(57)【要約】【課題】ミキシング演算処理を軽減し、規模の小さなハードウエアで構成することのできる多地点音声接続装置および通信システムを提供すること。【解決手段】通信端末が９台であっても、多地点音声接続装置１００の仮想通信端末１５０−１、１５０−２、１５０−３によって音声データのミキシングを分散して行うことにより、中央ミキサ１３０は３台分の音声データのミキシングを行うだけでよい。そして、多地点音声接続装置１００の仮想通信端末１５０の台数を増やすことによって、より多くの通信端末２００を扱うことも可能であり、例えば、４８台の通信端末２００を扱っても、中央ミキサ１３０は、３分の１である１６台分の音声データのミキシングを行うだけでよい。これにより、ミキシング処理に係る負荷を大幅に低減することができ、処理能力が低くコストが低いハードウエアによって多地点音声接続装置１００を構成することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信網を介して複数の通信端末とメッシュ接続され、前記各通信端末と音声データの送受信を行う通信手段と、前記通信手段が受信した音声データをミキシングして第１の音声データを生成する第１のミキシング手段と、前記第１のミキシング手段によって生成された第１の音声データを出力する出力手段とを有する複数の通信ブロックと、
前記複数の通信ブロックから出力される第１の音声データをミキシングして第２の音声データを生成し複数の出力チャネルに分配するとともに、各出力チャネルに分配された前記第２の音声データを前記各通信ブロックの通信手段に供給する第２のミキシング手段とを具備し、
前記第２のミキシング手段は、前記各出力チャネルの第２の音声データには供給対象となる通信ブロックから出力された第１の音声データをミキシングから除外し、
前記各通信手段は供給された第２の音声データを前記各通信端末に送信することを特徴とする多地点音声接続装置。
【請求項２】
前記第２のミキシング手段は、前記第１の音声データを音響処理した後にミキシングして、第２の音声データを生成することを特徴とする請求項１に記載の多地点音声接続装置。
【請求項３】
前記第１のミキシング手段は、前記通信端末が受信した音声データを音響処理した後にミキシングして、第１の音声データを生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多地点音声接続装置。
【請求項４】
通信端末からの通信開始要求を受信すると、当該通信端末と通信を行う通信ブロックを前記複数の通信ブロックの中から選択する分配手段を有し、前記分配手段によって選択された通信ブロックは、当該通信端末と双方向通信を確立するとともに、既に接続中である他の通信端末に対して当該通信端末とメッシュ接続を行うように指示することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多地点音声接続装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の多地点音声接続装置と、
複数の通信端末とを具備し、
前記通信端末の各々は、
収音手段と、
前記収音手段によってなされた収音に基づいて、音声データを生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された音声データを当該通信端末にメッシュ接続された通信端末と通信ブロックとに送信する送信手段と、
前記メッシュ接続された他の通信端末から送信された音声データと、前記メッシュ接続された通信ブロックから送信された第２の音声データとを受信し、これらをミキシングして放音する受信手段と
を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項６】
前記通信端末は、前記収音手段が収音した音の音量を確認する音量確認手段をさらに具備し、
前記送信手段は、前記音量確認手段によって確認された音量が、所定の音量以下の場合には、前記生成手段によって生成された音声データの送信を停止することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記通信端末は、前記収音手段が収音した音の音量を確認する音量確認手段をさらに具備し、
前記生成手段は、前記音量確認手段によって確認された音量が、所定の音量以下の場合には、音声データの生成を停止し、
前記送信手段は、音声データの送信を停止することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多地点音声通信を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信網を介して接続された複数の通信端末を用いて会議を行う遠隔会議システムが一般に普及している。この種の遠隔会議システムにおいては、各拠点に設置された各通信端末からの音声などの情報を他の全ての通信端末へ同時に送信する必要がある。そのため、各通信端末からの情報を多地点音声接続装置に一旦集約し、音声をミキシングした後に各通信端末へ送信する方法がある。そして、音声の品質を向上させるために、例えば、特許文献１のように、音声レベルの強い拠点からｎ箇所の音声のみをミキシングして送信することにより、各拠点からのエコーが重畳されて音声が聞き取りにくくなることを防止したり、特許文献２のように、音声の有音領域と無音領域を識別して、無音領域の情報は送らないようにして、通信データ量を削減したりするものがある。
【特許文献１】特開平４−８４５５３号公報
【特許文献２】特表平１０−５００５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、拠点数が増えて多地点音声接続装置へ接続される通信端末の量が増えてくると、各通信端末から送信される音声をミキシングするために、ミキシング演算の負荷が飛躍的に高まることになる。そのため、高性能なハードウエアを使う必要があるために、非常に高コストになってしまう。
【０００４】
本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、ミキシング演算処理を軽減し、規模の小さなハードウエアで構成することもできる多地点音声接続装置および通信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】
【０００５】
上述の課題を解決するため、本発明は、通信網を介して複数の通信端末とメッシュ接続され、前記各通信端末と音声データの送受信を行う通信手段と、前記通信手段が受信した音声データをミキシングして第１の音声データを生成する第１のミキシング手段と、前記第１のミキシング手段によって生成された第１の音声データを出力する出力手段とを有する複数の通信ブロックと、前記複数の通信ブロックから出力される第１の音声データをミキシングして第２の音声データを生成し複数の出力チャネルに分配するとともに、各出力チャネルに分配された前記第２の音声データを前記各通信ブロックの通信手段に供給する第２のミキシング手段とを具備し、前記第２のミキシング手段は、前記各出力チャネルの第２の音声データには供給対象となる通信ブロックから出力された第１の音声データをミキシングから除外し、前記各通信手段は供給された第２の音声データを前記各通信端末に送信することを特徴とする多地点音声接続装置を提供する。
【０００６】
また、別の好ましい態様において、前記第２のミキシング手段は、前記第１の音声データを音響処理した後にミキシングして、第２の音声データを生成してもよいし、前記第１のミキシング手段は、前記通信端末が受信した音声データを音響処理した後にミキシングして、第１の音声データを生成してもよい。
【０００７】
また、別の好ましい態様において、通信端末からの通信開始要求を受信すると、当該通信端末と通信を行う通信ブロックを前記複数の通信ブロックの中から選択する分配手段を有し、前記分配手段によって選択された通信ブロックは、当該通信端末と双方向通信を確立するとともに、既に接続中である他の通信端末に対して当該通信端末とメッシュ接続を行うように指示してもよい。
【０００８】
また、本発明は、多地点音声接続装置と、複数の通信端末とを具備し、前記通信端末の各々は、収音手段と、前記収音手段によってなされた収音に基づいて、音声データを生成する生成手段と、前記生成手段によって生成された音声データを当該通信端末にメッシュ接続された通信端末と通信ブロックとに送信する送信手段と、前記メッシュ接続された他の通信端末から送信された音声データと、前記メッシュ接続された通信ブロックから送信された第２の音声データとを受信し、これらをミキシングして放音する受信手段とを具備することを特徴とする通信システムを提供する。
【０００９】
また、別の好ましい態様において、前記通信端末は、前記収音手段が収音した音の音量を確認する音量確認手段をさらに具備し、前記送信手段は、前記音量確認手段によって確認された音量が、所定の音量以下の場合には、前記生成手段によって生成された音声データの送信を停止してもよい。また、前記通信端末は、前記収音手段が収音した音の音量を確認する音量確認手段をさらに具備し、前記生成手段は、前記音量確認手段によって確認された音量が、所定の音量以下の場合には、音声データの生成を停止し、前記送信手段は、音声データの送信を停止してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ミキシング演算処理を軽減し、規模の小さなハードウエアで構成することもできる多地点音声接続装置および通信システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１２】
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。通信システムは、多地点音声接続装置１００と、９台の通信端末２００−１、２００−２、・・・、２００−９とを有し、それぞれネットワーク１０を介して接続されている。以下、９台の通信端末を区別する必要がない場合は、通信端末２００と表記する。
【００１３】
次に、通信端末２００の構成について説明する。図２は、通信端末２００の構成を示すブロック図である。通信端末２００は、通信ＩＦ（インターフェイス）２１０によって、ネットワーク１０と接続される。通信端末２００は、ネットワーク１０を介して、別の通信端末２００と３台まで、論理的なメッシュ構造の接続形態（以下、メッシュ接続という）を形成することができるようになっている。メッシュ接続とは、図３に示すように、各々の通信端末が互いに接続してデータの送受信が行えるようになっている接続をいう。
【００１４】
端末制御部２４１は、端末操作部２４２になされた操作に従って、通信端末２００を制御する。そして、ネットワーク１０を介して、端末操作部２４２によって選択された他の通信端末と接続するように通信ＩＦ２１０を制御し、当該他の通信端末に接続要求を行う。
【００１５】
マイクロフォン２３２は、通信端末２００の外部の音を収音する収音手段であって、収音に基づく信号は、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）２３１によってデジタル変換された音声データとして通信ＩＦ２１０へ出力される。そして、通信ＩＦ２１０は、メッシュ接続された各通信端末２００に当該音声データを送信する。
【００１６】
ミキサ２２０は、メッシュ接続された各通信端末２００から送信された音声データをミキシングした音声データを生成する。そして、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）２２１によってアナログ変換され、スピーカ２２２から放音される。
【００１７】
次に、多地点音声接続装置１００の構成について説明する。図４は、多地点音声接続装置１００の構成を示すブロック図である。多地点音声接続装置１００は、分配器（分配手段）１０１を介してネットワーク１０と接続されている。制御部１４０は、通信端末２００からの接続要求に基づいて分配器１０１を制御し、分配器１０１によって受信された音声データが当該音声データを送信した通信端末２００ごとに通信ＩＦ（通信手段）１１０−１、１１０−２、１１０−３のいずれかに割り当てられるように、通信ＩＦ１１０−１、１１０−２、１１０−３をネットワーク１０に接続させることにより、通信ＩＦ１１０−１、１１０−２、１１０−３は、各通信端末２００と接続される。この際、１つの通信ＩＦに対しては、最大３台の通信端末２００に対応する音声データが割り当てられる。
【００１８】
通信ＩＦ１１０−１、１１０−２、１１０−３（以下、それぞれを区別する必要が無いときは、通信ＩＦ１１０という）、およびミキサ（第１のミキシング手段）１２０−１、１２０−２、１２０−３（以下、それぞれを区別する必要が無いときは、ミキサ１２０という）は、それぞれ上述した通信端末２００の通信ＩＦ２１０とミキサ２２０とほぼ同じ機能を有し、通信ＩＦ１１０は、分配器１０１によって割り当てられた通信端末２００から送信された音声データをミキサ１２０へ出力し、ミキサ１２０は、当該音声データをミキシングした音声データ（第１の音声データ）を生成する。
【００１９】
そして、ミキシングした音声データについて、通信端末２００のミキサ２２０の場合は、ＤＡＣ２２１において、アナログ変換してスピーカ２２２から放音させるように出力したが、多地点音声接続装置１００のミキサ１２０は、音声データのまま中央ミキサ１３０へ出力する。また、通信端末２００の通信ＩＦ２１０の場合は、マイクロフォン２３２によってなされた収音に基づく音声データをメッシュ接続された各通信端末２００に出力していたが、多地点音声接続装置１００の通信ＩＦ１１０は、中央ミキサ（第２のミキシング手段）１３０から出力された音声データ（第２の音声データ）を割り当てられた各通信端末２００へ送信する。
【００２０】
これにより、各通信端末２００は、各通信ＩＦ１１０に割り振られることによって、通常の通信端末２００と接続しているのと同様な接続状態となる。すなわち、メッシュ接続される通信端末２００のうちの１台が、ミキサ１２０から出力される音声データがスピーカ２２２からの放音に使用される代わりに中央ミキサ１３０に出力され、マイクロフォン２３２の収音に基づく音声データの代わりに中央ミキサ１３０から音声データが通信ＩＦ１１０に出力されるようになっているため、ネットワーク１０側からは、通信端末２００とほぼ同様な状態になっているように扱うことができる。その通信端末２００のように扱える部分は、図中の破線で示したように、仮想通信端末（通信ブロック）１５０−１、１５０−２、１５０−３（以下、それぞれを区別する必要が無いときは、仮想通信端末１５０という）として多地点音声接続装置１００の中に存在している。そして、仮想通信端末１５０と接続される通信端末２００によって、メッシュ接続されることになる。ここで、通信端末２００と仮想通信端末１５０とのメッシュ接続は、物理的には各通信端末２００が各々仮想通信端末１５０と接続され、通信ＩＦ１１０に論理的にメッシュ接続を行っているように処理させることにより実現する。
【００２１】
中央ミキサ１３０は、ミキサ１２０から出力された音声データをミキシングして各通信ＩＦ１１０へ出力する。図５に中央ミキサ１３０のミキシングの状況を示す概念図を示す。ここで、加算器１３１は、入力された音声データをミキシングして出力するものである。図５に示すように、仮想通信端末１５０−１の通信ＩＦ１１０−１へ出力される音声データＳｂ１は、他の仮想通信端末１５０−２、１５０−３のミキサ１２０−２、１２０−３から出力された音声データＳａ２、Ｓａ３をミキシングしたもの、すなわち、仮想通信端末１５０−１から出力された音声データＳａ１は、仮想通信端末１５０−１には、戻さないようにミキシングされる。他の仮想通信端末１５０−２、１５０−３も同様に、自らが出力した音声データ以外の音声データが中央ミキサ１３０においてミキシングされて、各々の仮想通信端末へ出力される。
【００２２】
続いて、通信システムの多地点音声接続装置１００と通信端末２００の動作について説明する。まず、通信端末２００−１を多地点音声接続装置１００に接続するため、通信端末２００−１の端末操作部２４２を操作する。端末制御部２４１は、端末操作部２４２の操作に基づいて、多地点音声接続装置１００へ接続するように、通信ＩＦ２１０を制御する。一方、多地点音声接続装置１００は、通信端末２００−１からの接続要求に基づき、分配器１０１を制御し、仮想通信端末１５０−１に接続させる。同様に、通信端末２００−２、２００−３を仮想通信端末１５０−１に接続させる。これにより、通信端末２００−１、２００−２、２００−３、仮想通信端末１５０−１がメッシュ接続される。そして、順次、通信端末２００−４、２００−５、２００−６、仮想通信端末１５０−２をメッシュ接続し、通信端末２００−７、２００−８、２００−９、仮想通信端末１５０−３をメッシュ接続する。図６に、各通信端末２００−１、２００−２、・・・、２００−９と多地点音声接続装置１００とを上述したように接続した状態を示す。
【００２３】
次に、通信端末２００−１、２００−２、２００−４、２００−７において収音が行われた場合、その音が各通信端末へ送信され、各通信端末２００のスピーカ２２２から放音されるまでの音声データの流れについて、図６を用いて説明する。なお、本来は、他の通信端末２００−３、２００−５、２００−６、２００−８、２００−９からも無音の音声データが出力されているが、説明の簡略化のため、無音の音声データについては、音声データが出力されていないものとして、以下の説明をする。
【００２４】
通信端末２００−１において収音され、出力される音声データＳｔ１は、通信端末２００−２、２００−３、仮想通信端末１５０−１へ送信され、通信端末２００−２から出力される音声データＳｔ２は、通信端末２００−１、２００−３、仮想通信端末１５０−１へ送信される。そして、仮想通信端末１５０−１は、音声データＳｔ１とＳｔ２とをミキシングした音声データＳａ１を中央ミキサ１３０に出力する。
【００２５】
通信端末２００−４から出力される音声データＳｔ４は、通信端末２００−５、２００−６、仮想通信端末１５０−２へ送信される。仮想通信端末１５０−２は、送信された音声データが１台の通信端末からであるため、音声データＳｔ４をそのまま音声データＳａ２として中央ミキサ１３０へ出力する。また、通信端末２００−７から出力される音声データＳｔ７は、通信端末２００−８、２００−９、仮想通信端末１５０−３へ送信される。仮想通信端末１５０−３は、送信された音声データが１台の通信端末からであるため、音声データＳｔ７をそのまま音声データＳａ３として中央ミキサ１３０へ出力する。
【００２６】
中央ミキサ１３０は、仮想通信端末１５０−１に対して、音声データＳａ２とＳａ３とをミキシングした音声データＳｂ１を出力する。仮想通信端末１５０−２に対して、音声データＳａ１とＳａ３とをミキシングした音声データＳｂ２を出力する。仮想通信端末１５０−３に対して、音声データＳａ１とＳａ２とをミキシングした音声データＳｂ３を出力する。
【００２７】
そして、仮想通信端末１５０−１は、音声データＳｂ１を通信端末２００−１、２００−２、２００−３に送信する。仮想通信端末１５０−２は、音声データＳｂ２を通信端末２００−４、２００−５、２００−６に送信する。仮想通信端末１５０−３は、音声データＳｂ３を通信端末２００−７、２００−８、２００−９に送信する。
【００２８】
そして、通信端末２００−１は、音声データＳｔ２、Ｓｂ１を受信し、これをミキサ２２０においてミキシングしてスピーカ２２２から放音する。音声データＳｂ１は、音声データＳａ２、Ｓａ３すなわち音声データＳｔ４、Ｓｔ７であるから、通信端末２００−１のスピーカ２２２は、音声データＳｔ２、Ｓｔ４、Ｓｔ７に基づく放音を行う。同様にして、通信端末２００−２のスピーカ２２２は、音声データＳｔ１、Ｓｔ４、Ｓｔ７に基づく放音を行い、通信端末２００−４のスピーカ２２２は、音声データＳｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ７に基づく放音を行い、通信端末２００−７のスピーカ２２２は、音声データＳｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ４に基づく放音を行う。また、その他の通信端末２００−３、２００−５、２００−６、２００−８、２００−９のスピーカ２２２は、音声データＳｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ４、Ｓｔ７に基づく放音を行う。
【００２９】
これにより、多地点音声接続装置１００に接続された通信端末２００−１、２００−２、・・・、２００−９は、各々の通信端末が収音した音を他の通信端末において放音することができる。この際、各々の通信端末が収音して送信した音声データは、当該通信端末においては放音されないため、ハウリングなどを防止でき、音質の向上もできる。
【００３０】
このような通信システムを用いることにより、通信端末が９台であっても、多地点音声接続装置１００の仮想通信端末１５０−１、１５０−２、１５０−３によって音声データのミキシングを分散して行うことにより、中央ミキサ１３０は３台分の音声データのミキシングを行うだけでよい。また、多地点音声接続装置１００の仮想通信端末１５０の台数を増やすことによって、より多くの通信端末２００を扱うことも可能であり、例えば、４８台の通信端末２００を扱っても、中央ミキサ１３０は、３分の１である１６台分の音声データのミキシングを行うだけでよい。これにより、ミキシング処理に係る負荷を大幅に低減することができ、処理能力が低くコストが低いハードウエアによって多地点音声接続装置１００を構成することができる。また、仮想通信端末１５０に用いる通信ＩＦ１１０とミキサ１２０は、通信端末２００に用いられている通信ＩＦ２１０とミキサ２２０と同様な機能を有しているため、互いに部品などを流用することができるため、さらに低コストにすることができる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな態様で実施可能である。
【００３２】
＜変形例１＞
実施形態においては、中央ミキサ１３０は、入力された音声データＳａ１、Ｓａ２、Ｓａ３の一部をミキシングした音声データＳｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３を出力するものであったが、音声データＳａ１、Ｓａ２、Ｓａ３に音響処理を行ってから、ミキシングするようにしてもよい。例えば、周波数帯域ごとにゲイン調整を行うイコライザの機能を設け、より人の声を聞き取りやすくなるように、音声データＳａ１、Ｓａ２、Ｓａ３に音響処理を行うようにしてもよい。また、通信端末２００のマイクロフォン２３２に楽曲などを収音させた場合などは、ＦＩＲフィルタや、ＩＩＲフィルタなどを設け、ディレイ効果やリバーブ効果などのエフェクトを与えるように、音声データＳａ１、Ｓａ２、Ｓａ３に音響処理を行うようにしてもよい。
【００３３】
また、入力された各音声データＳａ１、Ｓａ２、Ｓａ３に音量を調整する音響処理を行ってから、ミキシングするようにしてもよい。この場合は、中央ミキサ１３０は、音量が同程度になるように音声データＳａ１、Ｓａ２、Ｓａ３の音量を自動調整するように、音響処理を行ってもよいし、操作部を設け、操作部を操作することによって音響処理できるようにしてもよい。このようにすると、通信端末２００が設置された環境などの違いにより、通信端末２００のマイクロフォン２３２において収音された音の音量が異なったとしても、音量のバランスをとることができる。逆に、特定の音声データの音量を大きくするように音響処理を行うことにより、特定の音声を明瞭に放音させることができる。なお、上述した機能は、中央ミキサ１３０ではなく、ミキサ１２０に設けてもよいし、中央ミキサ１３０とミキサ１２０双方に設けてもよい。
【００３４】
＜変形例２＞
実施形態においては、メッシュ接続できる通信端末２００および仮想通信端末１５０は４台となっていたが、この台数は、３台以上であれば、どのような台数にしてもよい。メッシュ接続できる台数を増やすことにより、総台数に対する中央ミキサ１３０の処理負担の割合を削減することができる。例えば、メッシュ接続できる台数がｎ台の場は、中央ミキサ１３０がミキシングできる音声データの数のｎ−１倍の数まで、通信端末２００を多地点音声接続装置１００に接続することができるため、処理負担は１／（ｎ−１）で済むことになる。この場合は、通信端末２００のミキサ２２０や、仮想通信端末１５０のミキサ１２０は、ｎ−１の数の音声データをミキシングできるようにしておけばよい。
【００３５】
＜変形例３＞
実施形態においては、通信端末２００から送信される音声データは、有音、無音にかかわらず送信されていたが、通信端末２００が収音した音量が小さい場合は、音声データの送信を停止するようにしても良い。この場合は、端末制御部２４１は、マイクロフォン２３２が収音した音量の判定をし、一定音量以下の場合は、通信ＩＦ２１０からの音声データの送信を停止させるようにすればよい。このようにすると、通信する必要のない音声データが送信されないため、ネットワーク１０や多地点音声接続装置１００の負荷を低減することができる。なお、ＡＤＣ２３１による音声データの生成を停止することによって、通信ＩＦ２１０からの音声データの送信を停止させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る通信端末の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る通信端末がメッシュ接続している状況を示す説明図である。
【図４】実施形態に係る多地点音声接続装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る多地点音声接続装置の中央ミキサの動作を示す説明図である。
【図６】実施形態に係る通信システムにおける音声データの流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…ネットワーク、１００…多地点音声接続装置、１０１…分配器、１１０−１，１１０−２，１１０−３，２１０…通信ＩＦ、１２０−１，１２０−２，１２０−３，２２０…ミキサ、１３０…中央ミキサ、１３１…加算器、１４０…制御部、１５０−１，１５０−２，１５０−３…仮想通信端末、２００−１，２００−２，・・・，２００−９…通信端末、２２１…ＤＡＣ、２２２…スピーカ、２３１…ＡＤＣ、２３２…マイクロフォン、２４１…端末制御部、２４２…端末操作部
【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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