(57)【要約】【課題】コストを抑えながら、高周波数帯域ならびに低周波数帯域の指向制御を向上したラインアレイユニットを提供する。【解決手段】内側１０個のマイクユニット３５３は、等距離ｄに配置されている。一方でこの区間よりも外側のマイクユニット３５３は、ユニット数に基づいてユニット間距離を整数倍（ｄ×整数）に広げて配列されている。つまり、内側１０個は距離ｄで配列し、それよりも外側は、ユニット間距離を距離２ｄ、距離３ｄ、距離４ｄと広げて配列する。これにより、コストを抑えた少ないマイク個数でありながらアレイ幅Ｌを大きくして低周波数帯域の指向制御特性を確保することができるとともに、配列内側の密配列区間では多数のマイクユニットが距離ｄで等間隔に配列されるため、別の収音ビームを発生させずに高周波数帯域の指向制御特性を確保することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクユニットを直線上に配列した収音装置であって、
前記マイクユニットを、配列の最も内側である配列原点から所定数等間隔に配列した密配列区間、
前記密配列区間よりも外側で、配列ユニット数に基づいて各ユニット間距離が広がるように配列した疎配列区間、
で配列したことを特徴とする収音装置。
【請求項２】
前記疎配列区間は、前記密配列区間におけるユニット間距離の整数倍にユニット間距離が広がるようにマイクユニットを配列したことを特徴とする請求項１に記載の収音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、指向制御可能な収音装置に関し、特に指向制御可能な周波数帯域を向上した収音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信会議等においては、発話者の音声を的確にマイクで収音することが要求される。そのため、指向性マイクを用い、発話者の方向の音声を効率よく収音することが行われている。
【０００３】
また、複数のマイクユニットからなる（ライン）マイクアレイを用いて、それぞれのマイクユニットの出力に遅延時間を設定し、指向性を制御する収音装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
図１１に、ラインマイクアレイの構造を示す。このラインマイクアレイは、細長い筐体に複数のマイクユニット５００（５００−１〜５００−ｎ）をライン上に配列して構成される。各マイクユニット５００は、間隔ｄで等距離に配置されており、マイクアレイの幅はＬとなる。
【０００５】
複数のマイクユニット５００の前方から垂直に到来する平面音波（同位相の音波）を、それぞれのマイクユニット５００で収音し、それぞれのマイクユニット５００が出力する音声信号を合成すると、同位相であるために強め合う。一方で、前面以外（例えばラインマイクアレイの側面方向）から到来する音波は、それぞれのマイクユニット５００で出力する音声信号の位相が異なるために、合成することで打ち消し合う。したがって、マイクアレイの感度はビーム状に絞り込まれて、前方にのみ主感度（収音ビーム）を形成する。
【０００６】
ここで、それぞれのマイクユニット５００から出力する音声信号を一端から他端に向けて順次遅延すると、最大レベルとなる収音方向がその遅延時間に応じて傾斜し、収音ビームを斜め方向に向けることができる。
【０００７】
このように、複数のマイクユニットが出力する音声信号の遅延量を制御することで、目的の方向から音声を収音する（指向特性を制御する）ことが可能である。
【０００８】
図１１に示したようなラインマイクアレイにおいては、アレイマイクの幅Ｌを大きく（例えばマイクユニットの数を多く）すると指向特性が鋭くなり、目的の方向に収音ビームを集中することができる。また、マイクアレイの幅Ｌを大きくすると、より低周波数帯域側まで指向制御が可能となる。
【０００９】
（マイクユニットの数を同数で）マイクアレイの幅Ｌを大きくするためには、マイクユニットの間隔ｄを大きくすればよい。しかし、マイクユニットの間隔ｄを大きくすると、空間的折り返し現象により、目的とする方向以外にも別の収音ビームが生じるという問題が発生するため、高周波数帯域の指向制御が困難となる。別の収音ビームを発生させずにマイクアレイの幅を大きくするためにはマイクユニットの数を増やさなければならないが、マイクユニットの数を多くするとコストがかかるという問題がある。
【００１０】
一方、スピーカの分野では、例えば特許文献２に示すように、各ユニットを等間隔ではなく、配列原点から順にスピーカ間距離を広げることが提案されている。
【特許文献１】特開平５−９１５８８号公報
【特許文献２】特許第３２７４４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２に記載されているスピーカシステムは、上記のような問題を解決するために、配列原点から対数的にスピーカユニット間距離を広げることが記載されている。つまり、原点付近のスピーカユニットは非常に密に配列されることとなる。しかしながら、原点付近のスピーカユニット間距離は、スピーカユニットの寸法により制限される。つまり、スピーカユニットを重ねて配列することはできず、物理的には各スピーカユニットを接触して配列することが限界である。また、厳密にはスピーカユニットの周囲にはユニットを保持するフレーム（バッフル）が必要となるので、ユニットを接触して配列することは不可能と言える。
【００１２】
したがって、特許文献２のような配列は、ユニット数を少なくしながらアレイの幅を広げることは可能であるが、配列原点付近ではユニットを十分に密にできず、原点から少し離れると（原点からユニットを数個程度配列すると）急激にユニット間距離が広がるという構成であった。そのため、別の音声（収音）ビームを発生させずに、高周波数帯域の指向制御を向上させるにはスピーカ（マイク）の品質と設置環境とを考慮して放音（収音）性能に妥協が必要であった。
【００１３】
この発明は、コストを抑えながら、高周波数帯域ならびに低周波数帯域の指向制御特性を向上した収音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】
【００１４】
この発明の収音装置は、複数のマイクユニットを直線上に配列した収音装置であって、前記マイクユニットを、配列の最も内側である配列原点から所定数等間隔に配列した密配列区間、前記密配列区間よりも外側で、配列原点からのユニット数に基づいて各ユニット間距離が広がるように配列した疎配列区間、で配列したことを特徴とする。
【００１５】
この発明では、マイクユニットを等間隔に配列するのではなく、位置によってユニット間の距離が異なるように配列する。つまり密となる配列区間と疎となる配列区間を設定する。密配列区間においては、等間隔で所定数（例えば１０個）のマイクユニットを配列する。ユニット間距離ｄは、収音装置を使用する環境に応じて適宜設定すればよい。疎配列区間においては、配列ユニット数に基づいてユニット間距離を広げる。つまり、配列原点付近は等間隔に例えば１０個配列し、１１個目より外側は、徐々にユニット間距離を広げながら配列することとなる。これにより密配列区間においてはユニット間距離ｄを小さくして高周波数帯域の指向制御特性を確保し、疎配列区間においてはアレイ幅Ｌを大きくして低周波数帯域の指向制御特性を確保することができる。
【００１６】
この発明は、さらに、前記疎配列区間は、前記密配列区間におけるユニット間距離の整数倍にユニット間距離が広がるようにマイクユニットを配列したことを特徴とする。
【００１７】
この発明では、密配列区間においてはユニット間距離ｄで等間隔に配列するが、疎配列区間は「ｄ×整数」でユニット間を広げながら配列する。つまり、配列原点付近は等間隔距離ｄで１０個配列し、１０個目と１１個目との距離は２ｄで配置、１１個目と１２個目との距離は３ｄで配置、という様に配列する。これにより、各ユニットを等間隔ｄで配列したアレイから複数のユニットを間引きして配列した様な構成となり、遅延時間の計算が簡略化するため処理速度の向上が期待できる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、配列原点付近の密配列区間においてはユニットを等間隔に配列し、原点から離れた疎配列区間においてはユニット間距離を広げることによって、コストを抑えながら、高周波数帯域ならびに低周波数帯域の指向制御を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態である音声信号送受信装置１について詳細に説明する。音声信号送受信装置１は、ネットワーク（ＬＡＮ、インターネット等）に接続され、ネットワークを介して相手方の音声信号送受信装置１との間で音声信号の送受信を行い、相手方の音声信号送受信装置１との間で音声会話を行うものである。また、複数のマイクユニットからなるマイクアレイを用いて、それぞれのマイクユニットの出力に遅延時間を設定し、指向性を制御するものである。
【００２０】
図１は、音声信号送受信装置１の外観を示す斜視図である。以下の説明において、音声信号送受信装置１の前方側をＹ、後方側を−Ｙ、右側をＸ、左側を−Ｘと記載する。図２（Ａ）は、図１で示す音声信号送受信装置１の平面図、同図（Ｂ）は、音声信号送受信装置１を−Ｙ側から見た背面図であり、同図（Ｃ）は、音声信号送受信装置１をＹ側から見た正面図である。図３（Ａ）は、音声信号送受信装置１をＸ側から見た右側面図であり、同図（Ｂ）は、音声信号送受信装置１を−Ｘ側から見た左側面図である。
【００２１】
音声信号送受信装置１は、長尺の略直方体形状の装置本体２が、その両側に外嵌する略ロ字状の脚部３によって設置面から所定の高さで支持される。装置本体２は、筐体として上面パネル２０、下面グリル２１、側面パネル２２（２２Ａ、２２Ｂ）を有し、この筐体内部にスピーカアレイ２３１（図４を用いて後述）を備えた長尺のスピーカ装置２３（図６を用いて後述）と、２列のマイクアレイ３３１（図５、および図６を用いて後述）を備える。
【００２２】
スピーカアレイ２３１は、スピーカ装置２３の下面に長手方向に一列に設けられ、マイクアレイ３３１はスピーカ装置２３の長手方向の両側面に一列ずつ設けられている。なお、スピーカ装置２３、スピーカアレイ２３１及びマイクアレイ３３１の構成については詳しくは後述する。
【００２３】
上面パネル２０及び側面パネル２２は、スピーカアレイ２３１及びマイクアレイ３３１を含む内部構造のカバーとしての樹脂パネルであり、上面パネル２０は断面Ｕ字状の長尺の部材であり、側面パネル２２は平板状の部材である。また、下面グリル２１は、スピーカアレイ２３１及びマイクアレイ３３１の放音、収音を妨げないように、断面略Ｕ字状のパンチメッシュの鋼板である。
【００２４】
上面パネル２０の上面のＸ側端部には操作部４が埋め込まれているとともに、略中央にはＬＥＤ点灯部５が埋め込まれている。操作部４は、図２（Ａ）で示すように、−Ｘ側に設定状態等を表示するためのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４１、Ｘ側にテンキー等の通信のための操作ボタン群４２が位置するように並列に備える。
【００２５】
更に、操作部４は、ＬＣＤ４１及び操作ボタン群４２のＹ側に操作ボタン群４３及び操作ボタン群４４を並列的に備える。操作ボタン群４３は操作ボタン群４４より−Ｘ側に配置され、ボリュームのアップ、ダウンやミュートを指示するためのものである。操作ボタン群４４は、本音声信号送受信装置１の設定を変更するためのものである。この設定には、たとえば後述する第１の点灯モード、第２の点灯モードのうちいずれか１の選択設定などがある。
【００２６】
なお、ＬＣＤ４１、操作ボタン群４２〜４４は、いずれもＹ側を下にして配設されており、Ｙ側から操作及び操作確認を行うことができるようになっている。
【００２７】
ＬＥＤ点灯部５は、−Ｙ側及びＹ側に複数（本実施形態では各５個）の線状のＬＥＤ５１を備える。複数のＬＥＤ５１はＸ−Ｘ方向に延びる同じ放物線上に位置するように配置されている。各ＬＥＤ５１の点灯は上面パネル２０の内側に取り付けられた図略の点灯制御部によって独立して制御される。具体的には、操作ボタン群４４によって、第１の点灯モードが設定されている場合には、各ＬＥＤ５１のうち後述のスピーカアレイ２３１からの音声ビームの指向方向が点灯するように制御される。これによって、ユーザは音声ビームの指向方向を確認することが可能になっている。
【００２８】
また、第２の点灯モードが設定されている場合には、後述するマイクアレイ３３１の収音ビームの指向方向が点灯するように制御される。なお、Ｙ側のマイクアレイ３３１についてはＹ側のＬＥＤ５１群が点灯し、−Ｙ側のマイクアレイ３３１については−Ｙ側のＬＥＤ５１が点灯する。これによって、音声が入力されているかどうかを確認することが可能であるとともに、ユーザは収音ビームの指向方向を確認することが可能になっている。
【００２９】
本実施形態では、音声信号送受信装置１は、複数の領域に収音ビームを制御し、それぞれの領域における収音レベルに基づき話者の位置を検出する機能を備えるため、第２の点灯モードではユーザは話者の位置が誤検出されていないかを確認することが可能となる。
【００３０】
また、入出力された音声の音量によって発光態様が変わるように制御される。これによって、ユーザは音声の入出力が十分な音量でなされているかを確認することが可能となる。
【００３１】
Ｘ側の側面パネル２２（２２Ａ）には、外部機器とのコネクタ群６が埋め込まれている（図３（Ａ）を参照）。コネクタ群６は、ＬＡＮやインターネット等のネットワークに接続するためのネットワーク端子６１、オーディオ機器に接続するためのオーディオ入力端子６２Ａ及びオーディオ出力端子６２Ｂ、電源に接続するための電源端子６３からなる。
【００３２】
ネットワーク端子６１にネットワークケーブルのプラグ（図略）を挿入することで、音声信号送受信装置１をネットワークに接続することが可能となる。これによって、本音声信号送受信装置１をネットワークに接続し、相手方の音声信号送受信装置１と通信可能に接続することができる。このため、相手方の音声信号送受信装置１との間で通話や音声会議を行うことができ、これによって、本音声信号送受信装置１をＩＰ電話機や音声会議装置として用いることができるようになっている。
【００３３】
上述したように、コネクタ群６を１側面に向かって配設したことで、コネクタ群６を音声信号送受信装置１の上面に配設する構成に比較して、音声信号送受信装置１のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００３４】
図４は、音声信号送受信装置１の下面グリル２１を外した状態の底面図である。図５（Ａ）は、上面パネル２０および下面グリル２１を外した状態の音声信号送受信装置１を−Ｙ側から見た背面図であり、同図（Ｂ）は、上面パネル２０および下面グリル２１を外した状態の音声信号送受信装置１をＹ側から見た正面図である。図６は、図４の音声信号送受信装置１の斜視図である。図７は、図４の音声信号送受信装置１のＡ−Ａ断面図である。
【００３５】
スピーカアレイ２３１、マイクアレイ３３１はともにスピーカアレイ２３１のバッフルを兼ねたフレーム２５に取り付けられている。フレーム２５は、長方形の金属製板材の四隅が上に折り曲げられた箱状の部材である。スピーカアレイ２３１はフレーム２５の底面内側に下向きに取り付けられ、マイクアレイ３３１はフレーム２５の側面に埋め込まれている。
【００３６】
また、フレーム２５の上側には、スピーカアレイ２３１の側面を覆うように長尺な筒状の枠体２３２の下端が配置されており、枠体２３２の上端にはスピーカアレイ２３１の背面を覆うようにフレーム２５の底面と略同寸法の天板２３３が配置されている。
【００３７】
フレーム２５の側面（長手方向の折り曲げ部）には上方に延びるように金属製の板状部材である支持板２６がビス２７Ａによって取り付けられており、支持板２６の上端は内側に屈曲されている。この屈曲部分と天板２３３の短手方向の端部とがビス２７Ｂによって取り付けられており、これによって。枠体２３３を天板２３３とフレーム２５の底面によって挟持させている。
【００３８】
上述したようにスピーカアレイ２３１の筐体２３Ａは、フレーム２５、天板２３３、および筒状の枠体２３２に囲まれた部分で形成される。筐体２３Ａの上面（天板２３３の上面）には、スピーカアレイ２３１およびマイクアレイ３３１の指向性制御等を行う制御部（図略）を搭載した基板（図略）が取り付けられる。スピーカ装置２３は、制御部、筐体２３Ａ、およびスピーカアレイ２３１で構成される。
【００３９】
スピーカアレイ２３１は、複数（例えば１６個）のスピーカユニット２５４がライン状に等間隔に配列されてなり、フレーム２５の底面には各スピーカユニット２５４の位置にスピーカユニット２５４の内径と同寸法の孔２５１が形成され、この孔２５１に合わせてスピーカユニット２５４の放音側の部分が重ねられている。このように、孔２５１にスピーカユニット２５４を重ねた状態でフレーム２５の底面とスピーカアレイ２３１がビス２５２によって取り付けられている。これによって、放音面が該底面からのぞくように取り付けられ、該底面から各スピーカユニット２５４の音声を出力することができるようになっている。
【００４０】
スピーカアレイ２３１を音声信号送受信装置１の底部に配置したことで、ユーザにとって操作性の良いスペース（上面）に操作部４やＬＥＤ点灯部５を配置しながらも、操作部４やＬＥＤ点灯部５の配置スペースとスピーカアレイ２３１の配置スペースを幅方向（Ｙ−Ｙ方向及びＸ−Ｘ方向）で共用することができ、音声信号送受信装置１のコンパクト化を図ることが可能となる。また、スピーカアレイ２３１からの音声ビームは音声信号送受信装置１の下方に出力されるが、音声信号送受信装置１は脚部３によって設置面（例えば机の天板）から所定の高さで支持されているため、この設置面に反射されて斜め上方に伝搬する。これによって、音声信号送受信装置１の上面にスピーカアレイ２３１を配置するのと同様の効率の良さで音声ビームをユーザに提供することが可能となる。
【００４１】
また、脚部３は内空構造になっているため、スピーカアレイ２３１による放音や接地面での反射音を妨げることなくユーザに音声を提供することが可能となっている。
【００４２】
制御部（図略）はネットワーク端子６１を介して入力した相手方の音声信号送受信装置１からの音声信号に遅延時間を付与して、Ｄ／Ａ変換し、レベルの増幅を行って、スピーカアレイ２３１に入力することで音声ビームの指向性制御を行うものである。制御部は、各スピーカユニット２５４に入力する音声信号の遅延量をコントロールすることで音声ビームの指向性制御を行う。
【００４３】
マイクアレイ３３１は、フレーム２５の両側面（長手方向の折り曲げ部）に亘って、ライン状に配列された複数（例えば１６個）のマイクユニット３５３から成る。マイクアレイ３３１は、マイクユニット３５３の位置に切り欠き２６１が形成された支持板２６によってフレーム２５の反対側から支持されており、切り欠き２６１にマイクユニット３５３が嵌め込まれた状態でフレーム２５と支持板２６とがビス止めされている。
【００４４】
各マイクユニット３５３は配列の最も内側（本実施形態では中心位置）である配列原点から左右（Ｘ側と−Ｘ側両方向に）対称に、内側の所定数（例えば１０個）は等間隔に密に配列されており、それよりも外側はユニット間距離が広がるように配列されている。図５（Ａ）、および図５（Ｂ）に示すように、内側１０個のマイクユニット３５３Ａは、等距離に配置されている。この１０個のマイクユニット３５３Ａが配置される区間（この区間を密配列区間と言う）においては、各ユニット間は距離ｄで配列されている。一方でこの区間よりも外側のマイクユニット３５３Ｂ〜Ｄは、ユニット数に基づいてユニット間距離を整数倍（ｄ×整数）に広げて配列されている（この区間を疎配列区間と言う）。つまり、内側１０個は距離ｄで配列し、それよりも外側は、ユニット間距離を距離２ｄ、距離３ｄ、距離４ｄと広げて配列する。
【００４５】
同図（Ａ）、および同図（Ｂ）においては、一列に１６個のマイクユニット３５３が配置されており、密配列区間の内側１０個のマイクユニット３５３Ａは距離ｄで配列され、その外側２個のマイクユニット３５３Ｂはマイクユニット３５３Ａと距離２ｄで配列、さらにその外側２個のマイクユニット３５３Ｃはマイクユニット３５３Ｂと距離３ｄで配列、さらにその外側２個のマイクユニット３５３Ｄはマイクユニット３５３Ｃと距離４ｄで配列されている。つまり、疎配列区間においては、本来等間隔に設置すべきマイクユニット３５３の一部を省いて（距離２ｄでは間１個を省き、距離３ｄでは間２個を省き、距離４ｄでは間３個を省き）配列した構成となる。これにより、距離ｄで等間隔に配列したマイクアレイのマイクユニット必要個数２８個よりも格段に少ないマイクユニット個数（１６個）でありながら同様のアレイ幅を確保できることとなる。
【００４６】
マイクアレイ３３１は、上述した筐体２３Ａ上の制御部（図略）に接続されており、各マイクユニット３５３で収音した各信号は制御部に出力される。この出力された各信号はＡ／Ｄ変換後に遅延時間を付与され、合成されることによって指向性制御が行われる。合成された信号は、ネットワーク端子６１（図１を参照）を介して相手方の音声信号送受信装置１に送信される。
【００４７】
ここで、マイクアレイの原理について説明する。図８は、マイクアレイの原理を説明するための図である。同図（Ａ）には、全てのマイクユニット３５３に前方から同位相で音波が到来した場合を示している。全てのマイクユニット３５３に同位相で音波が到来すると、個別のマイクユニット３５３から出力されたオーディオ信号は、合成によって強められる。一方で、これ以外の方向から音波が到来すると、各マイクユニット３５３から出力されるオーディオ信号はそれぞれ位相が異なるために合成されることによって弱められる。したがって、マイクアレイの感度はビーム状に絞り込まれて前方にのみ主感度（収音ビーム）を形成する。
【００４８】
同図（Ｂ）は、収音ビームを斜めにする場合を示している。同図（Ｂ）では、収音ビームを、正面から右方向のθの角度に形成している。この場合、収音ビームの方向の端部（右端）から音波が到来し、収音ビーム方向と反対の端部（左端）に最後に音波が到来するので、左側のマイクユニット３５３から時間τが経過する毎に順次右隣のマイクユニット３５３から音声信号を出力するようにする。このように、一列に並んでいるマイクユニット３５３から出力するオーディオ信号を一端から他端に向けて順次遅延することにより、収音ビームは、図示のようにその遅延時間に応じて傾斜する。
【００４９】
この傾斜角度θは、音速をｖとすると、ｓｉｎθ＝ｖτ／ｄの関係になる。したがって、τを制御することによって収音ビームの角度θを制御できることになる。
【００５０】
図９は、収音ビーム制御角度の例を示した図である。同図（Ａ）に示すグラフの横軸はθ、縦軸はアレイマイクのゲイン（Ｇとする）を表す。同図（Ａ）において、θ＝０を目的の収音ビーム方向とし、ゲインＧは、θ＝０で最大となる。θ＝０から離れるにつれて、各マイクユニットから出力された音声信号が打ち消されてゲインＧは低下し、θ＝±θ１で零となる。目的の収音ビーム方向θ＝０を挟んでゲインＧが零になるまでの幅をビーム幅とする。このゲインＧが零となるθ１、つまり収音ビームの幅は、周波数をｆとすると、以下のような数式で決定される（ただし、ｎはスピーカユニット数とする）。
θ１＝ｓｉｎ−１（ｖ／ｆｄｎ）・・・数式１
ここで、例えば各マイクユニットが間隔ｄで等距離に配置されているとすると、マイクアレイの幅Ｌは、Ｌ＝ｄ（ｎ−１）で表され、ビーム幅θ１は、数式１により、マイクユニットの間隔ｄ、アレイマイクの幅Ｌ、および周波数ｆによって決定される。
【００５１】
同図（Ｂ）は、同図（Ａ）の条件において、マイクユニット間の距離ｄを４倍（つまりアレイマイクの幅Ｌを４倍）とした場合の角度θとゲインＧの関係を示した図である。同図（Ｂ）に示すグラフにおいても横軸はθ、縦軸はゲインを表す。同図（Ｂ）においてビーム幅は、同図（Ａ）に示したビーム幅よりも小さく、目的の方向に鋭い指向特性を有している。また、数式１の関係から、周波数ｆを４倍としても同図（Ｂ）に示すようなビーム幅が得られる。
【００５２】
同図（Ｃ）は、同図（Ａ）の条件において、周波数ｆを１／４とした場合の角度θとゲインＧの関係を示した図である。同図（Ｃ）に示すグラフにおいても横軸はθ、縦軸はゲインを表す。同図（Ｃ）においては、ゲインＧが零となるθ１が存在しない、つまり収音ビームを形成しない。このような低い周波数において収音ビームを形成するためにはマイクアレイの幅Ｌを大きくする必要がある。
【００５３】
同図（Ｄ）は、同図（Ａ）の条件において、周波数ｆを８倍とした場合の角度θとゲインＧの関係を示した図である。同図（Ｄ）に示すグラフにおいても横軸はθ、縦軸はゲインを表す。同図（Ｄ）においては、θ＝０以外の方向にも収音ビームが生じている。これはいわゆる空間の折り返し現象と呼ばれるものであり、ｄ≧ｖ／２ｆとなる周波数において同図（Ｄ）に示すような現象が発生する。このような高い周波数において別の方向に収音ビームを発生させないためにはマイクユニットの間隔ｄを小さくする必要がある。
【００５４】
このように、マイクアレイは、指向制御可能となる周波数帯域が制限されており、この周波数帯域よりも低い周波数では図９（Ｃ）のように指向特性が無くなり、高い周波数では図９（Ｄ）のように、目的の方向以外にも収音ビームが生じてしまう。
【００５５】
ここで、図５に示したような本実施形態のマイクユニット配列構成によれば、配列内側の密配列区間では多数（１０個）のマイクユニットが距離ｄで等間隔に配列されるため、別の収音ビームを発生させずに高周波数帯域の指向制御特性を確保することができる。一方で配列外側の疎配列区間ではコストを抑えた少ないマイク個数でありながらアレイ幅Ｌを大きくして低周波数帯域の指向制御特性を確保することができる。
【００５６】
したがって、高周波数帯域の指向制御には大きなアレイ幅は必要としないが、空間的折り返し現象を発生させないためにユニット間距離ｄを小さくすることが求められ、一方で低周波数帯域の指向制御にはユニット間距離ｄを小さくする必要はないが大きなアレイ幅が求められる、といったトレードオフの関係を解決することとなる。また、疎配列区間においては、不均等（不規則）な配列ではなく、本来設置すべき位置のマイクユニットを省くといった配列構成（整数倍にユニット間距離が広がる構成）であるから、図１０に示すように、疎配列区間におけるマイクユニットの遅延時間の制御が容易（等間隔配置の場合の遅延時間×整数倍）であり、複雑な計算を必要としないため、高速な信号処理が期待できる。
【００５７】
なお、本実施形態においては、マイクアレイ３３１が複数列配設される構成であるが、本発明はこの構成に限定されず、マイクアレイ３３１Ａ、３３１Ｂのうちいずれか一方が配設されればよい。
【００５８】
また、スピーカアレイ、およびマイクアレイの配設面は本実施形態の構成に限るものではなく、例えばスピーカアレイ、マイクアレイの両方を上面に設けてもよいし、正面に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】音声信号送受信装置の外観を示す斜視図
【図２】音声信号送受信装置の平面図、背面図、および正面図
【図３】音声信号送受信装置の側面図
【図４】音声信号送受信装置のグリルを外した状態の底面図
【図５】音声信号送受信装置のラインマイクアレイを示す図
【図６】音声信号送受信装置の斜視図
【図７】図４の音声信号送受信装置のＡ−Ａ断面図
【図８】アレイマイクの原理を説明するための図
【図９】音声ビーム制御角度の例を示した図
【図１０】本実施形態におけるマイクアレイの収音態様を説明する図
【図１１】従来のラインアレイマイクを示す図
【符号の説明】
【００６０】
１−音声信号送受信装置
２−装置本体
３−脚部
４−操作部
２３１−スピーカアレイ
２５４−スピーカユニット
３３１−マイクアレイ
３５３−マイクユニット
【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】
2007129485.tif 000007
【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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