(57)【要約】【課題】室内での会話に対し、天井からの反射音を低減できる天井設置ボイスキャンセリングユニットを提供する。【解決手段】マイクロフォン２と、マイクロフォン２から出力される音声信号にアクティブノイズコントロール処理を施して該音声信号に対する逆相信号を生成するアクティブノイズコントロール処理部３と、アクティブノイズコントロール処理部３から出力される逆相信号を音声として出力するスピーカ５とを備える。このような構成を採ることで、室内での会話音の音声のうち天井に向かう音声を拾って、聴者側へ行く反射音を抑制するので、室内での会話に対し、天井からの反射音を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井に取り付けて用いられる天井設置ボイスキャンセリングユニットであって、
マイクロフォンと、
前記マイクロフォンから出力される音声信号にアクティブノイズコントロール処理を施して前記音声信号に対する逆相信号を生成するアクティブノイズコントロール処理部と、
前記アクティブノイズコントロール処理部から出力される前記逆相信号を音声として出力するスピーカと、を備えた、
天井設置ボイスキャンセリングユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の天井設置ボイスキャンセリングユニットであって、
前記マイクロフォン及び前記スピーカはユニット本体の下面に配置されている、
天井設置ボイスキャンセリングユニット。
【請求項３】
天井に取り付けて用いられる天井設置ボイスキャンセリングユニットであって、
第１のマイクロフォンと、
第２のマイクロフォンと、
前記第１のマイクロフォンから出力される第１の音声信号と前記第２のマイクロフォンから出力される第２の音声信号との時間差から音源の方向を特定する指向性収音部と、
前記指向性収音部から出力される前記音源からの音声信号のみにアクティブノイズコントロール処理を施して前記音声信号に対する逆相信号を生成するアクティブノイズコントロール処理部と、
前記アクティブノイズコントロール処理部から出力される前記逆相信号を音声として出力するスピーカと、を備えた、
天井設置ボイスキャンセリングユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の天井設置ボイスキャンセリングユニットであって、
前記スピーカはユニット本体の下面に配置されており、
前記第１及び第２のマイクロフォンは前記ユニット本体の下面に前記スピーカを挟むように配置されている、
天井設置ボイスキャンセリングユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブノイズコントロール処理を用いた天井設置ボイスキャンセリングユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
会議スペースでは、隣の会話音の遮断にパーティションと呼ばれる仕切板が用いられている。
一方、屋外での騒音の遮断にはアクティブ消音壁が用いられている。このアクティブ消音壁には、音声信号に対する逆相信号を生成する処理を行うアクティブノイズコントロール処理が用いられている。そこで、会議スペ−スにおかれるパーティションに、アクティブノイズコントロール機能を設けることによって、パーティションを回折する会話音を減衰させることが可能になる。図８は、アクティブノイズコントロール処理の有無による会話音の周波数特性を示す図であり、横軸が周波数（Ｈｚ）、縦軸が音圧（ｄＢ）である。同図に示すように、元の会話音にアクティブノイズコントロール処理を施すことで、会話音の略全周波数帯における音圧レベルを低下させることができる。なお、アクティブノイズコントロール処理は、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−００６８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、室内での会話では、仕切板周りの回折音だけでなく、天井からの反射音も考慮しなければ十分な防音効果は得られない。
また、上述したアクティブ消音壁は、屋外の騒音を消すことを念頭におかれて開発されており、室内に設置したときの反射音については考慮されていない。
【０００５】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、室内での会話に対し、天井からの反射音を低減できる天井設置ボイスキャンセリングユニット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】
【０００６】
本発明の天井設置ボイスキャンセリングユニットは、天井に取り付けて用いられる天井設置ボイスキャンセリングユニットであって、マイクロフォンと、前記マイクロフォンから出力される音声信号にアクティブノイズコントロール処理を施して前記音声信号に対する逆相信号を生成するアクティブノイズコントロール処理部と、前記アクティブノイズコントロール処理部から出力される前記逆相信号を音声として出力するスピーカと、を備える。
【０００７】
上記構成によれば、会話音の音声のうち天井に向かう音声を拾って、聴者側へ行く反射音を抑制するので、室内での会話に対し、天井からの反射音を低減できる。
【０００８】
上記構成において、前記マイクロフォン及び前記スピーカはユニット本体の下面に配置されている。
【０００９】
本発明の天井設置ボイスキャンセリングユニットは、天井に取り付けて用いられる天井設置ボイスキャンセリングユニットであって、第１のマイクロフォンと、第２のマイクロフォンと、前記第１のマイクロフォンから出力される第１の音声信号と前記第２のマイクロフォンから出力される第２の音声信号との時間差から音源の方向を特定する指向性収音部と、前記指向性収音部から出力される前記音源からの音声信号のみにアクティブノイズコントロール処理を施して前記音声信号に対する逆相信号を生成するアクティブノイズコントロール処理部と、前記アクティブノイズコントロール処理部から出力される前記逆相信号を音声として出力するスピーカと、を備える。
【００１０】
上記構成によれば、２つのマイクロフォンによって音源の方向を特定し、特定した音源からの音声のうち天井に向かう音声を拾い、聴者側へ行く反射音を抑制するので、室内での会話に対し、天井からの反射音を低減できる。
【００１１】
上記構成において、前記スピーカはユニット本体の下面に配置されており、前記第１及び第２のマイクロフォンは前記ユニット本体の下面に前記スピーカを挟むように配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、室内での会話に対し、天井からの反射音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る天井設置ボイスキャンセリングユニットの電気的な構成を示すブロック図
【図２】図１の天井設置ボイスキャンセリングユニットにおけるマイクロフォン及びスピーカの配置と、該天井設置ボイスキャンセリングユニットの使用形態の一例を示す図
【図３】図１の天井設置ボイスキャンセリングユニットに用いられるスピーカの一例を示す図
【図４】図１の天井設置ボイスキャンセリングユニットにおいて、図３のスピーカを使用した場合の外観と、図３のスピーカ以外のスピーカを使用した場合の外観を示す図
【図５】図２のボイスキャンセリングパーティションの電気的な構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る天井設置ボイスキャンセリングユニットの電気的な構成を示すブロック図
【図７】図６の天井設置ボイスキャンセリングユニットにおけるマイクロフォン及びスピーカの配置と、該天井設置ボイスキャンセリングユニットの使用形態の一例を示す図
【図８】アクティブノイズコントロール処理の有無による会話音の周波数特性を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る天井設置ボイスキャンセリングユニットの電気的な構成を示すブロック図である。図２は、図１の天井設置ボイスキャンセリングユニットにおけるマイクロフォン及びスピーカの配置と、該天井設置ボイスキャンセリングユニットの使用形態の一例を示す図である。
【００１６】
図１において、本実施の形態に係る天井設置ボイスキャンセリングユニット１は、室内の天井面に取り付けて使用するものであり、マイクロフォン２と、マイクロフォン２から出力される音声信号にアクティブノイズコントロール処理を施して音声信号に対する逆相信号を生成するアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）処理部３と、アクティブノイズコントロール処理部３から出力される逆相信号を所定の音声レベルまで増幅するアンプ４と、アンプ４で増幅される音声信号を音声として出力するスピーカ５とを備える。
【００１７】
上記マイクロフォン２、アクティブノイズコントロール処理部３、アンプ４及びスピーカ５は、箱状体のユニット本体１Ａ（図２参照）に収容される。この場合、マイクロフォン２は、ユニット本体１Ａの内部の下面左隅に配置され、スピーカ５は、ユニット本体１Ａの内部の下面に配置される。図３は、スピーカ５の正面側を示す図である。同図に示すようにスピーカ５は長円の形状をなしている。このスピーカ５を、その長手方向が話者１００と聴者１１０（共に図２参照）を仕切る仕切り方向（図２に向かって垂直方向）となるように、本ユニット１を天井に取り付けることで、話者１００からの音声の低減に寄与する。
【００１８】
図４は、図３のスピーカ５を使用した場合の本ユニット１の外観と、スピーカ５以外のスピーカを使用した場合の天井設置ボイスキャンセリングユニット１Ａ，１Ｂの外観を示す図である。この場合、図４の（ａ）は本ユニット１の外観図、図４の（ｂ）は円形のスピーカを使用した場合の天井設置ボイスキャンセリングユニット１Ａの外観図、図４の（ｃ）は円形のスピーカを３個使用した場合の天井設置ボイスキャンセリングユニット１Ｂの外観図である。
【００１９】
本ユニット１を室内で使用するときは、本ユニット１を話者１００と聴者１１０の中間点に位置する天井に設置する。ここで、話者１００と聴者１１０は、お互いにある会議スペースにいる人や、個別ブースにいる人同士を想定しており、それぞれ椅子などによりその存在エリアが固定されているものとする。
【００２０】
図２に示すように、本ユニット１は、話者１００側の会話音のうち天井に向かう音声を拾い、拾った音声の音声信号にアクティブノイズコントロール処理を施して該音声信号に対する逆相信号を生成し、生成した逆相信号を所定レベルまで増幅してスピーカ５から音声として出力する。この逆相信号の音声が話者１００からの音声のうち天井に向かう音声を抑圧する。天井に向かう音声を抑圧することで、天井からの反射音が低減する。
【００２１】
なお、本ユニット１を会議スペースで使用するときは、ボイスキャンセリングパーティション５０との併用が望ましい。ここで、ボイスキャンセリングパーティション５０について説明する。図５は、ボイスキャンセリングパーティション５０の電気的な構成を示すブロック図である。同図において、ボイスキャンセリングパーティション５０は、２つのマイクロフォン５１Ａ，５１Ｂと、２つの周波数分割器５２Ａ，５２Ｂと、２つのアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）処理部５３Ａ，５３Ｂと、２つの防諜音信号生成部５４Ａ，５４Ｂと、信号合成部５５と、３つのアンプ５６〜５８と、３つのスピーカ５９〜６１と、を備える。
【００２２】
周波数分割器５２Ａは、マイクロフォン５１Ａから出力される第１の音声信号を低周波成分と高周波成分とに分割する。アクティブノイズコントロール処理部５３Ａは、周波数分割器５２Ａから出力される低周波成分にアクティブノイズコントロール処理を施して低周波成分に対する第１の逆相信号を生成する。防諜音信号生成部５４Ａは、周波数分割器５２Ａから出力される高周波成分に基づき第１の防諜音信号を生成する。周波数分割器５２Ｂは、マイクロフォン５１Ｂから出力される第２の音声信号を低周波成分と高周波成分とに分割する。アクティブノイズコントロール処理部５３Ｂは、周波数分割器５２Ｂから出力される低周波成分にアクティブノイズコントロール処理を施して低周波成分に対する第２の逆相信号を生成する。防諜音信号生成部５４Ｂは、周波数分割器５２Ｂから出力される高周波成分に基づき第２の防諜音信号を生成する。
【００２３】
アンプ５６は、防諜音信号生成部５４Ａから出力される第１の防諜音信号を所定のレベルまで増幅する。スピーカ５９は、アンプ５６から出力される第１の防諜音信号を音声として出力する。信号合成部５５は、アクティブノイズコントロール処理部５３Ａから出力される第１の逆相信号とアクティブノイズコントロール処理部５３Ｂから出力される第２の逆相信号とを合成する。アンプ５７は、信号合成部５５から出力される合成信号を所定のレベルまで増幅する。スピーカ６０は、アンプ５７から出力される合成信号を音声として出力する。アンプ５８は、防諜音信号生成部５４Ｂから出力される第２の防諜音信号を所定のレベルまで増幅する。スピーカ６１は、アンプ５８から出力される第２の防諜音信号を音声として出力する。
【００２４】
図２において、上記マイクロフォン５１Ａ，５１Ｂ、周波数分割器５２Ａ，５２Ｂ、アクティブノイズコントロール処理部５３Ａ，５３Ｂ、防諜音信号生成部５４Ａ，５４Ｂ、信号合成部５５、アンプ５６〜５８及びスピーカ５９〜６１は、縦長箱状体のパーティション本体５０Ａに収容される。マイクロフォン５１Ａ，５１Ｂは、パーティション本体５０Ａの内部の上面にスピーカ６０を挟むように離間配置される。即ち、マイクロフォン５１Ａは、パーティション本体５０Ａの内部の上面左隅に配置され、マイクロフォン５１Ｂは、パーティション本体５０Ａの内部の上面右隅に配置される。スピーカ５９は、パーティション本体５０Ａの内部の右側上部で、マイクロフォン５１Ｂの直下に配置され、スピーカ６１は、パーティション本体５０Ａの内部の左側上部で、マイクロフォン５１Ａの直下に配置される。スピーカ６０は、パーティション本体５０Ａの上面に配置される。なお、パーティション本体５０Ａは、一般的に会議スペースで使用されているものと略同じサイズのものである。
【００２５】
このボイスキャンセリングパーティション５０を室内で使用するときは、例えばパーティション本体５０Ａのマイクロフォン５１Ａ及びスピーカ６１が配置されている側を話者１００側に、マイクロフォン５１Ｂ及びスピーカ５９が配置されている側を聴者１１０側に向けて配置する。このように配置することで、話者１００側からパーティション本体５０Ａの上方を越えて回り込んでくる音声（回折音）を抑圧できるとともに、回折音の例えば２．５ｋＨｚ以上の子音をマスキングすることができる。この場合、２．５ｋＨｚ以上の子音のマスキングは、防諜音信号生成部５４Ａで生成された防諜音によって行われる。話者１００が聴者で、聴者１１０が話者になった場合でも同様に、パーティション本体５０Ａの上方を越えて回り込んでくる音声（回折音）を抑圧できるとともに、回折音の例えば２．５ｋＨｚ以上の子音をマスキングすることができる。この場合、２．５ｋＨｚ以上の子音のマスキングは、防諜音信号生成部５４Ｂで生成された防諜音によって行われる。
【００２６】
このように本実施の形態に係る天井設置ボイスキャンセリングユニット１によれば、マイクロフォン２と、マイクロフォン２から出力される音声信号にアクティブノイズコントロール処理を施して該音声信号に対する逆相信号を生成するアクティブノイズコントロール処理部３と、アクティブノイズコントロール処理部３から出力される逆相信号を音声として出力するスピーカ５とを備えたので、室内での会話に対し、天井からの反射音を低減できる。
【００２７】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る天井設置ボイスキャンセリングユニットの電気的な構成を示すブロック図である。図７は、図６の天井設置ボイスキャンセリングユニットにおけるマイクロフォン及びスピーカの配置と、該天井設置ボイスキャンセリングユニットの使用形態の一例を示す図である。なお、図６において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けており、また図７において前述した図２と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００２８】
図６において、本実施の形態に係る天井設置ボイスキャンセリングユニット１０は、前述した実施の形態１に係る天井設置ボイスキャンセリングユニット１と同様に、室内の天井面に取り付けて使用するものであり、第１のマイクロフォン２Ａと、第２のマイクロフォン２Ｂと、第１のマイクロフォン２Ａから出力される第１の音声信号と第２のマイクロフォン２Ｂから出力される第２の音声信号との時間差から音源の方向を特定する指向性収音部６と、指向性収音部６から出力される音源からの音声信号のみにアクティブノイズコントロール処理を施して音声信号に対する逆相信号を生成するアクティブノイズコントロール処理部３と、アクティブノイズコントロール処理部３から出力される逆相信号を所定の音声レベルまで増幅するアンプ４と、アンプ４で増幅される音声信号を音声として出力するスピーカ５とを備える。
【００２９】
図７において、上記マイクロフォン２Ａ，２Ｂ、指向性収音部６、アクティブノイズコントロール処理部３、アンプ４及びスピーカ５は、箱状体のユニット本体１０Ａに収容される。この場合、スピーカ５は、ユニット本体１０Ａの下面に配置され、第１及び第２のマイクロフォン２Ａ，２Ｂは、ユニット本体１０Ａの下面にスピーカ５を挟むように離間配置される。本ユニット１０は、第１及び第２のマイクロフォン２Ａ，２Ｂによって話者（音源）１００の方向を特定し、特定した話者１００からの音声信号に対する逆相信号を生成して音声として出力する。これにより、特定位置の話者１００の音声のうち天井で反射して聴者１１０側へ行く反射音を抑制できる。そして、特定位置の話者１００からの反射音を抑制することで天井からの反射音の更なる低減が可能となる。
【００３０】
このように本実施の形態に係る天井設置ボイスキャンセリングユニット１０によれば、スピーカ５を挟むように離間配置した第１，第２のマイクロフォン２Ａ，２Ｂによって話者１００からの音声を拾い、話者１００の方向を特定し、特定した話者１００からの音声信号に対する逆相信号を生成して音声として出力するので、室内での会話に対し、特定位置の話者１００の音声のうち天井で反射して聴者１１０側へ行く反射音を抑制でき、天井からの反射音の更なる低減が可能となる。
【００３１】
なお、実施の形態１，２に係る天井設置ボイスキャンセリングユニット１，１０は、それぞれ天井面に取り付けるタイプのものであったが、下面のみ露出させる埋込みタイプのものであっても構わない。
また、実施の形態１，２に係る天井設置ボイスキャンセリングユニット１，１０それぞれを会議スペースで使用したが、使用する場所に制限はなく、例えば銀行の窓口での使用も勿論可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、室内での会話に対し、天井からの反射音を低減できるといった効果を有し、会議スペースや銀行の窓口など、室内での会話において防音を必要とする用途への適用が可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１，１０  天井設置ボイスキャンセリングユニット
１Ａ，１０Ａ  ユニット本体
２，２Ａ，２Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ  マイクロフォン
３，５３Ａ，５３Ｂ  アクティブノイズコントロール処理部
４，５６，５７，５８  アンプ
５，５９，６０，６１  スピーカ
６  指向性収音部
５０  ボイスキャンセリングパーティション
５０Ａ  パーティション本体
５２Ａ，５２Ｂ  周波数分割器
５４Ａ，５４Ｂ  防諜音信号生成部
５５  信号合成部
１００  話者
１１０  聴者
【図１】
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【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】
2014228681.tif 000008
【図７】
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【図８】
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