22とを差分演算して差分信号MS2を生成する。また、収音ビームMB13とMB23とを差分演算して差分信号MS3を生成し、収音ビームMB14とMB24とを差分演算して差分信号MS4を生成する。このように生成される差分信号MS1〜MS4では、元となる収音ビーム同士が基準面上のスピーカアレイの軸に対して対称になる。
The
BPF192は、ビーム特性を主に有する帯域および人の音声の主成分帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタであり、差分信号MS1〜MS4を帯域通過フィルタ処理して、全波整流回路193に出力する。全波整流回路193は、差分信号MS1〜MS4を全波整流(絶対値化)し、ピーク検出回路194は、全波整流された差分信号MS1〜MS4のピーク検出を行い、ピーク値データPs1〜Ps4を出力する。レベル比較器195は、ピーク値データPs1〜Ps4を比較して、最も高いレベルのピーク値データPsに対応する差分信号MSを選択する選択指示データを信号選択回路196に与える。また、レベル比較器195は、ピーク値データPs1〜Ps4のうち、最も高いレベルのピーク値データPsを波形整形回路197に出力する。
The
波形整形回路197は、レベル比較器195から入力されたピーク値データPsが所定の閾値以上であるか、閾値未満であるかを判定し、閾値以上であれば有効音検出信号を制御部10に出力し、閾値未満が所定時間以上(例えば50msec)継続していれば無効音検出信号を制御部10に出力する、または有効音検出信号の出力を停止する。波形整形回路197は、レベル比較器195から入力されたピーク値データPsが閾値未満であっても所定時間内であれば有効音検出信号を出力し続ける。制御部10は、有効音検出信号が入力された時のみ入出力I/F12に音声信号を出力するように設定し、無効音検出信号が入力された時(有効音検出信号が入力されない時)は入出力I/F12に音声信号を出力しないように設定する。
The
これは、発話者が存在する収音領域に対応する収音ビームの信号レベルが他の領域に対応する収音ビームの信号レベルよりも高いことを利用している。すなわち、基準面に対して対称関係にある収音ビーム同士において、一方が発話者の存在する収音領域に対応する収音ビームである場合、差分信号の信号レベルは、発話者からの発声音に基づいて或る程度の高さで存在する。ところが、双方が発話者の存在しない領域に対応する収音ビームである場合、互いの回り込み音声成分が相殺し合い、差分信号の信号レベルは極低くなる。このため、発話者の存在する収音領域に対応する収音ビームを含む差分信号が、他の差分信号よりも信号レベルが高くなる。したがって、最も信号レベルの高い差分信号を選択することで、発話者方向を検出することができ、また、この差分信号の信号レベルが所定閾値以上であれば発話者からの発声音が有ると判断することができる。 This utilizes the fact that the signal level of the sound collecting beam corresponding to the sound collecting region where the speaker is present is higher than the signal level of the sound collecting beam corresponding to the other region. That is, when one of the collected sound beams having a symmetrical relationship with respect to the reference plane is a collected sound beam corresponding to the collected sound region where the speaker is present, the signal level of the difference signal is the sound level from the speaker. It exists at a certain height based on However, when both are sound-collecting beams corresponding to a region where no speaker is present, mutual wraparound sound components cancel each other, and the signal level of the differential signal becomes extremely low. For this reason, the difference signal including the sound collection beam corresponding to the sound collection region where the speaker is present has a higher signal level than the other difference signals. Therefore, the direction of the speaker can be detected by selecting the differential signal having the highest signal level, and if the signal level of the differential signal is equal to or higher than a predetermined threshold, it is determined that there is a voice from the speaker. can do.
図6は、本実施形態の放収音装置1を机C上に配置し、二人の会議者A,Bが会議を行っている状況を示した図であり、(A)は会議者Aが発言している状況、(B)は会議者Bが発言している状況、(C)は会議者A,Bともに発言せず、遠方の音源Dから突発音が発生した状況を示す。 FIG. 6 is a diagram showing a situation in which the sound emitting and collecting apparatus 1 of the present embodiment is placed on a desk C and two conference persons A and B are having a meeting, and FIG. (B) shows the situation where the conference B is speaking, and (C) shows the situation where neither the conference A or B speaks but the sudden sound from the sound source D far away.
例えば、図6(A)に示すように、収音ビームMB13に対応する領域にいる会議者Aが発言すると、収音ビームMB13の信号レベルが他の収音ビームMB11,MB12,MB14、MB21〜MB24の信号レベルよりも高くなる。このため、収音ビームMB13から収音ビームMB23を差分した差分信号MS3の信号レベルが差分信号MS1,MS2,MS4の信号レベルよりも高くなる。この結果、差分信号MS3のピーク値データPs3が、他のピーク値データPs1,Ps2,Ps4より高くなり、レベル比較器195は、ピーク値データPs3を検出して、差分信号MS3を選択する選択指示データを信号選択回路196に与える。また、ピーク値データPs3は高レベル(閾値以上)であるため、波形整形回路197は、ピーク値データPs3が所定閾値を超えているとして、有効音検出信号を制御部10に出力する。
For example, as shown in FIG. 6A, when the conference person A in the area corresponding to the sound collection beam MB13 speaks, the signal level of the sound collection beam MB13 is changed to the other sound collection beams MB11, MB12, MB14, MB21 to It becomes higher than the signal level of MB24. For this reason, the signal level of the difference signal MS3 obtained by subtracting the sound collection beam MB23 from the sound collection beam MB13 is higher than the signal levels of the difference signals MS1, MS2, and MS4. As a result, the peak value data Ps3 of the difference signal MS3 becomes higher than the other peak value data Ps1, Ps2, Ps4, and the
図7は、各収音ビーム、および差分信号の信号レベル(平均エネルギ)を示した図である。同図に示すグラフの横軸は時間を表す。同図(A)は、各収音ビームの信号レベルを示した図であり、同図(B)は、差分信号のうち、いずれか1つの信号レベルを示した図である。同図(C)は、波形整形回路197が出力する有効音/無効音検出信号を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing signal levels (average energy) of each sound collection beam and the difference signal. The horizontal axis of the graph shown in FIG. FIG. 4A is a diagram showing the signal level of each sound collecting beam, and FIG. 4B is a diagram showing one of the differential signals. FIG. 6C is a diagram showing a valid / invalid sound detection signal output from the
同図(A)に示すように、各収音ビームは、収音領域内で音声が発生していない場合に、平均エネルギが20dB程度を示しており、音声が発生すると、40〜60dB程度の平均エネルギを示す。ここで、各収音ビームは、400〜700msecの区間で40〜60dB程度の平均エネルギを示している。これらの収音ビームは、基準面に対して対称関係にある収音ビーム同士において、双方が同程度の平均エネルギを有するため、同図(B)に示すように、差分信号の平均エネルギがゼロdB程度となる。したがって、この場合、波形整形回路197は、ピーク値データPsが所定閾値未満であり、この状況が所定時間(例えば50msec)以上継続しているとして、無効音検出信号を制御部10に出力する。なお、この場合、レベル比較器195Aは、直前の最高レベルのピーク値データPsに基づいて選択指示データを信号選択回路196に与える。
As shown in FIG. 4A, each sound collecting beam has an average energy of about 20 dB when no sound is generated in the sound collecting region, and when sound is generated, about 40 to 60 dB. Indicates average energy. Here, each sound collecting beam has an average energy of about 40 to 60 dB in a section of 400 to 700 msec. Since these sound collecting beams have the same average energy in the sound collecting beams that are symmetrical with respect to the reference plane, the average energy of the differential signal is zero as shown in FIG. It is about dB. Therefore, in this case, the
一方で、各収音ビームは、700〜900msecの区間においても40〜60dB程度の平均エネルギを示しているが、いずれか1つの収音ビームが他の収音ビームよりも10dB程度高い平均エネルギを示す。この状況は、図6(A)に示したようないずれか1つの収音領域で発話者から音声が発生された状態である。したがって、同図(B)に示すように、差分信号MS3の平均エネルギが10dB程度となる。この場合、波形整形回路197は、ピーク値データPs3が所定閾値(例えば5dB)以上であるとして、有効音検出信号を制御部10に出力する。
On the other hand, each sound collecting beam shows an average energy of about 40 to 60 dB even in a section of 700 to 900 msec, but any one of the sound collecting beams has an average energy higher by about 10 dB than the other sound collecting beams. Show. This situation is a state in which voice is generated from the speaker in any one of the sound pickup areas as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 5B, the average energy of the difference signal MS3 is about 10 dB. In this case, the
また、各収音ビームは、続く900〜1100msec区間でも、40〜60dB程度の平均エネルギを示しているが、これらの収音ビームは、基準面に対して対称関係にある収音ビーム同士において、双方が同程度の平均エネルギを有する。したがって、上述のように、差分信号の平均エネルギがゼロdB程度となり、波形整形回路197は、無効音検出信号を制御部10に出力する。
In addition, each sound collecting beam shows an average energy of about 40 to 60 dB even in the subsequent 900 to 1100 msec section. However, these sound collecting beams are symmetrical with respect to the reference plane. Both have similar average energies. Therefore, as described above, the average energy of the differential signal becomes about zero dB, and the
一方、図6(B)に示すように、収音ビームMB21に対応する領域にいる会議者Bが発言すると、レベル比較器195Aは、ピーク値データPs1を検出して、差分信号MS1を選択する選択指示データを信号選択回路196に与える。この場合、図7(A)の、1100〜1200msec区間に示すように、各収音ビームは、40〜60dB程度の平均エネルギを示しているが、いずれか1つの収音ビーム(収音ビームMB21)が他の収音ビームよりも10dB程度高い平均エネルギを示す。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the conference person B in the area corresponding to the sound collection beam MB21 speaks, the level comparator 195A detects the peak value data Ps1 and selects the difference signal MS1. Selection instruction data is applied to the
したがって、同図(B)に示すように、差分信号MS1の平均エネルギが−10dB程度となる。なお、この図7(B)では、説明を容易にするために、700〜900msec区間では差分信号MS3を、1100〜1200msec区間では、差分信号MS1の平均エネルギを示しているが、無論本音声会議装置は、それぞれの差分信号を算出しているものとする。ここで、差分信号がマイナスを示しているのは、信号差分回路191がマイクアレイMA10側の収音ビームからマイクアレイMA20側の収音ビームの信号レベルを減算しているからである。この場合、波形整形回路197は、ピーク値データPs1(絶対値)が所定閾値(例えば5dB)以上であるとして、有効音検出信号を制御部10に出力する。
Therefore, as shown in FIG. 5B, the average energy of the differential signal MS1 is about −10 dB. 7B shows the difference signal MS3 in the 700 to 900 msec section and the average energy of the difference signal MS1 in the 1100 to 1200 msec section for ease of explanation. It is assumed that the device calculates each difference signal. Here, the reason why the difference signal indicates minus is that the
また、図6(C)に示すように双方の会議者A,Bが発言していない状況で、遠方の音源Cから音声が発せられた場合、この音源Cは、いずれの収音ビームの収音領域にも対応していないため、各収音ビームの平均エネルギが高くなることはない。 In addition, as shown in FIG. 6C, when sound is emitted from a distant sound source C in a situation where neither of the conferees A and B is speaking, this sound source C collects any sound collecting beam. Since it does not correspond to a sound region, the average energy of each sound collecting beam does not increase.
以上のようにして、レベル比較器195で選択された選択指示データが信号選択回路196に出力され、信号選択回路196は、与えられた選択指示データに指示された差分信号MSを構成する二つの収音ビームMB1x,MB2x(x=1〜4)を選択する。例えば、図6(A)の状況であれば、差分信号MS3を構成する収音ビームMB13,MB23を選択し、図6(B)の状況であれば、差分信号MS1を構成する収音ビームMB11,MB21を選択する。
As described above, the selection instruction data selected by the
減算器199は、信号選択回路196から入力される収音ビームMB1xから、収音ビームMB2xを減算補正して、補正収音ビームMBをエコーキャンセル部20に与える。
The
例えば、図6(A)の状況であれば、収音ビームMB13から収音ビームMB23を減算して補正収音ビームMBとしてエコーキャンセル部20に与え、図6(B)の状況であれば、収音ビームMB11から収音ビームMB21を減算して補正収音ビームMBとしてエコーキャンセル部20に与える。
For example, in the situation of FIG. 6A, the sound collection beam MB23 is subtracted from the sound collection beam MB13 and given to the
エコーキャンセル部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、入力音声信号に対して、選択された補正収音ビームMBの収音指向性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・補正部19から出力される補正収音ビームMBから擬似回帰音信号を減算して、出力音声信号として入出力I/F12に出力する。このようなエコーキャンセル処理を行うことにより、収音ビーム選択・補正部19で抑圧しきれなかった回り込み音声を抑圧し、より高いS/N比で発声音を収音して出力することができる。
The
最後に、入出力I/F12は、エコーキャンセル部20から入力された出力音声信号を制御部10の設定に応じて出力する。すなわち、入出力I/F12は、図6(A)、同図(B)に示したような状況において、制御部10から音声信号を出力するように設定されている場合にのみ出力音声信号をネットワークに対応するデータ形式(プロトコル)に変換して、入出力コネクタ11を介して、ネットワークに送信する。入出力I/F12は、図6(C)に示したような状況において、制御部10から音声信号を出力しないように設定されている場合には、出力音声信号を変換せずに破棄する。
Finally, the input / output I /
なお、上記説明では、収音ビームMB1xから収音ビームMB2xを減算補正する例を示しているが、逆に収音ビームMB2xから収音ビームMB1xを減算補正してもよい。いずれにしても、最大レベルを示す差分信号が(信号レベルは反転するが)出力されるため、この信号を受け取る放音側では発話者の音声(上記補正収音ビームMBに基づく音声)が放音される。 In the above description, an example in which the sound collection beam MB2x is subtracted and corrected from the sound collection beam MB1x is shown, but conversely, the sound collection beam MB1x may be subtracted and corrected from the sound collection beam MB2x. In any case, since a differential signal indicating the maximum level is output (although the signal level is inverted), the sound of the speaker (sound based on the corrected sound collection beam MB) is emitted on the sound emitting side receiving this signal. Sounded.
また、上記の説明は、収音ビーム選択・補正部19が制御部10からスポット収音モードを指定されている場合に行う動作であるが、エリア収音モード時においても同様の動作を行う。エリア収音モード時においても、収音ビームMB101と収音ビームMB201との差分信号の信号レベルが所定閾値以上であれば、有効音検出信号が収音ビーム選択・補正部19から制御部10に出力され、ネットワークに音声信号が出力されることとなる。一方で収音ビームMB101と収音ビームMB201との差分信号の信号レベルが所定閾値未満で、これが所定時間以上継続していれば、無効音検出信号が収音ビーム選択・補正部19から制御部10に出力され、ネットワークに音声信号が出力されない。
The above description is an operation performed when the sound collection beam selection /
以上のように、一方のマイクアレイで収音される音声と、他方のマイクアレイで収音される音声との差分信号から有効音/無効音を検出し、有効音のみをネットワークに出力する構成により、送信する情報量を下げることができる。 As described above, a configuration in which valid / invalid sounds are detected from the difference signal between the sound collected by one microphone array and the sound collected by the other microphone array, and only the valid sounds are output to the network. Thus, the amount of information to be transmitted can be reduced.
なお、本実施形態の放収音装置がエリア収音モードのみ行う場合、マイクアレイMA10、およびMA20に換えて、基準面に対して互いに指向軸が対称の方向を向いた2つの単一指向性のマイクを用いてもよい。この場合、収音ビーム生成部181、および収音ビーム生成部182は、遅延制御を行うことなく、それぞれの単一指向性のマイクが収音した音声信号を後段に出力すればよい。
When the sound emission and collection device of the present embodiment performs only the area sound collection mode, two unidirectivities in which the directivity axes are directed symmetrically with respect to the reference plane instead of the microphone arrays MA10 and MA20. The microphone may be used. In this case, the sound collection
1−放収音装置
101−筐体
11−入出力コネクタ
12−入出力I/F
13−放音指向性制御部
14−D/Aコンバータ
15−放音用アンプ
16−収音用アンプ
17−A/Dコンバータ
181,182−収音ビーム生成部
19−収音ビーム選択・補正部
20−エコーキャンセル部
201−適応型フィルタ
202−ポストプロセッサ
SP1〜SP3−スピーカ
SPA10−スピーカアレイ
MIC11〜MIC17,MIC21〜MIC27−マイク
MA10,MA20−マイクアレイ
1-Sound emitting and collecting device 101-Housing 11-Input / output connector 12-Input / output I / F
13-Sound emission directivity control unit 14-D / A converter 15-Sound emission amplifier 16-Sound collection amplifier 17-A /
Claims (2)
前記所定基準面の一方側に沿って一直線上に配列された第1マイクアレイおよび他方側に沿って一直線上に配列された第2マイクアレイと、
前記第1マイクアレイの収音信号に基づく第1収音ビーム群の各収音ビームと、前記第2マイクアレイの収音信号に基づく第2収音ビーム群の各収音ビームと、を前記所定基準面に対して対称に生成する収音ビーム生成手段と、
前記第1収音ビーム群の各収音ビームと、対称に生成した前記第2収音ビーム群の各収音ビームと、の差分信号をそれぞれ生成する差分信号生成手段と、
各差分信号の絶対レベルを比較し、最大レベルの差分信号を選択する信号比較手段と、
前記最大レベルの差分信号の絶対レベルが所定の閾値以上である場合に有効音検出信号を出力する差分信号レベル検出手段と、
前記差分信号レベル検出手段が有効音検出信号を出力している場合にのみ、前記信号比較手段が選択した最大レベルの差分信号を出力する収音ビーム出力手段と、
を備え、
前記収音ビーム生成手段は、収音すべきエリアの方向に焦点を設定し、各マイクが収音した音声信号を、前記焦点までの距離が等しくなるようにそれぞれ遅延して合成することにより、前記第1収音ビーム群および第2収音ビーム群の収音ビームを生成するスポット収音モードと、
それぞれのマイクアレイに対して収音すべきエリアと反対の方向に仮想焦点を設定し、各マイクが収音した音声信号を、前記仮想焦点までの距離が等しくなるようにそれぞれ遅延して合成することにより、前記第1収音ビーム群および第2収音ビーム群の収音ビームを生成するエリア収音モードと、のいずれかを実行し、
収音モードの切り換え指示を受け付ける操作手段を備え、
前記収音ビーム生成手段は、前記操作手段の受け付けた切り換え指示に応じて前記スポット収音モードと前記エリア収音モードとを切り替えることを特徴とする放収音装置。 A speaker that emits sound at a sound pressure that is symmetric with respect to a predetermined reference plane;
A first microphone array arranged on a straight line along one side of the predetermined reference plane and a second microphone array arranged on a straight line along the other side;
Each sound collection beam of the first sound collection beam group based on the sound collection signal of the first microphone array, and each sound collection beam of the second sound collection beam group based on the sound collection signal of the second microphone array, A sound collecting beam generating means for generating symmetrically with respect to a predetermined reference plane;
Differential signal generating means for generating a differential signal between each of the collected sound beams of the first collected sound beam group and each of the collected sound beams of the second collected sound beam group;
A signal comparison means for comparing the absolute levels of the difference signals and selecting the maximum difference signal;
Differential signal level detection means for outputting an effective sound detection signal when the absolute level of the maximum level differential signal is equal to or greater than a predetermined threshold;
Only when the differential signal level detection means is outputting an effective sound detection signal, a sound collection beam output means for outputting the maximum difference signal selected by the signal comparison means;
With
The voice collecting beam generating means sets the point focus in the direction of the area to be picked-up sound, an audio signal each microphone picked up, synthesized by the delay so that the distance is equal to the previous Kiase point A spot sound collecting mode for generating sound collecting beams of the first sound collecting beam group and the second sound collecting beam group,
The virtual focus is set in the opposite direction to the area to be picked up for each microphone array, and the sound signals picked up by each microphone are synthesized with a delay so that the distances to the virtual focus are equal. By performing any one of the area sound collection modes for generating the sound collection beams of the first sound collection beam group and the second sound collection beam group,
Provided with an operating means for receiving a sound collection mode switching instruction,
The sound collecting beam generating means switches between the spot sound collecting mode and the area sound collecting mode in accordance with a switching instruction received by the operating means.
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