(57)【要約】【課題】マイクロホンによって感知される音声が、本来の発言であるのか、スピーカから発せられた音声が回り込んでそのマイクロホンで感知されたものであるのかを的確に識別し、特定のマイクロホンにおける発言可能状態と発言不可能状態を的確に切り換えることができる音声会議装置を得る。【解決手段】複数のマイクロホン１と、マイクロホン１に対応して設けられ各マイクロホン１で変換され中継器を経て伝達される音声信号に基づき音声を発するスピーカ１２と、予め求めた伝達関数から作成したＦＩＲ係数をスピーカ１２に入力する波形に掛けた波形とマイクロホン１に回り込んでくる波形との相関関係を判定し、所定以上の強い相関関係がある場合はそのマイクロホン１による音声信号入力を拒否する相関判定部８と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロホンと、
マイクロホンに対応して設けられ各マイクロホンで変換され中継器を経て伝達される音声信号に基づき音声を発するスピーカと、
予め求めたＦＩＲ係数をスピーカに入力する波形に掛けた波形と上記マイクロホンに回り込んでくる波形との相関関係を判定し、所定以上の強い相関関係がある場合はそのマイクロホンによる音声信号入力を拒否する相関判定部と、を備えている音声会議装置。
【請求項２】
一つのマイクロホンと一つのスピーカを備えたマイクロホンユニットを複数有し、個々のマイクロホンユニットにはそれぞれ相関判定部を含むデジタル信号処理装置が接続され、デジタル信号で処理が行われる請求項１記載の音声会議装置。
【請求項３】
各マイクロホンユニットは送受光部を有し、この送受光部は、マイクロホンで変換される音声信号を光信号に変換して中継器に向けて送信し、中継器から送信されてくる光信号を受けて音声信号に変換しマイクロホンユニットに入力する請求項１記載の音声会議装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多人数が出席して会議を行うときに用いられる音声会議装置に関するもので、特に、マイクロホンが音声を感知してそのマイクロホンによる発言を可能な状態にするように構成されたものにおいて、スピーカから発せられる音声がマイクロホンに回り込むことにより誤って発言可能な状態に切り換えることを回避するようにした音声会議装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多人数が出席して会議を行う場合、一人の発言者の声が全員に行き届くように、発言者の声をマイクロホンで拾い、アンプで増幅して会議場内のスピーカから音声を流すようにした会議用音声システムが用いられる。音声システムが用いられるほどの会議では多数のマイクロホンが用いられる。多数のマイクロホンが同時にオンになって、いわゆる活きている状態になっていると、これらのマイクロホンで捕らえられた音声が増幅されてスピーカから流れるため、発言者の声以外の音声が雑音となり、聞き苦しいことになる。そこで、通常は各マイクロホン出力にミュートをかけておき、出席者が発言すると、その音声を近くのマイクロホンが拾い、所定のレベル以上の音圧の場合はそのマイクロホンのミュートを解除し、そのマイクロホンで変換された音声信号をスピーカから出力するようにした音声会議装置がある。つまり、マイクロホンに音声が入力した場合にのみ発言と認識し、スピーカから音声を出力するようにした自動音声会議装置である。
【０００３】
図５は、このような従来の自動音声会議装置の例を概略的に示す。図５において、符号６０で示す自動音声会議装置は、複数のマイクロホンユニット６５を備える。マイクロホンユニット６５は、出席者一人ひとりに、あるいは、例えば一つを二人の出席者で共用するように配置される。各マイクロホンユニット６５は、発言者の発言を電気信号に変換するマイクロホン６１と、各出席者の発言を個々の出席者の近くで出力させるスピーカ６２を備えている。一つのマイクロホンユニット６５に対応する出席者が発言すると、その音声をそのマイクロホンユニット６５のマイクロホン６１が電気信号に変換し、図示しない制御部がその電気信号のレベルを検知し、所定のレベル以上の場合はそのマイクロホンのミュートを解除する。ミュートを解除されたマイクロホンで変換された音声信号は、そのマイクロホン６１が備えられているマイクロホンユニット６５を除くマイクロホンユニット６５のスピーカ６２を駆動し、発言者の音声を出力させる。すなわち、発言者に対応するマイクロホンユニット６５ではスピーカ６２は駆動されず、音声は出力されない。
【０００４】
ところが、発言者に対応するマイクロホンユニット６５以外のマイクロホンユニット６５では、そのマイクロホンユニット６５が備えているスピーカ６２から出力される音声をマイクロホン６１が検知する。このマイクロホン６１で変換された音声信号レベルが所定のレベルを超えると、そのときの発言者に対応するマイクロホンユニット６５ではないにもかかわらず、そのマイクロホンユニット６５のマイクロホン６１のミュートが誤って解除されることがある。そうすると、本来の発言者の発言に混じって、発言者以外のマイクロホンユニット６５のマイクロホン６１で変換される音声もスピーカ６２から発せられることになり、音声を聞き分けにくくなる。
【０００５】
このような問題を解消できる可能性のある従来技術として、各マイクロホンの出力信号から雑音検出回路で周囲騒音の長時間平均レベルを検出し、送話時の各マイクロホンの出力信号と雑音検出回路の出力信号とを比較回路で比較し、比較結果から、マイクロホンの出力信号が雑音検出回路の出力信号より高いときにのみミュートを解除するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、マイクロホンの出力信号レベルおよびマイクロホン騒音レベルをデジタル量に変換し、これら変換出力に応じて少なくとも１本のマイクロホンを選択するようにするとともに、新たにマイクロホンを選択しようとする場合、選択しようとしているマイクロホンの出力レベルが、現在選択されているマイクロホンの信号レベルと比較して大きくても、選択しようとしているマイクロホンの閾値を超えていなければ、マイクロホンの切り換えを行わないようにし、これによって、騒音に影響されることなくマイクロホンの切り換えを行うことができるようにした会議電話装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−２８８９９９号公報
【特許文献２】特開平０１−２４６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されているような従来技術は、送話時のマイクロホンの出力信号と雑音検出回路の出力信号とを比較するものである。しかるに、雑音検出回路において、雑音を音声と区別して検出することは容易でなく、雑音を的確に検出するには、ハードおよびソフトの両面から複雑な構成になり、実用化にはコスト面からの難問がある。
特許文献２に記載されているような従来技術は、構成面からは比較簡単であるが、新たにマイクロホンを選択しようとする場合、選択しようとしているマイクロホンの出力レベルが、現在選択されているマイクロホンの信号レベルと比較して大きくても、選択しようとしているマイクロホンの閾値を超えていなければ、マイクロホンの切り換えを行わないようにするというだけのものであって、本来の発言であるのか、またはスピーカから回り込んだ音であるのか識別の信頼性に難がある。
【０００９】
本発明は、マイクロホンによって感知される音声が、そのマイクロホンに向かって発せられる発言であるのか、または、スピーカから発せられた音声が回り込んでそのマイクロホンで感知されたものであるのかを的確に識別することができ、もって、特定のマイクロホンにおける発言可能状態と発言不可能状態を的確に切り換えることができる音声会議装置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】
【００１０】
本発明は、複数のマイクロホンと、マイクロホンに対応して設けられ各マイクロホンで変換され中継器を経て伝達される音声信号に基づき音声を発するスピーカと、予め求めた伝達関数から作成したＦＩＲ係数をスピーカに入力する波形に掛けた波形と上記マイクロホンに回り込んでくる波形との相関関係を判定し、所定以上の強い相関関係がある場合はそのマイクロホンによる音声信号入力を拒否する相関判定部と、を備えていることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
予め求めた伝達関数から作成したＦＩＲ係数をスピーカに入力する波形に掛けた波形と上記マイクロホンに回り込んでくる波形との相関関係がある程度以上に強い場合は、特定のスピーカから発せられた音声がそのスピーカに対応するマイクロホンに回り込んで音声信号に変換され、この音声信号がスピーカで拡声されているものと判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる音声会議装置の実施例を、図面を参照しながら説明する。
まず、図２を参照しながら本発明の実施例の概要を説明する。図２において、会議場には、出席者が着席する席ごとに１台のあるいは例えば二人の出席者で１台を共用するマイクロホンユニット１５が複数台設置されている。各マイクロホンユニット１５は、発言者の発言を電気信号に変換するマイクロホン１と、スピーカ１２と、送受光部１６を備えている。また、各マイクロホンユニット１５に対応してデジタル信号処理器（以下「ＤＳＰ」という）３が備えられている。上記各送受光部１６は、この送受光部１６を有するマイクロホンユニット１５のマイクロホン１に対応するＤＳＰ３がそのマイクロホン１に向かって発言されたと判断した場合に、上記マイクロホン１からの音声信号を例えば赤外線による光信号に変換して、中継器１８に向かって光信号を送信する。中継器１８は、各マイクロホンユニット１５の送受光部１６から送信されてくる光信号を受光し、適宜の信号処理を施して各マイクロホンユニット１５の送受光部１６に向けて光信号を送信する。上記各送受光部１６はまた、中継器１８を経て伝達される光信号を受光して電気的な音声信号に変換する。この音声信号に基づき各マイクロホンユニット１５においてそれぞれのスピーカから音声を発するように構成されている。
【００１３】
本発明の特徴は、上記各マイクロホンユニット１５の構成にある。図１は一つのマイクロホンユニット１５の構成例を機能ブロック図で表わしている。図１において、マイクロホン１は発言者の音声を電気信号に変換し、この電気信号はアナログ・デジタル変換器（以下「Ａ／Ｄ変換器」という）２でデジタル信号からなる音声信号Ｂに変換されＤＳＰ３に入力されるようになっている。ＤＳＰ３は、Ａ／Ｄ変換器２からの音声信号Ｂに増幅など適宜の処理を施して信号を出力する処理回路４を有している。処理回路４には、送受光部１６で受光されて電気信号に変換されたあと、もう一つのＡ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換された音声信号も入力される。送受光部１６は、前記中継器１８から送られてくる光信号からなる音声信号を受光して電気的な音声信号Ａに変換する。送受光部１６で受光されて電気信号に変換された音声信号Ａはスピーカ１２に入力されてスピーカ１２を駆動する。図１ではスピーカ１２のドライバ（増幅器）の描写は省略されている。処理回路４で処理されたマイクロホン１からの音声信号は、後述の相関判定部８による判定結果で開閉が制御されるスイッチ９を介してデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器５でアナログ信号に変換され、送受光部１６に入力されて光信号として前記中継器１８に向けて送信されるようになっている。ＤＳＰ３は、上記信号ＡとＦＩＲ係数の積和演算部７と、この積和演算の結果と上記音声信号Ｂとの相関を判定する相関判定部８を有している。
【００１４】
ＦＩＲ係数は、特定のマイクロホンの伝達関数によって決まる。予め特定のマイクロホンの伝達関数によりＦＩＲ係数を求め、これをメモリに保存しておく。上記積和演算部７は、スピーカ１２に入力される音声信号Ａに、予め求められている上記ＦＩＲ係数を掛け、求めた値の和を求める。
【００１５】
上記相関判定部８では、マイクロホン１で変換された音声信号Ｂの平均値と、積和演算部７で求められた「Ａ×ＦＩＲ係数」の平均値を求め、これらの値から相関係数を求める。ここで、音声信号Ｂをｘｉ、「Ａ×ＦＩＲ係数」をｙｉとする。このｘｉ、ｙｉの値から、それらの平均値を求める。
【００１６】
さらに、上記平均値から次の式によって相関係数ｒを求める。
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【００１７】
ＤＳＰ３内の積和演算部７は、上記スピーカ１２に入力する信号ＡにＦＩＲ係数を掛けた値でなる波形を求める。スピーカ１２に入力される波形が、図４（ａ）に示すように、周波数に対してフラットな波形であるとする。この波形でスピーカ１２が駆動され、スピーカ１２から出力される音声が、当該マイクロホンユニット１５が備えているマイクロホン１に回り込み、このマイクロホン１で拾ってＤＳＰ３に入力される音声信号が図４（ｂ）に示すような波形であるとする。スピーカ１２に入力される波形と、この波形に基づいてマイクロホン１から出力される波形から、伝達関数を求め、ＦＩＲ係数を作成しておく。
【００１８】
ＤＳＰ３内の相関判定部８は、特定のマイクロホン、例えばマイクロホン１からの音声信号Ｂの波形と、積和演算部７で求めた「Ａ×ＦＩＲ係数」を対比し、相関関係の強弱を判断する。強い相関が認められるときは、当該マイクロホンユニット１５が備えているスピーカ１２から発せられた音声が、当該マイクロホンユニット１５が備えているマイクロホン１に回り込んでいるものと判断し、相関判定部８はそのマイクロホン１からの音声信号を送受光部１６から中継器１８に向かう送信を行わない。送受光部１６から中継器１８に送信を行わない具体的手段は、図１の例では、処理回路４とＡ／Ｄ変換器２との間に介在する開閉スイッチ９で表わされている。このスイッチ９は、機械的な開閉スイッチであってもよいし、半導体などを用いた電子的スイッチであってもよい。あるいは出力コントロール手段であってもよい。
【００１９】
図３は、上記ＤＳＰ３を含む各マイクロホンユニット１５の動作を示す。スピーカに入力する信号Ａの波形に対するマイクロホンからの音声信号Ｂの波形の関係である伝達関数およびこの伝達関数に基づくＦＩＲ係数は、予め特定のマイクロホンについて求められていて、メモリなどに保存されている。各動作ステップをＳ１，Ｓ２，・・・のように表わす。
【００２０】
図３において、まず、スピーカ１２に入力される波形Ａを取り込む（Ｓ１）。上記乗算器７で「Ａ×ＦＩＲ係数」を求める（Ｓ２）。続いて、マイクロホン１によって変換され、デジタル化された音声信号Ｂを取り込み（Ｓ３）、「Ａ×ＦＩＲ係数」と上記音声信号Ｂとの間に強い相関があるかどうかを判断する（Ｓ４）。この判断ステップで所定のレベル以上の相関がないと判断すれば、当該マイクロホンユニット１５におけるマイクロホン１からの発言を可能とする（Ｓ５）。上記判断ステップ（Ｓ４）で所定のレベル以上の強い相関があると判断された場合は、当該マイクロホンユニット１５におけるマイクロホン１からの発言を不可とする（Ｓ６）。ステップＳ５，Ｓ６のあとステップＳ１に戻り、以上の動作を繰り返す。マイクロホン１からの発言を可能とするかまたは不可とするかは、図１の例におけるスイッチ９をオンにするかまたはオフにするかに該当する。
【００２１】
以上説明した実施例によれば、それぞれのマイクロホンユニット１５において、当該マイクロホンユニット１５が備えるマイクロホン１で検出され変換されてなる音声信号が、当該マイクロホンユニット１５のスピーカ１２から出力される音声が回り込んだものであるか否かを判定することができ、当該マイクロホンユニット１５のスピーカ１２から出力される音声が回り込んだものであると判定されたときは、送受光部１６から中継器１８に向かう送信が行われないため、本来の発言者の発言のみがマイクロホンユニット１５のスピーカ１２から出力され、聞き取りやすい音声会議装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にかかる音声会議装置の実施例の要部を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明にかかる音声会議装置の実施例の概要を示す模式図である。
【図３】本発明にかかる音声会議装置の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明においてマイクロホンの特性を予め求めるための波形図であって、（ａ）はスピーカに入力する信号の例を示す波形図、（ｂ）は（ａ）の波形でスピーカが駆動されこのスピーカからの音声がマイクロホンに回り込んで検出される音声信号の例を示す波形図である。
【図５】従来の音声会議装置の例を概略的に示す模式図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    マイクロホン
２    アナログ・デジタル変換器
３    デジタル信号処理器
５    デジタル・アナログ変換器
６    アナログ・デジタル変換器
７    積和演算部
８    相関判定部
１２    スピーカ
１５    マイクロホンユニット
１６    送受光部
１８    中継器
【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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