(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エコーキャンセラ過程と送話信号加算過程とを備えた場内拡声方法であって、
上記エコーキャンセラ過程は、
拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成するエコー経路推定ステップと、
上記拡声音声信号と上記擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する擬似エコー信号生成ステップと、
収音信号から上記擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する減算ステップと、
上記擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する擬似音響伝達ベクトル送信ステップと、
を含み、
上記送話信号加算過程は、
上記遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する遠端側擬似音響伝達ベクトル受信ステップと、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトルと上記送話信号を畳み込み演算して該送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する残響付加ステップと、
受話信号に上記遠端側送話信号を加算して上記拡声音声信号として出力する加算ステップと、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトル受信ステップで受信した上記遠端側擬似音響伝達ベクトルから残響音成分のみを抽出した残響音特性ベクトルを、上記残響付加ステップで用いる上記遠端側音響伝達特性とする残響特性抽出ステップと、
を含むことを特徴とする場内拡声方法。
【請求項２】
エコーキャンセラ過程と送話信号加算過程とを備えた場内拡声方法であって、
上記エコーキャンセラ過程は、
拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成するエコー経路推定ステップと、
上記拡声音声信号と上記擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する擬似エコー信号生成ステップと、
収音信号から上記擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する減算ステップと、
上記擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する擬似音響伝達ベクトル送信ステップと、
を含み、
上記送話信号加算過程は、
上記遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する遠端側擬似音響伝達ベクトル受信ステップと、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトルと上記送話信号を畳み込み演算して該送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する残響付加ステップと、
受話信号に上記遠端側送話信号を加算して上記拡声音声信号として出力する加算ステップと、
上記残響付加ステップで生成された上記遠端側送話信号に、０ms〜４０msの遅延時間を付加して該遠端側送話信号とする遅延挿入ステップと、
を含むことを特徴とする場内拡声方法。
【請求項３】
エコーキャンセラ過程と送話信号加算過程とを備えた場内拡声方法であって、
上記エコーキャンセラ過程は、
拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成するエコー経路推定ステップと、
上記拡声音声信号と上記擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する擬似エコー信号生成ステップと、
収音信号から上記擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する減算ステップと、
上記擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する擬似音響伝達ベクトル送信ステップと、
を含み、
上記送話信号加算過程は、
上記遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する遠端側擬似音響伝達ベクトル受信ステップと、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトルと上記送話信号を畳み込み演算して該送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する残響付加ステップと、
受話信号に上記遠端側送話信号を加算して上記拡声音声信号として出力する加算ステップと、
近端側発話者と近端側マイクロホンとの間の音響伝達特性ベクトルＨ１（ｎ）に起因する残響を抑圧する近端側残響抑圧ステップと、
を含むことを特徴とする場内拡声方法。
【請求項４】
請求項１に記載した場内拡声方法において、
上記送話信号加算過程は、
上記残響付加ステップで生成された上記遠端側送話信号に、０ms〜４０msの遅延時間を付加して該遠端側送話信号とする遅延挿入ステップを更に含むことを特徴とする場内拡声方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載した場内拡声方法において、
上記送話信号加算過程は、
近端側発話者と近端側マイクロホンとの間の音響伝達特性ベクトルＨ１（ｎ）に起因する残響を抑圧する近端側残響抑圧ステップを更に含むことを特徴とする場内拡声方法。
【請求項６】
エコーキャンセラ過程と送話信号加算過程とを備えた場内拡声方法であって、
上記エコーキャンセラ過程は、
拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成するエコー経路推定ステップと、
上記拡声音声信号と上記擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する擬似エコー信号生成ステップと、
収音信号から上記擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する減算ステップと、
上記擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する擬似音響伝達ベクトル送信ステップと、
を含み、
上記送話信号加算過程は、
上記遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する遠端側擬似音響伝達ベクトル受信ステップと、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトルと上記送話信号を畳み込み演算して該送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する残響付加ステップと、
受話信号に上記遠端側送話信号を加算して上記拡声音声信号として出力する加算ステップと、
上記残響付加ステップで生成された上記遠端側送話信号に、所定の遅延時間を付加して該遠端側送話信号とする遅延挿入ステップと、
を含むことを特徴とする場内拡声方法。
【請求項７】
エコーキャンセラと送話信号加算部とを備えた場内拡声装置であって、
上記エコーキャンセラは、
拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成するエコー経路推定部と、
上記拡声音声信号と上記擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する擬似エコー信号生成部と、
収音信号から上記擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する減算器と、
上記擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する擬似音響伝達ベクトル送信部と、
を備え、
上記送話信号加算部は、
上記遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する遠端側擬似音響伝達ベクトル受信部と、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトルと上記送話信号を畳み込み演算して該送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する残響付加部と、
受話信号に上記遠端側送話信号を加算して上記拡声音声信号として出力する加算器と、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトル受信部で受信した上記遠端側擬似音響伝達ベクトルから残響音成分のみを抽出した残響音特性ベクトルを、上記残響付加部で用いる上記遠端側音響伝達特性とする残響特性抽出部と、
を備えることを特徴とする場内拡声装置。
【請求項８】
エコーキャンセラと送話信号加算部とを備えた場内拡声装置であって、
上記エコーキャンセラは、
拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成するエコー経路推定部と、
上記拡声音声信号と上記擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する擬似エコー信号生成部と、
収音信号から上記擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する減算器と、
上記擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する擬似音響伝達ベクトル送信部と、
を備え、
上記送話信号加算部は、
上記遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する遠端側擬似音響伝達ベクトル受信部と、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトルと上記送話信号を畳み込み演算して該送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する残響付加部と、
受話信号に上記遠端側送話信号を加算して上記拡声音声信号として出力する加算器と、
上記残響付加部で生成された上記遠端側送話信号に、０ms〜４０msの遅延時間を付加して該遠端側送話信号とする遅延挿入部と、
を備えることを特徴とする場内拡声装置。
【請求項９】
エコーキャンセラと送話信号加算部とを備えた場内拡声装置であって、
上記エコーキャンセラは、
拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成するエコー経路推定部と、
上記拡声音声信号と上記擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する擬似エコー信号生成部と、
収音信号から上記擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する減算器と、
上記擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する擬似音響伝達ベクトル送信部と、
を備え、
上記送話信号加算部は、
上記遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する遠端側擬似音響伝達ベクトル受信部と、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトルと上記送話信号を畳み込み演算して該送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する残響付加部と、
受話信号に上記遠端側送話信号を加算して上記拡声音声信号として出力する加算器と、
近端側発話者と近端側マイクロホンとの間の音響伝達特性ベクトルＨ１（ｎ）に起因する残響を抑圧する近端側残響抑圧部と、
を備えることを特徴とする場内拡声装置。
【請求項１０】
エコーキャンセラと送話信号加算部とを備えた場内拡声装置であって、
上記エコーキャンセラは、
拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成するエコー経路推定部と、
上記拡声音声信号と上記擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する擬似エコー信号生成部と、
収音信号から上記擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する減算器と、
上記擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する擬似音響伝達ベクトル送信部と、
を備え、
上記送話信号加算部は、
上記遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する遠端側擬似音響伝達ベクトル受信部と、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトルと上記送話信号を畳み込み演算して該送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する残響付加部と、
受話信号に上記遠端側送話信号を加算して上記拡声音声信号として出力する加算器と、
上記残響付加部で生成された上記遠端側送話信号に、所定の遅延時間を付加して該遠端側送話信号とする遅延挿入部と、
を備えることを特徴とする場内拡声装置。
【請求項１１】
エコーキャンセラと送話信号加算部とを備えた場内拡声装置であって、
上記エコーキャンセラは、
拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成するエコー経路推定部と、
上記拡声音声信号と上記擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する擬似エコー信号生成部と、
収音信号から上記擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する減算器と、
上記擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する擬似音響伝達ベクトル送信部と、
を備え、
上記送話信号加算部は、
上記遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する遠端側擬似音響伝達ベクトル受信部と、
上記遠端側擬似音響伝達ベクトルと上記送話信号を畳み込み演算して該送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する残響付加部と、
受話信号に上記遠端側送話信号を加算して上記拡声音声信号として出力する加算器と、
上記残響付加部で生成された上記遠端側送話信号に、音声が空間を伝わる際に発生する遅延及び上記装置内で発生する遅延を考慮した遅延時間を付加して該遠端側送話信号とする遅延挿入部と、
を備えることを特徴とする場内拡声装置。
【請求項１２】
請求項７から１１の何れかに記載した場内拡声装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、双方向通信システムにおいて、遠端側からの受話信号と近端側の発話信号とを同時に近端側の場内に拡声しながら音声通話を行う場内拡声方法と、場内拡声装置とそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近端側室内に、例えば５名以上程度の多数の人が在室する場合において、近端側発話者から離れた位置に居る近端側の受聴者には、近端側発話者の声が聞き難いことがある。その近端側発話者の声を聴き易くする目的で、遠端側からの受話信号と、近端側の発話信号を同時に近端側の場内に拡声しながら音声通話を行う場内拡声装置９００が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
図１０を参照して場内拡声装置９００の動作を説明する。場内拡声装置９００は、エコーキャンセラ９０１と、送話信号加算部９０２とで構成される。
【０００４】
エコーキャンセラ９０１は、場内拡声の際に問題となる音響エコーを除去する機能を有する。場内拡声時には、遠端側からの受話信号ｘ（ｎ）と近端側発話者の発話信号であり遠端側に送信される送話信号＾ｓ１（ｎ）とが、近端側スピーカ９０５により拡声される。その拡声音声信号（ｘ（ｎ）＋＾ｓ１（ｎ））は、音響伝達特性ベクトルがＨｎｅａｒ（ｎ）であるエコー経路を経由して近端側マイクロホン９０６によって、エコー信号ｙｎｅａｒ（ｎ）として収音される。音響伝達特性ベクトルＨｎｅａｒ（ｎ）は、インパルス応答{ｈｎｅａｒ０（ｎ），ｈｎｅａｒ１（ｎ），…，ｈｎｅａｒ（Ｋ−１）（ｎ）}を要素とするベクトルである。Ｋはインパルス応答長である。なお、（ｎ）は離散時間を表すものとし、例えば人間の音声の帯域が離散時間の信号で表現可能な間隔（1.66ms程度）よりも小さな値の時間間隔に設定される。また、「＾」の表記は、「＾」が変数の真上に位置する図中の表記と異なるが、どちらも同じものである。
【０００５】
近端側発話者の発話音声は、近端側発話者から近端側マイクロホン９０６までの音響伝達路（音響伝達特性ベクトルＨ１（ｎ））を介して発話信号ｓ１（ｎ）として収音される。よって、近端側マイクロホン９０６が出力する収音信号はｓ１（ｎ）＋ｙｎｅａｒ（ｎ）となる。
【０００６】
エコー経路推定部９０８は、拡声音声信号と、収音信号から擬似エコー信号を除去した送話信号＾ｓ１（ｎ）とを入力として、エコー経路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｎｅａｒ（ｎ）を生成する。擬似エコー信号生成部９０９は、拡声音声信号と擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｎｅａｒ（ｎ）を畳み込み演算して擬似エコー信号＾ｙｎｅａｒ（ｎ）を生成する。減算器９１０は、収音信号ｓ１（ｎ）＋ｙｎｅａｒ（ｎ）から擬似エコー信号＾ｙｎｅａｒ（ｎ）を減じて送話信号＾ｓ１（ｎ）を出力する。送話信号＾ｓ１（ｎ）は、インターネット９０３を介して図示を省略している遠端側の場内拡声装置に送信され、遠端側スピーカ９０５′によって音響信号に変換される。
【０００７】
送話信号加算部９０２は加算器９０４で構成される。加算器９０４は、インターネット９０３を介して遠端側から受信した受話信号ｘ（ｎ）に送話信号＾ｓ１（ｎ）を加算して、拡声音声信号ｘ（ｎ）＋＾ｓ１（ｎ）を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３４０８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の場内拡声装置９００は、近端側発話者から離れた位置に居る近端側受聴者に対して、近端側発話者の発話内容を聴き易くする近端側受聴者支援のみを目的としたものであった。つまり、近端側発話者支援は考慮されていなかった。
【００１０】
近端側発話者が、遠端側に自分の声がどの様に伝わっているかを知ることが出来れば、自らの声を問題なく伝達するためにどのように話せば良いかを判断しながら通話することが可能になり、発話のし辛さを感じることがなくなる。しかし、遠端側からの受話信号と近端側の発話信号とを、同時に近端側の場内に拡声しながら音声通話を行う場内拡声装置において、近端側発話者の発話支援を目的にした技術は今までなかった。
【００１１】
この発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、遠端側受聴者に、近端側発話者の声がどのように届いているかを近端側発話者に提示する発話者支援を可能にすることで、近端側発話者が発話し易くなることを目的とした場内拡声方法と、場内拡声装置とそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の場内拡声方法は、エコーキャンセラ過程と送話信号加算過程とを備える。エコーキャンセラ過程は、エコー経路推定ステップと、擬似エコー信号生成ステップと、減算ステップと、擬似音響伝達ベクトル送信ステップと、を含む。エコー経路推定ステップは、拡声音声信号と残響を除去した送話信号とを入力として反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトルを生成する。擬似エコー信号生成ステップは、拡声音声信号と擬似音響伝達ベクトルとを畳み込み演算して擬似エコー信号を生成する。減算ステップは、収音信号から擬似エコー信号を減じて送話信号を生成する。擬似音響伝達ベクトル送信ステップは、擬似音響伝達ベクトルを遠端側の場内拡声装置に送信する。
【００１３】
送話信号加算過程は、遠端側擬似音響伝達ベクトル受信ステップと、残響付加ステップと、加算ステップと、を含む。遠端側擬似音響伝達ベクトル受信ステップは、遠端側の場内拡声装置から、遠端側の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する。残響付加ステップは、遠端側擬似音響伝達ベクトルと送話信号を畳み込み演算して送話信号に遠端側の残響を付加した遠端側送話信号を生成する。加算ステップは、受話信号に遠端側送話信号を加算して拡声音声信号として出力する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の場内拡声方法によれば、遠端側場内拡声装置から遠端側の反響路の遠端側擬似音響伝達ベクトルを受信する。そして、近端側発話者の発話音声（送話信号）に、その受信した遠端側擬似音響伝達ベクトルを用いて遠端側の反響音を付加して遠端側送話信号を生成し、その遠端側送話信号と受話信号とを加算した拡声音声信号を、近端側の場内に放音する。したがって、近端側の発話者は、自らの声が相手側にどのように伝わっているかを知ることが可能になる。よって、近端側発話者が発話し易くなる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の場内拡声装置１００の機能構成例を示す図。
【図２】場内拡声装置１００の動作フローを示す図。
【図３】この発明の場内拡声装置２００の機能構成例を示す図。
【図４】場内拡声装置２００の動作フローを示す図。
【図５】残響特性抽出部２３の機能構成例を示す図。
【図６】この発明の場内拡声装置３００の機能構成例を示す図。
【図７】場内拡声装置３００の動作フローを示す図。
【図８】この発明の場内拡声装置４００の機能構成例を示す図。
【図９】場内拡声装置４００の動作フローを示す図。
【図１０】従来の雑音除去装置９００の機能構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。複数の図面中同一のものには同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
【実施例１】
【００１７】
図１に、この発明の場内拡声装置１００の機能構成例を示す。その動作フローを図２に示す。場内拡声装置１００は、エコーキャンセラ１０と、送話信号加算部２０とから成る。エコーキャンセラ１０は、エコー経路推定部９０８と、擬似エコー信号生成部９０９と、減算器９１０と、擬似音響伝達ベクトル送信部１１と、を備える。送話信号加算部２０は、遠端側擬似音響伝達ベクトル受信部２１と、残響付加部２２と、加算器９０４と、を備える。場内拡声装置１００の各部の機能は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等で構成されるコンピュータに所定のプログラムが読み込まれて、ＣＰＵがそのプログラムを実行することで実現されるものである。
【００１８】
エコーキャンセラ１０を構成するエコー経路推定部９０８と擬似エコー信号生成部９０９と減算器９１０は、従来の場内拡声装置９００と同じものである。エコー経路推定部９０８は、拡声音声信号ｘ（ｎ）＋＾ｓ′１（ｎ）と収音信号から残響を除去した送話信号＾ｓ１（ｎ）とを入力として、反響路の音響伝達特性を推定し、擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｎｅａｒ（ｎ）を生成する（ステップＳ９０８）。擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｎｅａｒ（ｎ）は、インパルス応答{ｈｎｅａｒ０（ｎ），ｈｎｅａｒ１（ｎ），…，ｈｎｅａｒ（Ｋ−１）（ｎ）}を要素とするベクトルである。Ｋはインパルス応答長である。
【００１９】
擬似エコー信号生成部９０９は、拡声音声信号ｘ（ｎ）＋＾ｓ′１（ｎ）と擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｎｅａｒ（ｎ）とを畳み込み演算して擬似エコー信号＾ｙｎｅａｒ（ｎ）を生成する（ステップＳ９０９）。減算器９１０は、収音信号ｓ１（ｎ）＋ｙｎｅａｒ（ｎ）から擬似エコー信号＾ｙｎｅａｒ（ｎ）を減じて送話信号＾ｓ１（ｎ）を生成する（ステップＳ９１０）。
【００２０】
エコーキャンセラ１０は、擬似音響伝達ベクトル送信部１１を備える点で、従来のエコーキャンセラ９０１と異なる。擬似音響伝達ベクトル送信部１１は、エコー経路推定部９０８で推定した反響路の擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｎｅａｒ（ｎ）を、インターネット９０３（図１０を参照）を介して図示していない遠端側場内拡声装置に送信する（ステップＳ１１）。その遠端側場内拡声装置は、近端側の場内拡声装置１００と同じものである。
【００２１】
インターネット９０３と場内拡声装置１００は、例えばＬＡＮケーブルで接続される。実際には、擬似音響伝達ベクトル送信部１１から出力された擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｎｅａｒ（ｎ）は、従来技術であることから図示を省略している通信インターフェース部を介してインターネット９０３に出力される。そしてインターネット９０３を介して、擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｎｅａｒ（ｎ）は、遠端側の場内拡声装置の遠端側擬似音響伝達ベクトル受信部で受信される。送話信号＾ｓ１（ｎ）と受話信号ｘ（ｎ）も同様に、その通信インターフェース部を介して遠端側場内拡声装置と送受信される。なお、擬似音響伝達ベクトル送信部１１は、エコーキャンセラ１０の機能構成として示したが、送話信号加算部２０に含めても良い。
【００２２】
遠端側擬似音響伝達ベクトル受信部２１は、遠端側場内拡声装置から、遠端側の反響路の遠端側擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｆａｒ（ｎ）（図１０を参照）を受信する（ステップＳ２１）。残響付加部２２は、遠端側擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｆａｒ（ｎ）と送話信号＾ｓ１（ｎ）を畳み込み演算して遠端側送話信号＾ｓ′１（ｎ）を生成する（ステップＳ２２）。遠端側送話信号＾ｓ′１（ｎ）は、送話信号＾ｓ１（ｎ）に遠端側の残響音を付加した信号である。
【００２３】
加算器９０４は、受話信号ｘ（ｎ）に遠端側送話信号＾ｓ′１（ｎ）を加算した拡声音声信号ｘ（ｎ）＋＾ｓ′１（ｎ）を生成し、近端側スピーカ９０５とエコー経路推定部９０８と擬似エコー信号生成部９０９に出力する（ステップＳ９０４）。
【００２４】
以上のように、受話信号ｘ（ｎ）に、遠端側送話信号＾ｓ′１（ｎ）を加算した拡声音声信号ｘ（ｎ）＋＾ｓ′１（ｎ）を近端側スピーカ９０５で再生することによって、近端側話者は、遠端側で自らの声がどの様に伝達されているかをリアルタイムで知ることができる。したがって、近端側話者が発話し易くなる効果が期待できる。
【００２５】
なお、実施例１は、送話信号＾ｓ１（ｎ）に、遠端側に拡声される送話信号も含めた反響音を付加する例で説明したが、送話信号の残響成分のみを抽出して付加するようにしても良い。その構成例を実施例２で説明する。
【実施例２】
【００２６】
図３に、この発明の場内拡声装置２００の機能構成例を示す。その動作フローを図４に示す。場内拡声装置２００は、送話信号加算部２０′が残響特性抽出部２３を備える点で場内拡声装置１００と異なる。残響特性抽出部２３は、遠端側擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｆａｒ（ｎ）から残響音成分のみを抽出した残響音ベクトル^Ｈ′ｆａｒ(ｎ)を抽出して、残響付加部２２に出力する（ステップＳ２３）。
【００２７】
図５に、より具体的な残響特性抽出部２３の機能構成例を示して、遠端側擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｆａｒ（ｎ）から残響音ベクトル＾Ｈ′ｆａｒ（ｎ）を抽出する方法の一例について説明する。残響特性抽出部２３は、直接音検出手段２３０と、残響音抽出手段２３１と、で構成される。
【００２８】
直接音検出手段２３０は、離散時間（ｎ）を中心として前後、例えば１ms分の音響パワーの時間平均を計算し、最も音響パワーの時間平均が大きい離散時間（ｎｍａｘ）を検出する。サンプリング周波数を例えば４８kHzとすると１msは、４８サンプルであるので、離散時間（ｎ）を中心としてその前後、ｎ−４８〜ｎ＋４８サンプルの遠端側擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｆａｒ（ｎ）から音響パワーの時間平均を求め、その最大値を示す離散時間（ｎｍａｘ）を検出する。
【００２９】
残響音抽出手段２３１は、検出したｎｍａｘを中心として、前後１msにおける遠端側擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｆａｒ（ｎ）だけを保持し、その他の値を０としたものを直接音ベクトルとする。また、ｎｍａｘの前後１msと、ｎ≦ｎｍａｘにおける遠端側擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｆａｒ（ｎ）の値を０としたものを残響音特性ベクトル＾Ｈ′ｆａｒ（ｎ）とする。
【００３０】
残響音抽出手段２３１は、残響音特性ベクトル＾Ｈ′ｆａｒ（ｎ）を残響付加部２２に出力する。この結果、送話信号による遠端側の反響音のみを、送話信号＾ｓ（ｎ）に付加することができる。この結果、近端側室内に拡声する拡声音をより正確に提示することが可能となる。
【実施例３】
【００３１】
図６に、この発明の場内拡声装置３００の機能構成例を示す。その動作フローを図７に示す。場内拡声装置３００は、送話信号加算部２０″が遅延挿入部２４を備える点で場内拡声装置２００と異なる。遅延挿入部２４は、遠端側送話信号＾ｓ′１（ｎ）に遅延時間を付加して加算器９０４に出力する（ステップＳ２４）。
【００３２】
近端側発話者は、自ら発話した音声を聞きながら発話を調整しており、自分の声を０ms〜４０ms程度遅れて聞いた場合に、話し易いと感じることが従来から知られている。特に２０ms〜３０ms遅れて自らの発話音声が聞こえた際に、最も話し易く感じることが報告されている。
【００３３】
そこで、遅延挿入部２４の遅延時間を、音声が空間を伝わる際に発生する遅延及び、装置内で発生する遅延を考慮して、全体の遅延時間が０ms〜４０msになるように設定する。この遅延時間は予め実験等で求め、遅延挿入部２４に設定しておく。または、遅延時間を外部から設定できるようにしても良い。このように、遅延挿入部２４を備えることで、発話者をより話し易くする効果が期待できる。
【実施例４】
【００３４】
図８に、この発明の場内拡声装置４００の機能構成例を示す。その動作フローを図９に示す。場内拡声装置４００は、送話信号加算部８０が近端側残響抑圧部８１を備える点で場内拡声装置３００と異なる。近端側残響抑圧部８１は、遠端側受聴者位置で聞こえる近端側話者の声をより忠実に再現する目的で、近端側発話者と近端側マイクロホン９０６間の音響伝達特性ベクトルＨ１（ｎ）に起因する残響を抑圧する（ステップＳ８１）。
【００３５】
ここで、再び図１０を参照して近端側話者と遠端側受聴者が、それぞれ聞く残響音について説明する。遠端側受聴者が聞く遠端側受聴音ｓ３（ｎ）は、式（１）で表すことができる。
【００３６】
【数１】
0005620350.tif 000002
【００３７】
ここで＊は畳み込み演算を表す。Ｈ１（ｎ）は近端側発話者から近端側マイクロホン９０６までの音響伝達路の音響伝達特性ベクトル、Ｈ３（ｎ）は遠端側スピーカ９０５′から遠端側受聴者までの音響伝達路の音響伝達特性ベクトルである。
【００３８】
遠端側受聴者が聞く遠端側受聴音ｓ３（ｎ）は、近端側発話者の発話音声ｓ０（ｎ）に、近端側発話者とマイクロホン間の音響伝達特性ベクトルＨ１（ｎ）と、遠端側のスピーカから遠端側受聴者までの音響伝達特性ベクトルＨ３（ｎ）が畳み込まれた音声である。そして、近端側スピーカ９０５から近端側発話者に提供される近端側受聴音声ｓ４（ｎ）は、式（２）で表すことができる。
【００３９】
【数２】
0005620350.tif 000003
【００４０】
ここで、Ｈ４（ｎ）は近端側スピーカ９０５から近端側発話者までの音響伝達路の音響伝達特性ベクトルである。
【００４１】
式（２）から明らかなように近端側発話者が聞く近端側受聴音声ｓ４（ｎ）は、近端側の部屋の音響伝達特性ベクトルＨ１（ｎ）とＨ４（ｎ）とが二度畳み込まれた音声である。よって、近端側残響抑圧部８１において、二重に畳み込まれている近端側の部屋の音響伝達特性ベクトルＨ１（ｎ）による残響を抑圧することで、近端側発話者が聞く自分自身の声をより聞き易くすることができる。近端側の部屋の音響伝達特性ベクトルＨ１（ｎ）に起因する残響を抑圧する方法は、公知の方法（例えば特開２００４−２７４２３４号公報）を用いることができる。
【００４２】
上記した場内拡声装置１００，２００，３００，４００は、全て時間領域で動作する例で説明を行ったが、周波数領域で動作するようにしても良い。場内拡声装置を周波数領域で動作させる場合、受話信号ｘ（ｎ）、収音信号ｓ１（ｎ）＋ｙｎｅａｒ（ｎ）、遠端側擬似音響伝達ベクトル＾Ｈｆａｒ（ｎ）のそれぞれを周波数領域の信号に変換するための周波数領域変換器が必要である。また、周波数領域の受話信号ｘ（ω）と送話信号＾ｓ（ω）を時間領域の信号に変換する時間領域変換器が必要である。なお、（ω）は離散周波数を表すものとする。周波数領域変換器と時間領域変換器を備えた機能構成は周知であるので、図示した説明は省略する。周波数領域で処理を行うことで、演算量の低減が可能となり、離散時間を細かくする等の処理と組み合わせることで、より自然な音声による場内拡声が可能となる。
【００４３】
また、実施例１の場内拡声装置１００に、残響特性抽出部２３を付加したものを場内拡声装置２００、場内拡声装置２００に遅延挿入部２４を付加したものを場内拡声装置３００、場内拡声装置３００に近端側残響抑圧部８１を付加したものを場内拡声装置４００と、順に機能構成部を追加する形で説明したが、この発明は上記した実施例の機能構成例に限定されない。例えば、場内拡声装置１００に、残響特性抽出部２３や遅延挿入部２４や近端側残響抑圧部８１を、それぞれ単独又は組み合わせて付加しても、この発明の近端側発話者を発話し易くさせる効果を奏する場内拡声装置を提供することが可能である。場内拡声装置１００に、残響特性抽出部２３と遅延挿入部２４と近端側残響抑圧部８１を、全て付加したのが場内拡声装置４００である。
【００４４】
以上説明した場内拡声装置１００，２００，３００，４００における処理手段をコンピュータによって実現する場合、各処理手段が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、各装置における処理手段がコンピュータ上で実現される。
【００４５】
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）/ＲＷ（ReWritable）等を、光磁気記録媒体として、ＭＯ（Magneto Optical disc）等を、半導体メモリとしてＥＥＰ−ＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory）等を用いることができる。
【００４６】
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記録装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
【００４７】
また、各手段は、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより構成することにしてもよいし、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
【図１】
0005620350.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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