(57)【要約】【課題】別のフロア、あるいは別のロケーションにある部屋にいる双方の話者に対して、同一空間にいるときと同様なコミュニケーション環境を提供する。【解決手段】画像撮像部（１ａ、１ｂ）、画像表示部（２ａ、２ｂ）、音声収集部（３ａ、３ｂ）、および音声出力部（４ａ、４ｂ）を制御する空間内制御部（１０ａ、１０ｂ）が相互通信を行う遠距離点間双方向コミュニケーションシステムであって、空間内制御部（１０ａ、１０ｂ）は、自身の空間内の音声集音部で集音された音声信号の中に、自身の空間内の音声出力部から出力された音声信号の一部が含まれているエコー状態が発生していると判断した場合には、自身の空間内の音声出力部から出力する音声信号の指向性を狭める、または音圧を下げることでエコー状態を解消するように、音声出力部を制御する。【選択図】図２
2015220655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
離れた第１の空間および第２の空間の双方の居室内に設置された画像撮像部、画像表示部、音声収集部、および音声出力部を制御する空間内制御部が相互通信を行うことにより、双方の画像、音声をリアルタイムに送受信し、前記第１の空間内の話者と前記第２の空間内の話者が、画像により双方を認識し、音声により相互会話を行う遠距離点間双方向コミュニケーションシステムであって、
前記音声出力部は、外部からの制御信号に基づいて、前記画像表示部に対して垂直な方向における音声信号の指向性および音圧を調整可能な構成を有し、
前記第１の空間内および前記第２の空間内に設けられた前記空間内制御部のそれぞれは、
前記相互通信を介して取得した、他の空間内の画像撮像部で撮像された画像信号を、自身の空間内の画像表示部に表示させ、
前記相互通信を介して取得した、他の空間内の音声集音部で集音された音声信号を、自身の空間内の音声出力部から出力させ、
自身の空間内の音声集音部で集音された音声信号の中に、自身の空間内の音声出力部から出力された音声信号の一部が含まれているエコー状態が発生していると判断した場合には、自身の空間内の音声出力部から出力する音声信号の指向性を狭める、または音圧を下げることで前記エコー状態を解消するように、前記制御信号を出力する
遠距離点間双方向コミュニケーションシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、
前記音声出力部は、前記画像表示部に対して垂直な方向において、一定の幅で一帯に聞こえる第１の発生音領域に音声信号を出力可能な狭指向性を有する第１の音声出力部と、前記第１の発生音領域よりも狭い範囲の第２の発生音領域に音声信号を出力可能な超指向性を有する第２の音声出力部を含み、
前記空間内制御部のそれぞれは、前記第１の音声出力部から音声信号を出力することで、前記第１の発生音領域内の話者全員に対して音声を提供し、前記第２の音声出力部から音声信号を出力することで、前記第２の発生音領域内の特定の話者に対して音声を提供するように、切り替え制御を行う
遠距離点間双方向コミュニケーションシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、
前記空間内制御部のそれぞれは、
他の空間内の音声集音部で集音された音声信号を、自身の空間内の音声出力部から出力させる際の音声出力信号に、識別可能な特徴周波数による信号を含めて、前記音声出力信号を出力し、
自身の空間内の音声集音部で集音された音声信号の中に、前記特徴周波数による信号が含まれている場合には、前記エコー状態が発生していると判断する
遠距離点間双方向コミュニケーションシステム。
【請求項４】
離れた第１の空間および第２の空間の双方の居室内に設置された画像撮像部、画像表示部、音声収集部、および音声出力部を制御する空間内制御部が相互通信を行うことにより、双方の画像、音声をリアルタイムに送受信し、前記第１の空間内の話者と前記第２の空間内の話者が、画像により双方を認識し、音声により相互会話を行う遠距離点間双方向コミュニケーションシステムに用いられる遠距離点間双方向コミュニケーション方法であって、
前記第１の空間内および前記第２の空間内に設けられた前記空間内制御部のそれぞれにおいて、
前記相互通信を介して取得した、他の空間内の画像撮像部で撮像された画像信号を、自身の空間内の画像表示部に表示させる画像表示ステップと、
前記相互通信を介して取得した、他の空間内の音声集音部で集音された音声信号を、自身の空間内の音声出力部から出力させる音声出力ステップと、
自身の空間内の音声集音部で集音された音声信号の中に、自身の空間内の音声出力部から出力された音声信号の一部が含まれているエコー状態が発生しているか否かを判断エコー状態判定ステップと、
前記エコー状態判定ステップにより前記エコー状態が発生していると判断した場合には、外部からの制御信号に基づいて、前記画像表示部に対して垂直な方向における音声信号の指向性および音圧を調整可能な構成を有する前記音声出力部に対して、自身の空間内の音声出力部から出力する音声信号の指向性を狭める、または音圧を下げることで前記エコー状態を解消するように、前記制御信号を出力する音声出力制御ステップと
を有する遠距離点間双方向コミュニケーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離れた空間同士があたかも連続しているかのような映像と音声の表現により、同一空間にいるときと同様なコミュニケーション環境を実現する遠距離点間双方向コミュニケーションシステムおよび遠距離点間双方向コミュニケーション方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロホンとスピーカとを備えた音声入出力装置を用いて、双方向音声通信を行う際に、スピーカから発せられた音波の反射波による音響エコーを軽減させる従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に係る音声入出力装置は、マイクロホンと、平面状のスピーカ面を有し入力された音声信号に対応する音声を平面波として出力するスピーカと、マイクロホンにより集音された音声を表す音声信号を通信網を介して相手装置へ送信する一方、通信網を介して相手装置から受信した音声信号をスピーカへと供給しその音声信号に応じた音声を放音させる通信制御部と、スピーカを、対向する壁面に対してそのスピーカ面が所定の角度だけ傾けた状態でスピーカを保持するとともに、スピーカの近傍にマイクロホンを保持する本体とを有している。
【０００４】
このような構成を備えることで、平面スピーカとマイクロホンとを備えた音声入出力装置を用いて双方向音声通信を行う際に、平面スピーカから出力された音波（平面波）の反射波に起因する音響エコーを軽減させることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
壁面一面に双方の居室を移し出し、音声も同時に交換する環境を構築する場合、従来技術では、相互の画面が映し出されても、音声が伴っていない、あるいは、双方で近寄って立ち話が可能となるような環境が提供できないといった問題があった。
【０００７】
音声の場合、特許文献１に開示されたような方式では、自分の発生した声（入力側）が、相手側のスピーカ（出力側）から出力され、相手側のマイクによって再び拾われてしまい、あたかも相手側が発生した音声として、自分側のスピーカから出力されることとなる。この結果、同時に会話する自由な情報交換を妨げてしまっていた。
【０００８】
このような音響エコーに関する音声については、エコーキャンセラを使い、スピーカからの音をマイクで拾わないようにする技術がある。しかしながら、この場合、相手の声と自分の声を同時に聞くことができない。すなわち、相互の同時会話が不可能であった。
【０００９】
また、スピーカからの音をマイクで拾わないようにする技術としては、指向性の音声伝達を活用することもできる。このような技術では、話者の音声領域と、指向性を有するスピーカが発生する音声領域とを明確に区別することにより、初めて互いの会話がエコーせずに実現可能となる。
【００１０】
ただし、この技術を活用するためには、マイクが拾う領域を、スピーカの発生する領域に到達しないようにする必要がある。そのため、マイクが拾う領域を離した場合には、話者の自然な発生音が拾えなくなるといった問題がある。
【００１１】
また、会話を行っている場合には、相手側の発生する音声の大きさ、あるいは聞く側の体による反射により、発生音領域が拡散し、スピーカから発生された音声をマイクが拾ってしまう可能性がある。さらに、指向性を有することで、利用者の位置、利用者の数が限定される可能性があった。
【００１２】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、別のフロア、あるいは別のロケーションにある部屋にいる双方の話者に対して、同一空間にいるときと同様なコミュニケーション環境を提供する遠距離点間双方向コミュニケーションシステムおよび遠距離点間双方向コミュニケーション方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムは、離れた第１の空間および第２の空間の双方の居室内に設置された画像撮像部、画像表示部、音声収集部、および音声出力部を制御する空間内制御部が相互通信を行うことにより、双方の画像、音声をリアルタイムに送受信し、第１の空間内の話者と第２の空間内の話者が、画像により双方を認識し、音声により相互会話を行う遠距離点間双方向コミュニケーションシステムであって、音声出力部は、外部からの制御信号に基づいて、画像表示部に対して垂直な方向における音声信号の指向性および音圧を調整可能な構成を有し、第１の空間内および第２の空間内に設けられた空間内制御部のそれぞれは、相互通信を介して取得した、他の空間内の画像撮像部で撮像された画像信号を、自身の空間内の画像表示部に表示させ、相互通信を介して取得した、他の空間内の音声集音部で集音された音声信号を、自身の空間内の音声出力部から出力させ、自身の空間内の音声集音部で集音された音声信号の中に、自身の空間内の音声出力部から出力された音声信号の一部が含まれているエコー状態が発生していると判断した場合には、自身の空間内の音声出力部から出力する音声信号の指向性を狭める、または音圧を下げることでエコー状態を解消するように、制御信号を出力するものである。
【００１４】
また、本発明に係る遠距離点間双方向コミュニケーション方法は、離れた第１の空間および第２の空間の双方の居室内に設置された画像撮像部、画像表示部、音声収集部、および音声出力部を制御する空間内制御部が相互通信を行うことにより、双方の画像、音声をリアルタイムに送受信し、第１の空間内の話者と第２の空間内の話者が、画像により双方を認識し、音声により相互会話を行う遠距離点間双方向コミュニケーションシステムに用いられる遠距離点間双方向コミュニケーション方法であって、第１の空間内および第２の空間内に設けられた空間内制御部のそれぞれにおいて、相互通信を介して取得した、他の空間内の画像撮像部で撮像された画像信号を、自身の空間内の画像表示部に表示させる画像表示ステップと、相互通信を介して取得した、他の空間内の音声集音部で集音された音声信号を、自身の空間内の音声出力部から出力させる音声出力ステップと、自身の空間内の音声集音部で集音された音声信号の中に、自身の空間内の音声出力部から出力された音声信号の一部が含まれているエコー状態が発生しているか否かを判断エコー状態判定ステップと、エコー状態判定ステップによりエコー状態が発生していると判断した場合には、外部からの制御信号に基づいて、画像表示部に対して垂直な方向における音声信号の指向性および音圧を調整可能な構成を有する音声出力部に対して、自身の空間内の音声出力部から出力する音声信号の指向性を狭める、または音圧を下げることでエコー状態を解消するように、制御信号を出力する音声出力制御ステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、相互の画像を互いの居室の壁面に写し、音声についても相互の音声を互いの居室に流す。このときに、空間内の音声出力部から出力される音声信号が、音声集音部で集音されないように、音声信号の指向性と音圧を制御可能な構成を備えている。この結果、別のフロア、あるいは別のロケーションにある部屋にいる双方の話者に対して、同一空間にいるときと同様なコミュニケーション環境を提供する遠距離点間双方向コミュニケーションシステムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における遠距離点間双方向コミュニケーションシステムの概念を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１における遠距離点間双方向コミュニケーションシステムの構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、互いに遠隔にある空間Ａ、空間Ｂが、あたかも隣接した同一空間となるように表現したイメージ図を示したものである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、空間Ａ内の画像表示部に、空間Ｂ内の画像が表示された状態を模式的に示した図である。
【図５】本発明の実施の形態１における遠距離点間双方向コミュニケーションシステムで用いられる音声集音部と音声出力部に関する説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、エコーの発生を抑制するための音声出力部の制御に関する説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、エコー問題を解消するための制御方法を示した説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、複数の話者を対象に音声出力を制御する手法の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、複数の話者を対象に音声出力を制御する手法の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、１対１の双方向コミュニケーションを行う手法の説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、１対１の双方向コミュニケーションを行う手法であり、図１０とは異なる説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の遠距離点間双方向コミュニケーションシステムおよび遠距離点間双方向コミュニケーション方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１８】
実施の形態１．
まず始めに、本発明に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムの概念および構成について、図１〜図４を用いて説明する。本実施の形態１における遠距離点間双方向コミュニケーションシステムは、離れた空間同士である２つの空間Ａ、空間Ｂを、互いに映像（画像）と音声であたかも同一空間となるように表現するものである。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態１における遠距離点間双方向コミュニケーションシステムの概念を説明するための図である。また、図２は、本発明の実施の形態１における遠距離点間双方向コミュニケーションシステムの構成図である。
【００２０】
２つの空間のうちの一方の空間Ａは、空間Ａ制御部１０ａと、この空間Ａ制御部１０ａに接続された画像撮像部１ａ、画像表示部２ａ、音声集音部３ａ、音声出力部４ａとで構成されている。
【００２１】
また、２つの空間のうちのもう一方の空間Ｂは、空間Ｂ制御部１０ｂと、この空間Ｂ制御部１０ｂに接続された画像撮像部１ｂ、画像表示部２ｂ、音声集音部３ｂ、音声出力部４ｂとで構成されている。
【００２２】
さらに、空間Ａ制御部１０ａと空間Ｂ制御部１０ｂとに接続され、システム全体を統括する統括制御部２０を備えている。なお、空間Ａ制御部１０ａと空間Ｂ制御部１０ｂと統括制御部２０は、例えば、ネットワークを介して接続されている。また、統括制御部２０は、必ずしも必要なく、空間Ａ制御部１０ａと空間Ｂ制御部１０ｂとが、直接、相互通信を行う構成とすることも可能である。
【００２３】
画像撮像部１ａ、１ｂは、自身が設置された空間を撮像するカメラに相当する。すなわち、画像撮像部１ａは、空間Ａ内を撮像し、画像撮像部１ｂは、空間Ｂ内を撮像する。
【００２４】
画像表示部２ａ、２ｂは、他方の空間で撮像された画像が表示される、自身の居室の壁面に相当する。すなわち、画像表示部２ａは、空間Ａの壁面に相当し、画像撮像部１ｂにより撮像された、遠隔の空間Ｂ内の画像が空間Ａ内の壁面に表示されることで、空間Ａと空間Ｂとが、あたかも隣接された空間として表現される。
【００２５】
同様に、画像表示部２ｂは、空間Ｂの壁面に相当し、画像撮像部１ａにより撮像された、遠隔の空間Ａ内の画像が空間Ｂ内の壁面に表示されることで、空間Ａと空間Ｂとが、あたかも隣接された空間として表現される。
【００２６】
音声集音部３ａ、３ｂは、自身が設置された空間内の音声を集音するマイクに相当する。すなわち、音声集音部３ａは、空間Ａ内の話者の音声を集音するために設けられており、音声集音部３ｂは、空間Ｂ内の話者の音声を集音するために設けられている。
【００２７】
また、音声出力部４ａ、４ｂは、他方の空間で集音された音声を出力するスピーカに相当する。すなわち、音声出力部４ａは、音声集音部３ｂにより集音された、遠隔の空間Ｂ内の音声を、空間Ａ内に出力することで、空間Ｂ内の話者による音声を空間Ａ内の話者に伝達する。
【００２８】
同様に、音声出力部４ｂは、音声集音部３ａにより集音された、遠隔の空間Ａ内の音声を、空間Ｂ内に出力することで、空間Ａ内の話者による音声を空間Ｂ内の話者に伝達する。
【００２９】
図１は、このような２つの空間Ａ、空間Ｂのそれぞれに設置される機器を示したものである。ただし、図１においては、空間Ａ制御部１０ａ、空間Ｂ制御部１０ｂ、および統括制御部２０の図示を省略している。
【００３０】
図３は、本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、互いに遠隔にある空間Ａ、空間Ｂが、あたかも隣接した同一空間となるように表現したイメージ図を示したものである。図１、図２を用いて説明したように、相手方の空間内の画像を、自身の壁面に表示し、また、図３では図示を省略しているが、相手方の空間内で集音した音声を、自身の空間内に出力することで、互いに遠隔にある空間Ａ、空間Ｂが、あたかも隣接した同一空間として表現可能となる。
【００３１】
図４は、本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、空間Ａ内の画像表示部２ａに、空間Ｂ内の画像が表示された状態を模式的に示した図である。
【００３２】
空間Ａ内にいる話者は、空間Ａの壁面に相当する画像表示部２ａに表示された空間Ｂ内の画像と、空間Ａの音声出力部４ａから出力される空間Ｂ内の音声とを得ることで、空間Ｂが、あたかも自身の空間Ａと隣接している感覚で、空間Ｂ内の話者と双方向コミュニケーションを図ることができる。
【００３３】
同様に、空間Ｂ内にいる話者は、空間Ｂの壁面に相当する画像表示部２ｂに表示された空間Ａ内の画像と、空間Ｂの音声出力部４ｂから出力される空間Ａ内の音声とを得ることで、空間Ａが、あたかも自身の空間Ｂと隣接している感覚で、空間Ａ内の話者と双方向コミュニケーションを図ることができる。
【００３４】
本実施の形態１における遠距離点間双方向コミュニケーションシステムは、上述したような音声と画像の処理において、特に、音声出力部４ａ、４ｂに指向性および音圧の調整機構を持たせ、音声出力を適切に制御することを特徴としている。そこで、この特徴を中心に、以下に詳細を説明する。なお、以下の説明では、空間Ａ内を例に説明するが、空間Ｂについても、全く同様の技術が適用できる。
【００３５】
本実施の形態１における音声出力部４ａは、指向性および音圧を可変制御できることを特徴としている。図５は、本発明の実施の形態１における遠距離点間双方向コミュニケーションシステムで用いられる音声集音部３ａと音声出力部４ａに関する説明図である。図５に示すように、本実施の形態１では、音声出力部４ａとして、指向性スピーカ、あるいは狭指向性スピーカを活用することで、遠隔の異なる空間内にいる話者による互いの会話を、エコーすることなしに実現している。
【００３６】
図５に示すように、指向性スピーカの発生音領域は、音声集音部（マイク）３ａの集音領域と重ならないように設置されている。このような場合には、音声出力部４ａから出力された音声が、音声集音部３ａに入力されることがないため、エコーの問題は発生しない。
【００３７】
しかしながら、音声出力部４ａからの出力が大きくなった場合、あるいは、話者が動いたような場合には、音声出力部４ａから出力された音声が、その音声を聴く話者の体で反射し、音声集音部３ａに入力され、エコーの問題が発生するおそれがある。そこで、このような問題に対する本発明の対応策について、図６、図７を用いて詳細に説明する。
【００３８】
図６は、本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、エコーの発生を抑制するための音声出力部４ａの制御に関する説明図である。より具体的には、図６（ａ）は、音声出力部４ａからの出力（音圧）が大きくなったことで、話者の体で反射した音声が、音声集音部３ａに取り込まれ、エコーの問題が発生した状態を示している。また、図６（ｂ）は、エコーの問題を解消するために、音声出力部４ａからの出力として、指向性および音圧が制御された状態を示している。
【００３９】
図６では図示していないが、本実施の形態１における空間Ａ制御部１０ａは、音声出力部４ａから出力され、聞く側の話者の体で反射された音声が、音声集音部３ａであるマイク側で認識された場合には、図６（ｂ）に示すように、リアルタイムで音声出力部４ａをコントロールし、反射によるエコーが発生しないようにする。
【００４０】
図７は、本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、エコー問題を解消するための制御方法を示した説明図である。この図７のステップＳ１〜ステップＳ４までの一連処理に基づいて、具体的な制御方法を説明する。
【００４１】
（ステップＳ１）音声出力部４ａからの音声出力
空間Ａ制御部１０ａは、空間Ｂ制御部１０ｂを介して取得した、音声集音部３ｂで集音された空間Ｂの音声を、音声出力部４ａから出力する。この際、音声出力部４ａから出力される音声信号には、音声出力部４ａからの出力音声であることを特定するために、特徴的な周波数が含まれている。
【００４２】
（ステップＳ２）音声集音部３ａによる音声入力
音声集音部３ａは、空間Ａ内の音声を集音する。その際、集音した音声信号の中に、特徴的な周波数が含まれていた場合には、空間Ａ制御部１０ａは、エコー問題が発生しているため、音声出力部４ａからの音声出力を制御する必要があると判断する。
【００４３】
（ステップＳ３）音声出力部４ａへのフィードバック
空間Ａ制御部１０ａは、音声出力部４ａからの音声出力により、エコー問題が発生していないと判断した場合には、音声出力部４ａからの音声出力を、現状のまま維持する。一方、空間Ａ制御部１０ａは、音声出力部４ａからの音声出力により、エコー問題が発生していると判断した場合には、ステップＳ４に進み、音声出力の制御を行う。
【００４４】
（ステップＳ４）音声出力部４ａの音声出力制御
空間Ａ制御部１０ａは、音声出力に含まれている特徴的な周波数が、音声集音部３ａに取り込まれないように、音声出力部の指向性あるいは音圧を制御する。具体的には、音圧を下げて音量を制限する、指向性を狭める、あるいは、音圧と指向性の両方を適切な値に制御することが考えられる。
【００４５】
なお、上記のステップＳ１〜ステップＳ４は、エコー問題の解消だけでなく、以下のように、状況に応じて２種類のスピーカを切り替えるように音声出力部４ａ、４ｂを構成することも可能である。すなわち、音声出力部４ａ、４ｂとして、指向性スピーカを採用して音声出力を行った場合には、通常の周波数帯が一部削除されることになり、実際の音声と異なってしまう傾向がある。一方、通常の高音質のスピーカで出力された音声は、自然な音声に近い。
【００４６】
そこで、音声出力部４ａ、４ｂとして、指向性スピーカと高音質のスピーカとを併用したハイブリッド型の使用方法が考えられる。このような使用方法によれば、エコー問題が生じていない場合には、高音質のスピーカを採用し、エコー問題が生じた場合には、指向性スピーカに変更するといった切り替えを行うことにより、音質の劣化を抑制することができる。
【００４７】
以上の説明では、空間内の話者が１人である場合について説明した。しかしながら、本発明は、話者が複数人いる場合にも対応でき、図８、図９を用いて、具体的に説明する。
【００４８】
図８、図９は、本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、複数の話者を対象に音声出力を制御する手法の説明図である。図８に示すように、この例では、音声集音部３ａであるマイクが、画像表示部２ａの前方位置に６個設けられており、話者が４人存在している。
【００４９】
また、図９に示すように、音声出力部４ａとしては、超指向性を有する音声出力部４ａ（１）と、狭指向性を有する音声出力部４ａ（２）を併用することが考えられる。ここで、超指向性を有する音声出力部４ａ（１）は、４人の話者のうちの１人に対して、スポット的にこの１人だけが音声を聞き取れるような発生音領域を設定可能となっている。また、狭指向性を有する音声出力部４ａ（２）は、４人の話者のうちの残りの３人に対して、一定の幅で一帯に聞こえるような発生音領域を設定可能となっている。
【００５０】
このように、本実施の形態１における音声出力部４ａは、空間の壁面である画像表示部２ａに対して垂直方向に、所望の発生音領域を調整可能な音声出力部４ａを備えている。また、画像表示部２ａの前方には、複数箇所に音声集音部３ａが設けられている。この結果、同一空間内に話者が複数人いた場合でも、同時に会話が可能になる仕組みを提供することができる。
【００５１】
次に、図１０、図１１を用いて、互いに遠隔にある空間Ａ、空間Ｂ間で、１対１の双方向コミュニケーションを行う場合について、具体的に説明する。図１０は、本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、１対１の双方向コミュニケーションを行う手法の説明図である。具体的には、空間Ａ内の話者５ａが、遠隔地点である空間Ｂ内の話者５ｂと、本発明によるシステムを活用して、１対１の双方向コミュニケーションを行う場合を示している。
【００５２】
なお、以下の説明では、空間Ａ内での画像処理および音声処理について説明し、同様の処理が行われる空間Ｂ内の説明は、省略する。
【００５３】
遠隔地点である空間Ｂより空間Ａに対して、画像撮像部１ｂで撮像された話者５ｂの画像とともに、音声集音部３ｂで集音された音声が送信される。そして、空間Ａ制御部１０ａは、空間Ａ内の画像表示部２ａに対して、画像撮像部１ｂを介して取得した話者５ｂの画像を表示させる。さらに、空間Ａ制御部１０ａは、空間Ａ内の音声出力部４ａから、音声集音部３ｂを介して取得した音声を出力させる。
【００５４】
ここで、空間Ａ内では、音声出力部４ａであるスピーカから、指向性を有して話者５ａに対して話者５ｂの音声が出力される。この結果、発生音領域が図１０に示す範囲に留まり、他の領域には届かない。従って、空間Ａ内の話者５ａは、話者５ｂの音声を聞くことが可能となるが、空間Ａ内の音声集音部３ａには、話者５ｂの音声を届かなくすることができる。
【００５５】
従って、話者５ａによる発生音領域だけが、空間Ａ内の音声集音部３ａに届き、空間Ｂ側の音声出力部４ｂから出力されることとなる。この仕組みを相互に活用することで、空間内での出力音声が、音声集音部に再入力されエコーとして聞こえてしまう現象を、なくすことができる。
【００５６】
また、空間Ｂ内の話者５ｂが発生する音量は、話者５ｂと音声集音部３ｂとの距離、あるいは話者５ｂの声量に応じて、出力が上下する。従って、空間Ａ制御部１０ａにより音声出力部４ａを何も制御していない場合には、指向性があっても、横から漏れる、あるいは反射するなどして、音声出力部４ａから出力された音声が、音声集音部３ａで拾われてしまい、エコー問題が発生する可能性がある。
【００５７】
そこで、空間Ａ制御部１０ａは、先の図６、図７を用いて説明した手法により、音声出力部４ａの指向性に加え、音声の大きさ（音圧）をコントロールすることで、エコーとしての反射音声を音声集音部３ａが拾ってしまう現象を、完全に防ぐことができる。
【００５８】
なお、図１０の例では、画像表示部２ａに表示された１枚の画像に基づいて、１対１の双方向コミュニケーションを行う手法を説明した。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されず、複数の画像を表示させることも可能である。図１１は、本発明の実施の形態１に係る遠距離点間双方向コミュニケーションシステムにおいて、１対１の双方向コミュニケーションを行う手法であり、図１０とは異なる説明図である。
【００５９】
この図１１の構成においては、空間Ｂ内に、空間Ｂ全体を撮像するための画像撮像部１ｂ（１）と、話者を撮像するための画像撮像部１ｂ（２）の２台のカメラが設置されている場合を例示している。このような構成を備えることで、空間Ａ制御部１０ａは、画像撮像部１ｂ（１）、１ｂ（２）を介して取得される２枚の画像を並列して表示させることができる。また、必要に応じていずれか１枚だけを表示させることも可能である。
【００６０】
以上のように、実施の形態１によれば、空間内の音声出力部から出力される音声信号が、音声集音部で集音されないように、音声信号の指向性と音圧を制御可能な構成を備えている。この結果、双方向コミュニケーションを行う際に、別空間内のそれぞれの話者が、同時に、自然に会話することが可能となり、より現実的な会話が可能となる。
【００６１】
さらに、遠隔地の画像を表示させることで、離れた空間同士があたかも連続している空間のように表示され、映像と音声の交換により、同一空間にいるときと同様なコミュニケーション環境が実現できる。この結果、土地代の高いオフィスと土地代の安いオフィスを相互接続し、同じような空間環境を演出することにより、オフィス費用の低減を図ることができる。
【００６２】
また、例えば、地下の部屋で、外部が遮断されているようなオフィスでも、外部映像を映すだけでなく、音圧を適切に制御することで、音声もリアルに少しだけ聞こえるような環境を作ることができる。
【００６３】
また、コミュニケーション先の一方の空間内のオフィス社員が不在の場合でも、他方の空間で画像をモニタすることで、誰かが進入してきた時点でわかるため、防犯対策にもなる。さらに、管理者が不在の場所でも、リモートでの確認が可能となり、安全管理、厚生管理ができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ａ、１ｂ  画像撮像部、２ａ、２ｂ  画像表示部、３ａ、３ｂ  音声集音部、４ａ、４ｂ  音声出力部、１０ａ  空間Ａ制御部（空間内制御部）、１０ｂ  空間Ｂ制御部（空間内制御部）、２０  統括制御部。
【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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