(57)【要約】【課題】コンパクトな構成でありながら、スピーカからマイクに回り込む音声を抑え、Ｓ／Ｎ比を向上した放収音装置を提供する。【解決手段】円周上に配列され、かつ該円の中心Ｏ１、Ｏ２に正面が向くように配列された複数の単一指向性のマイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′からなるマイクロホン群２（２−１、２−２）を、異なった高さでかつ各円の中心が一本の軸上に重なるように複数段（２段）備えるとともに、前記軸方向（Ｚ方向乃至は−Ｚ方向）に設けられ、該軸方向に正面が向くように配設されたスピーカ３を備えたことを特徴とする放収音装置１００である。これによって、スピーカ３からマイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′への回り込み音声の伝搬距離を効果的に稼ぐことができる。また、マイクロホン群２が異なった高さで複数段配設されているため、音声信号処理によって高さ方向の指向性を鋭くすることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周上に配列され、かつ該円の中心に正面が向くように配列された複数の単一指向性マイクロホンからなるマイクロホン群を、異なった高さでかつ各円の中心が一本の軸上に重なるように複数段備えるとともに、
前記軸方向に設けられ、該軸方向に正面が向くように配設されたスピーカを備えた、
ことを特徴とする放収音装置。
【請求項２】
円周上に配列され、かつ該円の中心に正面が向くように配列された複数の単一指向性マイクロホンからなるマイクロホン群を、異なった高さでかつ各円の中心が一本の軸上に重なるように複数段備えるとともに、
前記円の外側に設けられるとともに該外側の方向に正面が向くように配設されたスピーカを備えた、
ことを特徴とする放収音装置。
【請求項３】
各マイクロホン群間で高さ方向に近接する単一指向性マイクロホン同士の各収音信号を加算して後段に出力する信号処理手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放収音装置。
【請求項４】
各マイクロホン群間で高さ方向に近接する単一指向性マイクロホン同士の各収音信号に対して、特定位置からの音声成分の位相を合致させるような遅延制御を行った上で加算合成する処理を施し、該処理後の信号を後段に出力する信号処理手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放収音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スピーカとマイクロホンとを一体に備えた放収音装置に関し、特に、コンパクトな構成でありながらスピーカからマイクロホンに回り込む音声を抑えた放収音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠隔地において音声会議（通信会議）を行うための音声通信システムとして、スピーカとマイクロホンとを一体に備えた音声会議装置が普及している。音声会議装置は、マイクロホンで収音した収音信号を接続先に送信し、接続先から受信した音声信号をスピーカから放音する。複数人同士で会議を行う場合、この様な音声会議装置は会議参加者の中心（会議机の中心等）に設置されることが多い。したがって、この様な音声会議装置は小型化されることが望まれ、例えば特許文献１に示すようにスピーカ用のボックスを省略して小型化した音声会議装置が提案されている。
【０００３】
また、音声会議装置は、同一空間内にスピーカとマイクロホンを備えた構成のため、接続先から受信した音声信号をスピーカから放音すると、この音声がマイクにエコーとして収音され、このエコーを含む収音信号が接続先に送信されてしまう。そこで、特許文献２に示すように、エコーキャンセラ機能を備えた音声会議装置において、筒状の弾性体の先端にマイクを収容し、スピーカとマイクロホンとの音響結合を抑えた音声会議装置が提案されている。
【特許文献１】特開平８−２０４８０３号公報
【特許文献２】特開平８−２９８６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、コンパクトな構成であるが、スピーカとマイクロホンとが近接し、スピーカからマイクロホンへの回り込み音量が大きくなってしまう。一方で、特許文献２の構成では、エコーキャンセラ機能によって回り込み音声を抑制し、さらに、弾性体により筐体内部の音響結合を抑えるものであるが、特許文献１と同様に、コンパクトな構成であるためにスピーカとマイクロホンは近接している。このため、スピーカから放音された音声がマイクロホンに回り込みやすいという問題は依然として有しており、エコーキャンセラ機能に大きな処理負担がかかってしまう。
【０００５】
この発明は、コンパクトな構成でありながら、スピーカからマイクロホンに回り込む音声を抑え、Ｓ／Ｎ比を向上した放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】
【０００６】
（１）本発明は、円周上に配列され、かつ該円の中心に正面が向くように配列された複数の単一指向性マイクロホンからなるマイクロホン群を、異なった高さでかつ各円の中心が一本の軸上に重なるように複数段備えるとともに、前記軸方向に設けられ、該軸方向に正面が向くように配設されたスピーカを備えた、ことを特徴とする放収音装置である。
【０００７】
上記本発明の構成によれば、該スピーカの正面方向が下になるように放収音装置が構成される場合には、スピーカからの音声は床面や机等に反射されて斜め上方に伝播され、放収音装置の周囲にいるユーザに伝播する。また、該スピーカの正面方向が上になるように放収音装置が構成される場合には、スピーカからの音声は天井等に反射されて下方に伝播され、放収音装置の周囲にいるユーザに伝播する。
【０００８】
ここで、マイクロホン群は、複数の単一指向性マイクロホンが円周上に配列されるとともに、円の中心に正面が向くように配列されている。また、スピーカはマイクロホン群の高さ方向に設けられ、かつ該方向に正面が向くように配設されている。このため、上記天井や床板等で反射した音声がマイクロホン群側に回り込んでも、当該音声が回り込んだ側面位置に対して最も近い位置に配置された単一指向性マイクロホンではなく、前記音声が回り込んだ側面位置と逆の最も遠い位置に配置された単一指向性マイクロホンで主に収音される。これにより、回り込み音声の伝搬経路（エコーパス）が長くなり、単一指向性マイクロホンで収音されるまでに、回り込み音声の大幅な減衰が得られる。
【０００９】
これによって、スピーカと単一指向性マイクロホンとを近接して配設しても、スピーカから単一指向性マイクロホンに回り込む音声を抑えることが可能になる。これによって、コンパクトな構成を実現しながらも、スピーカから単一指向性マイクロホンに回り込む音声を抑えることが可能になる。
【００１０】
更に、本発明では、マイクロホン群が異なった高さでかつ円の中心が一本の軸上に重なるように複数段配設されている。このため、信号処理次第で高さ方向のマイクロホンの指向性を鋭くすることが可能になる。例えば、各段のマイクロホン群間で高さ方向に近接する単一指向性マイクロホン同士の各収音信号を加算することで、高さ方向の指向性を鋭くすることが可能となる。このため、音声が回り込んだ側面位置に対して最も近い位置に配置された単一指向性マイクロホンへの、音声の回り込みを更に抑えることが可能になる。
【００１１】
他の信号処理の例として、各段のマイクロホン群間で高さ方向に近接する単一指向性マイクロホン同士の各収音信号に対して、特定位置からの音声成分の位相を合致させるような遅延制御を行った上で加算合成することで、特定位置からの音声に特化して収音することができるようになる。この特定位置をユーザの頭部の位置に設定することで、ユーザの音声に特化して収音を行うことが可能になる。これによっても、音声が回り込んだ側面位置に対して最も近い位置に配置された単一指向性マイクロホンへの音声の回り込みだけでなく、最も遠い位置に配置された単一指向性マイクロホンへの音声の回り込みを更に効果的に防止することが可能になる。
【００１２】
（２）本発明は、円周上に配列され、かつ該円の中心に正面が向くように配列された複数の単一指向性マイクロホンからなるマイクロホン群を、異なった高さでかつ各円の中心が一本の軸上に重なるように複数段備えるとともに、前記円の外側に設けられるとともに該外側の方向に正面が向くように配設されたスピーカを備えた、ことを特徴とする放収音装置である。
【００１３】
上記本発明の構成によれば、マイクロホン群は、複数の単一指向性マイクロホンが円周上に配列されるとともに、円の中心に正面が向くように配列されている。また、スピーカが円の外側に設けられるとともに該外側の方向に正面が向くように配設されている。このため、スピーカの最寄りの単一指向性マイクロホンの指向性はスピーカの指向方向と相反する方向になる。これによって、スピーカと単一指向性マイクロホンとを近接して配設しても、スピーカから該スピーカの最寄りの単一指向性マイクロホンに回り込む音声を抑えることが可能になる。これによって、コンパクトな構成を実現しながらも、スピーカから単一指向性マイクロホンに回り込む音声を抑えることが可能になる。
【００１４】
更に、マイクロホン群が異なった高さ、円の中心が一本の軸上に重なるように複数段配設されている。このため、信号処理次第で高さ方向のマイクロホンの指向性を鋭くすることが可能になる。例えば、各段のマイクロホン群間で高さ方向に近接する各収音信号を加算することで、高さ方向の指向性を鋭くすることが可能となる。これによっても、スピーカから該スピーカの最寄りの単一指向性マイクロホンへの回り込み音声を更に効果的に防止することが可能になる。
【００１５】
他の信号処理の例として、各段のマイクロホン群間で高さ方向に近接する各収音信号に対して、特定位置からの音声成分の位相を合致させるような遅延制御を行った上で加算合成することで、特定位置からの音声に特化して収音することができるようになる。これによって、スピーカから該スピーカの最寄りの単一指向性マイクロホンへの回り込みだけでなく、スピーカから最も遠い位置の単一指向性マイクロホンへの回り込みを防止することも可能になる。
【００１６】
（３）本発明は、上述した放収音装置において、各段のマイクロホン群間で高さ方向に近接する各収音信号を加算して後段に出力する信号処理手段を備えた、ことを特徴とする。この構成によれば、高さ方向の指向性を鋭くすることが可能となる。これによって、（１）の発明に適用した場合には、上述したように音声が回り込んだ側面位置に対して最も近い位置に配置された単一指向性マイクロホンへの、音声の回り込みを更に抑えることが可能になる。
【００１７】
（２）の発明に適用した場合には、上述したようにスピーカから該スピーカの最寄りの単一指向性マイクロホンへの回り込み音声を効果的に防止することが可能になる。
【００１８】
（４）本発明は、上述した放収音装置において、各段のマイクロホン群間で高さ方向に近接する各収音信号に対して、特定位置からの音声成分の位相を合致させるような遅延制御を行った上で加算合成する処理を施し、該処理後の信号を後段に出力する信号処理手段を備えた、ことを特徴とする。この構成によれば、特定位置からの音声に特化して収音することができるようになる。
【００１９】
これによって、（１）の発明に適用した場合には、上述したように音声が回り込んだ側面位置に対して最も近い位置に配置された単一指向性マイクロホンへの音声の回り込みだけでなく、最も遠い位置に配置された単一指向性マイクロホンへの音声の回り込みを防止することも可能になる。
【００２０】
また、（２）の発明に適用した場合には、上述したようにスピーカから該スピーカの最寄りの単一指向性マイクロホンへの回り込みだけでなく、スピーカから最も遠い位置の単一指向性マイクロホンへの回り込みを防止することも可能になる。
【００２１】
また、遅延時間を変えることで高さ方向で指向性を変えることができるため、ユーザの頭部の位置に応じて指向性を容易に変えることが可能になる。このため、ユーザの頭部の位置は個別に違うが、この違いに応じて指向性を容易に調節することが可能になる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、スピーカから単一指向性マイクロホンへの回り込み音声の伝搬距離を効果的に稼ぐことができる。これにより、コンパクトな構成でありながら、スピーカから単一指向性マイクロホンに回り込む音声を抑え、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。また、マイクロホン群が異なった高さで複数段配設されているため、音声信号処理によって高さ方向の指向性を鋭くすることが可能となる。これによって、更にスピーカからマイクロホン群への音声の回りこみを防止することが可能になる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、単一指向性マイクロホンの指向性はスピーカの指向方向と相反する方向になる。これにより、コンパクトな構成でありながら、スピーカから単一指向性マイクロホンに回り込む音声を抑え、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。また、マイクロホン群が異なった高さで複数段配設されているため、音声信号処理によって高さ方向の指向性を鋭くすることが可能となる。これによって、更にスピーカからマイクロホン群への音声の回りこみを防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る放収音装置について図を参照して説明する。
【００２５】
第１の実施形態に係る放収音装置は、相手方の放収音装置との間で音声信号の送受信を行う機能を備え、これによって、本機のユーザと相手方の放収音装置のユーザとの間で音声会議を行うための音声会議装置である。
【００２６】
図１は、第１の実施形態の放収音装置１００の主要部の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。図１（Ａ），（Ｂ）において、紙面に向かって右側を＋Ｘ方向とし、紙面に向かって左側を−Ｘ方向とする。また、図１（Ａ）において、紙面に向かって上側を＋Ｙ方向とし、紙面に向かって下側を−Ｙ方向とする。また、図１（Ｂ）において、紙面に向かって上側を＋Ｚ方向とし、紙面に向かって下側を−Ｚ方向とする。
【００２７】
本実施形態の放収音装置１００は、筐体１と、２段のマイクロホン群２（２−１、２−２）と、スピーカ３と、図４に示す信号処理機能部とを備える。
【００２８】
筐体１は略円柱状の外観形状であり、略同寸法且つ平面状で円形の第１面１０Ａおよび第２面１０Ｂを有し、これら第１面１０Ａと第２面１０Ｂとのエッジで接続し、これらを所定間隔で配置する円周面形状の側面１０Ｃを有する。第２面１０Ｂのエッジ部付近には、それぞれが略９０度の間隔で配置された４つの足部４が設置されている。
【００２９】
筐体１の第１面１０Ａには、平面形状が円形である凹部１１が、形成されており、第１平面１０Ａを平面視した円形の中心と凹部１１を平面視した円形の中心とは一致する。この中心点を、以下、「中心点Ｏ」と称す。
【００３０】
２段のマイクロホン群２は、下段マイクロホン群２−１とこの上段に配置された上段マイクロホン群２−２で構成される。下段マイクロホン群２−１は、マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、上段マイクロホン群２−２は、マイクロホン２Ａ′〜２Ｈ′からなる。
【００３１】
マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′は単一指向性マイクロホンであり、それぞれ中心点Ｏ（Ｏ１、Ｏ２）を基準点として、点対称の位置に配置されている。さらに、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′は、中心点Ｏから所定距離以上離れて（所定距離以上離れた円周上に）設置され、より好ましくは、第１平面１０Ａのエッジ部に近い位置に設置されている。
【００３２】
ここで、マイクロホン２Ａ〜２Ｈの中心点Ｏ１と、各マイクロホン２Ａ′〜２Ｈ′の中心点Ｏ２とが一本の軸上に重なるように、下段マイクロホン群２−１と上段マイクロホン群２−２が高さ方向に並べて設けられている。
【００３３】
具体的に、図１（Ａ）に示すように、マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′は、それぞれに中心点Ｏから同距離となる内周壁面１２に沿って、中心点Ｏを基準点として、マイクロホン２Ａ、２Ａ′は＋Ｘ方向に配置され、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′は−Ｘ方向に配置される。同様に、中心点Ｏを基準点として、マイクロホン２Ｂ、２Ｂ′は＋Ｘ方向、＋Ｙ方向の４５度方向に配置され、マイクロホン２Ｆ、２Ｆ′は−Ｘ方向、−Ｙ方向の４５度方向に配置される。また、中心点Ｏを基準点として、マイクロホン２Ｃ、２Ｃ′は＋Ｙ方向に配置され、マイクロホン２Ｇ、２Ｇ′は−Ｙ方向に配置される。さらに、中心点Ｏを基準点として、マイクロホン２Ｄ、２Ｄ′は−Ｘ方向、＋Ｙ方向の４５度方向に配置され、マイクロホン２Ｈ、２Ｈ′は＋Ｘ方向、−Ｙ方向の４５度方向に配置される。
【００３４】
各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′は、指向性の向きが中心点Ｏに向かう方向となるように設置されている。これにより、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′は、中心点Ｏ方向の収音感度が他方向の収音感度よりも高く設定される。
【００３５】
上述のように、下段マイクロホン群２−１と上段マイクロホン群２−２とでマイクロホン群２が２段で構成されている。このため、下段マイクロホン群２−１と上段マイクロホン群２−２の間で同じ角度に設けられているマイクロホン同士の収音音声を後述の信号処理機能部によって加算合成することで、高さ方向の指向性を鋭くすることが可能になる。
【００３６】
なお、本実施形態では、マイクロホン群２は２段であるが、これに限定されず２段以上の複数段配設されていればよい。
【００３７】
筐体１の第２面１０Ｂには、当該第２面１０Ｂと放音面とが略一致する関係にあり、且つ放音方向が第２面１０Ｂから筐体１の外部方向となるように、スピーカ３が配置されている。これによって、スピーカ３は、２段のマイクロホン群２の中心点Ｏ１、Ｏ２が重ねられた上記軸方向に配置されるとともに、この軸方向に正面が向くように配置されることになる。スピーカ３は、コーン型スピーカユニット、ホーン型スピーカユニット等からなる無指向性スピーカであり、スピーカ３の放音面の中心が第１平面１０Ａの中心点Ｏを通り第１面１０Ａに垂直な線上に位置するように配置されている。
【００３８】
また、後述する信号処理機能部は、図１に図示していないが、筐体１内のマイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′およびスピーカ３の配置位置以外の空きスペースに設置されている。そして、入出力コネクタ２６は、例えば筐体１の側面１０Ｃに設置されている。
【００３９】
このような放収音装置１００は、図２に示すように配置されて使用される。
【００４０】
図２は、本実施形態の放収音装置１００を２人のユーザ２０１，２０２が使用する場合を示した図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図２（Ａ），（Ｂ）においても、紙面に向かって右側を＋Ｘ方向とし、紙面に向かって左側を−Ｘ方向とする。また、図２（Ａ）において、紙面に向かって上側を＋Ｙ方向とし、紙面に向かって下側を−Ｙ方向とする。また、図２（Ｂ）において、紙面に向かって上側を＋Ｚ方向とし、紙面に向かって下側を−Ｚ方向とする。
【００４１】
放収音装置１００は、机２００の天面の略中央位置で天面上に配置される。この際、複数の足部４を机の天面に接触されることで、筐体１を天面から所定距離離れた状態で配置する。
【００４２】
また、図示していないが、この放収音装置１００は、前述の入出力コネクタ２６を介してＬＡＮに接続し、離れた位置、例えば、本装置が設置された部屋とは全く異なる別の場所、に配置された別の放収音装置に接続している。
【００４３】
この放収音装置１００の配置された机２００を挟んで対向する両側には、ユーザ２０１，２０２が対峙する。図２の例では、放収音装置１００に対して−Ｘ方向にユーザ２０１がおり、放収音装置１００に対して＋Ｘ方向にユーザ２０２がいる。
【００４４】
（１）ユーザ２０１，２０２からの発声音
これらユーザ２０１，２０２は、別の放収音装置の部屋にいる相手ユーザに話しかける場合、放収音装置１００に向かって発声する。
【００４５】
ユーザ２０１が発声すると、その発声音３０１は拡散、減衰しながら放収音装置１００のマイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′に到達する。ここで、前述のように、マイクロホン２Ａは、マイクロホン２Ａ、２Ａ′に対して筐体１の中心点Ｏ方向、すなわち、ユーザ２０１が存在する−Ｘ方向に高い収音感度を有する指向性が設定されている。このため、マイクロホン２Ａ、２Ａ′は、他のマイクロホン２Ｂ〜２Ｈ、２Ｂ′〜２Ｈ′と比較して、ユーザ２０１から最も遠い位置に存在するが、発声音３０１を高感度で収音することができる。一方で、マイクロホン２Ａ、２Ａ′と点対称の位置にあるマイクロホン２Ｅ、２Ｅ′は、他のマイクロホン２Ａ〜２Ｄ，２Ｆ〜２Ｈや、マイクロホン２Ａ′〜２Ｄ′，２Ｆ′〜２Ｈ′と比較して、ユーザ２０１から最も近い位置に存在する。しかしながら、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′は、＋Ｘ方向に高い収音感度を有し、−Ｘ方向には殆ど収音感度の無い指向性が設定されているので、発声音３０１を殆ど収音しない。
【００４６】
更に、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′は高さ方向で異なり、かつ同じ角度に配置されており、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′の収音信号は後述の信号処理機能部によって加算合成されるため、高さ方向（Ｚ−Ｚ方向）での指向性が鋭くなる。このことによっても、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′が発生音３０１を収音することが防止される。
【００４７】
また、ユーザ２０２が発声すると、その発声音３０２は拡散、減衰しながら放収音装置１００のマイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′に到達する。ここで、前述のように、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′は、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′に対して筐体１の中心点Ｏ方向、すなわち、ユーザ２０２が存在する＋Ｘ方向に高い収音感度を有する指向性が設定されている。このため、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′は、他のマイクロホン２Ａ〜２Ｄ，２Ｆ〜２Ｈやマイクロホン２Ａ′〜２Ｄ′，２Ｆ′〜２Ｈ′と比較して、ユーザ２０２から最も遠い位置に存在するが、発声音３０２を高感度で収音することができる。一方で、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′と点対称の位置にあるマイクロホン２Ａ、２Ａ′は、他のマイクロホン２Ｂ〜２Ｈやマイクロホン２Ｂ′〜２Ｈ′と比較して、ユーザ２０２から最も近い位置に存在する。しかしながら、マイクロホン２Ａは、−Ｘ方向に高い収音感度を有し、＋Ｘ方向には殆ど収音感度の無い指向性が設定されているので、発声音３０２を殆ど収音しない。
【００４８】
更に、マイクロホン２Ａ、２Ａ′は高さ方向で異なり、かつ同じ角度に配置されており、マイクロホン２Ａ、２Ａ′の収音信号は後述の信号処理機能部によって加算合成されるため、高さ方向（Ｚ−Ｚ方向）での指向性が鋭くなる。このことによっても、マイクロホン２Ａ、２Ａ′が発生音３０２を収音することが防止される。
【００４９】
このように、ユーザの発声音は、ユーザがいる側面から中心点Ｏを通って延びる反対側の位置に配置されたマイクロホンで、主に収音される。
【００５０】
ところで、前述の特許文献２の発明は、上面にスピーカが配置され、側面にマイクロホンが配置される放収音装置であるが、後述する図３（Ｂ），（Ｄ）に示すように、スピーカ９３を下面に配置することも考えられる。この場合、筐体９１の側面に配置されたマイクロホン９２Ａは、筐体９１側面の外側方向に指向性が向くように設定されており、このマイクロホン９２Ａに最も近いユーザ２０１の発生音を収音する。なお、以下の説明では、図３（Ｂ），（Ｄ）に示す構成の放収音装置を、本実施形態の比較対象としての従来の放収音装置の代表例とする。
【００５１】
図３（Ａ）は、本実施形態の放収音装置１００における、主な収音を行うマイクロホンに対する発声音の伝達距離Ｌｖ１を表す概念図であり、図３（Ｂ）は、筐体側面にマイクロホンを配置した放収音装置における、主な収音を行うマイクロホンに対する発声音の伝達距離Ｌｖ０を表す概念図である。なお、これらの図３（Ａ），（Ｂ）は、ユーザ２０１の発生音を、それぞれマイクロホン２Ａ、２Ａ′やマイクロホン９２Ａで収音する場合を示す。
【００５２】
図３（Ａ）に示す本実施形態の放収音装置における発声音の伝達距離Ｌｖ１は、図３（Ｂ）に示す従来の放収音装置における発生音の伝達距離Ｌｖ０と比較して長くなる。しかしながら、ユーザ２０１から放収音装置までの距離（ユーザ２０１からマイクロホン９２Ａまでの距離に相当）と比較して、ユーザ２０１側の側面からマイクロホン２Ａ、２Ａ′までの距離の差は極めて短く、これによる発声音の減衰量の増加は殆ど考慮する必要がない程度である。したがって、本実施形態の放収音装置は、従来と略同等の感度すなわち音圧レベルで発声音を収音することができる。
【００５３】
（２）別部屋の相手からの音声
これらユーザ２０１，２０２は、別の放収音装置の部屋にいる相手ユーザから音声を聞く場合、放収音装置１００のスピーカ３からの出力音声を聞くこととなる。
【００５４】
スピーカ３は、筐体１の第２面１０Ｂ（下面）、すなわち机２００の天面に対向する面に配置され、相手ユーザからの音声を放音する。放音された音声３００は、机２００の天面で反射して、水平方向へ放射状に拡散しながら伝搬され、第２面１０Ｂの領域から外部では、上方向をも含んで拡散しながら、ユーザ２０１，２０２を含む空間へ均一に伝搬される。この際、音声３００の一部は、筐体１の側面１０Ｃを介して、筐体１の第１面１０Ａ側に伝搬される。この音声を、以下に、回り込み音声と称する。
【００５５】
ここで、前述の発声音の場合と同様に、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′は、中心点Ｏを通り延びる方向の端部、すなわち最も遠い位置の側面１０Ｃ側から伝搬される回り込み音声を収音し、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′にそれぞれ最も近い位置の側面１０Ｃから伝搬される回り込み音声を殆ど収音しない。すなわち、最も伝搬経路の長い回り込み音声を収音する。
【００５６】
更に、下段マイクロホン群２−１と上段マイクロホン群２−２では、マイクロホン２Ａ、２Ａ′同士、マイクロホン２Ｂ、２Ｂ′同士、マイクロホン２Ｃ、２Ｃ′同士、マイクロホン２Ｄ、２Ｄ′同士、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′同士、マイクロホン２Ｆ、２Ｆ′同士、マイクロホン２Ｇ、２Ｇ′同士、マイクロホン２Ｈ、２Ｈ′同士、は高さ方向で異なり、かつ同じ角度に配置されている。そして、マイクロホン２Ａ、２Ａ′同士、マイクロホン２Ｂ、２Ｂ′同士、マイクロホン２Ｃ、２Ｃ′同士、マイクロホン２Ｄ、２Ｄ′同士、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′同士、マイクロホン２Ｆ、２Ｆ′同士、マイクロホン２Ｇ、２Ｇ′同士、マイクロホン２Ｈ、２Ｈ′同士の収音信号は後述の信号処理機能部によって加算合成される。これにより、高さ方向（Ｚ−Ｚ方向）の指向性が鋭くなる。
【００５７】
このことによっても、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′にそれぞれ最も近い位置の側面１０Ｃから伝搬される回り込み音声を収音することを効果的に防止することができる。
【００５８】
図３（Ｃ）は、本実施形態の放収音装置１００における、マイクロホンに対する回り込み音声の伝達距離Ｌｓ１を表す概念図であり、図３（Ｄ）は、図３（Ｂ）と同じ構成である従来の放収音装置における、マイクロホンに対する回り込み音声の伝達距離Ｌｓ０を表す概念図である。
【００５９】
図３（Ｃ）に示す本実施形態の回り込み音声の伝達距離Ｌｓ１は、図３（Ｄ）に示す従来の回り込み音声の伝達距離Ｌｓ０と比較して長くなる。なぜならば、従来の伝達距離Ｌｓ０は、スピーカ９３から、筐体９１の外側を指向性の向きとするマイクロホン９２Ａが設置された側面１０Ｃまでの長さに略一致する。一方で、本実施形態の伝達距離Ｌｓ１は、略スピーカ３から側面１０Ｃまでの長さと、側面１０Ｃの高さと、この側面１０Ｃ位置から、この位置に最も遠く配置されたマイクロホン２Ａ、２Ａ′までの長さとの合算距離に一致する。これにより、本実施形態の回り込み音声の伝達距離Ｌｓ１は、従来の伝達距離Ｌｓ０と比較して２倍以上の長さになる。この結果、本実施形態の放収音装置は、従来の放収音装置と比較して、収音される回り込み音声を大幅に減衰することができる。
【００６０】
さらに、従来では、第２面１０Ｂから側面１０Ｃへ９０度伝搬方向が変化するだけであるが、本実施形態の構成では、さらに側面１０Ｃから第１面１０Ａへ９０度伝搬方向が変化する。すなわち、本実施形態では、従来よりも伝搬方向の９０度変化が１回多い。ここで、このような回り込み音声の伝搬方向変化は、伝搬方向の先に反射壁等が存在し、この壁面による反射により強制的に変化するものではなく、自然に回り込むものであるので、変化数に応じて大幅な減衰が得られる。したがって、本実施形態の放収音装置は、従来の放収音装置と比較して、非常に大幅に回り込み音声を減衰させることができる。
【００６１】
このように、本実施形態の構成を用いることで、必要音声であるユーザからの発声音等を高感度で収音し、且つ筐体を小さく維持しながらもスピーカからマイクロホンに回り込む音声を大幅に減衰することができる。これにより、高いＳ／Ｎ比を実現することができる。
【００６２】
次に、前述のように収音された収音信号を処理する信号処理機能部について説明する。
【００６３】
図４は、本実施形態の放収音装置の構成を示すブロック図である。
【００６４】
本実施形態の放収音装置は、前述の２段のマイクロホン群２（マイクロホン２Ａ〜２Ｈ，２Ａ′〜２Ｈ′）、スピーカ３の他に、前述の入出力コネクタ２６を備え、さらに、信号処理機能部として、入力アンプ２１Ａ〜２１Ｈ，２１Ａ′〜２１Ｈ′、Ａ／Ｄコンバータ２２Ａ〜２２Ｈ，２２Ａ′〜２２Ｈ′、マイク信号処理回路２３、エコーキャンセラ２４、入出力インタフェース２５、Ｄ／Ａコンバータ３１、出力アンプ３２を備える。
【００６５】
入出力インタフェース２５は入出力コネクタ２６から入力される入力音声信号を、エコーキャンセラ２４を介してＤ／Ａコンバータ３１に与える。Ｄ／Ａコンバータ３１は入力音声信号をアナログ変換して、出力アンプ３２に与え、出力アンプ３２は、入力音声信号を増幅してスピーカ３に出力する。スピーカ３は、入力音声信号を音声変換して放音する。
【００６６】
各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ，２Ａ′〜２Ｈ′は、外部からの音声を収音し、収音信号に変換して、入力アンプ２１Ａ〜２１Ｈ，２１Ａ′〜２１Ｈ′にそれぞれ出力する。各入力アンプ２１Ａ〜２１Ｈ，２１Ａ′〜２１Ｈ′は、収音信号を増幅し、Ａ／Ｄコンバータ２２Ａ〜２２Ｈ，２２Ａ′〜２２Ｈ′に出力する。Ａ／Ｄコンバータ２２Ａ〜２２Ｈ，２２Ａ′〜２２Ｈ′は、各収音信号をデジタル変換して、マイク信号処理回路２３に出力する。以下、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ，２Ａ′〜２Ｈ′で収音され、Ａ／Ｄコンバータ２２Ａ〜２２Ｈ，２２Ａ′〜２２Ｈ′から出力される収音信号をそれぞれ、単に、信号Ａ〜信号Ｈ，信号Ａ′〜信号Ｈ′と称する。
【００６７】
図５は、マイク信号処理回路２３の詳細なブロック図である。
【００６８】
マイク信号処理回路２３は、加算器２３１Ａと、加算器２３１Ａ′〜２３１Ｈ′と、セレクト／ミキシング回路２３２と、最大信号強度検出回路２３３とを備える。
【００６９】
加算器２３１Ａ′には、Ａ／Ｄコンバータ２２Ａから出力された信号Ａが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ａ′から出力された信号Ａ′が入力される。加算器２３１Ａ′は入力された信号Ａと信号Ａ′とを加算し、この加算後の信号（信号ａ）をセレクト／ミキシング回路２３２及び最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００７０】
加算器２３１Ｂ′には、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｂから出力された信号Ｂが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｂ′から出力された信号Ｂ′が入力される。加算器２３１Ｂ′は入力された信号Ｂと信号Ｂ′とを加算し、この加算後の信号（信号ｂ）をセレクト／ミキシング回路２３２及び最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００７１】
加算器２３１Ｃ′には、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｃから出力された信号Ｃが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｃ′から出力された信号Ｃ′が入力される。加算器２３１Ｃ′は入力された信号Ｃと信号Ｃ′とを加算し、この加算後の信号（信号ｃ）をセレクト／ミキシング回路２３２及び最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００７２】
加算器２３１Ｄ′には、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｄから出力された信号Ｄが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｄ′から出力された信号Ｄ′が入力される。加算器２３１Ｄ′は入力された信号Ｄと信号Ｄ′とを加算し、この加算後の信号（信号ｄ）をセレクト／ミキシング回路２３２及び最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００７３】
加算器２３１Ｅ′には、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｅから出力された信号Ｅが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｅ′から出力された信号Ｅ′が入力される。加算器２３１Ｅ′は入力された信号Ｅと信号Ｅ′とを加算し、この加算後の信号（信号ｅ）をセレクト／ミキシング回路２３２及び最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００７４】
加算器２３１Ｆ′には、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｆから出力された信号Ｆが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｆ′から出力された信号Ｆ′が入力される。加算器２３１Ｆ′は入力された信号Ｆと信号Ｆ′とを加算し、この加算後の信号（信号ｆ）をセレクト／ミキシング回路２３２及び最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００７５】
加算器２３１Ｇ′には、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｇから出力された信号Ｇが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｇ′から出力された信号Ｇ′が入力される。加算器２３１Ｇ′は入力された信号Ｇと信号Ｇ′とを加算し、この加算後の信号（信号ｇ）をセレクト／ミキシング回路２３２及び最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００７６】
加算器２３１Ｈ′には、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｈから出力された信号Ｈが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｈ′から出力された信号Ｈ′が入力される。加算器２３１Ｈ′は入力された信号Ｈと信号Ｈ′とを加算し、この加算後の信号（信号ｈ）をセレクト／ミキシング回路２３２及び最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００７７】
上記のように、加算器２３１Ａ′〜２３１Ｈ′によって、下段マイクロホン群２−１と上段マイクロホン群２−２の間で同じ角度に設けられているマイクロホン同士（マイクロホン２Ａ、２Ａ′同士、マイクロホン２Ｂ、２Ｂ′同士、マイクロホン２Ｃ、２Ｃ′同士、マイクロホン２Ｄ、２Ｄ′同士、マイクロホン２Ｅ、２Ｅ′同士、マイクロホン２Ｆ、２Ｆ′同士、マイクロホン２Ｇ、２Ｇ′同士、マイクロホン２Ｈ、２Ｈ′同士）の収音音声が加算される。これによって、高さ方向（図１のＺ−Ｚ方向）の指向性を鋭くすることができる。
【００７８】
生成された信号ａ〜ｈはセレクト／ミキシング回路２３２と最大信号強度検出回路２３３とに入力され、最大信号強度検出回路２３３は、これら信号ａ〜ｈの信号強度、すなわち音圧レベルを比較し、最も高い信号強度の信号を選択して、この最も高い信号強度の信号を選択する情報をセレクト／ミキシング回路２３２に与える。セレクト／ミキシング回路２３２は、最大信号強度検出回路２３３から与えられる選択情報に基づき、入力された信号ａ〜ｈから、該当する信号を選択して、加算器２３１Ａに出力する。また、最大信号強度検出回路２３３は、最も高い信号強度の信号の位置と中心Ｏに関して点対称の位置にある信号を選択する情報をセレクト／ミキシング回路２３２に与える。セレクト／ミキシング回路２３２は、最大信号強度検出回路２３３から与えられた情報に基づき、入力された信号ａ〜ｈから、該対称の位置にある信号を選択して加算器２３１Ａに出力する。加算器２３１Ａは、最大信号強度の信号から、最大信号強度の信号に対応する位置と中心Ｏに関して点対称の位置からの信号を減算して、エコーキャンセラ２４に出力する。中心点Ｏを基準に点対称の位置に配置されたマイクロホンには、略同等の回り込み音声が収音される。したがって、中心点Ｏを基準に点対称の位置に配置された２つのマイクロホンからの信号を減算することで、回り込み音声を低減することができる。なお、最大信号強度検出回路２３３は、最も高い信号強度の信号を検出し、この信号に隣り合う複数の信号（および、該複数の信号の各々に対して中心点Ｏに関して点対称の位置に有るマイクロホンの収音信号）を選択して、セレクト／ミキシング回路２３２に与えてもよい。さらに、音源が異なる方向に複数ある場合に鑑み、最も信号強度の高い信号から順に複数の信号（および、該複数の信号の各々に対して中心点Ｏに関して点対称の位置にあるマイクロホンの収音信号）を選択して、セレクト／ミキシング回路２３２に与えてもよい。これらの場合、セレクト／ミキシング回路２３２は、選択情報に基づき、該当する複数の信号を選択し、ミキシングして加算器２３１Ａに出力する。
【００７９】
このような選択処理を行うことで、ユーザからの発声音とは考え難い、低い信号強度の信号を削除するので、さらにＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００８０】
図６はエコーキャンセラ２４の詳細なブロックである。
エコーキャンセラ２４は、適応型フィルタ２４１および加算器２４２を備える。適応型フィルタ２４１は、ＦＩＲフィルタ等のデジタルフィルタを含んでおり、スピーカ３からマイクロホン２Ａ〜２Ｈに至る音響伝搬経路の伝達関数を推定し、推定した伝達関数を模擬するようにＦＩＲフィルタのフィルタ係数を算出する。適応型フィルタ２４１は、この推定したフィルタ係数を用いて擬似回帰音信号を生成し、加算器２４２に出力する。加算器２４２は、マイク信号処理回路２３の出力信号から擬似回帰音信号を減算して、出力音声信号として入出力インタフェース２５に出力する。ここで、伝達関数の推定およびフィルタ係数の算出は、加算器２４２から出力された信号である残差信号を参照信号として適応型フィルタ２４１にフィードバックし、スピーカ３に供給される入力音声信号に基づき適応アルゴリズムを用いて、繰り返し行われる。これにより、伝達関数の推定およびフィルタ係数の設定が最適化される。
【００８１】
このような処理を行うことにより、さらに回り込み音声成分が抑圧され、入出力インタフェース２５に出力される音声信号は、より一層Ｓ／Ｎ比が向上する。
【００８２】
以上のように、本実施形態の放収音装置では、スピーカとマイクロホンとの位置関係を前述のようにすることで、機構的に回り込み音声を低減することができる。
【００８３】
上述したように第１の実施形態では、マイクロホンの設置パターンを前述のようにすることで、各マイクロホンとスピーカ３とを近接して配置しても、各マイクロホンの収音信号に含まれる回り込み音声成分を効果的に抑圧することができる。これにより、放収音装置１００のコンパクト化を図ることができるとともに、出力音声信号に対して、非常に優れたＳ／Ｎ比を実現することができる。
【００８４】
また、マイクロホン群２を異なった高さで２段、中心点Ｏ１、中心点Ｏ２が重なるように配設するとともに、加算器２３１Ａ′〜２３１Ｈ′によって、下段マイクロホン群２−１と上段マイクロホン群２−２の間で同じ角度に配置されたマイクロホン同士の収音信号を加算することで、高さ方向（図１におけるＺ−Ｚ方向）の指向性を鋭くすることができる。これによって、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′にそれぞれ最も近い位置の側面１０Ｃから伝搬される回り込み音声を収音することを更に効果的に防止することができる。
【００８５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、マイク信号処理回路２３の構成のみが第１の実施形態とは異なり、その他の放収音装置１００の構成は同一である。以下、該その他の放収音装置１００の構成については説明を省略し、第１の実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
【００８６】
図７は、第２の実施形態にかかるマイク信号処理回路２３の構成を示すブロック図である。マイク信号回路２３は、図５で示す加算器２３１Ａ′〜加算器２３１Ｈ′に代えて遅延処理回路２３４Ａ〜２３４Ｈを備える。
【００８７】
遅延処理回路２３４Ａには、Ａ／Ｄコンバータ２２Ａから出力された信号Ａが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ａ′から出力された信号Ａ′が入力される。遅延処理回路２３４Ａは、入力された信号Ａと信号Ａ′に対して特定の位置からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付与して加算合成する。この加算合成後の信号を以下に信号ａ′と記載する。
【００８８】
ここで、特定の位置は、放収音装置１００からユーザの着座位置の距離だけ離れた位置であり、かつユーザの頭部の高さ位置に設定される。なお、特定の位置は、図略の操作部によってユーザから設定される。
【００８９】
遅延処理回路２３４Ａは、信号ａ′をセレクト／ミキシング回路２３２および最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００９０】
遅延処理回路２３４Ｂには、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｂから出力された信号Ｂが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｂ′から出力された信号Ｂ′が入力される。遅延処理回路２３４Ｂは、入力された信号Ｂと信号Ｂ′に対して上記特定の位置からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付与して加算合成する。この加算合成後の信号を以下に信号ｂ′と記載する。遅延処理回路２３４Ｂは、信号ｂ′をセレクト／ミキシング回路２３２および最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００９１】
遅延処理回路２３４Ｃには、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｃから出力された信号Ｃが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｃ′から出力された信号Ｃ′が入力される。遅延処理回路２３４Ｃは、入力された信号Ｃと信号Ｃ′に対して上記特定の位置からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付与して加算合成する。この加算合成後の信号を以下に信号ｃ′と記載する。遅延処理回路２３４Ｃは、信号ｃ′をセレクト／ミキシング回路２３２および最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００９２】
遅延処理回路２３４Ｄには、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｄから出力された信号Ｄが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｄ′から出力された信号Ｄ′が入力される。遅延処理回路２３４Ｄは、入力された信号Ｄと信号Ｄ′に対して上記特定の位置からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付与して加算合成する。この加算合成後の信号を以下に信号ｄ′と記載する。遅延処理回路２３４Ｄは、信号ｄ′をセレクト／ミキシング回路２３２および最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００９３】
遅延処理回路２３４Ｅには、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｅから出力された信号Ｅが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｅ′から出力された信号Ｅ′が入力される。遅延処理回路２３４Ｅは、入力された信号Ｅと信号Ｅ′に対して上記特定の位置からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付与して加算合成する。この加算合成後の信号を以下に信号ｅ′と記載する。遅延処理回路２３４Ｅは、信号ｅ′をセレクト／ミキシング回路２３２および最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００９４】
遅延処理回路２３４Ｆには、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｆから出力された信号Ｆが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｆ′から出力された信号Ｆ′が入力される。遅延処理回路２３４Ｆは、入力された信号Ｆと信号Ｆ′に対して上記特定の位置からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付与して加算合成する。この加算合成後の信号を以下に信号ｆ′と記載する。遅延処理回路２３４Ｆは、信号Ｆ′をセレクト／ミキシング回路２３２および最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００９５】
遅延処理回路２３４Ｇには、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｇから出力された信号Ｇが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｇ′から出力された信号Ｇ′が入力される。遅延処理回路２３４Ｇは、入力された信号Ｇと信号Ｇ′に対して上記特定の位置からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付与して加算合成する。この加算合成後の信号を以下に信号ｇ′と記載する。遅延処理回路２３４Ｇは、信号ｇ′をセレクト／ミキシング回路２３２および最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００９６】
遅延処理回路２３４Ｈには、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｈから出力された信号Ｈが入力されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｈ′から出力された信号Ｈ′が入力される。遅延処理回路２３４Ｈは、入力された信号Ｈと信号Ｈ′に対して上記特定の位置からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付与して加算合成する。この加算合成後の信号を以下に信号ｈ′と記載する。遅延処理回路２３４Ｈは、信号ｈ′をセレクト／ミキシング回路２３２および最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【００９７】
セレクト／ミキシング回路２３２、最大信号強度検出回路２３３、（および加算器２３１Ａ）が、入力された信号ａ′〜ｈ′に対して行う信号処理は、第１の実施形態での信号ａ〜ｈに対しての処理と同一である。このため、説明を省略する。
【００９８】
上述したように第２の実施形態では、信号Ａ〜Ｈと信号Ａ′〜Ｈ′とに上記特定の位置からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付与して加算合成する。これによって、第１の実施形態と同様に、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′にそれぞれ最も近い位置の側面１０Ｃから伝搬される回り込み音声を収音することを効果的に防止することができる。例えば、図３（ｃ）で示す例では、スピーカ３から−Ｘ側を通って回り込んだ音声をマイクロホン２Ｅ、２Ｅ′で収音することを効果的に防止することができる。
【００９９】
更に、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′にそれぞれ最も遠い位置の側面１０Ｃから伝搬される回り込み音声を収音することを効果的に防止することができる。例えば、図３（ｃ）で示す例では、スピーカ３から−Ｘ側を通って回り込んだ音声のマイクロホン２Ａ、２Ａ′での収音を抑制することができる。
【０１００】
このため、第２の実施形態では、第１の実施形態に比較して、更にスピーカ３からの回りこみ音声成分をより効果的に抑圧することができる。
【０１０１】
なお、第２の実施形態の変形例として次のようにしてもよい。遅延処理回路２３４Ａ〜２３４Ｈが、信号Ａと信号Ａ′、信号Ｂと信号Ｂ′、信号Ｃと信号Ｃ′、信号Ｄと信号Ｄ′、信号Ｅと信号Ｅ′、信号Ｆと信号Ｆ′、信号Ｇと信号Ｇ′、信号Ｈと信号Ｈ′を複数（例えば２つ）に分岐する。遅延処理回路２３４Ａ〜２３４Ｈは、分岐した信号Ａと信号Ａ′、信号Ｂと信号Ｂ′、信号Ｃと信号Ｃ′、信号Ｄと信号Ｄ′、信号Ｅと信号Ｅ′、信号Ｆと信号Ｆ′、信号Ｇと信号Ｇ′、信号Ｈと信号Ｈ′に対してそれぞれ異なった特定の位置（例えば図２のＰ１とＰ２）からの音声成分の位相が合致するような遅延時間を付して加算合成する。そして、遅延処理回路２３４Ａ〜２３４Ｈは、加算合成後の複数の（２つの）信号のうち最もレベルの大きい信号を信号ａ′〜信号ｈ′としてセレクト／ミキシング回路２３２、最大信号強度検出回路２３３に入力する。
【０１０２】
ユーザは個別に座高等が異なり、これによってユーザの頭部の位置はユーザによって異なる。変形例では、加算合成後の複数の信号のうち最もレベルの大きい信号が後段に出力される。該最もレベルが大きい信号にはユーザの音声成分が多く含まれる可能性が高い。例えば、図２ではＰ１を特定の位置とする信号のレベルが最も大きくなる可能性が高い。このため、変形例では、頭部の位置の違いに対応して、効率よく収音を行うことができる。
【０１０３】
（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態では、１台のスピーカ３が筐体１内の−Ｚ側に設けられるとともに、−Ｚ側に正面が向くように設けられている。これに対して、図８で示すように、第３の実施形態では、複数台（４台）のスピーカ３（３Ａ〜３Ｄ）が、マイクロホン群２が配列されている円周より大径の円周上に配列されている。図８は、第３の実施形態の放収音装置１００´の主要部の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。
【０１０４】
マイクロホン群２の円周の中心点Ｏとスピーカ３が配列されている円周の中心とが重なるように配置される。
【０１０５】
上記によって、スピーカ３はマイクロホン群２の配列されている円周の外側に設けられるとともに、該外側に指向軸が向くように配置される。このため、スピーカ３の最寄りのマイクロホンの指向性はスピーカ３の指向方向と相反する方向になる。例えば、図８では、スピーカ３Ａの最寄りのマイクロホン２Ａ、２Ａ′の指向性は、スピーカ３Ａとは相反する。また、スピーカ３Ｂの最寄りのマイクロホン２Ｃ、２Ｃ′の指向性は、スピーカ３Ｂとは相反する。また、スピーカ３Ｃの最寄りのマイクロホン２Ｅ、２Ｅ′の指向性は、スピーカ３Ｃとは相反する。また、スピーカ３Ｄの最寄りのマイクロホン２Ｇ、２Ｇ′の指向性は、スピーカ３Ｄとは相反する。
【０１０６】
これによって、第３の実施形態では、各マイクロホンとスピーカ３とを近接して配置しても、スピーカ３Ａからマイクロホン２Ａ、２Ａ′への音声の回り込み、スピーカ３Ｂからマイクロホン２Ｃ、２Ｃ′への音声の回り込み、スピーカ３Ｃからマイクロホン２Ｅ、２Ｅ′への音声の回り込み、スピーカ３Ｄからマイクロホン２Ｇ、２Ｇ′への音声の回り込みを効果的に抑制することができる。これにより、放収音装置１００´のコンパクト化を図ることができるとともに、出力音声信号に対して、非常に優れたＳ／Ｎ比を実現することができる。
【０１０７】
また、マイクロホン群２を異なった高さで２段、中心点Ｏ１、中心点Ｏ２が重なるように配設されているため、信号処理次第で高さ方向（図１におけるＺ−Ｚ方向）の指向性を鋭くすることができる。例えば、第１の実施形態でマイク信号処理回路２３が行う音声信号処理と同様の処理を実行することで、高さ方向の指向性を鋭くすることが可能となる。これによって、スピーカ３からスピーカ３の最寄りのマイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′への回り込み音声を更に効果的に防止することが可能になる。
【０１０８】
すなわち、スピーカ３Ａからマイクロホン２Ａ、２Ａ′への音声の回り込み、スピーカ３Ｂからマイクロホン２Ｃ、２Ｃ′への音声の回り込み、スピーカ３Ｃからマイクロホン２Ｅ、２Ｅ′への音声の回り込み、スピーカ３Ｄからマイクロホン２Ｇ、２Ｇ′への音声の回り込みを更に効果的に抑制することができる。
【０１０９】
また、第２の実施形態でマイク信号処理回路２３が実行する音声信号処理と同様の処理を実行することで、スピーカ３からスピーカ３の最寄りのマイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′への回り込みだけでなく、スピーカから最も遠い位置にあるマイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′への回り込みを防止することも可能になる。
【０１１０】
すなわち、スピーカ３Ａからマイクロホン２Ｅ、２Ｅ′への音声の回り込み、スピーカ３Ｂからマイクロホン２Ｇ、２Ｇ′への音声の回り込み、スピーカ３Ｃからマイクロホン２Ａ、２Ａ′への音声の回り込み、スピーカ３Ｄからマイクロホン２Ｃ、２Ｃ′への音声の回り込みを更に効果的に抑制することができる。
【０１１１】
上述した実施形態は以下のような変形例を採用することができる。
【０１１２】
（１）第１〜第３の実施形態では、筐体１の第１面１０Ａの凹部１１を形成し、該凹部１１の内周面１２にマイクロホン群２を配置した例を示したが、この構成に限定されない。例えば、筐体１に凹部１１の代わりに凸部を形成するとともに、この凸部をメッシュ状の部材で形成し、この凸部内にマイクロホン２Ａ〜２Ｈ、２Ａ′〜２Ｈ′を配置してもよい。
【０１１３】
（２）また、第１、第２の実施形態では、スピーカ３を有する第２面１０Ｂ側を下側（机２００の天面に対向させて）配置する例を示したが、スピーカ３を有する第２面１０Ｂ側を上側（ユーザがいる部屋の天井）に向け、足部４を天井面に接続するように配置しても良い。
【０１１４】
（３）また、第１〜第３の実施形態では、短円柱状の筐体１を例に説明したが、平面断面が楕円となる楕円柱形状であっても良く、さらには直方体形状であっても良い。
【０１１５】
（４）また、第１〜第３の実施形態では、マイクロホン群２を構成するマイクロホンが８個であるが、前述のようにマイクロホンの指向性が設定されれば、マイクロホンの数は適宜設定することができる。なお、スピーカの台数も前述のように指向性が設定されれば同様に適宜設定することができる。また、複数段のマイクロホン群２を構成するマイクロホンの数は、各段において異なってもよい。例えば下段マイクロホン群２−１を８個のマイクロホンで構成し、上段マイクロホン群２−２を６個のマイクロホンで構成する等してもよい。
【０１１６】
（５）また、第１〜第３の実施形態では、各段におけるマイクロホン群２のマイクロホンの配置角度が同じであるが（例えば、マイクロホン２Ａとマイクロホン２Ａ′の配置角度が同じ）、異なる配置角度に設定されてもよい。
【０１１７】
例えば、図９で示すように、マイクロホン２Ａ′がマイクロホン２Ａとマイクロホン２Ｂの間の角度に設定され、マイクロホン２Ｂ′がマイクロホン２Ｂとマイクロホン２Ｃの間の角度に設定され、マイクロホン２Ｃ′がマイクロホン２Ｃとマイクロホン２Ｄの間の角度に設定され、マイクロホン２Ｄ′がマイクロホン２Ｄとマイクロホン２Ｅの間の角度に設定され、マイクロホン２Ｅ′がマイクロホン２Ｅとマイクロホン２Ｆの間の角度に設定され、マイクロホン２Ｆ′がマイクロホン２Ｆとマイクロホン２Ｇの間の角度に設定され、マイクロホン２Ｇ′がマイクロホン２Ｇとマイクロホン２Ｈの間の角度に設定され、マイクロホン２Ｈ′がマイクロホン２Ｈとマイクロホン２Ａの間の角度に設定されてもよい。この場合には、各マイクロホン群２間で高さ方向で近接するマイクロホン同士の各収音信号が加算される。
【０１１８】
（６）また、第１及び第２の実施形態では、マイクロホン２Ａ〜２Ｈの中心点Ｏ１からの距離と、各マイクロホン２Ａ′〜２Ｈ′の中心点Ｏ２からの距離は同一であるが、例えば、図１０で示すように異なっていてもよい。
【０１１９】
（７）また、マイク信号処理回路２３の構成は、前述の例に限るものではない。図１１は、マイク信号処理回路２３の他の構成を示すブロック図である。図１１に示すマイク信号処理回路２３は、図５に示した第１の実施形態のマイク信号処理回路２３及び図７に示した第２の実施形態のマイク信号処理回路２３に対して、信号ａ〜信号ｈ乃至は信号ａ′〜信号ｈ′を生成するための構成（加算器２３１Ａ′〜２３１Ｈ′や、遅延処理回路２３４Ａ〜２３４Ｈ）は同一であり、信号ａ〜信号ｈ乃至は信号ａ′〜信号ｈ′の信号合成部分のみが異なるものである。
【０１２０】
このため、異なる構成についてのみ図示及び説明を行い、同一の部分については図示及び説明を省略する。
【０１２１】
加算器２３１Ａには、加算器２３１Ａ′乃至は遅延処理回路２３４Ａから出力された信号ａ乃至は信号ａ′が入力されるとともに、加算器２３１Ｂ′乃至は遅延処理回路２３４Ｂから出力された信号ｂ乃至は信号ｂ′が入力される。加算器２３１Ａは信号ａと信号ｂ、又は信号ａ′と信号ｂ′とを加算して出力する。同様に、加算器２３１Ｂは信号ｂと信号ｃ、又は信号ｂ′と信号ｃ′を加算して出力し、加算器２３１Ｃは信号ｃと信号ｄ、又は信号ｃ′と信号ｄ′を加算して出力し、加算器２３１Ｄは信号ｄと信号ｅ、又は信号ｄ′と信号ｅ′を加算して出力する。また、加算器２３１Ｅは信号ｅと信号ｆ、又は信号ｅ′と信号ｆ′を加算して出力し、加算器２３１Ｆは信号ｆと信号ｇ、又は信号ｆ′と信号ｇ′を加算して出力し、加算器２３１Ｇは信号ｇと信号ｈ、又は信号ｇ′と信号ｈ′を加算して出力し、加算器２３１Ｈは信号ｈと信号ａ、又は信号ｈ′と信号ａ′を加算して出力する。このように、図１１に示すマイク信号処理回路２３は、隣り合う２つのマイクロホンから得られる収音信号同士を加算して出力する。このように、隣接するマイクロホンの収音信号を加算することで、マイクロホンの正面方向、すなわち高い収音感度が設定された方向からの収音信号成分が強められ、他の方向からの収音信号成分が弱められる。これにより、さらに指向性の強い信号が得られる。
【０１２２】
（８）さらに、マイク信号処理回路２３の構成は、次に示すようなものであってもよい。図１２は、他のマイク信号処理回路２３における信号合成部のブロック図である。
【０１２３】
この図１２に示すマイク信号処理回路２３も、図５に示した第１の実施形態のマイク信号処理回路２３及び図７に示した第２の実施形態のマイク信号処理回路２３に対して、信号ａ〜信号ｈ乃至は信号ａ′〜信号ｈ′を生成するための構成（加算器２３１Ａ′〜２３１Ｈ′や、遅延処理回路２３４Ａ〜２３４Ｈ）は同一であり、信号ａ〜信号ｈ乃至は信号ａ′〜信号ｈ′の信号合成部分のみが異なるものである。
【０１２４】
このため、異なる構成についてのみ図示及び説明を行い、同一の部分については図示及び説明を省略する。
【０１２５】
図１２に示すマイク信号処理回路２３は、加算器２３８Ａ〜２３８Ｈ、ディレイ回路２３５Ａ〜２３５Ｈ，２３６Ａ〜２３６Ｈ，２３７Ａ〜２３７Ｈを備える。
【０１２６】
信号ａ〜ｈ乃至は信号ａ′〜信号ｈ′は、それぞれディレイ回路２３５Ａ〜２３５Ｈ，２３６Ａ〜２３６Ｈ，２３７Ａ〜２３７Ｈに入力される。例えば、信号ａ又は信号ａ′は、ディレイ回路２３５Ａ，２３６Ａ，２３７Ａに入力され、他の信号ｂ〜ｈ又は信号ｂ′〜ｈ′も同様に処理される。
【０１２７】
各ディレイ回路２３５Ａ〜２３５Ｈ，２３６Ａ〜２３６Ｈ，２３７Ａ〜２３７Ｈは、加算器２３８Ａ〜２３８Ｈに入力される３つの信号が同相になるように、入力された信号を遅延処理する。
【０１２８】
加算器２３８Ａはディレイ２３５Ａの出力信号（信号ａ乃至は信号ａ′）と、ディレイ２３６Ｂの出力信号（信号ｂ乃至は信号ｂ′）と、ディレイ２３７Ｃの出力信号（信号ｃ乃至は信号ｃ′）とを加算して出力する。同様に、加算器２３８Ｂはそれぞれに遅延処理された信号ｂ、信号ｃ、信号ｄ乃至は信号ｂ′、信号ｃ′、信号ｄ′を加算して出力し、加算器２３８Ｃはそれぞれに遅延処理された信号ｃ、信号ｄ、信号ｅ乃至は信号ｃ′、信号ｄ′、信号ｅ′を加算して出力し、加算器２３８Ｄはそれぞれに遅延処理された信号ｄ、信号ｅ、信号ｆ乃至は信号ｄ′、信号ｅ′、信号ｆ′を加算して出力する。さらに、加算器２３８Ｅはそれぞれに遅延処理された信号ｅ、信号ｆ、信号ｇ乃至は信号ｅ′、信号ｆ′、信号ｇ′を加算して出力し、加算器２３８Ｆはそれぞれに遅延処理された信号ｆ、信号ｇ、信号ｈ乃至は信号ｆ′、信号ｇ′、信号ｈ′を加算して出力し、加算器２３８Ｇはそれぞれに遅延処理された信号ｇ、信号ｈ、信号ａ乃至は信号ｇ′、信号ｈ′、信号ａ′を加算して出力し、加算器２３８Ｈはそれぞれに遅延処理された信号ｈ、信号ａ、信号ｂ乃至は信号ｈ′、信号ａ′、信号ｂ′を加算して出力する。
【０１２９】
これにより、隣り合う３つのマイクロホンからの収音信号が同相で合算される。この結果、より一層特定方向の信号強度が高くなり、Ｓ／Ｎ比が向上するとともに、前記特定方向への指向性がより一層高められる。なお、加算する信号数は、３つに限るものではなく、さらに多くの信号を加算したり、減算することにより、特定方向のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】第１の実施形態の放収音装置の主要部の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の放収音装置を２人のユーザが使用する場合を示した図である。
【図３】第１の実施形態の放収音装置における主な収音を行うマイクロホンに対する発声音の伝達距離Ｌｖ１を表す概念図であり、従来の放収音装置における主な収音を行うマイクロホンに対する発声音の伝達距離Ｌｖ０を表す概念図であり、マイクロホンに対する回り込み音声の伝達距離Ｌｓ１を表す概念図であり、筐体側面にスピーカを配置した従来の放収音装置における、マイクロホンに対する回り込み音声の伝達距離Ｌｓ０を表す概念図である。
【図４】第１の実施形態の放収音装置の構成を示すブロック図である。
【図５】マイク信号処理回路の詳細なブロック図である。
【図６】エコーキャンセラの詳細なブロックである。
【図７】第２の実施形態にかかるマイク信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態の放収音装置の主要部の構成を示す図である。
【図９】変形例にかかる放収音装置の主要部の構成を示す平面図である。
【図１０】変形例にかかる放収音装置の主要部の構成を示す側面断面図である。
【図１１】マイク信号処理回路の他の構成を示すブロック図である。
【図１２】他のマイク信号処理回路における信号合成部のブロック図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１００、１００′−放収音装置、２−マイクロホン群、２Ａ〜２Ｈ，２Ａ′〜２Ｈ′−マイクロホン、３−スピーカ、２３−マイク信号処理回路（本願発明の信号処理手段）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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