(57)【要約】【課題】同じ空間内に複数の装置を設置する場合において、効率的にハウリングを抑制する放収音装置、および放収音システムを提供する。【解決手段】比較処理部８に収音信号と放音信号を入力する。比較処理部８は、収音信号と放音信号の相関を求める。比較処理部８は、収音信号と放音信号の相関が低い場合、放音処理部７に放音信号を出力するように設定する。放音信号と収音信号の相関が高い場合、放音処理部７に放音信号を出力しないように設定する。相関が高い場合、同じ部屋に設置された他の放収音装置で収音された音声が入力されたと判断し、音声を放音しない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置周囲の音声を収音して収音信号を出力する収音部と、
他の装置から放音信号を受信するとともに、前記収音信号を他の装置に送信する通信部と、
前記通信部が受信した前記放音信号を入力し、音声を放音する放音部と、
前記放音信号と前記収音信号の相関を求める比較部と、
前記比較部で前記放音信号と前記収音信号の相関が所定の閾値未満である場合にのみ、前記放音部に音声を放音させるように設定する処理部と、
を備えた放収音装置。
【請求項２】
前記比較部は、前記放音信号と収音信号のレベルを比較し、
前記処理部は、前記比較部で収音信号のレベルが放音信号のレベルよりも高いと判定した場合にのみ、前記収音部に収音信号を出力するように設定する請求項１に記載の放収音装置。
【請求項３】
請求項１、または請求項２に記載の放収音装置を複数接続してなる放収音システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音声を収音するとともに、特定の地点の音声を放音する放収音装置、および放収音システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内にマイクとスピーカを配置し、遠隔地で音声会議を行うものが提案されている。音声会議を行う場合、話者の音声を的確に収音するため、１つの部屋の中に複数のマイクや同じ装置を複数設置することが多い。しかし、複数のマイクや複数の装置を設置した場合、スピーカから出力した音声がマイクに回り込み易くなり、ハウリングの発生が問題となる。
【０００３】
そこで、室内にマイクとスピーカを配置し、マイクからの音声入力信号に基づいて話者を検出する拡声システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の拡声システムでは、ある位置に存在する話者Ａが発話すると、話者Ａに最も近い位置に設置されたマイクを音源位置として検出し、他のスピーカに音声信号を供給する。一方で、他の位置に存在する話者Ｂが発話すると、話者Ｂに最も近い位置に設置されたマイクを第２の音源位置として検出し、話者Ｂに近い位置のスピーカのゲインを低下させる。これによりハウリングを抑制するものである。
【特許文献１】特開２００６−２３８２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の拡声システムでは、話者に近い位置以外のマイクでも音声が収音されるため、狭い空間内に複数のマイクを設置すると依然としてハウリングが発生していた。
【０００５】
そこで、この発明は、同じ空間内に複数の装置を設置する場合において、効率的にハウリングを抑制する放収音装置、および放収音システム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】
この発明の放収音装置は、装置周囲の音声を収音して収音信号を出力する収音部と、他の装置から放音信号を受信するとともに、前記収音信号を他の装置に送信する通信部と、前記通信部が受信した前記放音信号を入力し、音声を放音する放音部と、前記放音信号と前記収音信号の相関を求める比較部と、前記比較部で前記放音信号と前記収音信号の相関が所定の閾値未満である場合にのみ、前記放音部に音声を放音させるように設定する処理部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成では、収音信号と放音信号の相関を求め、相関が低い場合にのみ音声を放音する。相関が高い場合、同じ部屋に設置された他の放収音装置で収音された音声が入力されたと判断し、音声を放音しない。これにより、同じ空間内に複数の装置を設置する場合においても効率的にハウリングを抑制することができる。
【０００８】
また、この発明は、さらに、前記比較部は、前記放音信号と収音信号のレベルを比較し、前記処理部は、前記比較部で収音信号のレベルが放音信号のレベルよりも高いと判定した場合にのみ、前記収音部に収音信号を出力するように設定することを特徴とする。
【０００９】
この構成では、放音信号と収音信号のレベルを比較し、収音信号のレベルが放音信号のレベルよりも高ければ収音信号を送信する。放音信号のレベルが高い場合、他の装置で収音した音声のほうがＳ／Ｎ比が高く、より話者の音声を的確に収音していると判断し、収音信号を送信しない。これによりネットワーク帯域の負荷を低減する。
【００１０】
この発明の放収音システムは、請求項１、または請求項２に記載の放収音装置を複数接続してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、放音信号と収音信号の相関を求め、相関が低い場合のみ放音信号を放音することで、同じ空間内に複数の装置を設置する場合においても、効率的にハウリングを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態である放収音システムについて説明する。図１は放収音システムの構成を示すブロック図である。図２は、放収音装置の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、この放収音システムは、ネットワークを介して接続される複数の放収音装置１Ａ〜１Ｄを備えている。放収音装置１Ａ〜１Ｄは、同じ空間（同じ部屋）に設置されている。放収音装置１Ａ〜１Ｄは、他の地点（部屋）に設置されている放収音装置とも接続される。放収音装置１Ａ〜１Ｄは全て同じ構成、機能を有しており、図２においては、代表して放収音装置１Ａの構成を示す。
【００１４】
図２において、この放収音装置１Ａは、マイク２、スピーカ３、エコーキャンセラ４、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）５、収音処理部６、放音処理部７、および比較処理部８を備えている。
【００１５】
なお、同図において、フロントエンドのアンプ、アナログ音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄコンバータ、デジタル音声信号をアナログ変換するＤ／Ａコンバータ、およびパワーアンプは省略している。また、本実施形態において、特に記載無き場合、放収音装置１Ａ内を伝達する音声信号は、全てデジタル音声信号とする。
【００１６】
マイク２は、装置周囲の音声を収音し、音声信号（収音信号）を出力する。マイク２の出力した収音信号は、エコーキャンセラ４に入力される。エコーキャンセラ４は、マイク２から入力された収音信号のエコー成分を除去し、収音処理部６および比較処理部８に出力する。
【００１７】
図３は、エコーキャンセラ４の構成を示すブロック図である。エコーキャンセラ４は、適応型フィルタ４１、および加算器４２を含み、放音処理部７から入力された音声信号（放音信号）を適応型フィルタ４１、およびスピーカ３に入力する。適応型フィルタ４１は、この放音信号をフィルタ処理し、スピーカ３からマイク２に回り込む回帰音声信号を擬似した擬似回帰音信号を生成する。加算器４２は、この擬似回帰音信号を収音信号から減算することでエコー成分を除去する。エコー成分を除去した収音信号は、収音処理部６に出力される。なお、エコー成分を除去した収音信号は、適応型フィルタ４１に入力され、フィルタ係数の更新に用いられる。
なお、エコーキャンセラ４は、本発明において必須の構成要素ではないが、エコーキャンセラ４によりエコー成分を除去するため、放収音装置を音声会議に用いる場合に好適である。
【００１８】
収音処理部６は、比較処理部８の指示に従って、エコーキャンセラ４から入力された収音信号を後段の入出力Ｉ／Ｆ５に出力する。
【００１９】
入出力Ｉ／Ｆ５は、入力された音声信号を所定のプロトコルに変換して音声情報として他の放収音装置に送信する。なお、音声情報は各地点に割り当てられる複数チャンネルに分けて送受信される。すなわち、各地点の放収音装置は、いずれか１つのチャンネルを占有し、音声情報を送信する。各地点にチャンネルが割り当てられることで、受信した音声情報の発信先を知ることができる。なお、チャンネル数が地点の数よりも少ない場合は、先に音声情報を送信した装置から順にチャンネルを占有すればよい。また、入出力Ｉ／Ｆ５は、他の放収音装置から音声情報を受信し、音声信号（放音信号）に変換して放音処理部７および比較処理部８に入力する。入出力Ｉ／Ｆ５が出力する音声情報は、図１に示す放収音装置１Ｂ〜１Ｄに送信されるとともに、他の部屋に設置されている放収音装置にも送信される。また、入出力Ｉ／Ｆ５に入力される音声情報は、放収音装置１Ｂ〜１Ｄから送信されたもののほか、他の部屋の放収音装置から送信されたものも含まれる。
【００２０】
放音処理部７は、比較処理部８の指示に従って、入出力Ｉ／Ｆ５から入力された放音信号をエコーキャンセラ４に出力する。また、放音処理部７は、放音信号のレベル、周波数特性等を調整してもよい。例えば、難聴者が音声の内容を聴き取りやすいように、音量を大きくする。また、周波数特性を調整する場合、例えば人の聴覚特性に応じた補正を行う。人間の聴覚は年齢が高くなるにつれ、高音域が中低音域に比べて聴きとり難くなる性質があり、これを補償するための補正を行う。例えば７０歳代以上の平均的な聴覚特性に応じた補正を行う。
スピーカ３は、エコーキャンセラ４から入力された放音信号に基づいて音声を放音する。
【００２１】
比較処理部８は、収音信号と放音信号の相関をチャンネル毎に求める。チャンネル毎に比較することで、その放音信号が自装置の部屋に設置されている装置から送信されたものであるか、他の部屋に設置されている装置から送信されたものであるかを知ることができる。収音信号と放音信号との相関は、例えば相互相関係数により表される。図４は、収音信号と放音信号との相関を示す図である。同図（Ａ）は、収音信号を示す図であり、同図（Ｂ）は、放音信号を示す図である。同図（Ｃ）は、相互相関係数を示す図である。同図（Ａ）および同図（Ｂ）に示すグラフの縦軸はレベルを表し、同図（Ｃ）に示すグラフの縦軸は相互相関係数γを表す。また、同図（Ａ）〜（Ｃ）に示すグラフの横軸は時間ｔを表す。
【００２２】
同図（Ａ）〜（Ｃ）においては、複数の放収音装置において同じ音源の音声（例えばユーザの発話音声）を収音した場合の例を示す。例えば図１において、ユーザ１０１が音声を発し、各装置で音声を収音した場合である。ここでは、ユーザ１０１に最も近い放収音装置１Ｂの比較処理部８の処理例を示す。
【００２３】
同図（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、放音信号は、収音信号に対して所定の遅延τを有している。これはユーザ１０１の音声が部屋内の音響伝達空間、ならびにネットワークを経由して各装置に収音されるからである。放収音装置１Ｂは、ユーザ１０１に最も近いため、他装置から送信されてくる放音信号に遅延が生じる。
【００２４】
この例では、収音信号と放音信号は、同じ音声を音源としているため、あるタイミング（例えば上記τ）で相互相関係数が高くなり、所定の閾値を超える。
【００２５】
比較処理部８は、同図（Ｃ）に示すように、相互相関係数が所定の閾値を超える場合、放音信号と収音信号の相関が高いと判断し、放音処理部７に放音信号を出力しないように設定する。相関が高い場合、同じ部屋に設置された他の放収音装置で収音された音声が入力されたと判断し、音声を放音しない。一方で、相互相関係数が閾値未満である場合、すなわち、収音信号と放音信号の相関が低い場合、放音処理部７に放音信号を出力するよう設定する。
【００２６】
また、比較処理部８は、以下のような処理を行ってもよい。すなわち、比較処理部８は、放音信号と収音信号のレベルを比較する。比較処理部８は、収音信号のレベルが放音信号のレベルよりも高い場合にのみ、収音処理部６に収音信号を出力するように設定する。一方で、放音信号のレベルが収音信号のレベルよりも高い場合、収音処理部６に収音信号を出力しないように設定する。
【００２７】
なお、収音信号と放音信号はチャンネル毎に比較されるため、例えば自装置の部屋のユーザと他の部屋のユーザが同時に発話した場合、他の部屋から送信された音声のみ放音するように設定することができる。
【００２８】
図５〜図７に放収音システムの動作の一例を示す。図５〜図７において、図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
まず、図５に示すように、他の部屋の放収音装置から放収音装置１Ａ〜１Ｄに音声情報が送信される。放収音装置１Ａ〜１Ｄの入出力Ｉ／Ｆ５は、それぞれ受信した音声情報から放音信号を生成する。放収音装置１Ａ〜１Ｄの比較処理部は、放音信号と収音信号の相関を求める。ここでは、放音信号は他の部屋の放収音装置から送信されたものであり、収音信号との相関は低くなる。その結果、全放収音装置１Ａ〜１Ｄは、音声を放音する。これにより、ユーザ１０１は、他の部屋の発話音声等を聞くことができる。複数の装置から音声が放音されるため、音声の内容を聞き取りやすい。
【００２９】
次に、図６に示すように、ユーザ１０１が音声を発すると、放収音装置１Ａ〜１Ｄのマイク２は、それぞれユーザ１０１の音声を収音し、収音信号を生成する。各放収音装置の収音信号は音声情報として、自装置を除く部屋内の放収音装置に送信される。また、他の部屋の放収音装置にも送信される。各放収音装置１Ａ〜１Ｄの比較処理部８は、自装置の収音信号と放音信号（他装置の収音信号）の相関を求める。なお、放音信号のレベルが低い（０に近い）場合は、相関係数の算出を行わない。ここでは、２つの信号は、ともにユーザ１０１の音声を収音したものであるため、相関が高くなる。その結果、放収音装置１Ａ〜１Ｄは音声を放音しない。これにより、同じ部屋に近接して複数放収音装置を設置した場合においてもハウリングを効率的に抑制することができる。
【００３０】
また、相関が高い場合において比較処理部８が収音信号と放音信号のレベルを比較する場合、図７に示すような動作となる。ユーザ１０１が音声を発すると、放収音装置１Ａ〜１Ｄのマイク２は、それぞれユーザ１０１の音声を収音し、収音信号を生成する。このとき、放収音装置１Ｂがユーザ１０１に最も近い位置に設置されているため、放収音装置１Ｂが最初に収音信号を生成し、他の装置に出力する。
【００３１】
放収音装置１Ｂの出力した収音信号は、音声情報として他の放収音装置１Ａ、１Ｃ、および１Ｄに送信される。また、他の部屋の放収音装置にも送信される。放収音装置１Ａ、１Ｃ、１Ｄの比較処理部８は、自装置の収音信号と放収音装置１Ｂから入力した放音信号（放収音装置１Ｂの収音信号）の相関を求める。この場合、２つの信号は、ともにユーザ１０１の音声を収音したものであるため、相関が高くなる。その後、放収音装置１Ａ、１Ｃ、１Ｄの比較処理部８は、放収音装置１Ｂから入力した放音信号と自装置の収音信号のレベルを比較する。放収音装置１Ａ、１Ｃ、１Ｄは、放収音装置１Ｂに比較して、ユーザ１０１から遠い位置に設置されているため、放音信号のレベルが収音信号のレベルよりも高くなる。したがって、放収音装置１Ａ、１Ｃ、１Ｄの比較処理部８は、収音処理部６に収音信号を出力しないように設定する。なお、他の部屋の装置から入力された放音信号は、自装置の収音信号と相関が低くなるため放音され、また、放収音装置１Ｂにおいては、放音信号のレベルが高くとも収音信号が出力される。その結果、他の部屋には放収音装置１Ｂの収音信号のみ送信され、ネットワーク帯域の負荷を低減することができる。また、最も話者位置に近い放収音装置の収音した音声が他の部屋に送信されるため、Ｓ／Ｎ比が最もよい音声が送信されることとなる。
【００３２】
以上のように、本実施形態の放収音システムによれば、放音信号と収音信号の相関を求め、この相関が低い場合のみ放音信号を放音することで、同じ部屋に近接して複数放収音装置を設置した場合においてもハウリングを効率的に抑制することができる。また、放音信号と収音信号のレベルを比較し、収音信号のレベルが高い場合にのみ収音信号を出力することで、ネットワーク帯域の負荷を低減することもできる。
【００３３】
なお、マイク２およびスピーカ３は複数であってもよい。また、複数のマイクユニットを配列したマイクアレイ、複数のスピーカユニットを配列したスピーカアレイであってもよい。スピーカアレイを用いる場合、放音処理部７が各スピーカユニットに供給する音声信号の遅延量を制御することで放音の指向性を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】放収音システムの構成を示すブロック図である。
【図２】放収音装置の構成を示すブロック図である。
【図３】エコーキャンセラ４の構成を示すブロック図である。
【図４】放音信号と収音信号との相関を示す図である。
【図５】放収音システムの動作の一例を示す図である。
【図６】放収音システムの動作の一例を示す図である。
【図７】放収音システムの動作の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１−放収音装置
２−マイク
３−スピーカ
４−エコーキャンセラ
５−入出力Ｉ／Ｆ
６−収音処理部
７−放音処理部
８−比較処理部
【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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