(57)【要約】 【課題】複数の音声の伝達範囲が重なる場合であっても、聴者が音声出力を聞き取ることが可能な仕組みをより簡易に実現可能な音声出力システムおよび音声出力方法を提供する。【解決手段】実施形態の音声出力システムは、統制局と、統制局と通信する複数の受信局と、を備える音声出力システムであって、取得部と選択部と音声明瞭化処理部とを備える。取得部は、音声信号を取得する。選択部は、複数の出力機器ごとに予め分けられた複数の組のうち、出力の干渉が起こる２以上の組の中から、何れか１つの組を選択する。音声明瞭化処理部は、選択部により選択された組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、選択部により選択されなかった組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行しない。【選択図】図１
2018042132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
統制局と、入力された音声信号に基づく出力を行う１以上の出力機器がそれぞれに搭載され、かつ前記統制局と通信する複数の受信局と、を備える音声出力システムであって、
音声信号を取得する取得部と、
複数の前記出力機器ごとに予め分けられた複数の組のうち、出力の干渉が起こる２以上の前記組の中から、何れか１つの前記組を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記組に含まれる前記出力機器へ入力する前記音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、前記選択部により選択されなかった前記組に含まれる前記出力機器へ入力する前記音声信号については、前記音声明瞭化処理を実行しない音声明瞭化処理部と、を備える、
音声出力システム。
【請求項２】
前記統制局は、前記取得部と、前記選択部と、前記音声明瞭化処理部と、を備える、
請求項１に記載の音声出力システム。
【請求項３】
前記統制局は、
前記複数の受信局ごとに、該受信局に搭載された１以上の前記出力機器の各々へ入力される、前記音声明瞭化処理が実行された後の前記音声信号を示す第１の音声信号、または、前記音声明瞭化処理が実行されていない状態の前記音声信号を示す第２の音声信号を送信する第１の送信部をさらに備える、
請求項２に記載の音声出力システム。
【請求項４】
前記複数の受信局の各々は、
該受信局に搭載された１以上の前記出力機器の各々へ入力される前記第１の音声信号または前記第２の音声信号を前記統制局から受信する第１の受信部と、
他の受信局と同期して、自装置に搭載された１以上の前記出力機器の各々から前記第１の音声信号または前記第２の音声信号に基づく出力を行わせる制御部と、を備える、
請求項３に記載の音声出力システム。
【請求項５】
前記第１の送信部は、
前記複数の受信局ごとに、前記出力機器を識別する出力機器識別情報と、前記第１の音声信号または前記第２の音声信号との組を送信する、
請求項４に記載の音声出力システム。
【請求項６】
前記第１の送信部は、
前記複数の受信局ごとに、予め定められた前記出力機器への入力順に従って、前記第１の音声信号または前記第２の音声信号を送信する、
請求項４に記載の音声出力システム。
【請求項７】
前記統制局は、
前記取得部と、
前記選択部と、
前記取得部により取得された前記音声信号と前記選択部による選択結果を、前記複数の受信局の各々に送信する第２の送信部と、を備え、
前記複数の受信局の各々は、
前記音声信号と前記選択結果を受信する第２の受信部と、
前記第２の受信部により受信された前記音声信号と前記選択結果に基づいて前記音声明瞭化処理を実行する前記音声明瞭化処理部と、
他の受信局と同期して、自装置に搭載された１以上の前記出力機器の各々から、前記音声明瞭化処理が実行された後の前記音声信号を示す第１の音声信号、または、前記音声明瞭化処理が実行されていない状態の前記音声信号を示す第２の音声信号に基づく出力を行わせる制御部と、を備える、
請求項１に記載の音声出力システム。
【請求項８】
音声明瞭化処理部は、前記音声明瞭化処理として、スペクトル・シェイピングとダイナミックレンジ・コンプレッションを実行する、
請求項１に記載の音声出力システム。
【請求項９】
統制局と、入力された音声信号に基づく出力を行う１以上の出力機器がそれぞれに搭載され、かつ前記統制局と通信する複数の受信局と、を備える音声出力システムによる音声出力方法であって、
音声信号を取得する取得ステップと、
複数の前記出力機器ごとに予め分けられた複数の組のうち、出力の干渉が起こる２以上の前記組の中から、何れか１つの前記組を選択する選択ステップと、
前記選択ステップにより選択された前記組に含まれる前記出力機器へ入力する前記音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、前記選択部により選択されなかった前記組に含まれる前記出力機器へ入力する前記音声信号については、前記音声明瞭化処理を実行しない音声明瞭化処理ステップと、を含む、
音声出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、音声出力システムおよび音声出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のスピーカーを使って、所定の地域に音声を伝達することを目的とする地域行政放送システムにおいて、複数のスピーカーの出力（音声）の伝達範囲（音達範囲）に含まれる地域では、複数の音声が干渉し合う音響干渉により音声の明瞭性が大きく劣化する。そのため、従来においては、そのような干渉を生ずるスピーカー同士の放送時間(出力タイミング)をずらして、干渉を防ぐ方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５６６４６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、上記従来方法では、干渉を生じるスピーカー同士の出力タイミングをずらす制御を行う必要があるので、制御が煩雑化するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の音声出力システムは、統制局と、統制局と通信する複数の受信局と、を備える音声出力システムであって、取得部と選択部と音声明瞭化処理部と、を備える。取得部は、音声信号を取得する。選択部は、複数の出力機器ごとに予め分けられた複数の組のうち、出力の干渉が起こる２以上の組の中から、何れか１つの組を選択する。音声明瞭化処理部は、選択部により選択された組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、選択部により選択されなかった組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行しない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の音声出力システムの構成を示す図。
【図２】第１の実施形態の親機統制局のハードウェア構成を示す図。
【図３】第１の実施形態の子機受信局のハードウェア構成を示す図。
【図４】第１の実施形態の親機統制局が有する機能を示す図。
【図５】第１の実施形態のグループ分けの例を示す図。
【図６】第１の実施形態の各グループの音声明瞭化処理の有無を示す図。
【図７】第１の実施形態の子機受信局が有する機能を示す図。
【図８】第１の実施形態の親機統制局の動作例を示すフローチャート。
【図９】第１の実施形態の子機受信局の動作例を示すフローチャート。
【図１０】第２の実施形態の親機統制局が有する機能を示す図。
【図１１】第２の実施形態の子機受信局が有する機能を示す図。
【図１２】第２の実施形態の親機統制局の動作例を示すフローチャート。
【図１３】第２の実施形態の子機受信局の動作例を示すフローチャート。
【図１４】各実施形態の効果をシミュレーションで確認したデータを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照しながら、実施形態に係る音声出力システムおよび音声出力方法の実施形態を詳細に説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の音声出力システム１の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、音声出力システム１は、「統制局」の一例である親機統制局１０と、「受信局」の一例である子機受信局２０と、を備え、これらはネットワーク３０を介して通信可能に接続されている。図１の例では、音声出力システム１に含まれる子機受信局２０の数は３つであるが、これに限らず、音声出力システム１に含まれる子機受信局２０の数は任意（例えば２つであってもよいし、４つ以上であってもよい）である。後述するように、各子機受信局２０には、入力された音声信号に基づく出力（音声出力）を行う１以上の出力機器（この例ではスピーカー）が搭載されている。そして、親機統制局１０は、複数の子機受信局２０ごとに、該子機受信局２０に搭載された１以上の出力機器の各々に入力すべき音声信号（後述する第１の音声信号、または、後述する第２の音声信号）を送信する。
【０００９】
図２は、親機統制局１０のハードウェア構成の一例を示す図である。図２に示すように、親機統制局１０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２、ＲＡＭ(Random  Access  Memory)１０３、記憶部１０４、表示部１０５、入力部１０６、操作部１０７、通信Ｉ／Ｆ１０８を備え、これらはシステムバス１０９を介して相互に接続されている。
【００１０】
ＣＰＵ１０１は、親機統制局１０の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３の所定の領域を作業領域として、ＲＯＭ１０２に記録された各種制御プログラムを実行して、親機統制局１０が有する各種の機能を実現させる。親機統制局１０が有する機能の具体的な内容については後述する。
【００１１】
ＲＯＭ１０２は、親機統制局１０に関わるプログラムや各種設定情報などを記憶する不揮発性のメモリ（書き換え不可能なメモリ）である。ＲＡＭ１０３は、例えばＳＤＲＡＭなどの記憶手段であって、ＣＰＵ１０１の作業エリアとして機能し、バッファなどの役割を果たす。
【００１２】
記憶部１０４は、磁気的または光学的に記憶可能な記憶媒体を有し、各種設定情報や処理結果などを記録する補助記憶装置としての役割を果たす。表示部１０５は、親機統制局１０に関する各種の情報を表示するデバイスであり、例えば液晶ディスプレイなどで構成される。
【００１３】
入力部１０６は、音声信号を入力するための手段であり、例えばマイクロフォンなどで構成される。入力部１０６は、音や文字、図形等の識別対象を電気信号に変換して得られる数値データから構成される音声信号（アナログの電気信号で表される音声信号）をＣＰＵ１０１へ渡す。
【００１４】
操作部１０７は、ユーザーの操作を受け付けるためのデバイスである。なお、表示部１０５と操作部１０７とが一体的に構成される（例えばタッチパネルとして構成される）形態であってもよい。操作部１０７は、ユーザーの操作に応じた入力信号をＣＰＵ１０１へ渡す。
【００１５】
通信Ｉ／Ｆ１０８は、各子機受信局２０と通信するためのインタフェースであり、ＣＰＵ１０１から供給される音声信号等を子機受信局２０へ送信する役割を果たす。
【００１６】
図３は、子機受信局２０のハードウェア構成の一例を示す図である。図３に示すように、子機受信局２０は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、通信Ｉ／Ｆ１１４、出力部１１５を備え、これらはシステムバス１１６を介して相互に接続されている。 
【００１７】
ＣＰＵ１１１は、子機受信局２０の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ１１１は、ＲＡＭ１１３の所定の領域を作業領域として、ＲＯＭ１１２に記録された各種制御プログラムを実行して、子機受信局２０が有する各種の機能を実現させる。子機受信局２０が有する機能の具体的な内容については後述する。
【００１８】
ＲＯＭ１１２は、子機受信局２０に関わるプログラムや各種設定情報などを記憶する不揮発性のメモリ（書き換え不可能なメモリ）である。ＲＡＭ１１３は、例えばＳＤＲＡＭなどの記憶手段であって、ＣＰＵ１１１の作業エリアとして機能し、バッファなどの役割を果たす。
【００１９】
通信Ｉ／Ｆ１１４は、親機統制局１０と通信するためのインタフェースであり、親機統制局１０からの音声信号等を受信し、その受信した音声信号等をＣＰＵ１１１へ渡す。出力部１１５は、トランペットスピーカーなどの電気信号を空気の振動として出力する機能を有する出力機器を複数備え、ＣＰＵ１１１から供給される音声信号に基づく出力（空気の振動に変換して出力、つまり音声出力）を行う。
【００２０】
なお、この例では、１つの子機受信局２０ごとに複数の出力機器（スピーカー）が搭載されているが、各子機受信局２０に搭載される出力機器の数は任意に変更可能である。要するに、各子機受信局２０には、１以上の出力機器が搭載される形態であればよい。
【００２１】
図４は、親機統制局１０が有する機能の一例を示す図である。説明の便宜上、図４では、本実施形態に関する機能を主に例示しているが、親機統制局１０が有する機能は、これらに限られるものではない。
【００２２】
図４に示すように、親機統制局１０は、取得部１２１と、選択部１２２と、音声明瞭化処理部１２３と、第１の送信部１２４と、を有する。
【００２３】
取得部１２１は、音声信号を取得する。この例では、取得部１２１は、前述の入力部１０６から入力される音声信号を取得し、その取得した音声信号を記憶部１０４等の記憶装置に保存する。入力部１０６からの入力が完了した後は、取得部１２１は、記憶装置に保存された音声信号を取得することができる。この例では、取得部１２１は、一定時間長Ｔ１（例えば６４ｍｓ）ごとに音声信号（数値データ）を取得する。つまり、取得部１２１は、一定時間長Ｔ１分の音声信号を順次に取得する。なお、上記一定時間長Ｔ１（取得部１２１のサンプリングレート）は任意であり、例えば１６ｋＨｚ、８ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚなどであってもよい。
【００２４】
選択部１２２は、出力の干渉が起こらないという条件を満たす（音達範囲が重ならないという条件を満たす）複数の出力機器ごとに予め分けられた複数の組（以下、「グループ」と称する）のうち、出力の干渉が起こる２以上のグループ（音達範囲が重なる２以上のグループ）の中から、何れか１つのグループを選択し、その選択結果を後述の音声明瞭化処理部１２３へ通知する。
【００２５】
音声明瞭化処理部１２３は、取得部１２１により取得された音声信号と、選択部１２２による選択結果とを用いて、選択部１２２により選択されたグループに含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、選択部１２３により選択されなかったグループに含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行しない。音声明瞭化処理部１２３は、明瞭化処理を実行する所定のプログラムの動作に基づいて、取得部１２１により取得された音声信号と同一の長さの新たな音声の数値データを生成することになる。ここで用いる明瞭化処理としては、例えば非特許文献「Boost Intelligibility of Speech in Noise - Real-time Implementation of SSDRC, V. Tsiaras et al., ICASSP 2014 」に開示された方法などを用いることができる。つまり、音声明瞭化処理部１２３は、音声明瞭化処理として、スペクトル・シェイピングとダイナミックレンジ・コンプレッションを実行することができる。ただし、これに限らず、音声明瞭化処理としては、音声の明瞭性を向上させることを目的とするあらゆる処理が用いられ得る。本実施形態では、音声明瞭化処理部１２３は、選択部１２２による選択結果に基づき、選択されたグループに属する複数の出力機器ごとに音声明瞭化処理を個別に実行するが、これに限らず、例えば共通の音声明瞭化処理を１回だけ実行する形態であってもよい。また、個別に実行する場合、例えば出力機器ごとに異なる設定で音声明瞭化処理を実行してもよい。
【００２６】
いま、３つの子機受信局２０の各々には４つの出力機器が搭載されていることを前提とし、図５のように予めグループ分けされている場合を想定する。ここで、「グループ０」とは、他のグループとの間で出力の干渉が起こらないグループであり、「グループ１」と「グループ２」との間では出力の干渉が起こる（つまり音達範囲が重なる）ことを想定している。
【００２７】
「グループ０」に属する出力機器に関しては、音声明瞭化処理の実行の可否はどちらでもよいが、ここでは、選択部１２２は必ず「グループ０」を選択することを前提とする。選択部１２２は、３つのグループのうち、「グループ０」に加えて、出力の干渉が起こるグループ１およびグループ２の中から何れか１つのグループを選択する。グループ１およびグループ２のうちの何れかを選択した後、次の選択タイミングにおいては、選択部１２２は、未選択のグループを選択する。また例えば１回ずつ選択済みの場合は、両者の選択回数が均等になるよう、交互に選択することが好ましい。
【００２８】
例えば「グループ０」に加えて「グループ１」が選択された場合、各音達範囲の音声明瞭化処理の有無は図６のように表される。このようなグループ分けは、出力機器をノード、音達範囲が重なる出力機器同士をエッジで結んだグラフのノードの色分け問題として、非特許文献「創発的計算のためのモデル CCMによる動的なグラフ彩色. 金田泰.人工知能学会並列人工知能研究会資料  SIG-PPAI-9401, 1994.」と同様に定式化できる。ここで、異なる色は異なるグループに属することを示す。よって、予め音達範囲の情報を元に、既存の色分けアルゴリズム（例えば非特許文献「A note on the complexity of the chromatic number problem, E.L. Lawler, Information Processing Letters 5 (3): 66-67, 1976.」に開示されたアルゴリズム）を用いてグループ分けを行い、その結果を設定として記憶しておくことで、前述の処理を実現できる。
【００２９】
図４の説明を続ける。第１の送信部１２４は、複数の子機受信局２０ごとに、該子機受信局２０に搭載された１以上の出力機器の各々へ入力される、音声明瞭化処理が実行された後の音声信号を示す第１の音声信号、または、音声明瞭化処理が実行されていない状態の音声信号を示す第２の音声信号を送信する。なお、以下の説明では、「第１の音声信号」と「第２の音声信号」を互いに区別しない場合は、単に「音声信号」と称する。第１の送信部１２４は、音声信号（第１の音声信号または第２の音声信号）と出力機器との対応が子機受信局２０側で取れるようにして、各子機受信局２０へ音声信号を送信する。例えば第１の送信部１２４は、複数の子機受信局２０ごとに、出力機器を識別する出力機器識別情報と、第１の音声信号または第２の音声信号との組を送信することもできる。また、例えば第１の送信部１２４は、複数の子機受信局２０ごとに、予め定められた出力機器への入力順に従って、第１の音声信号または第２の音声信号を送信することもできる。
【００３０】
また、第１の送信部１２４は、出力機器間で音声信号が共通の場合は、その共通の音声信号を１回のみ送信する形態であってもよい。これにより、音声信号の送信回数を削減できる。
【００３１】
図７は、子機受信局２０が有する機能の一例を示す図である。説明の便宜上、図７では、本実施形態に関する機能を主に例示しているが、子機受信局２０が有する機能は、これらに限られるものではない。
【００３２】
図７に示すように、子機受信局２０は、第１の受信部２０１と、制御部２０２と、を有する。第１の受信部２０１は、自装置（子機受信局２０）に搭載された１以上の出力機器の各々へ入力される第１の音声信号または第２の音声信号を、親機統制局１０から受信する。この例では、各子機受信局２０は、親機統制局１０から、自装置に搭載された１以上の出力機器の各々の出力機器識別情報と、第１の音声信号または第２の音声信号との組を受信するものとする。また、この例では、出力機器ごとに音声信号を保持する出力キューが設けられており、第１の受信部２０１は、親機統制局１０から受信した音声信号（第１の音声信号または第２の音声信号）を、対応する出力キューに振り分ける（出力キューの末尾に追加する）。
【００３３】
制御部２０２は、他の子機受信局２０と同期して、自装置に搭載された１以上の出力機器の各々から第１の音声信号または第２の音声信号に基づく出力を行わせる。制御部２０２は、他の子機受信局２０と同期して、自装置に搭載された１以上の出力機器ごとに、予め定められた一定のサンプリング周波数の下で、該出力機器に対応する出力キューから音声信号を取り出し、その取り出した音声信号を電気信号に変換し、その変換した電気信号で出力機器を制御して、空気の振動を出力させる（つまり音声信号に基づく音声出力を行わせる）。
【００３４】
図８は、親機統制局１０の動作例を示すフローチャートである。まず、操作部１０７などを介したユーザーの操作やタイマー設定などによりプログラムが起動すると、親機統制局１０のＣＰＵ１０１は、起動を知らせるための起動通知を、通信Ｉ／Ｆ１０８を介して各子機受信局２０へ送信する（ステップＳ１０１）。そして、ＣＰＵ１０１は初期設定を実行し(ステップＳ１０２)、各種設定情報が読み込まれた作業領域をＲＡＭ１０３内に確保する。
【００３５】
次に、前述の選択部１２２は、音達範囲が重なる複数のグループの中から、何れか１つのグループを選択し（ステップＳ１０３）、該選択したグループに属する出力機器に対応付けられた、音声明瞭化処理の有無を示す選択フラグＦをＯＮ（既に音声明瞭化処理を実行済みであることを示す）に設定する。
【００３６】
次に、取得部１２１は、入力部１０６から入力される音声信号の取得を開始し、予め設定された一定時間長Ｔ１の音声信号を取得し（ステップＳ１０４)、その取得した音声信号をＲＡＭ１０３内に確保した所定の領域（入力音声バッファ）へ出力する。また、その取得した音声信号を記憶部１０４に出力する。
【００３７】
次に、音声明瞭化処理部１２３は、全ての出力機器（複数の子機受信局２０に搭載された全ての出力機器）ごとに、該出力機器がステップＳ１０３で選択されたグループに属するか否かを判定し、ステップＳ１０３で選択されたグループに属する出力機器に入力する音声信号については音声明瞭化処理を実行する（ステップＳ１０５）。音声明瞭化処理部１２３は、一の出力機器がステップＳ１０３で選択されたグループに含まれているならば、入力音声バッファに記憶された音声信号を入力として音声明瞭化処理を実行し、出力機器ごとにＲＡＭ１０３内の所定の領域に確保されたバッファ（明瞭化音声バッファ）のうち対応するバッファに出力する。また、例えば出力機器ごとに明瞭化音声バッファを用意する代わりに、全体でただ一つの明瞭化音声バッファを確保する構成としてもよい。この構成を採用することで、明瞭化音声バッファに使用するＲＡＭ１０３の領域を削減することができる。また、複数の出力機器間で、音声明瞭化処理の設定が共通であり、音声明瞭化処理の処理結果は入力される音声信号と設定のみから一意に定まる場合、設定が共通する音声明瞭化処理は１回だけ実行するという構成にしてもよい。この場合、同じ設定で複数回にわたって音声明瞭化処理を実行する場合と比較して計算量が削減できる。
【００３８】
次に、第１の送信部１２４は、複数の子機受信局２０ごとに、該子機受信局２０に搭載された１以上の出力機器の各々に対応する第１の音声信号または第２の音声信号を入力音声バッファまたは明瞭化音声バッファから読み出し、読み出した音声信号と、出力機器識別情報との組を送信する（ステップＳ１０６）。入力部１０６からの音声信号の入力が継続していれば（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４以降の処理を繰り返す。一方、入力部１０６からの音声信号の入力が完了し（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、音声明瞭化処理が未実施の出力機器（この例では、ＯＦＦに設定された選択フラグが対応付けられた出力機器）が存在する場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、上述のステップＳ１０３以降の処理を繰り返す。以降のステップＳ１０３においては、選択部１２２は、未選択のグループを選択し、以降のステップＳ１０４においては、取得部１２１は、予め設定された一定時間長Ｔ１の音声信号を記憶部１０４から取得する（入力部１０６から入力された音声信号は記憶部１０４に記憶済みのため）。
【００３９】
一方、音声明瞭化処理が未実施の出力機器が存在しない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、親機統制局１０のＣＰＵ１０１は、各子機受信局２０へ終了通知を送信し（ステップＳ１０９）、処理を終了する。
【００４０】
図９は、子機受信局２０の動作例を示すフローチャートである。まず、親機統制局１０からの起動通知を受信すると、子機受信局２０のＣＰＵ１１１は、自装置に搭載された全ての出力機器を待機状態にし、各出力機器に対応する出力キューを空にする等の初期設定を行う（ステップＳ１１１）。その後、親機統制局１０から、出力機器識別情報と音声信号との組を受信すると（ステップＳ１１２）、出力機器識別情報で識別される出力機器に対応する出力キューの末尾に、該出力機器識別情報との組を構成する音声信号を追加する。そして、所定のタイミング（例えば各出力機器に対する音声信号の送信が完了したことを親機統制局１０から通知されたタイミング等）で他の子機受信局２０と同期して、出力機器ごとに、該出力機器に対応する出力キューに保持された音声信号を先頭から読み出し、その読み出した音声信号を電気信号に変換し、その変換した電気信号で該出力機器を制御して、空気の振動を出力させる（ステップＳ１１３）。そして、子機受信局２０のＣＰＵ１１１は、親機統制局１０から終了通知を受信した場合は（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、処理を終了する。一方、終了通知を受信していない場合は（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、ステップＳ１１２以降の処理を繰り返す。
【００４１】
以上に説明したように、本実施形態では、音達範囲が重なり合う２以上のグループの中から、何れか１つのグループを選択し、その選択したグループに含まれる出力機器へ入力する音声信号に対しては音声明瞭化処理を実行し、選択しなかったグループに含まれる出力機器へ入力する音声信号に対しては音声明瞭化処理を実行しない。これにより、上述の実施形態のように各出力機器の出力タイミングを同期させて音響干渉が生じても、何れかの出力（音声出力）は明瞭化されているので、聴者は、その明瞭化された音声出力に注意を向けることができ、その内容を聞き取ることが容易になる。つまり、本実施形態では、複数の音声出力の伝達範囲（音達範囲）が重なる場合であっても音響干渉を防ぐための制御（各出力機器の出力タイミングをずらすといった特別な制御）を行う必要は無いので、聴者が音声出力を聞き取ることが可能な仕組みをより簡易に実現できる。
【００４２】
また、従来のように、音響干渉を防ぐことを目的として、各出力機器の出力タイミングをずらす（音達範囲が重なるグループ間では、一方のグループの出力が完了するまでの間、他のグループの出力は行わない）ことにすると、各出力機器の出力タイミングを同期させる形態に比べて、全ての出力機器からの出力が完了するまでに要する時間長は２倍程度になるおそれがある。これに対して、以上に説明した本実施形態では、各出力機器の出力タイミングを同期させても聴者は音声出力の内容を聞き取ることができるので、全ての音声出力が完了するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。本実施形態では、上述の音声明瞭化処理部１２３に対応する機能が、子機受信局２０に搭載されている点で上述の第１の実施形態と相違する。
【００４４】
図１０は、本実施形態の親機統制局１０が有する機能の一例を示す図である。図１０に示すように、親機統制局１０は、取得部１２１と、選択部１２２と、第２の送信部１３０と、を有する。取得部１２１および選択部１２２の各々の機能は上述の第１の実施形態で説明した内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
第２の送信部１３０は、取得部１２１により取得された音声信号と、選択部１２２による選択結果（選択されたグループを特定可能な情報）とを、複数の子機受信局２０の各々に送信する。
【００４６】
図１１は、本実施形態の子機受信局２０が有する機能の一例を示す図である。図１１に示すように、子機受信局２０は、第２の受信部２１１と、音声明瞭化処理部２１２と、制御部２１３と、を有する。
【００４７】
第２の受信部２１１は、親機統制制御部１０から音声信号と選択結果を受信する。音声明瞭化処理部２１２は、第２の受信部２１１により受信された音声信号と選択結果とに基づいて音声明瞭化処理を実行する。基本的な機能は、上述の第１の実施形態で説明した音声明瞭化処理部１２３の機能と同様であるが、音声明瞭化処理部２１２は、第２の受信部２１１により受信された音声信号と選択結果を用いて、選択結果が示すグループ（選択部１２２により選択されたグループ）に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行し、それ以外のグループ（選択部１２２により選択されなかったグループ）に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行しない。この例では、音声明瞭化処理部２１２は、自装置に搭載された複数の出力機器と１対１に対応する複数の出力キューの各々に、対応する音声信号（第１の音声信号または第２の音声信号）を振り分ける。
【００４８】
制御部２１３は、他の子機受信局２０と同期して、自装置に搭載された１以上の出力機器の各々から、音声明瞭化処理が実行された後の音声信号を示す第１の音声信号、または、音声明瞭化処理が実行されていない状態の音声信号を示す第２の音声信号に基づく出力を行わせる。上述の第１の実施形態と同様に、制御部２１３は、他の子機受信局２０と同期して、自装置に搭載された１以上の出力機器ごとに、予め定められた一定のサンプリング周波数の下で、該出力機器に対応する出力キューから音声信号を取り出し、その取り出した音声信号を電気信号に変換し、その変換した電気信号で出力機器を制御して、空気の振動を出力させる。
【００４９】
図１２は、本実施形態の親機統制局１０の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理内容は、図８に示すステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の処理内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。ステップＳ２０３の後、第２の送信部１３０は、ステップＳ２０３の選択結果を各子機受信局２０へ送信する（ステップＳ２０４）。
【００５０】
次に、取得部１２１は音声信号を取得する（ステップＳ２０５)。この処理内容は、図８に示すステップＳ１０４の処理内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。次に、第２の送信部１３０は、入力音声バッファに保持された音声信号を各子機受信局２０へ送信する(ステップＳ２０６)。この例では、第２の送信部１３０は、複数の子機受信局２０ごとに、該子機受信局２０に搭載された出力機器を識別する出力機器識別情報と、音声信号との組を送信する。なお、ステップＳ２０７〜ステップＳ２０９の処理内容は、図８に示すステップＳ１０７〜ステップＳ１０９の処理内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５１】
図１３は、本実施形態の子機受信局２０の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ２１１の処理内容は図９に示すステップＳ１１１の処理内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。ステップＳ２１１の後、第２の受信部２１１は親機統制局１０から選択結果を受信する（ステップＳ２１２）。その後、第２の受信部２１１は親機統制局１０から音声信号を受信する（ステップＳ２１３）。より具体的には、第２の受信部２１１は、自装置に搭載された出力機器を識別する出力機器識別情報と音声信号との組を親機統制局１０から受信する。次に、音声明瞭化処理部２１２は、ステップＳ２１２で受信した選択結果と、ステップＳ２１３で受信した出力機器ごとの組（１以上の出力機器と１対１に対応する１以上の組）とを用いて、自装置に搭載された出力機器ごとに、該選択結果が示すグループ（親機統制局１０の選択部１２２により選択されたグループ）に属するか否かを判定し、該選択結果が示すグループに属する出力機器へ入力する音声信号については音声明瞭化処理を実行する（ステップＳ２１４）。このようにして、音声明瞭化処理部２１２は、選択部１２２により選択されたグループに属する出力機器へ入力する音声信号については音声明瞭化処理を実行して第１の音声信号とし、該グループに属さない出力機器へ入力する音声信号については音声明瞭化処理を実行せずに第２の音声信号とする。そして、出力機器ごとに設けられた出力キューの末尾に、対応する音声信号（第１の音声信号または第２の音声信号）を追加する。
【００５２】
次に、制御部２１３は、他の子機受信局２０と同期して、出力機器ごとに、該出力機器に対応する出力キューに保持された音声信号を先頭から読み出し、その読み出した音声信号を電気信号に変換し、その変換した電気信号で該出力機器を制御して、空気の振動を出力させる（ステップＳ２１５）。この処理内容は図９に示すステップＳ１１３の処理内容と同様である。そして、子機受信局２０のＣＰＵ１１１は、親機統制局１０から終了通知を受信した場合は（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、処理を終了する。一方、終了通知を受信していない場合は（ステップＳ２１６：Ｎｏ）、ステップＳ２１３以降の処理を繰り返す。
【００５３】
以上に説明した構成であっても、上述した第１の実施形態と同様の効果を達成することができる。
【００５４】
図１４は、以上の各実施形態の効果をシミュレーションで確認したデータを示す図である。「signal」とは、聴者に近い位置に存在する子機受信局２０の出力機器から出力された音声を示し、「echo」とは「signal」よりも遠い位置に存在する子機受信局２０の出力機器から出力された音声を示す。ここでは、「signal」は聴者から２００ｍ、「echo」は聴者から２５０ｍ離れているものとした。また、図１４において、「non」とは、入力された音声信号をそのまま出力することを表し、「SSDRC」とは、音声明瞭化処理の一つであるSSDRCによって、入力された音声信号を処理して出力することを表している。このシミュレーションでは、音速は３４０m/sとし、空気吸収による減衰と発散による減衰（非特許文献「屋外の音の伝搬における空気吸収の計算 JIS Z 8738:1999 」などに記載）を考慮した。また、評価基準は、Glimpse Proportion(非特許文献「CEPSTRAL ANALYSIS BASED ON THE GLIMPSE PROPORTION MEASURE FOR IMPROVING THE INTELLIGIBILITY OF HMM-BASED SYNTHETIC SPEECH IN NOISE, Valentini-Botinhao et al. ICASSP 2012.」に記載)という音声明瞭性に関する客観尺度を用いて「signal」の明瞭性を評価した。この尺度が高いほど明瞭性が高いとされる。シミュレーションの結果、図１４に示すように、「signal」に音声明瞭化処理を施し、echoには施していない場合に、最も音声明瞭性が高くなるという結果が得られた。これにより、以上に説明した各実施形態が音声明瞭性の向上に有効であることが確認される。
【００５５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら新規な実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５６】
また、上述の各実施形態の音声出力システム１（親機統制局１０または子機受信局２０）で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、上述の各実施形態の音声出力システム１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。また、上述の各実施形態の音声出力システム１で実行されるプログラムを、ＲＯＭ等の不揮発性の記録媒体に予め組み込んで提供するようにしてもよい。
【００５７】
さらに、上述の各実施形態は、任意に組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１      音声出力システム
１０    親機統制局
２０    子機受信局
３０    ネットワーク
１２１  取得部
１２２  選択部
１２３  音声明瞭化処理部
１２４  第１の送信部
１３０  第２の送信部
２０１  第１の受信部
２０２  制御部
２１１  第２の受信部
２１２  音声明瞭化処理部
２１３  制御部
【図１】
2018042132.tif 000003
【図２】
2018042132.tif 000004
【図３】
2018042132.tif 000005
【図４】
2018042132.tif 000006
【図５】
2018042132.tif 000007
【図６】
2018042132.tif 000008
【図７】
2018042132.tif 000009
【図８】
2018042132.tif 000010
【図９】
2018042132.tif 000011
【図１０】
2018042132.tif 000012
【図１１】
2018042132.tif 000013
【図１２】
2018042132.tif 000014
【図１３】
2018042132.tif 000015
【図１４】
2018042132.tif 000016