JP7271862B2 - 音声処理装置 - Google Patents
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<音声処理装置>
図1~図3を参照して、本発明の第一実施形態に係る音声処理装置について説明する。当該音声処理装置は、図1に示すように、室内空間において区分されるブースXに備えられる。当該音声処理装置は、ブースXを区分する1又は複数の間仕切り10を備える。当該音声処理装置は、メイン空間Yと、このメイン空間Yと間仕切り10によって区分される複数のブースXとを備える室内空間に備えられる。前記室内空間としては、特に限定されるものではないが、例えばオフィス空間が挙げられる。また、この室内空間がオフィス空間である場合、メイン空間Yは典型的には事務スペースであり、ブースXは会議や商談等を行う打合せブースである。本実施形態では、前記室内空間の一端側に3つのブースXが設けられている。
当該音声処理装置は、1つの集音マイク1を有する。集音マイク1は、複数の話者P1,P2の声を集音し音声信号を生成する。集音マイク1は、例えばテーブルAの天板上に配置される。集音マイク1は、複数の指向性スピーカ3a,3bの指向性範囲外に配置されている。集音マイク1は、複数の話者P1,P2の中間位置に配置されることが好ましい。集音マイク1としては、単一指向性マイク、双指向性マイク等の指向性マイクや、無指向性マイク等を用いることができるが、話者P1,P2と対面する側に指向性を有する双指向性マイクが好ましい。なお、集音マイク1によって生成された音声信号は、集音アンプを経てアナログデジタル変換部(A/D変換部)に入力される(集音アンプ及びA/D変換部についてはいずれも不図示)。このA/D変換部は、集音マイク1によって生成されたアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換する。このA/D変換部によって変換されたデジタル音声信号は、音声処理部2に出力される。
音声処理部2は、図3に示すように、振幅調節手段2aと、特定帯域強調手段2bとを有する。音声処理部2は、例えば人の声の主成分帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタ(不図示)を有しており、このバンドパスフィルタを通過した音声信号が振幅調節手段2a及び特定帯域強調手段2bに出力されるよう構成されている。
振幅調節手段2aは、集音マイク1に集音され、音声処理部2に出力された音声信号の振幅を調節する。振幅調節手段2aは、音圧調節回路を含んで構成される。振幅調節手段2aは、例えば集音マイク1から出力される音声信号と想定受聴者位置から、受聴者位置での話者の声の音圧を推定する音圧推定手段(不図示)と、音圧推定手段で算出された音圧に基づいて音声信号の振幅を調整する振幅調整手段(不図示)とを有する。前記振幅調整手段は、例えば前記音圧推定手段で算出された音圧が所定の音圧以上であった場合に出力音声信号の振幅を低くするよう調節する。また、前記振幅調整手段は、前記音圧算出手段で算出された音圧が所定の音圧以下であった場合に出力音声信号の振幅を高くするよう調節する。
特定帯域強調手段2bは、集音マイク1によって集音された音声信号の特定の音域を増幅する。特定帯域強調手段2bは、例えば公知のイコライザーを含んで構成される。特定帯域強調手段2bは、集音マイク1によって集音された音声信号の中音域又は高音域を増幅することが好ましく、中でも高音域を増幅することがより好ましい。前述のように、当該音声処理装置は、室内空間において区分されるブースXに備えられるもので、話者P1,P2から発せられる声は、天壁W3、側壁W1、1又は複数の間仕切り10等に反射しやすい。この場合、話者P1,P2の声は、高音域の音が天壁W3、側壁W1、1又は複数の間仕切り10等に吸収されやすい。そのため、特定帯域強調手段2bが集音マイク1によって集音された音声信号の高音域側を増幅することによって、天壁W3等に吸収された音を補完することができ、相手の話者P1,P2が一方の話者P1,P2の肉声に近い音声を受聴することができる。また、一般に話者P1,P2が小声で会話する場合、話者P1,P2の発する声は高音になりやすい。そのため、特定帯域強調手段2bで高音域を増幅することで、相手の話者P1,P2により違和感の少ない音声を放音しやすい。
当該音声処理装置は、2つの指向性スピーカ3a,3bを有する。指向性スピーカ3a,3bは、ブースX内の天壁W3又は天壁W3近傍に配置される。各指向性スピーカ3a,3bは、放音対象の話者P1,P2の上方に配置され、音声処理部2から出力された音声信号を下方に放音可能に構成されている。そのため、指向性スピーカ3a,3bは、例えば放音面がテーブルAの天板と対向するよう配置されている。この指向性スピーカ3a,3bとしては、例えば平面スピーカ、アレイスピーカ、パラメトリックスピーカ等を用いることができる。また、この指向性スピーカ3a,3bとしては、振動板がアクチュエータで支持された構成のものを用いることも可能である。当該音声処理装置は、指向性スピーカ3a,3bを用いることで、話者P1,P2の近傍領域の音圧を選択的に高めることができ、外部への音声の漏洩を抑えやすい。
当該音声処理装置は、ブースX内で会話する話者P1,P2の声を集音マイク1によって集音し、音声処理部2によって振幅を適度に調節したうえで複数の指向性スピーカ3a,3bから放音することができる。当該音声処理装置は、集音マイク1が複数の指向性スピーカ3a,3bの指向性範囲外に配置されるので、話者P1,P2が比較的小さい声で発音した場合でも、この話者P1,P2の声を集音マイク1によって適切に集音することができる。そのため、当該音声処理装置によると、話者P1,P2が大きな声で発音することを要しないので、この話者P1,P2の声は自然に小さくなりやすい。また、当該音声処理装置は、複数の指向性スピーカ3a,3bが音声処理部2によって調節された音声を複数の話者3a,3bに向けて放音するので、音声処理部2によって振幅を比較的低くした場合でも、話者P1,P2に会話内容を十分に伝達することができる。従って、当該音声処理装置は、話者P1,P2の声を小さく抑え、かつ複数の指向性スピーカ3a,3bから放音される音響出力を比較的低くしても会話の円滑化を図ることができ、これにより会話内容の外部への漏洩を抑制することができる。
<音声処理装置>
図4~図6を参照して、本発明の第二実施形態に係る音声処理装置について説明する。図4の音声処理装置は、室内空間において区分されるブースXに備えられる。当該音声処理装置は、図2の音声処理装置と同様、メイン空間Yと、このメイン空間Yと1又は複数の間仕切り10によって区分される複数のブースXとを備える室内空間に備えられる。当該音声処理装置は、1つのブースXに対応して設けられる。
集音ユニット11は、複数の集音マイク11aを有しており、好ましくは3以上の集音マイク11aを有している(図4では3つの集音マイク11aを有する場合を例示)。集音ユニット11は、例えばテーブルAの天板上に配置される。集音ユニット11は、複数の話者P1,P2の中間位置に配置されることが好ましい。
当該音声処理装置は、1つの指向性スピーカ13を有する。指向性スピーカ13は、ブースX内の天壁W3又は天壁W3近傍に配置される。指向性スピーカ13は、話者P1,P2からの距離が略等しい位置に配置される。指向性スピーカ13は、複数のスピーカ素子を有するアレイスピーカである。指向性スピーカ13は、各スピーカ素子の放音方向を変更可能に構成されている。
音声処理部14は、振幅調節手段及び特定帯域強調手段を有する。前記振幅調節手段は、図2の音声処理装置と同様、複数の集音マイク11aに集音され、音声処理部14に出力された音声信号の振幅を調節する。前記振幅調節手段は、図2の音声処理装置と同様、振幅調節回路を含んで構成される。
音源位置算出部15は、CPU(Central Processing Unit)及びROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリを含むコンピュータによって構成することができる。音源位置算出部15は、例えば話者P1,P2から発せられる声が各集音マイク11aに到達する時間差を基に音源位置(具体的には話者P1,P2の口部位置)を算出する。また、音源位置算出部15は、話者P1,P2から発せられる声の音量や位相差を基に音源位置を算出してもよい。
放音方向制御部16は、CPU及びROM、RAM等のメモリを含むコンピュータによって構成することができる。放音方向制御部16は、指向性スピーカ13の各スピーカ素子の放音方向を制御する。放音方向制御部16は、指向性スピーカ13が有する全てのスピーカ素子の放音方向が話者P1,P2(具体的には、音源位置算出部15で算出した話者P1,P2の口部位置)のいずれかに向くよう制御することが好ましい。
当該音声処理装置は、複数の集音マイク11aによって集音された音声信号の音源位置を算出する音源位置算出部15と、音源位置算出部15で算出された音源位置に指向性スピーカ13の放音方向を制御する放音方向制御部16とを備えるので、一方の話者P1,P2が比較的小さい声で発音した場合でも、相手の話者P1,P2に会話内容を選択的かつ確実に伝達することができる。従って、当該音声処理装置は、会話の円滑化を図ることができると共に、会話内容の外部への漏洩を確実に抑制することができる。
<音声処理装置>
図7を参照して、本発明の第三実施形態に係る音声処理装置について説明する。図7の音声処理装置は、室内空間において区分されるブースXに備えられる。当該音声処理装置は、図2の音声処理装置と同様、メイン空間Yと、このメイン空間Yと1又は複数の間仕切り10によって区分される複数のブースXとを備える室内空間に備えられる。当該音声処理装置は、1つのブースXに対応して設けられる。
当該音声処理装置は、複数の集音マイクが指向性スピーカ13の指向性範囲外に配置されるので、集音ユニット11及び指向性スピーカ13が近接して配置される場合でも、ブースX内における会話の円滑化を図ると共に、会話内容の外部への漏洩を抑制することができる。
<音声処理装置>
図8を参照して、本発明の第四実施形態に係る音声処理装置について説明する。図8の音声処理装置は、室内空間において区分されるブースXに備えられる。当該音声処理装置は、図2の音声処理装置と同様、メイン空間Yと、このメイン空間Yと1又は複数の間仕切り10によって区分される複数のブースXとを備える室内空間に備えられる。当該音声処理装置は、1つのブースXに対応して設けられる。
当該音声処理装置は、集音ユニット11及び指向性スピーカ13がテーブルAの天板上に配置されるので、設置が容易であると共に設置コストを抑えることができる。また、当該音声処理装置は、制御ユニット12が音声処理部を有しており、この音声処理部が特定帯域強調手段を有するので、複数の集音マイクによって集音された音声信号の高音域を増幅することができる。そのため、当該音声処理装置は、指向性スピーカ13から放音される高音域の音声の一部が天壁W3で吸収される場合でも、話者P1,P2の肉声に近い声を相手の話者P1,P2に伝えることができる。
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
2,14 音声処理部
2a 振幅調節手段
2b 特定帯域強調手段
3a,3b,13 指向性スピーカ
10 間仕切り
11 集音ユニット
12 制御ユニット
15 音源位置算出部
16 放音方向制御部
A テーブル
B 椅子
O 開放領域
P1,P2 話者
W1 側壁
W2 底壁
W3 天壁
X ブース
Y メイン空間
Claims (3)
- 室内空間において区分されるブース内の複数の話者の声を集音する3以上のマイクと、
前記3以上のマイクによって集音された音声信号の少なくとも振幅を調節する振幅調節手段を有する音声処理部と、
前記音声処理部によって調節された音声を前記複数の話者に向けて放音する1又は複数の指向性スピーカと、
前記3以上のマイクによって集音された音声信号の音源位置を算出する音源位置算出部と、
前記音源位置算出部で算出された音源位置に前記1又は複数の指向性スピーカの放音方向を制御する放音方向制御部と
を備え、
前記3以上のマイクが、前記複数の話者に共通に用いられるように前記複数の話者の中間位置で、各話者との間隔が相違するように、かつ前記1又は複数の指向性スピーカの指向性範囲外に配置されており、
前記3以上のマイクと前記1又は複数の指向性スピーカとが近接してテーブル上に配置され、前記1又は複数の指向性スピーカは、音声を天壁に向けて放音可能に構成されており、
前記音源位置算出部が、それぞれの前記マイクに到達する前記話者の声の時間差を基に音源位置を算出し、
前記音声処理部が、前記3以上のマイクによって集音された音声信号の特定の音域を増幅する特定帯域強調手段を有しており、
前記特定帯域強調手段が、高音域を増幅する音声処理装置。 - 前記振幅調節手段が、前記3以上のマイクで集音された音声信号の振幅を前記1又は複数の指向性スピーカによる放音対象の話者毎に調節する請求項1に記載の音声処理装置。
- 前記ブースを区分する1又は複数の間仕切りを備える請求項1又は請求項2に記載の音声処理装置。
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