(57)【要約】オートミュート解除装置を備えた会議用音声システムであっても、発声からスピーカによる発声までの遅延時間を短縮できる。複数のマイクロホンからの音声信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３３、変換されたデジタル信号のレベルで発話か無音かを検出する音声レベル検出手段、音声レベル検出手段が発話を検出したデジタル信号を一時的に保存する音声データ保存手段３２、音声データ保存手段３２への音声データの保存と音声データの読み出しを制御する制御手段３１、読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換器３４、を有する。制御手段３１は、一連の音声データ中に音声レベル検出手段が無音を検出したとき、無音部分の時間に対応して音声データの読み出しタイミングを早める。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロホンと、
各マイクロホンからの音声信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器と、
変換された上記デジタル信号のレベルが所定のレベルを超えているか否かで発話であるかまたは無音であるかを検出する音声レベル検出手段と、
上記アナログ・デジタル変換器で変換されかつ上記音声レベル検出手段が発話を検出した上記デジタル信号を一時的に保存する音声データ保存手段と、
上記音声データ保存手段への音声データの保存および保存している音声データの読み出しを制御する制御手段と、
読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するデジタル・アナログ変換器と、を有し、
上記制御手段は、上記音声レベル検出手段が一連の音声データ中に無音を検出したとき、無音部分の時間に対応して音声データの読み出しタイミングを早めることを特徴とする会議用音声システム。
【請求項２】
音声データ保存手段は、メモリをリング状に使用することによって過去の音声データを更新しつつ一定量ずつ保存する請求の範囲第１項記載の会議用音声システム。
【請求項３】
アナログ・デジタル変換器、音声レベル検出手段、音声データ保存手段、制御手段、デジタル・アナログ変換器は、各マイクロホンに対応して配置されている請求の範囲第１項記載の会議用音声システム。
【請求項４】
マイクロホン側から出力される音声信号は、コードレス信号発信手段を介して受信手段に伝達され、受信手段で受信された音声信号によってスピーカが駆動される請求の範囲第１項記載の会議用音声システム。
【請求項５】
制御手段は、音声レベル検出手段が発話を検出したマイクロホンをオンにしたあと音声レベル検出手段による無音の検出が一定時間経過するまではマイクロホンをオンに保つ請求の範囲第１項記載の会議用音声システム。
【請求項６】
コードレス信号発信手段および受信手段は、赤外線による発信手段および受信手段である請求の範囲第４項記載の会議用音声システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、会議用音声システムに関するもので、特に、例えば赤外線を利用したコードレスの会議用音声システムにおける遅延音声の頭切れを防止することができる会議用音声システムに関するものである。
【背景技術】  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る（いわゆる活きている状態にある）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。また、ハウリングが起こりやすくなる。そこで、出席者が発言するときは手元のマイクロホンスイッチをオンにし、発言が終了するとスイッチをオフにする仕組みのシステムが普及している。図６はそのシステムの概念を示す。
図６において、会議場のテーブル１上には多数のマイクロホン１１，１２、・・・１ｎがマイクロホンスタンド２１，２２、・・・２ｎから立ち上がった形で配置されている。一つのマイクロホンを一人で使用する場合と、二人またはそれ以上が共用する場合がある。マイクロホンスタンド２１，２２，・・・２ｎには、出席者が操作することによってそれぞれのマイクロホンをオンにし、またオフにするスイッチが設けられている。スイッチ操作によってオンになっているマイクロホンからの音声信号はミキサ２に入力され、ミキサ２で混合された音声信号がアンプ３で増幅され、会場内に設置されたスピーカ４から出席者に向けて音声が発せられるようになっている。
上記の音声システムによれば、出席者が発声した時点から、マイクロホンで信号変換され、ミキサ２で混合され、アンプ３で増幅され、かつ、スピーカ４から音声が発せられるまでに時間遅れが発生する。図６はこの時間遅れを示しでおり、実線の波形ａは出席者の発声信号、点線の波形ｂはスピーカ４からの音声信号を示す。図７に示すように、波形ａと波形ｂとの間には時間遅れΔｔが生じている。しかし、図６に示すような有線方式であって手動操作によるマイクロホンのオン・オフ切り替え方式の場合、時間遅れΔｔは１０ｍｓ程度で、この程度であれば、聴覚上違和感がなく、聴覚上の問題はない。
しかし、上記のような有線方式の音声システムによれば、すべてのマイクロホンとミキサ２とをケーブルで接続する必要があるため、多くのケーブルが引き回されることになり、ケーブルの物理的な処理ないしは整理が面倒であり、また、マイクロホンとケーブルとの対応関係の識別も煩雑である。設置コストも高くなる。
そこで、図８に示すようなコードレス方式の会議用音声システムが提案されている。図８において、多数のマイクロホン１１，１２、・・・１ｎはそれぞれテーブル上に置かれたマイクロホンスタンド３１，３２、・・・３ｎから立ち上がっている。マイクロホンスタンド３１，３２、・・・３ｎはそれぞれ送信機を内蔵していて、マイクロホンで変換された音声信号を受信機５に送信するようになっている。この送受信方式は、赤外線などを利用する光通信方式の場合があり、電波を利用した通信方式の場合もある。受信機５は受信した信号を音声信号に復調し、この復調信号をアンプ３で増幅し、会場内に設置されたスピーカ４から出席者に向けて音声を発するようになっている。
一方、各マイクロホンにオン・オフスイッチを装着し、出席者がこのスイッチを操作するものとすると、操作が面倒であるとともに、発言するときにスイッチをオンにすることを忘れ、発言の後にスイッチをオフにすることを忘れることがある。そこで、オートミュート解除装置を備えた会議用音声システムが提案されている。これは、各マイクロホンの出力レベルが所定のレベルを超えているか否かで発話であるかまたは無音であるかを検出する音声レベル検出手段を備え、通常はそのマイクロホンをオフにしていわゆるミュート状態にしておき、音声レベル検出手段が発話を検出するとそのマイクロホンをオンにする、すなわちミュートを解除するようにしたものである。オートミュート解除装置は、図６に示すような有線方式にも、図８に示すようなコードレス方式にも適用可能である。
オートミュート解除装置の初歩的な技術は、マイクロホンで拾った音声レベルを検出して、音声レベルが所定のスレッショルドレベル（以下、「閾値」という）以上となった場合にそのマイクロホンで変換した音声信号をオンするものである。しかし、このような初歩的なオートミュート解除装置の技術によれば、マイクロホンに音声が入ってから音声信号がオンになるまでに時間がかかり、図７に示す時間遅れΔｔが１００〜２００ｍｓ程度になり、話し始めの言葉が欠落するという問題があった。
このような時間遅れを解消する技術として、マイクロホンからのアナログ音声信号レベルが閾値以上であるとき音声スイッチをオンにし、この音声スイッチがオンの間中はデジタル録音回路を起動するとともに、上記音声スイッチがオフからオンに切り替わるときの最大動作遅れ時間に相当する時間だけ遅延回路により遅延させて上記アナログ音声信号をデジタル録音回路に入力し、デジタル録音する自動頭出し方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の技術を会議用音声システムに適用すると、マイクロホンで音声が拾われた時点と、この音声がスピーカから発せられる時点との間に常時一定の時間遅れが生じることになる。したがって、話し始めの言葉が欠落するという問題はない。しかし、発言者にしてみれば、自分が直接発している言葉と、時間遅れでスピーカから発せられる自分の言葉の両方が耳に入ることになり、違和感を覚えることになる。発言者の口の動きとスピーカから発せられる音声とが時間的にずれるため、発言者以外の出席者にも違和感を与える。前述のように、この遅延時間は常時１００〜２００ｍｓ程度生じることになるため、これを技術的に解消する工夫が望まれている。
特許文献１記載の発明と同じ発想で、デジタル録音回路の代わりにエンドレステープによるテープレコーダを用いた録音装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２記載の発明を会議用音声システムに適用した場合も、特許文献１記載の発明を会議用音声システムに適用した場合と同様の問題がある。
また、マイクロホンから入力された音声信号をデジタル信号に変換し、先入れ先出しのバッファに格納されているデータが一定量に達したときに、音声信号無しであればデータを破棄し、音声信号有りであればデータをバッファに保存しあるいは通信するようにした音声通信録音装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３記載の発明によれば、音声信号を受信してから音声が聞こえるまでの遅延時間が短く、自然な会話が実現できる、とされている。しかし、特許文献３記載の発明を会議用音声システムに適用したとすると、音声信号が途切れて音声信号無し、と判断されると、バッファに保存されている音声データは破棄されてしまうため、次に音声信号有りと判断された場合は改めてバッファに音声信号を順に格納して順に読み出すことになり、音声の遅延解消効果は期待できない。
【特許文献１】特開昭６０−１６３２５０号公報
【特許文献２】実開昭６０−１４２８０５号公報
【特許文献３】特開平０８−２６５３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  本発明は、以上説明したような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、音声が発せられたときその音声を捉えたマイクロホンのみを自動的にオンにするオートミュート解除装置を備えたシステムであっても、マイクロホンに向かっての発声からスピーカによる発声までの遅延時間を短縮して違和感を解消することができる会議用音声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】  本発明は、複数のマイクロホンと、各マイクロホンからの音声信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器と、変換された上記デジタル信号のレベルが所定のレベルを超えているか否かで発話であるかまたは無音であるかを検出する音声レベル検出手段と、上記アナログ・デジタル変換器で変換されかつ音声レベル検出手段が発話を検出したデジタル信号を一時的に保存する音声データ保存手段と、音声データ保存手段への音声データの保存および保存している音声データの読み出しを制御する制御手段と、読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するデジタル・アナログ変換器と、を有し、上記読み出し制御手段は、音声レベル検出手段が一連の音声データ中に無音を検出したとき、無音部分の時間に対応して音声データの読み出しタイミングを早めることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】  本発明によれば、あるマイクロホンに向かって発言されると、音声レベル検出手段が発話を検出し、そのマイクロホンで拾われデジタル変換された音声データが音声データ保存手段に保存される。保存された音声データは制御手段の制御によって読み出され、アナログ信号に変換される。マイクに向かっての発生が息継ぎなどによって一時的に途切れると、音声レベル検出手段が無音と判断し、この無音時間に対応した時間だけ音声データの読み出しタイミングを早める。したがって、発言の当初は発言時点から遅延してアナログ信号に変換されるが、一時的に発声が途切れると、途切れた時間だけ遅延時間が短縮されてアナログ信号に変換され、やがて、発言と略同期してアナログ信号に変換される。このアナログ信号によって例えばスピーカを駆動すれば、発言の当初だけ時間遅れが生じ、やがて時間遅れのない音声がスピーカから発声されることになり、違和感のない会議用音声システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明にかかる会議用音声システムの実施例の要部を示すブロック図である。
第２図は、上記実施例の動作を示すもので、（ａ）は発話待ち状態を、（ｂ）は発話検出直後の状態を、（ｃ）は無音検出直後の状態を示すブロック図である。
第３図は、上記実施例の動作を示す波形図である。
第４図は、上記実施例における音声データ保存手段の動作例を順に示す概念図である。
第５図は、上記実施例における音声データ保存手段の動作例を示す模式図である。
第６図は、従来の有線方式会議用音声システムの例を示す概念図である。
第７図は、会議用音声システムにおける音声の遅延を示す波形図である。
第８図は、従来のコードレス式会議用音声システムの例を示す概念図である。
【符号の説明】
３１    制御手段としてのＤＰＵ
３２    音声データ保存手段
３３    アナログ・デジタル変換器
３４    デジタル・アナログ変換器
３５    音声レベル検出手段
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明にかかる会議用音声システムの実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明にかかる会議用音声システムの実施例の要部を示すもので、音声信号の入り口であるマイクロホン、音声の出口であるスピーカおよびスピーカの前におかれるアンプなどの図示は省略されている。また、図１に示す構成部分は一つ一つのマイクロホンに対応して配備されている。
図１において、一つ一つのマイクロホンに対応して、それぞれのマイクロホンによって変換されたアナログ信号である音声信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器３３が配備されている。アナログ・デジタル変換器３３で変換されたデジタル音声信号はマイクロコンピュータ３０の中央制御ユニット（以下「ＣＰＵ」という）３１に入力されるようになっている。マイクロコンピュータは、制御手段としての上記ＣＰＵ３１を中心にして、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、随時読み出しメモリ（ＲＡＭ）などを具備している。この実施例では、上記ＲＡＭを音声データ保存手段３２として使用するようになっている。制御手段としてのＣＰＵ３１は、上記音声データを音声データ保存手段３２に保存するための制御、音声データ保存手段３２から音声データを読み出す制御を行う。音声データ保存手段３２から読み出されたデジタル音声データは、デジタル・アナログ変換器３４でアナログ音声信号に変換され、図示されないアンプを介してスピーカがアナログ音声信号で駆動され、スピーカから音声が発せられるようになっている。
図１には示されていないが、各マイクロホンにおいてデジタル・アナログ変換器３４で変換されたアナログ信号は、例えばケーブルを介して図６について説明したようなミキサに入力され、あるいは、図８について説明したようなコードレス信号発信手段から送信されて受信手段によって受信され、アンプを介してスピーカを駆動するようになっている。上記ミキサまたは受信手段には、多くのマイクロホンからの音声信号または音声信号で変調された光信号あるいは電波が送られてくる。しかし、マイクロホンに向かって発言がされない状態では、オートミュートがかかっていて、上記ミキサまたは受信手段への音声信号または光信号あるいは電波の送信はない。マイクロホンに向かって発言されると、オートミュート解除装置によってオートミュートが解除されて上記ミキサまたは受信手段に音声信号または光信号あるいは電波が送られ、その音声信号または復調された音声信号がスピーカから発せられる。
上記本発明の実施例は、音声データ保存手段３２および制御手段としてのＣＰＵ３１による音声データ保存手段の制御に特徴がある。以下、この特徴的な部分に関して構成と動作を説明する。図２（Ａ）は音声レベル検出手段による発話待ちの状態をイメージ化して示す。音声レベル検出手段は、マイクロホンで拾われかつアナログ・デジタル変換器３３で変換されたデジタル音声信号のレベルが所定のレベルすなわち閾値を超えているか否かで、発話であるかまたは無音であるかを検出するもので、それ自体は周知の技術である。図２（Ａ）では、「発話検出」として示されているブロックが音声レベル検出手段３５に該当する。音声レベル検出手段３５は上記デジタル音声信号のレベルを検出し、このレベルが閾値を超えると上記デジタル音声信号を音声データ保存手段３２に保存する。音声データ保存手段３２は一定の容量のメモリをリング状に使用し、メモリアドレスを音声データ保存手段の検出の有無にかかわらず常にインクリメントするようになっている。すなわち、デジタル音声データを各アドレスに順に保存しかつ順に書き換えるようになっている。かかるメモリの制御は前記制御手段３１によって行われる。
図２（Ｂ）は音声レベル検出手段３５が発話を検出した直後の状態をイメージ化して示す。音声レベル検出手段３５が発話を検出すると、制御手段３１はデジタル音声データを音声データ保存手段３２に順次書き込む。また、制御手段３１は発話検出時点から一定時間、例えば、必然的に起こる１００〜２００ｍｓ程度時間を遅らせて音声データ保存手段３２からデジタル音声データを順次読み出させる。したがって、音声データ保存手段３２に対する書き込みと音声データ保存手段３２からの読み出しが平行して行われる。図２（Ｂ）では音声データ保存手段３２に保存している音声データを「過去の音声」と表現しているが、ここで言う「過去」とは読み出す「直前」であり、「過去の音声」とは読み出す直前の音声のことである。このようにして、音声レベル検出手段３５が発話を検出した直後は一定時間遅延してスピーカから音声が発せられることになる。この動作モードでは、音声レベル検出手段３５は無音になることを検出する態勢になっている。
上記動作モードにおいて音声レベル検出手段３５が無音を検出すると、その時点で制御手段３１は音声データ保存手段３２への書き込みを停止させる一方、音声データ保存手段３２からの読み出しを継続させる。図２（Ｃ）はこの動作を示している。無音の時間が息継ぎ程度の比較的短い時間であって、音声レベル検出手段３５が再び発話を検出すまでの時間が上記１００〜２００ｍｓ程度の一定時間より短い場合は、制御手段３１は上記読み出しを継続させる。したがって、この時点でスピーカから発せられる音声の時間遅れは、上記無音の時間分だけ短縮される。再び一時的に音声が途切れて音声レベル検出手段３５が無音を検出すると、制御手段３１は音声データ保存手段３２への書き込みを停止させる一方、音声データ保存手段３２からの読み出しを継続させる。そして、再度音声レベル検出手段３５が発話を検出した時点で、さらに上記無音の時間分だけ時間遅れが短縮されてスピーカから音声が発せられる。短縮される時間遅れの最大値は、上記１００〜２００ｍｓ程度の一定時間であり、複数回にわたり短縮される時間遅れのトータルが上記一定時間に達すると、以後は時間遅れがなく、したがってリアルタイムでスピーカから音声が発せられる。最初の無音時間が上記一定時間と同じあるいはそれ以上である場合は、それ以後直ちにリアルタイムでスピーカから音声が発せられることになる。
図３乃至図５は、上記実施例の動作をイメージ化して示す。図３は音声信号波形を例にして動作を示すもので、（ａ）はマイクロホンで変換されたアナログ音声信号を、（ｂ）は音声データ保存手段から読み出されかつアナログ信号に変換されてスピーカから発せられる音声信号を示す。（ａ）に示すように、マイクロホンで変換されたアナログ音声信号は音声レベル検出手段によって一定の閾値ＳＬを超えているか否かによって発話であるかまたは無音であるかが検出される。発話開始当初は、マイクロホンで変換されたアナログ音声信号からΔｔだけ遅れてスピーカから音声が発せられる。図４（ａ）はこのときの音声データ保存手段のイメージを示しており、限られたメモリ容量のうちΔｔ１に対応するメモリ容量分遅延されて読み出されることを示している。
マイクロホンで変換されたアナログ音声信号が一時的に途切れこのときの無音の時間をΔｔ１としかつΔＴ１がΔｔより短い場合は、時間遅れがΔｔ１分だけ短縮され、Δｔ−Δｔ１分の時間遅れでスピーカから音声が発せられることになる（図４（ｂ）参照）。再びマイクロホンで変換されたアナログ音声信号が一時的に途切れこのときの無音の時間をΔｔ２とし、かつ、このΔｔ２が上記Δｔ−Δｔ１より長い場合、換言すれば、Δｔ１＋Δｔ２がΔｔより長い場合は、以後時間遅れがなく、マイクロホンで変換された音声信号がリアルタイムでスピーカから発せられる（図４（ｃ）参照）。
図５は、音声データ保存手段３２における書き込み、読み出しの動作例を示す概念図である。音声データ保存手段３２は０からｎまでのアドレスを持っている。このアドレスに順に、マイクロホンで電気信号に変換されかつアナログ・デジタル変換器で変換された例えば「あ」「い」「う」「え」「お」・・・というデジタル音声データが書き込まれているものとする。音声データ保存手段３２のアドレスには限りがあり、最後のアドレスｎまでデータが記録されるとリング状に元に戻り、アドレス０から１，２、・・というように新たなデータで順に書き換えられていく。音声レベル検出手段が発話を検出すると、当初は前述のように時間遅れΔｔに相当するアドレス分だけ遅らせて制御手段が音声データ保存手段３２のポインタを指定して読み出す。図５の例では、アドレス４に「お」を書き込んでいるとき、それよりもΔｔだけ前に（過去に）書き込んでいたアドレス１の「あ」を読み出している。音声レベル検出手段が一時的な無音を検出すると、無音時間に対応するアドレス分だけ読み出しアドレスを書き込みアドレスに近づけ、やがて読み出しアドレスが書き込みアドレスに一致して、リアルタイムで読み出されることになる。
このように、図示の実施例によれば、発声開始時点ではスピーカから音声が発せられるまでに時間遅れが生じるが、瞬間的な無音状態が生じるごとに時間遅れが短縮され、やがて時間遅れが解消されるので、オートミュート解除装置を有する従来の会議用音声システムのような違和感が生ずることを防止することができ、出席者にとって聞きやすい会議用音声システムを得ることができる。
【産業上の利用可能性】  読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するデジタル・アナログ変換器は、そのアナログ変換出力でスピーカを駆動することによって会議用音声システムを構成することができるが、上記デジタル・アナログ変換器のアナログ変換出力をレコーダーや通信機器、その他の機器に入力して、記録、通信などを行うこともできる。
【図１】
2007013180.tif 000002
【図２】
2007013180.tif 000003
【図３】
2007013180.tif 000004
【図４】
2007013180.tif 000005
【図５】
2007013180.tif 000006
【図６】
2007013180.tif 000007
【図７】
2007013180.tif 000008
【図８】
2007013180.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月25日(2007.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロホンと、
各マイクロホンからの音声信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器と、
変換された上記デジタル信号のレベルが所定のレベルを超えているか否かで発話であるかまたは無音であるかを検出する音声レベル検出手段と、
上記アナログ・デジタル変換器で変換されかつ上記音声レベル検出手段が発話を検出した上記デジタル信号を一時的に保存する音声データ保存手段と、
上記音声データ保存手段への音声データの保存および保存している音声データの読み出しを制御する制御手段と、
読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するデジタル・アナログ変換器と、を有し、
上記制御手段は、音声データの読み出しタイミングを制御することを特徴とする会議用音声システム。
【請求項２】
複数のマイクロホンと、
各マイクロホンからの音声信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器と、
変換された上記デジタル信号のレベルが所定のレベルを超えているか否かで発話であるかまたは無音であるかを検出する音声レベル検出手段と、
上記アナログ・デジタル変換器で変換されかつ上記音声レベル検出手段が発話を検出した上記デジタル信号を一時的に保存する音声データ保存手段と、
上記音声データ保存手段への音声データの保存および保存している音声データの読み出しを制御する制御手段と、
読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するデジタル・アナログ変換器と、を有し、
上記制御手段は、上記音声レベル検出手段が一連の音声データ中に無音を検出したとき、無音部分の時間に対応して音声データの読み出しタイミングを早めることを特徴とする会議用音声システム。
【請求項３】
音声データ保存手段は、メモリをリング状に使用することによって過去の音声データを更新しつつ一定量ずつ保存する請求項１または２記載の会議用音声システム。
【請求項４】
アナログ・デジタル変換器、音声レベル検出手段、音声データ保存手段、制御手段、デジタル・アナログ変換器は、各マイクロホンに対応して配置されている請求項１または２記載の会議用音声システム。
【請求項５】
マイクロホン側から出力される音声信号は、コードレス信号発信手段を介して受信手段に伝達され、受信手段で受信された音声信号によってスピーカが駆動される請求項１または２記載の会議用音声システム。
【請求項６】
制御手段は、音声レベル検出手段が発話を検出したマイクロホンをオンにしたあと音声レベル検出手段による無音の検出が一定時間経過するまではマイクロホンをオンに保つ請求項１または２記載の会議用音声システム。
【請求項７】
コードレス信号発信手段および受信手段は、赤外線による発信手段および受信手段である請求項５記載の会議用音声システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、会議用音声システムに関するもので、特に、例えば赤外線を利用したコードレスの会議用音声システムにおける遅延音声の頭切れを防止することができる会議用音声システム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る（いわゆる活きている状態にある）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。また、ハウリングが起こりやすくなる。そこで、出席者が発言するときは手元のマイクロホンスイッチをオンにし、発言が終了するとスイッチをオフにする仕組みのシステムが普及している。図６はそのシステムの概念を示す。
【０００３】
図６において、会議場のテーブル１上には多数のマイクロホン１１，１２、・・・１ｎがマイクロホンスタンド２１，２２、・・・２ｎから立ち上がった形で配置されている。一つのマイクロホンを一人で使用する場合と、二人またはそれ以上が共用する場合がある。マイクロホンスタンド２１，２２，・・・２ｎには、出席者が操作することによってそれぞれのマイクロホンをオンにし、またオフにするスイッチが設けられている。スイッチ操作によってオンになっているマイクロホンからの音声信号はミキサ２に入力され、ミキサ２で混合された音声信号がアンプ３で増幅され、会場内に設置されたスピーカ４から出席者に向けて音声が発せられるようになっている。
【０００４】
上記の音声システムによれば、出席者が発声した時点から、マイクロホンで信号変換され、ミキサ２で混合され、アンプ３で増幅され、かつ、スピーカ４から音声が発せられるまでに時間遅れが発生する。図６はこの時間遅れを示しており、実線の波形ａは出席者の発声信号、点線の波形ｂはスピーカ４からの音声信号を示す。図７に示すように、波形ａと波形ｂとの間には時間遅れΔｔが生じている。しかし、図６に示すような有線方式であって手動操作によるマイクロホンのオン・オフ切り替え方式の場合、時間遅れΔｔは１０ｍｓ程度で、この程度であれば、聴覚上違和感がなく、聴覚上の問題はない。
【０００５】
しかし、上記のような有線方式の音声システムによれば、すべてのマイクロホンとミキサ２とをケーブルで接続する必要があるため、多くのケーブルが引き回されることになり、ケーブルの物理的な処理ないしは整理が面倒であり、また、マイクロホンとケーブルとの対応関係の識別も煩雑である。設置コストも高くなる。
【０００６】
そこで、図８に示すようなコードレス方式の会議用音声システムが提案されている。図８において、多数のマイクロホン１１，１２、・・・１ｎはそれぞれテーブル上に置かれたマイクロホンスタンド３１，３２、・・・３ｎから立ち上がっている。マイクロホンスタンド３１，３２、・・・３ｎはそれぞれ送信機を内蔵していて、マイクロホンで変換された音声信号を受信機５に送信するようになっている。この送受信方式は、赤外線などを利用する光通信方式の場合があり、電波を利用した通信方式の場合もある。受信機５は受信した信号を音声信号に復調し、この復調信号をアンプ３で増幅し、会場内に設置されたスピーカ４から出席者に向けて音声を発するようになっている。
【０００７】
一方、各マイクロホンにオン・オフスイッチを装着し、出席者がこのスイッチを操作するものとすると、操作が面倒であるとともに、発言するときにスイッチをオンにすることを忘れ、発言の後にスイッチをオフにすることを忘れることがある。そこで、オートミュート解除装置を備えた会議用音声システムが提案されている。これは、各マイクロホンの出力レベルが所定のレベルを超えているか否かで発話であるかまたは無音であるかを検出する音声レベル検出手段を備え、通常はそのマイクロホンをオフにしていわゆるミュート状態にしておき、音声レベル検出手段が発話を検出するとそのマイクロホンをオンにする、すなわちミュートを解除するようにしたものである。オートミュート解除装置は、図６に示すような有線方式にも、図８に示すようなコードレス方式にも適用可能である。
【０００８】
オートミュート解除装置の初歩的な技術は、マイクロホンで拾った音声レベルを検出して、音声レベルが所定のスレッショルドレベル（以下、「閾値」という）以上となった場合にそのマイクロホンで変換した音声信号をオンするものである。しかし、このような初歩的なオートミュート解除装置の技術によれば、マイクロホンに音声が入ってから音声信号がオンになるまでに時間がかかり、図７に示す時間遅れΔｔが１００〜２００ｍｓ程度になり、話し始めの言葉が欠落するという問題があった。
【０００９】
このような時間遅れを解消する技術として、マイクロホンからのアナログ音声信号レベルが閾値以上であるとき音声スイッチをオンにし、この音声スイッチがオンの間中はデジタル録音回路を起動するとともに、上記音声スイッチがオフからオンに切り替わるときの最大動作遅れ時間に相当する時間だけ遅延回路により遅延させて上記アナログ音声信号をデジタル録音回路に入力し、デジタル録音する自動頭出し方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の技術を会議用音声システムに適用すると、マイクロホンで音声が拾われた時点と、この音声がスピーカから発せられる時点との間に常時一定の時間遅れが生じることになる。したがって、話し始めの言葉が欠落するという問題はない。しかし、発言者にしてみれば、自分が直接発している言葉と、時間遅れでスピーカから発せられる自分の言葉の両方が耳に入ることになり、違和感を覚えることになる。発言者の口の動きとスピーカから発せられる音声とが時間的にずれるため、発言者以外の出席者にも違和感を与える。前述のように、この遅延時間は常時１００〜２００ｍｓ程度生じることになるため、これを技術的に解消する工夫が望まれている。
【００１０】
特許文献１記載の発明と同じ発想で、デジタル録音回路の代わりにエンドレステープによるテープレコーダを用いた録音装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２記載の発明を会議用音声システムに適用した場合も、特許文献１記載の発明を会議用音声システムに適用した場合と同様の問題がある。
【００１１】
また、マイクロホンから入力された音声信号をデジタル信号に変換し、先入れ先出しのバッファに格納されているデータが一定量に達したときに、音声信号無しであればデータを破棄し、音声信号有りであればデータをバッファに保存しあるいは通信するようにした音声通信録音装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３記載の発明によれば、音声信号を受信してから音声が聞こえるまでの遅延時間が短く、自然な会話が実現できる、とされている。しかし、特許文献３記載の発明を会議用音声システムに適用したとすると、音声信号が途切れて音声信号無し、と判断されると、バッファに保存されている音声データは破棄されてしまうため、次に音声信号有りと判断された場合は改めてバッファに音声信号を順に格納して順に読み出すことになり、音声の遅延解消効果は期待できない。
【００１２】
【特許文献１】特開昭６０−１６３２５０号公報
【特許文献２】実開昭６０−１４２８０５号公報
【特許文献３】特開平０８−２６５３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、以上説明したような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、音声が発せられたときその音声を捉えたマイクロホンのみを自動的にオンにするオートミュート解除装置を備えたシステムであっても、マイクロホンに向かっての発声からスピーカによる発声までの遅延時間を短縮して違和感を解消することができる会議用音声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】
【００１４】
本発明は、複数のマイクロホンと、各マイクロホンからの音声信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器と、変換された上記デジタル信号のレベルが所定のレベルを超えているか否かで発話であるかまたは無音であるかを検出する音声レベル検出手段と、上記アナログ・デジタル変換器で変換されかつ音声レベル検出手段が発話を検出したデジタル信号を一時的に保存する音声データ保存手段と、音声データ保存手段への音声データの保存および保存している音声データの読み出しを制御する制御手段と、読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するデジタル・アナログ変換器と、を有し、上記読み出し制御手段は、音声レベル検出手段が一連の音声データ中に無音を検出したとき、無音部分の時間に対応して音声データの読み出しタイミングを早めることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、あるマイクロホンに向かって発言されると、音声レベル検出手段が発話を検出し、そのマイクロホンで拾われデジタル変換された音声データが音声データ保存手段に保存される。保存された音声データは制御手段の制御によって読み出され、アナログ信号に変換される。マイクに向かっての発生が息継ぎなどによって一時的に途切れると、音声レベル検出手段が無音と判断し、この無音時間に対応した時間だけ音声データの読み出しタイミングを早める。したがって、発言の当初は発言時点から遅延してアナログ信号に変換されるが、一時的に発声が途切れると、途切れた時間だけ遅延時間が短縮されてアナログ信号に変換され、やがて、発言と略同期してアナログ信号に変換される。このアナログ信号によって例えばスピーカを駆動すれば、発言の当初だけ時間遅れが生じ、やがて時間遅れのない音声がスピーカから発声されることになり、違和感のない会議用音声システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる会議用音声システムの実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明にかかる会議用音声システムの実施例の要部を示すもので、音声信号の入り口であるマイクロホン、音声の出口であるスピーカおよびスピーカの前におかれるアンプなどの図示は省略されている。また、図１に示す構成部分は一つ一つのマイクロホンに対応して配備されている。
【００１７】
図１において、一つ一つのマイクロホンに対応して、それぞれのマイクロホンによって変換されたアナログ信号である音声信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器３３が配備されている。アナログ・デジタル変換器３３で変換されたデジタル音声信号はマイクロコンピュータ３０の中央制御ユニット（以下「ＣＰＵ」という）３１に入力されるようになっている。マイクロコンピュータは、制御手段としての上記ＣＰＵ３１を中心にして、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、随時読み出しメモリ（ＲＡＭ）などを具備している。この実施例では、上記ＲＡＭを音声データ保存手段３２として使用するようになっている。制御手段としてのＣＰＵ３１は、上記音声データを音声データ保存手段３２に保存するための制御、音声データ保存手段３２から音声データを読み出す制御を行う。音声データ保存手段３２から読み出されたデジタル音声データは、デジタル・アナログ変換器３４でアナログ音声信号に変換され、図示されないアンプを介してスピーカがアナログ音声信号で駆動され、スピーカから音声が発せられるようになっている。
【００１８】
図１には示されていないが、各マイクロホンにおいてデジタル・アナログ変換器３４で変換されたアナログ信号は、例えばケーブルを介して図６について説明したようなミキサに入力され、あるいは、図８について説明したようなコードレス信号発信手段から送信されて受信手段によって受信され、アンプを介してスピーカを駆動するようになっている。上記ミキサまたは受信手段には、多くのマイクロホンからの音声信号または音声信号で変調された光信号あるいは電波が送られてくる。しかし、マイクロホンに向かって発言がされない状態では、オートミュートがかかっていて、上記ミキサまたは受信手段への音声信号または光信号あるいは電波の送信はない。マイクロホンに向かって発言されると、オートミュート解除装置によってオートミュートが解除されて上記ミキサまたは受信手段に音声信号または光信号あるいは電波が送られ、その音声信号または復調された音声信号がスピーカから発せられる。
【００１９】
上記本発明の実施例は、音声データ保存手段３２および制御手段としてのＣＰＵ３１による音声データ保存手段の制御に特徴がある。以下、この特徴的な部分に関して構成と動作を説明する。図２（Ａ）は音声レベル検出手段による発話待ちの状態をイメージ化して示す。音声レベル検出手段は、マイクロホンで拾われかつアナログ・デジタル変換器３３で変換されたデジタル音声信号のレベルが所定のレベルすなわち閾値を超えているか否かで、発話であるかまたは無音であるかを検出するもので、それ自体は周知の技術である。図２（Ａ）では、「発話検出」として示されているブロックが音声レベル検出手段３５に該当する。音声レベル検出手段３５は上記デジタル音声信号のレベルを検出し、このレベルが閾値を超えると上記デジタル音声信号を音声データ保存手段３２に保存する。音声データ保存手段３２は一定の容量のメモリをリング状に使用し、メモリアドレスを音声データ保存手段の検出の有無にかかわらず常にインクリメントするようになっている。すなわち、デジタル音声データを各アドレスに順に保存しかつ順に書き換えるようになっている。かかるメモリの制御は前記制御手段３１によって行われる。
【００２０】
図２（Ｂ）は音声レベル検出手段３５が発話を検出した直後の状態をイメージ化して示す。音声レベル検出手段３５が発話を検出すると、制御手段３１はデジタル音声データを音声データ保存手段３２に順次書き込む。また、制御手段３１は発話検出時点から一定時間、例えば、必然的に起こる１００〜２００ｍｓ程度時間を遅らせて音声データ保存手段３２からデジタル音声データを順次読み出させる。したがって、音声データ保存手段３２に対する書き込みと音声データ保存手段３２からの読み出しが平行して行われる。図２（Ｂ）では音声データ保存手段３２に保存している音声データを「過去の音声」と表現しているが、ここで言う「過去」とは読み出す「直前」であり、「過去の音声」とは読み出す直前の音声のことである。このようにして、音声レベル検出手段３５が発話を検出した直後は一定時間遅延してスピーカから音声が発せられることになる。この動作モードでは、音声レベル検出手段３５は無音になることを検出する態勢になっている。
【００２１】
上記動作モードにおいて音声レベル検出手段３５が無音を検出すると、その時点で制御手段３１は音声データ保存手段３２への書き込みを停止させる一方、音声データ保存手段３２からの読み出しを継続させる。図２（Ｃ）はこの動作を示している。無音の時間が息継ぎ程度の比較的短い時間であって、音声レベル検出手段３５が再び発話を検出すまでの時間が上記１００〜２００ｍｓ程度の一定時間より短い場合は、制御手段３１は上記読み出しを継続させる。したがって、この時点でスピーカから発せられる音声の時間遅れは、上記無音の時間分だけ短縮される。再び一時的に音声が途切れて音声レベル検出手段３５が無音を検出すると、制御手段３１は音声データ保存手段３２への書き込みを停止させる一方、音声データ保存手段３２からの読み出しを継続させる。そして、再度音声レベル検出手段３５が発話を検出した時点で、さらに上記無音の時間分だけ時間遅れが短縮されてスピーカから音声が発せられる。短縮される時間遅れの最大値は、上記１００〜２００ｍｓ程度の一定時間であり、複数回にわたり短縮される時間遅れのトータルが上記一定時間に達すると、以後は時間遅れがなく、したがってリアルタイムでスピーカから音声が発せられる。最初の無音時間が上記一定時間と同じあるいはそれ以上である場合は、それ以後直ちにリアルタイムでスピーカから音声が発せられることになる。
【００２２】
図３乃至図５は、上記実施例の動作をイメージ化して示す。図３は音声信号波形を例にして動作を示すもので、（ａ）はマイクロホンで変換されたアナログ音声信号を、（ｂ）は音声データ保存手段から読み出されかつアナログ信号に変換されてスピーカから発せられる音声信号を示す。（ａ）に示すように、マイクロホンで変換されたアナログ音声信号は音声レベル検出手段によって一定の閾値ＳＬを超えているか否かによって発話であるかまたは無音であるかが検出される。発話開始当初は、マイクロホンで変換されたアナログ音声信号からΔｔだけ遅れてスピーカから音声が発せられる。図４（ａ）はこのときの音声データ保存手段のイメージを示しており、限られたメモリ容量のうちΔｔ１に対応するメモリ容量分遅延されて読み出されることを示している。
【００２３】
マイクロホンで変換されたアナログ音声信号が一時的に途切れこのときの無音の時間をΔｔ１としかつΔＴ１がΔｔより短い場合は、時間遅れがΔｔ１分だけ短縮され、Δｔ−Δｔ１分の時間遅れでスピーカから音声が発せられることになる（図４（ｂ）参照）。再びマイクロホンで変換されたアナログ音声信号が一時的に途切れこのときの無音の時間をΔｔ２とし、かつ、このΔｔ２が上記Δｔ−Δｔ１より長い場合、換言すれば、Δｔ１＋Δｔ２がΔｔより長い場合は、以後時間遅れがなく、マイクロホンで変換された音声信号がリアルタイムでスピーカから発せられる（図４（ｃ）参照）。
【００２４】
図５は、音声データ保存手段３２における書き込み、読み出しの動作例を示す概念図である。音声データ保存手段３２は０からｎまでのアドレスを持っている。このアドレスに順に、マイクロホンで電気信号に変換されかつアナログ・デジタル変換器で変換された例えば「あ」「い」「う」「え」「お」・・・というデジタル音声データが書き込まれているものとする。音声データ保存手段３２のアドレスには限りがあり、最後のアドレスｎまでデータが記録されるとリング状に元に戻り、アドレス０から１，２、・・というように新たなデータで順に書き換えられていく。音声レベル検出手段が発話を検出すると、当初は前述のように時間遅れΔｔに相当するアドレス分だけ遅らせて制御手段が音声データ保存手段３２のポインタを指定して読み出す。図５の例では、アドレス４に「お」を書き込んでいるとき、それよりもΔｔだけ前に（過去に）書き込んでいたアドレス１の「あ」を読み出している。音声レベル検出手段が一時的な無音を検出すると、無音時間に対応するアドレス分だけ読み出しアドレスを書き込みアドレスに近づけ、やがて読み出しアドレスが書き込みアドレスに一致して、リアルタイムで読み出されることになる。
【００２５】
このように、図示の実施例によれば、発声開始時点ではスピーカから音声が発せられるまでに時間遅れが生じるが、瞬間的な無音状態が生じるごとに時間遅れが短縮され、やがて時間遅れが解消されるので、オートミュート解除装置を有する従来の会議用音声システムのような違和感が生ずることを防止することができ、出席者にとって聞きやすい会議用音声システムを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するデジタル・アナログ変換器は、そのアナログ変換出力でスピーカを駆動することによって会議用音声システムを構成することができるが、上記デジタル・アナログ変換器のアナログ変換出力をレコーダーや通信機器、その他の機器に入力して、記録、通信などを行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる会議用音声システムの実施例の要部を示すブロック図である。
【図２】上記実施例の動作を示すもので、（ａ）は発話待ち状態を、（ｂ）は発話検出直後の状態を、（ｃ）は無音検出直後の状態を示すブロック図である。
【図３】上記実施例の動作を示す波形図である。
【図４】上記実施例における音声データ保存手段の動作例を順に示す概念図である。
【図５】上記実施例における音声データ保存手段の動作例を示す模式図である。
【図６】従来の有線方式会議用音声システムの例を示す概念図である。
【図７】会議用音声システムにおける音声の遅延を示す波形図である。
【図８】従来のコードレス式会議用音声システムの例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２８】
３１    制御手段としてのＣＰＵ
３２    音声データ保存手段
３３    アナログ・デジタル変換器
３４    デジタル・アナログ変換器
３５    音声レベル検出手段
【国際調査報告】
2007013180.tif 000010
2007013180.tif 000011
2007013180.tif 000012
2007013180.tif 000013