(57)【要約】【課題】簡単な構成で騒音環境の変化に応じた音声信号制御値を算出する。【解決手段】騒音信号抽出部は、互いに異なる指向性を持たせた３つ以上の指向性マイクおよび指向性マイクとは離間して配置されたマイクから検出された音声信号と放送プログラム信号とを比較し、騒音検出信号を抽出する。騒音源位置算出部は、指向性マイクの指向性の方向と騒音検出信号とに基づいて特定した騒音源の方向と、所定の指向性マイクとマイクにおける騒音検出信号と、所定の指向性マイクとマイクの位置情報とに基づいて騒音源の位置を特定する。騒音源音圧算出部は騒音検出信号と騒音源の位置とから騒音源における騒音の音圧レベルを算出する。制御値算出部は騒音源の位置と騒音の音圧レベルとスピーカの位置情報とから算出したスピーカ位置における騒音の音圧レベルに応じて、スピーカから出力する音声信号を制御するための制御値を算出する。【選択図】図１０
2014200064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる方向に指向性を持たせた３つ以上の指向性マイクから構成される指向性マイクユニットのそれぞれの指向性マイクから検出された音声信号および前記指向性マイクユニットとは離間して配置されたマイクから検出された音声信号と、放送プログラム信号とを比較し、前記それぞれの指向性マイクおよび前記マイクにおける騒音検出信号を抽出する騒音信号抽出部と、
前記それぞれの指向性マイクの、指向性の方向と前記騒音検出信号とに基づいて騒音源の方向を特定するとともに、前記指向性マイクユニットを構成する指向性マイクの内、所定の指向性マイクにおける騒音検出信号と前記マイクにおける騒音検出信号と、前記所定の指向性マイクの位置情報と、前記マイクの位置情報と、特定した前記騒音源の方向とに基づいて騒音源の位置を特定する騒音源位置算出部と、
前記3つ以上の指向性マイクおよび前記マイクの内の少なくとも一つにおける騒音検出信号と、特定した前記騒音源の位置とから、前記騒音源における騒音の音圧レベルを算出する騒音源音圧算出部と、
特定した前記騒音源の位置と、算出した前記騒音源における騒音の音圧レベルと、スピーカの位置情報とから、前記スピーカ位置における騒音の音圧レベルを算出し、算出した前記スピーカ位置における騒音の音圧レベルに応じて、前記スピーカから出力する音声信号を制御するための制御値を算出する制御値算出部と
を備えることを特徴とする放送システムの音声出力制御装置。
【請求項２】
前記騒音源位置算出部は、
前記それぞれの指向性マイクの、指向性の方向と前記騒音検出信号の検出時間差とに基づいて騒音源の方向を特定するとともに、前記指向性マイクユニットを構成する指向性マイクの内、所定の指向性マイクにおける騒音検出信号と前記マイクにおける騒音検出信号の検出時間差と、前記所定の指向性マイクの位置情報と、前記マイクの位置情報と、特定した前記騒音源の方向とに基づいて騒音源の位置を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の放送システムの音声出力制御装置。
【請求項３】
前記騒音源位置算出部は、
前記それぞれの指向性マイクの、指向性の方向と前記騒音検出信号のレベルとに基づいて騒音源の方向を特定するとともに、前記指向性マイクユニットを構成する指向性マイクの内、所定の指向性マイクにおける騒音検出信号のレベルと、前記マイクにおける騒音検出信号のレベルと、前記所定の指向性マイクの位置情報と、前記マイクの位置情報と、特定した前記騒音源の方向とに基づいて騒音源の位置を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の放送システムの音声出力制御装置。
【請求項４】
前記騒音源位置算出部は、
前記騒音信号の周波数成分を分析し、
前記騒音信号が所定の周波数より高い周波数成分を含む場合、前記それぞれの指向性マイクの、指向性の方向と前記騒音検出信号の検出時間差とに基づいて騒音源の方向を特定するとともに、前記指向性マイクユニットを構成する指向性マイクの内、所定の指向性マイクにおける騒音検出信号と前記マイクにおける騒音検出信号の検出時間差と、前記所定の指向性マイクの位置情報と、前記マイクの位置情報と、特定した前記騒音源の方向とに基づいて騒音源の位置を特定し、
前記音声信号が所定の周波数より高い周波数成分を含まない場合、前記それぞれの指向性マイクの、指向性の方向と前記騒音検出信号のレベルとに基づいて騒音源の方向を特定するとともに、前記指向性マイクユニットを構成する指向性マイクの内、所定の指向性マイクにおける騒音検出信号のレベルと、前記マイクにおける騒音検出信号のレベルと、前記所定の指向性マイクの位置情報と、前記マイクの位置情報と、特定した前記騒音源の方向とに基づいて騒音源の位置を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の放送システムの音声出力制御装置。
【請求項５】
互いに異なる方向に指向性を持たせた３つ以上の指向性マイクから構成される指向性マイクユニットのそれぞれの指向性マイクから検出された音声信号および前記指向性マイクユニットとは離間して配置されたマイクから検出された音声信号と、放送プログラム信号とを比較し、前記それぞれの指向性マイクおよび前記マイクにおける騒音検出信号を抽出するステップと、
前記それぞれの指向性マイクの、指向性の方向と騒音検出信号とに基づいて騒音源の方向を特定するとともに、前記指向性マイクユニットを構成する指向性マイクの内、所定の指向性マイクにおける騒音検出信号と前記マイクにおける騒音検出信号と、前記所定の指向性マイクの位置情報と、前記マイクの位置情報と、特定した前記騒音源の方向とに基づいて騒音源の位置を特定するステップと、
前記3つ以上の指向性マイクおよび前記マイクの内の少なくとも一つにおける騒音検出信号と、特定した前記騒音源の位置とから、前記騒音源における騒音の音圧レベルを算出するステップと、
特定した前記騒音源の位置と、算出した前記騒音源における騒音の音圧レベルと、スピーカの位置情報とから、前記スピーカ位置における騒音の音圧レベルを算出し、算出した前記スピーカ位置における騒音の音圧レベルに応じて、前記スピーカから出力する音声信号を制御するための制御値を算出するステップと
を有することを特徴とする放送システムの音声出力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送システムの音声出力制御装置及び音声出力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
駅構内等の所定地域や所定範囲の道路等の不特定多数の歩行者等を対象に、音声案内や音楽放送等を行う音声案内システムにおいて、騒音環境の変化に対応して音量を自動的に制御するシステムが提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、スピーカの近傍に設置したマイクロホンで騒音の大きさを検出し、検出した騒音の大きさに応じてスピーカの出力音量を制御する装置について記載されている。また特許文献２には、鉄道駅構内の入場者数やマイクロホンの設置状況、列車の有り無し等の情報から、音が対象者に伝達されるまでの間に減衰する音圧レベルの減衰量を周波数帯域毎に評価し、この評価結果に基づいて出力する音響信号を補正する装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１７４９７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９３０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に記載の装置では、制御するエリア区分と同数のマイクロホンの設置が必要となる。更に、特許文献２に記載の装置は複雑であり、実現するためには多大な費用が必要になる。
【０００６】
本発明は、簡単な構成で、騒音環境の変化に対応して音量等を自動的に制御可能な、放送システムの音声出力制御装置及び音声出力制御方法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】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するため、下記装置及び方法を提供する。
互いに異なる方向に指向性を持たせた３つ以上の指向性マイク（ＭＩＣ２０５〜ＭＩＣ２０７）から構成される指向性マイクユニットのそれぞれの指向性マイクから検出された音声信号および前記指向性マイクユニットとは離間して配置されたマイク（ＭＩＣ２０８）から検出された音声信号と、放送プログラム信号とを比較し、前記それぞれの指向性マイクおよび前記マイクにおける騒音検出信号を抽出する騒音信号抽出部（５０２）と、前記それぞれの指向性マイクの、指向性の方向と前記騒音検出信号とに基づいて騒音源の方向を特定するとともに、前記指向性マイクユニットを構成する指向性マイクの内、所定の指向性マイクにおける騒音検出信号と前記マイクにおける騒音検出信号と、前記所定の指向性マイクの位置情報と、前記マイクの位置情報と、特定した前記騒音源の方向とに基づいて騒音源の位置を特定する騒音源位置算出部（５０３）と、前記3つ以上の指向性マイクおよび前記マイクの内の少なくとも一つにおける騒音検出信号と、特定した前記騒音源の位置とから、前記騒音源における騒音の音圧レベルを算出する騒音源音圧算出部（５０４）と、特定した前記騒音源の位置と、算出した前記騒音源における騒音の音圧レベルと、スピーカの位置情報とから、前記スピーカ位置における騒音の音圧レベルを算出し、算出した前記スピーカ位置における騒音の音圧レベルに応じて、前記スピーカから出力する音声信号を制御するための制御値を算出する制御値算出部（５０５）とを備えることを特徴とする放送システムの音声出力制御装置。
【０００８】
互いに異なる方向に指向性を持たせた３つ以上の指向性マイクから構成される指向性マイクユニットのそれぞれの指向性マイクから検出された音声信号および前記指向性マイクユニットとは離間して配置されたマイクから検出された音声信号と、放送プログラム信号とを比較し、前記それぞれの指向性マイクおよび前記マイクにおける騒音検出信号を抽出するステップと、前記それぞれの指向性マイクの、指向性の方向と騒音検出信号とに基づいて騒音源の方向を特定するとともに、前記指向性マイクユニットを構成する指向性マイクの内、所定の指向性マイクにおける騒音検出信号と前記マイクにおける騒音検出信号と、前記所定の指向性マイクの位置情報と、前記マイクの位置情報と、特定した前記騒音源の方向とに基づいて騒音源の位置を特定するステップと、前記3つ以上の指向性マイクおよび前記マイクの内の少なくとも一つにおける騒音検出信号と、特定した前記騒音源の位置とから、前記騒音源における騒音の音圧レベルを算出するステップと、特定した前記騒音源の位置と、算出した前記騒音源における騒音の音圧レベルと、スピーカの位置情報とから、前記スピーカ位置における騒音の音圧レベルを算出し、算出した前記スピーカ位置における騒音の音圧レベルに応じて、前記スピーカから出力する音声信号を制御するための制御値を算出するステップとを有することを特徴とする放送システムの音声出力制御方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡単な構成で、騒音環境の変化に対応して音量等を自動的に制御可能な放送システムの音声出力制御装置及び音声出力制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る放送システムのスピーカとマイクの配置例を示す図である
【図２】第１実施形態に係る放送システムの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図４】第１実施形態における、騒音源の位置を表わす図である。
【図５】騒音源の音圧レベルと、騒音源から各スピーカまでの距離とから、各スピーカ位置での騒音の音圧レベルを求めるテーブルの一例である。
【図６】各スピーカ位置での騒音の音圧レベルから、各スピーカレベルの補正値を求めるテーブルの一例である。
【図７】騒音源の音圧レベルＳｎと、騒音源から各スピーカまでの距離とから、直接スピーカレベルの補正値を求めるテーブルの一例である。
【図８】第１実施形態の変形例における、騒音源の位置を表わす図である。
【図９】第２実施形態に係る放送システムのスピーカとマイクの配置例を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係る放送システムの構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】第２実施形態におけるマイクの指向性を説明するための図である。
【図１２】第２実施形態における騒音源の方向の求め方を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る放送システムの一実施形態ついて、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態に係る放送システム１は、駅構内や広いホールの天井に設置される複数のスピーカ（ＳＰ１０１〜ＳＰ１１２）と、３つのマイク（ＭＩＣ２０１〜２０３）を含んで構成される。スピーカの個数は設置場所の広さや用途によって任意に設定可能であるが、本実施形態ではスピーカ個数を１２個とする。ＭＩＣ２０１〜２０３は騒音検出用マイクであり、お互いに所定の距離離れて設置されている。
【００１３】
図２を用いて本実施形態に係る放送システムの構成を説明する。ＭＩＣ２０１〜２０３は音声を検出し、検出した音声信号をＡＭＰ３０１〜３０３にそれぞれ送る。ＡＭＰ３０１〜３０３は音声信号を増幅し、ＡＤ４０１〜４０３にそれぞれ送る。ＡＤ４０１〜４０３は、受け取った音声信号をデジタル信号に変換し、演算部５００に送る。
【００１４】
演算部５００は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭを含む半導体回路で構成され、位置情報保持部５０１、騒音信号抽出部５０２、騒音源位置算出部５０３、騒音源音圧算出部５０４、制御値算出部５０５として機能する。
【００１５】
位置情報保持部５０１には各マイクとスピーカの位置情報が３次元の座標として記憶されている。座標は、例えば図１に示すように天井の任意の位置を基準としてＸ座標、Ｙ座標を規定し、高さ方向をＺ座標とする。本実施形態ではマイクとスピーカがすべて天井に設置されているので、Ｚ座標は０となる。例えばＭＩＣ２０３の座標は（１８，１０，０）となる。マイクとスピーカは天井に配置されている必要は無く、Ｚ座標が０でなくとも良い。また位置情報は、システムの設計時または設置時に設定し記憶させれば良い。
【００１６】
演算部５００は、後述する手順で騒音源の位置と騒音の音圧レベルを算出し、算出結果に基づいて各スピーカで出力する音声信号を制御するための制御信号を出力する。
【００１７】
放送プログラム送出部６００は、音楽や音声案内等の放送プログラム信号をスピーカ数に相当する数だけ分岐して送出する。放送プログラムはシステムの外部から入力しても良いし、システムに接続または内挿した記憶媒体に放送プログラムを記憶させる構成としても良い。本実施形態ではスピーカ数を１２としているため、放送プログラム送出部６００は、１２に分岐して送出している。ＥＶ７０１〜７１２は電子ボリュームであり、放送プログラム送出部６００から受取った信号を演算部５００から受取った制御信号に基づいてレベル調整し、ＡＭＰ８０１〜８１２にそれぞれ送る。
【００１８】
ＡＭＰ８０１〜８１２は、受け取った信号を増幅し、スピーカ１０１〜１１２にそれぞれ送る。スピーカ１０１〜１１２はそれぞれレベル調整された放送プログラムを出力する。放送プログラム送出部６００から送出する放送プログラムは1種類である必要は無く、スピーカ毎に異なるプログラムの放送としたり、ＢＧＭ等を重ねて放送しても良い。
【００１９】
更に図３のフローチャートを用いて処理の流れを説明する。
ステップＳ１で騒音信号抽出部５０２は、ＡＤ４０１〜４０３から受け取ったマイクの検出信号と、放送プログラム送出部６００から受け取った放送プログラム信号とを比較し、放送プログラム以外の信号を各マイクでの騒音信号として抽出する。各スピーカとマイクの位置は固定されているので、各マイクで検出する放送プログラムの検出レベルを予め設定しておき、各マイクで検出した信号から差し引くことで騒音信号を抽出することができる。放送プログラムが複数種類となる場合でも、本システムから発生する放送プログラムが騒音として検出されることはない。
【００２０】
ステップＳ２で、騒音源位置算出部５０３は騒音信号検出部５０２で検出した騒音信号を元に騒音源の位置を特定する。騒音源から発生した騒音が、それぞれのマイクに到達するまでにかかる時間は、騒音源からマイクまでの距離に比例して長くなる。本実施形態では、各マイクがお互いに所定の距離離れて設置されているので、各マイクでの騒音検出時間を比較することで、騒音源から各マイクまでの距離の違いを算出することができる。また、騒音源から各マイクまでの距離の違いから騒音源が存在する可能性のある位置を推測することができる。
【００２１】
３つのマイクの内、２つのマイク（マイクＡ、マイクＢとする）について、騒音検出時間を比較し、騒音源の位置を推定する。音速を３４０ｍ／ｓｅｃとすると、騒音源から各マイクまでの距離の差ΔＬ（ｍ）は、騒音検出の時間差ΔＴ（ｍｓｅｃ）を元に、式（１）で求められる。
【数１】
2014200064.tif 000003
【００２２】
例えば、マイクＡに対してマイクＢの騒音信号検出時間が７ｍｓｅｃ遅いとすると、式１から、騒音源からマイクＡまでの距離は騒音源からマイクＢまでの距離よりも２．３８ｍ近いと算出される。図４はマイクＡとマイクＢが５メートル離れて設置されていたとして、騒音源からマイクＡまでの距離が騒音源からマイクＢまでの距離よりも２．３８ｍ近い場合の各マイクと騒音源の位置関係を平面上に図示したものである。ＡとＢはマイクの位置を表わし、点線で示す曲線が騒音源が存在する可能性のある位置を表わす。図４では理解を容易にするためにマイクＡの座標を０とした２次元座標で表わしているが、実際には騒音源の位置は３次元空間で推定する必要があり、騒音源が存在する可能性のある位置は３次元空間内では曲面で示される。（図示せず。）
【００２３】
以上のように、３つのマイクから選択した２つのマイクにおける騒音検出時間差から、騒音源が存在する可能性のある位置を曲面で表わすことができる。この曲面をＭＩＣ２０１とＭＩＣ２０２、ＭＩＣ２０２とＭＩＣ２０３、ＭＩＣ２０３とＭＩＣ２０１、の３つの組み合わせについて求め、それぞれの組み合わせで求めた曲面の交点に相当する位置を求めることで、騒音源の位置を特定することができる。
【００２４】
ステップＳ３で騒音源音圧算出部５０４は、騒音源の音圧レベルを算出する。３つのマイクから任意の一つのマイク（例えば最も騒音検出レベルの大きいマイク）を選択し、上記で特定した騒音源の位置情報から、選択したマイクと騒音源との距離を算出する。騒音源の座標を（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）とし、マイクＡの座標を（Ｘａ，Ｙａ、０）とすると、騒音源からマイクＡまでの距離Ｌａは、式２で求めることができる。
【数２】
2014200064.tif 000004
【００２５】
マイクで検出される騒音の音圧レベルは、騒音源からマイクまでの距離の二乗に反比例するので、選択したマイクで検出した騒音の音圧レベルと騒音源までの距離情報とから、騒音源の音圧レベルを算出することができる。ここで、騒音源から１ｍ離れた位置で正規化した音圧レベルを騒音源の音圧レベルと定義する。騒音源からマイクまでの距離をＬａ（ｍ）、マイク位置での騒音の音圧レベルをＳ（ｄＢ）とすると、騒音源の音圧レベルＳｏ（ｄＢ）は、式３で求めることができる。
【数３】
2014200064.tif 000005
【００２６】
ステップＳ４以降で各スピーカの出力レベルを設定する。
スピーカの個数をｋとし、各スピーカに１からｋまでの連番を付与する。連番付与の順番は任意に設定可能である。ステップＳ４でスピーカを選択する。ステップＳ５では、選択されたスピーカの位置において想定される騒音の音圧レベルを算出する。騒音源の音圧レベルをＳｏ（ｄＢ）、騒音源からｎ番目のスピーカまでの距離をＬｎとすると、ｎ番目のスピーカの位置での騒音の音圧レベルＳｎ（ｄＢ）は、式４で求めることができる。
【数４】
2014200064.tif 000006
【００２７】
ステップＳ６で制御値算出部５０５は、選択されたスピーカに対する補正値Ｇｎ（ｄＢ）を、式（５）を使って算出する。
【数５】
2014200064.tif 000007
【００２８】
すなわち、スピーカ位置における騒音の音圧レベルＳｎが６５ｄＢ以下の場合、騒音による影響が気にならないので、スピーカの補正値を０ｄＢと設定する。スピーカ位置における騒音の音圧レベルＳｎが６５ｄＢより大きく、９０ｄＢ以下の場合に、騒音の音圧レベルに準じてスピーカの補正値を大きくなるように設定する。しかし、スピーカの補正値を２５ｄＢよりも大きくすると、スピーカの音自体が大きくなりすぎ、スピーカの近くにいる人に不快感を与えるため、スピーカの位置における騒音の音圧レベルＳｎが９０ｄＢより大きい場合は、スピーカの補正値を２５ｄＢに固定する。補正範囲と補正値の設定はこれに限らず、放送システムの性能や設置環境によって任意に設定すれば良い。
【００２９】
制御値算出部５０５で算出した補正値Ｇｎは補正データとしてＥＶ７０１〜７１２に送られる。ステップＳ７で、ＥＶ７０１〜７１２は、選択されたスピーカに送る音声信号レベルを補正する。ステップＳ８でｎがｋと等しいか否かを判定し、ｎ＝ｋでなければステップＳ４に進む、ステップＳ４でｎ＝ｎ＋１とし、ｎ＝ｋとなるまでこれを繰り返す。ステップＳ８でｎ＝ｋと判定された場合、すべてのスピーカについて補正が完了したとして処理を終了する。一旦設定された補正値は保持され、次に補正値が計算されるまでこの補正値に基づきレベル設定される。
【００３０】
補正値を導出する方法は演算処理に限定せず、予め算出したテーブルを補正値算出部５０５に記憶しておいて、テーブルに基づいて求めても良い。騒音源の音圧レベルＳｎと、騒音源から各スピーカまでの距離とから各スピーカ位置での騒音の音圧レベルを求めるテーブルの一例を図５に示す。例えば騒音源の音圧レベルＳｎが６２ｄＢ以上、６４ｄＢ未満で、騒音源からスピーカ位置までの距離が４．０ｍ以上、４．８ｍ未満の場合、スピーカ位置での騒音の音圧レベルは５０ｄＢと求められる。
【００３１】
各スピーカ位置での騒音の音圧レベルから、補正値を求めるテーブルの一例を図６に示す。例えば、騒音の音圧レベルが６７ｄＢ以上、６８ｄＢ未満の場合、補正値Ｇｎは＋２ｄＢとなる。更に図７に一例を示すように、騒音源の音圧レベルＳｎと、騒音源からスピーカまでの距離とから、直接補正値を求めるテーブルを使用しても良い。例えば、騒音源の音圧レベルが８０ｄＢ以上、８２ｄＢ未満で、騒音源からスピーカまでの距離が１．７ｍ以上、２ｍ未満の場合、補正値は１０ｄＢとなる。これらのテーブルを使用することで演算による負荷を減らすことができる。
【００３２】
以上の制御は、例えば演算部５００にタイマー機能を持たせ、予め設定した所定の時間間隔毎に行えば良い。また、いずれかのスピーカの騒音検出レベルが所定のレベル以上変化した場合に行なうようにしても良い。
【００３３】
以上説明したように本実施形態では、多くのスピーカを設置した場合でも３つのマイクを設置するだけで、各スピーカの音声出力を適正に補正することができる。
【００３４】
（変形例）
以上の説明では、騒音源位置算出部は、各スピーカで検出した騒音信号の検出時間差を比較することで騒音源の位置を特定した。しかし、騒音が低音成分のみであった場合、この方法では騒音源位置を特定する精度が上がらない場合がある。
【００３５】
各マイクで検出する騒音の大きさは、騒音源からマイクまでの距離の二乗に反比例するので、各マイクで検出する騒音レベルを比較することで騒音源の位置を特定することができる。３つのマイクの内、２つのマイク（マイクＡ、マイクＢとする）について、騒音検出レベルを比較し、騒音源の位置を推定する。騒音源からマイクＡまでの距離をＬａ、騒音源からマイクＢまでの距離をＬｂとすると、ＬａとＬｂの比は、騒音検出レベル差ΔＳ（ｄＢ）から、式（６）で求められる。
【数６】
2014200064.tif 000008
【００３６】
図８はマイクＡとマイクＢが５メートル離れて設置されていたとして、マイクＡで検出した騒音の音圧レベルに対し、マイクＢで検出した騒音の音圧レベルが３ｄＢ小さい場合の各マイクと騒音源の位置関係を平面上に図示したものである。ＡとＢはマイクの位置を表わし、点線で示す曲線が騒音源が存在する可能性のある位置を表わす。実際には騒音源の位置は３次元空間で推定する必要があり、騒音源が存在する可能性のある位置は３次元空間内では曲面で示される。（図示せず。）
【００３７】
以上のように、３つのマイクから選択した２つのマイクで検出した騒音の音圧レベルの差から、騒音源が存在する可能性のある位置を曲面で表わすことができる。この曲面をＭＩＣ２０１とＭＩＣ２０２、ＭＩＣ２０２とＭＩＣ２０３、ＭＩＣ２０３とＭＩＣ２０１、の３つの組み合わせについて求め、その交点に相当する位置を求めることで、騒音源の位置を特定することができる。
【００３８】
各マイクにおける騒音信号の検出時間差により騒音源の位置を特定する方法と各マイクによる騒音信号の検出レベル差により騒音源の位置を特定する方法は、いずれか一方だけでも機能するが、組み合わせて使用しても良い。例えば、騒音信号が高周波成分を含む場合は各マイクでの検出時間差で求め、騒音信号が低周波成分だけの場合は各マイクにおける騒音信号の検出レベル差による方法とすることで、より精度良く騒音源の位置を特定することが可能になる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態では３つのマイクで騒音信号を検出することで、複数のスピーカの音量調整を適正に行うことができる。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態では、騒音源の位置を検出する構成が実施形態１に対し一部異なる。本実施形態を説明する図において、実施形態１と同一又は類似する部分には同一の番号を付与し、説明を省略することがある。図９に示すように本実施形態では、指向性マイクＭＩＣ２０５〜ＭＩＣ２０７と無指向性マイクＭＩＣ２０８を配置する。ＭＩＣ２０５〜ＭＩＣ２０７は、各マイクの指向方向が１２０°ずつ異なる向きに１箇所に配置し、それと離間してＭＩＣ２０８を配置する。
【００４１】
図１０に示すように、本実施形態に係る放送システム２は、実施形態１の放送システム１に対し、マイク入力系統が１つ増加している以外は共通の構成である。ＭＩＣ２０５〜２０７は指向性マイク、ＭＩＣ２０８は無指向性マイクを示す。ＡＭＰ３０５〜３０８は、各マイクで検出した騒音信号を増幅する。ＡＤ４０５〜４０８は各マイクで検出した騒音信号をデジタル信号に変換し、演算部５００に送る。騒音源位置算出部５０３は４つのマイクで検出した信号を元に騒音源の位置を特定する。上記以外は実施形態１で説明した図２と同様である。
【００４２】
図１１に、３つの指向性マイクの水平面の指向性特性を円状に重ねて描いた図を示す（振幅軸はリニア目盛り）。騒音源から特定の時刻に発生した騒音を３つの指向性マイクで検出した騒音信号レベルは、それぞれのマイクの水平面角度の指向性感度に比例するため、３つの指向性マイクで検出した騒音信号レベルを比較することで騒音源の方向を特定することができる。
【００４３】
騒音源の方向の求め方について、図１２を使って簡単に説明する。例えば、ＭＩＣ２０５とＭＩＣ２０６で検出した騒音信号レベルの比較を行い、ＭＩＣ２０６の騒音信号レベルの方が大きかったとすると、騒音源の方向は６０°と２４０°の間にあることが解る。同様にＭＩＣ２０５とＭＩＣ２０７で検出した騒音信号レベルの比較を行い、ＭＩＣ２０５の騒音信号レベルの方が大きかったとすると騒音源の方向は３００°と０°の間、又は０°と１２０°の間にあることが解る。これら２つの結果を合わせると、騒音源は６０°と１２０°の間にあることが解り、差の大きさが解っているので具体的な角度も特定することができる。実際には、各マイクでの騒音信号検出レベル差から演算により方向を特定すればよい。
【００４４】
ＭＩＣ２０５〜ＭＩＣ２０７の検出信号で騒音源の方向が特定できれば、ＭＩＣ２０５〜ＭＩＣ２０７に対して離間して設置されたＭＩＣ２０８の検出レベルと、ＭＩＣ２０５〜ＭＩＣ２０７の内、１つのマイクの検出レベルとを比較することで、騒音源から各マイクまでの距離を算出することができる。結果、騒音源の位置を特定することができる。距離算出方法については実施形態１で説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
本実施形態では３つの指向性マイクの指向方向を１２０°ずつ異なる向きに配置したが、これに限定されず、指向方向がほぼ均等であり、指向方向の角度が判っていれば良い。また、本実施形態では騒音源からの距離の特定に２つのマイクの騒音信号検出レベルの差を用いたが、実施形態１で説明したように波形の時間差を用いる、もしくは両者を併用しても良い。
【００４６】
本実施形態では、３つの指向性マイクと１つの無指向性マイクで騒音信号を検出することで複数のスピーカの音量調整を適正に行うことができる。また、スピーカの設置場所を２箇所にできるので、実施形態１と比較して設置が容易である。
【００４７】
実施形態１、２では、各スピーカの音量の制御のみを行っているが音質の制御を行う構成としても良く、音量と音質の制御を組み合わせても良い。例えば、騒音が大きくなるに従ってスピーカから出力する音声レベルを上げるとともに、信号の高周波成分を強調するようにすれば、より効果的である。この場合、図２および図１０におけるＥＶ７０１〜７１２を、周波数特性を操作するイコライザに置き換えれば良い。
【００４８】
実施形態２では、３つの指向性マイクと１つの無指向性マイクで騒音信号を検出する例を示したが、無指向性マイクを使用せず、４つの指向性マイクを使用しても良い。実施形態１で使用するマイクは、指向性マイクでも無指向性マイクでも良く、指向性マイクと無指向性マイクが混在していても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１，２  放送システム、１０１〜１１２  スピーカ、２０１〜２０３  マイク、
２０５〜２０８  マイク、  ５００  演算部、５０１  位置情報保持部、
５０２  騒音信号抽出部、５０３  騒音源位置算出部、
５０４  騒音源音圧算出部、  ５０５  制御値算出部、
６００  放送プログラム送出部、  ７０１〜７１２  電子ボリューム、
【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】
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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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【図１１】
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【図１２】
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