(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ転送用ネットワークで接続された複数チャンネル音声送信装置と複数チャンネル音声受信装置とを有する位相自動補正付き複数チャンネル音声伝送システムであって、
前記複数チャンネル音声送信装置は、
複数チャンネル音声を取得する音声入力Ｉ／Ｆ部と、
前記音声入力Ｉ／Ｆ部で取得された複数チャンネル音声のチャンネル間の収音時の位相ずれをＣＳＰ法を用いて計算し、前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果によって２つの音声信号が逆相関係にあるかどうかを判断し、逆相関係となる場合に前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果の相関値の絶対値が予め求めた値以下となるずらし数のうち０に最も近いずらし数を遅延量とし、前記遅延量に相当する時間分だけ位相ずれを調整する位相ずれ補正部と、
前記位相ずれ補正部で位相ずれを調整された複数チャンネル音声をネットワークで転送するデータ形式に変換する転送データ化部と、
前記転送データ化部でネットワークで転送するデータ形式に変換された複数チャンネル音声データをネットワークに送出するネットワークＩ／Ｆ部を備え、
前記複数チャンネル音声受信装置は、
ネットワークを介して送られてきた複数チャンネル音声データを受信するネットワークＩ／Ｆ部と、
前記ネットワークＩ／Ｆ部が受信した複数チャンネル音声データを音声機器に出力できるデータ形式に変換する音声データ抽出部と、
前記音声データ抽出部で変換された複数チャンネル音声を外部に出力する音声出力Ｉ／Ｆ部を備える
ことを特徴とする位相自動補正付き複数チャンネル音声伝送システム。
【請求項２】
前記位相ずれ補正部は、
ＣＳＰ法を用いて位相ずれを計算する位相ずれ計算部と、
前記位相ずれ計算部の計算結果を保持し、位相ずれ調整部にその結果を伝達する位相ずれ記憶部と、
前記位相ずれ記憶部から送られてきた情報を元に複数チャンネル音声の位相ずれを調整する位相ずれ調整部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の位相自動補正付き複数チャンネル音声伝送システム。
【請求項３】
前記転送データ化部は、
位相ずれを調整された複数チャンネル音声をデータ化し、データ化された順にシーケンス番号を付与する手段を備え、
前記音声データ抽出部は、
前記ネットワークＩ／Ｆ部から送られてきた複数チャンネル音声データをシーケンス番号順に再生順に整列させるデータ整列部と、
前記データ整列部で再生順に整列された複数チャンネル音声データから複数チャンネル音声を複元する音声変換部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の位相自動補正付き複数チャンネル音声伝送システム。
【請求項４】
データ転送用ネットワークで接続された複数チャンネル音声送信装置と複数チャンネル音声受信装置とを有する位相自動補正付き複数チャンネル音声伝送システムにおける複数チャンネル音声伝送方法であって、
前記複数チャンネル音声送信装置は、
複数チャンネル音声を取得し、
取得された複数チャンネル音声のチャンネル間の集音時の位相ずれをＣＳＰ法を用いて計算し、前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果によって２つの音声信号が逆相関係にあるかどうかを判断し、逆相関係となる場合に前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果の相関値の絶対値が予め求めた値以下となるずらし数のうち０に最も近いずらし数を遅延量とし、前記遅延量に相当する時間分だけ位相ずれを調整して位相ずれを補正し、
位相ずれを調整された複数チャンネル音声をネットワークで転送するデータ形式に変換して転送データし、
ネットワークで転送するデータ形式に変換された複数チャンネル音声データをネットワークに送出し、
前記複数チャンネル音声受信装置は、
ネットワークを介して送られてきた複数チャンネル音声データを受信し、
受信した複数チャンネル音声データを音声機器に出力できるデータ形式に変換し、
変換された複数チャンネル音声を外部に出力する
ことを特徴とする位相自動補正付き複数チャンネル音声伝送方法。
【請求項５】
データ転送用ネットワークで接続された複数チャンネル音声送信装置と複数チャンネル音声受信装置とを有する位相自動補正付き複数チャンネル音声伝送システムのためのプログラムであって、
前記複数チャンネル音声送信装置のコンピュータを、
複数チャンネル音声を取得する音声入力Ｉ／Ｆ部、
前記音声入力Ｉ／Ｆ部で取得された複数チャンネル音声のチャンネル間の集音時の位相ずれをＣＳＰ法を用いて計算し、前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果によって２つの音声信号が逆相関係にあるかどうかを判断し、逆相関係となる場合に前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果の相関値の絶対値が予め求めた値以下となるずらし数のうち０に最も近いずらし数を遅延量とし、前記遅延量に相当する時間分だけ位相ずれを調整する位相ずれ補正部、
前記位相ずれ補正部で位相ずれを調整された複数チャンネル音声をネットワークで転送するデータ形式に変換する転送データ化部、および
前記転送データ化部でネットワークで転送するデータ形式に変換された複数チャンネル音声データをネットワークに送出するネットワークＩ／Ｆ部、
として機能させるプログラムと、
前記複数チャンネル音声受信装置のコンピュータを、
ネットワークを介して送られてきた複数チャンネル音声データを受信するネットワークＩ／Ｆ部、
前記ネットワークＩ／Ｆ部が受信した複数チャンネル音声データを音声機器に出力できるデータ形式に変換する音声データ抽出部、および
前記音声データ抽出部で変換された複数チャンネル音声を外部に出力する音声出力Ｉ／Ｆ部、
として機能させるプログラムと、
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項６】
位相ずれ自動調整装置における位相ずれ自動調整方法であって、
複数チャンネル音声を取得し、
取得された複数チャンネル音声のチャンネル間の集音時の位相ずれをＣＳＰ法を用いて計算し、前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果によって２つの音声信号が逆相関係にあるかどうかを判断し、逆相関係となる場合に前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果の相関値の絶対値が予め求めた値以下となるずらし数のうち０に最も近いずらし数を遅延量とし、前記遅延量に相当する時間分だけ位相ずれを調整して位相ずれを補正し、
位相ずれを調整された複数チャンネル音声を出力する
ことを特徴とする位相ずれ自動調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
放送業界での中継を伴う番組制作および、各種コンテンツ制作等において、複数の音声チャンネルから音声を入力し、ネットワークを用いて別の拠点に転送する技術分野、および位相ずれ自動調整の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
放送局の中継番組の制作システムの一般的な構成を図１に示す。
中継番組の製作では数１０チャンネルから数１００チャンネルといった多チャンネルの音声を、音声ミキサや映像スイッチャなどの中継機材を積んだ中継車、または現場で臨時設営した編集環境において、サラウンド放送用、またはステレオ放送用に５．１チャンネルまたは２チャンネルといった数チャンネルの音に足し合わせて集約する、ミキシングと呼ばれる作業を行っている（図１中の１−１）。
【０００３】
多チャンネル音声は複数のマイクを使って取得されケーブルまたは無線で編集環境に送られる。複数のマイクで同一音声を取得する場合、音源の位置またはマイクの設置位置によってマイクに音声が到達する時間が異なる。また、マイクに接続されたケーブル長が異なる場合、マイクごとに音声が編集環境に到達する時間が異なる。これらの理由より、取得された音声が編集環境に届くまでの時間が異なり、ミキシング時に足し合わせる音声間が逆相関係となる場合、音の打ち消しあいや雑音が発生することがある。逆相関係とは図２−１に示すように２つの同一信号のうち、片方の音声の位相がもう一方の音声に対して半周期遅れた状態になっていることを指す。逆相関係になっている音声を足し合わせると信号同士が相殺された状態となる（図２−２）。そのため、番組制作において音声を扱う技術者である音声エンジニアは、ミキシング前に足し合わせる音声同士を耳で聞きながら片方の音声の再生時間を１サンプル単位で、手動で遅らせて逆相関係を解消する作業を行っている（図１中の１−２）。
【０００４】
放送用にミキシングされた音声は図１中の１−３のように、専用線、無線、衛星などによって放送局へ転送される。この転送時において更にチャンネル間で位相がずれ、逆相関係になることもあるため、送信側、受信側にそれぞれ音声エンジニアを配置し、転送時に５．１チャンネルまたは２チャンネルの音声間の位相関係を確認させ、逆相関係にならないように調整をさせている（図１中の１−４）。位相ずれを調整された音声は映像と再生タイミングを合わせる作業を行ったのち番組で使用される。
【０００５】
以上のように現状の中継番組の制作では中継現場と放送局に音声エンジニアを配置して、ミキシングを行っている。その際逆相関係にある音声どうしのミキシングを避けるため位相を調整する作業を手動で行っている。このような作業を伴うミキシングは高度な技術が必要であり、優秀な音声エンジニアでないと行うことが出来ない。また、エンジニアごとの技術の差が作業の結果得られる音声の品質に大きく影響する。そのため中継現場に優秀な音声エンジニアを配置し作業をさせている。
【０００６】
【非特許文献１】「マイクロホンアレーを用いたＣＳＰ法に基づく複数音源位置推定」、電子情報通信学会論文誌、２０００年８月、Vol. J83-D-II、No. 8、p. 1713-1721.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現状の中継番組の制作において３つの課題がある。以下にその内容を示す。
【０００８】
１点目の課題は図１のように送信側、受信側に音声エンジニアを配置しなければならず、中継先に派遣されたエンジニアを他の番組制作に関わらせることが出来ない点である。放送局は音声品質の高い番組を制作するため、優れたミキシング技術を持つ音声エンジニアを同時に多くの番組制作に関わらせる必要があるが、中継先に派遣されたエンジニアは現場での作業に専念することになる。このため、音声エンジニア等の人的リソースを大きく消耗してしまうことになる。
【０００９】
２点目の課題は中継番組の製作を行う度に、中継先に大掛かりな編集環境設営を行わなければならず、人出や時間、設置費用がかかることである。特に中継規模が大きくなるほど多くの機材や設備を用いる必要があるため、編集環境構築にはより多くの人手や時間、設置コストがかかる。
【００１０】
３点目の課題は、ミキシング時に逆相関係にある音声同士の音の打ち消しあいが起こらないように位相を自動的に調整する音声機器がないため、音声エンジニアは集音時と転送時の位相ずれ調整作業を手動で行わなければならない点である。チャンネル数が増えるほど彼らの調整作業時の負荷は増大する。集音時と転送時の位相ずれの調整は放送前に行われるが、この理由により多くのチャンネル数を使った中継番組の制作には多くの準備時間がかかることになる。
【００１１】
本発明の目的は上記３つの課題を解決する手段を提供することにある。１点目の課題に対しては音声エンジニアがより多くの番組制作に関わらせることができ、放送局の人的リソースを有効活用できる手段を提供すること、２点目の課題に対しては中継現場に編集環境を構築しなくても中継番組制作を行う手段を提供すること、３点目の課題に対しては音声エンジニアの集音時、転送時の位相ずれ調整作業の負荷を削減し、調整にかかる時間を削減する手段を提供する。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、複数チャンネル音声の位相を自動的に調整する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本明細書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１４】
本発明は、データ転送用ネットワークで接続された複数チャンネル音声送信装置と複数チャンネル音声受信装置とを有する位相自動補正付き複数チャンネル音声伝送システムであって、前記複数チャンネル音声送信装置は、複数チャンネル音声を取得する音声入力Ｉ／Ｆ部と、前記音声入力Ｉ／Ｆ部で取得された複数チャンネル音声のチャンネル間の集音時の位相ずれをＣＳＰ法を用いて計算し、前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果によって２つの音声信号が逆相関係にあるかどうかを判断し、逆相関係となる場合に前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果の相関値の絶対値が予め求めた値以下となるずらし数のうち０に最も近いずらし数を遅延量とし、前記遅延量に相当する時間分だけ位相ずれを調整する位相ずれ補正部と、前記位相ずれ補正部で位相ずれを調整された複数チャンネル音声をネットワークで転送するデータ形式に変換する転送データ化部と、前記転送データ化部でネットワークで転送するデータ形式に変換された複数チャンネル音声データをネットワークに送出するネットワークＩ／Ｆ部を備え、前記複数チャンネル音声受信装置は、ネットワークを介して送られてきた複数チャンネル音声データを受信するネットワークＩ／Ｆ部と、前記ネットワークＩ／Ｆ部が受信した複数チャンネル音声データを音声機器に出力できるデータ形式に変換する音声データ抽出部と、前記音声データ抽出部で変換された複数チャンネル音声を外部に出力する音声出力Ｉ／Ｆ部を備える。
【００１５】
前記位相ずれ補正部は、ＣＳＰ法を用いて位相ずれを計算する位相ずれ計算部と、前記位相ずれ計算部の計算結果を保持し、位相ずれ調整部にその結果を伝達する位相ずれ記憶部と、前記位相ずれ記憶部から送られてきた情報を元に複数チャンネル音声の位相ずれを調整する位相ずれ調整部と、を備える。
【００１６】
前記転送データ化部は、位相ずれを調整された複数チャンネル音声をデータ化し、データ化された順にシーケンス番号を付与する手段を備え、前記音声データ抽出部は、前記ネットワークＩ／Ｆ部から送られてきた複数チャンネル音声データをシーケンス番号をもとに再生順に整列させるデータ整列部と、前記データ整列部で再生順に整列された複数チャンネル音声データから複数チャンネル音声を複元する音声変換部と、を備える。
【００１７】
また、本発明は、位相ずれ自動調整装置における位相ずれ自動調整方法であって、複数チャンネル音声を取得し、取得された複数チャンネル音声のチャンネル間の集音時の位相ずれをＣＳＰ法を用いて計算し、前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果によって２つの音声信号が逆相関係にあるかどうかを判断し、逆相関係となる場合に前記ＣＳＰ法を用いて計算した計算結果の相関値の絶対値が予め求めた値以下となるずらし数のうち０に最も近いずらし数を遅延量とし、前記遅延量に相当する時間分だけ位相ずれを調整して位相ずれを補正し、位相ずれを調整された複数チャンネル音声を出力する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明はＩＰネットワークによって中継番組製作に必要な全ての音声を放送局などの拠点へ転送を可能にすることにより、ミキシング作業や位相調整作業など中継先で行っていた作業を放送局等で実施することができるようになる。
【００１９】
さらに中継先に編集環境を設置することなく中継番組制作を行える。従来では中継先に音声エンジニアを派遣し、集音時と転送時の位相調整作業を行わせていたが本発明によってその作業が自動化されるため、彼らを中継先に派遣する必要がなくなり、彼らを放送局に配置してミキシング作業をさせられるようになる。これにより音声エンジニアの位相ずれ調整作業負荷を削減し、中継番組の制作の準備時間を短縮できる。また、音声エンジニアを放送局で作業させながら他の番組制作に関わらせることが出来、人的リソースを効率よく利用できるようになる。
【００２０】
多チャンネル音声ＩＰ転送システムでは、転送にＩＰネットワークを用いるため距離に依存しないため、ネットワークが整備された環境であればどこからでも中継や素材伝送が可能となる。
【００２１】
また、本発明により複数チャンネル音声の位相を自動的に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態の位相自動補正機能付き多チャンネル音声転送システムについて図を参照して説明する。
【００２３】
本発明の実施形態の位相自動補正機能付き多チャンネル音声転送システムは、ネットワークによって中継番組の製作に必要な全ての音声を現場から放送局などへの他の拠点へ転送し、さらに多チャンネル音声の集音時、転送時の位相ずれを自動調整する機能を備えたシステムである。この自動調整機能のうち集音時の位相ずれ調整作業を、従来音源位置推定の手法として使われていたＣＳＰ法（Cross-power Spectrum Phase analysis）を用いて行う点が大きな特徴である。
【００２４】
本発明の実施形態に基づくシステムの概要を図３に示す。図３において、３００は本発明の実施形態の位相自動補正機能付き多チャンネル音声転送システムである。３０１は中継先に設置された多数のマイク、３０２は放送局、３０３は放送局３０２内の編集室、３０４は編集室３０３内に設置された編集機器、３０５は編集室３０３内で編集機器３０４を操作する音声エンジニア、３０６は中継車／臨時編集室である。
【００２５】
本実施形態の位相自動補正機能付き多チャンネル音声転送システム３００は多チャンネル音声送信装置３１０と多チャンネル音声受信装置３２０を備え、多チャンネル音声送信装置３１０と多チャンネル音声受信装置３２０はネットワークを介して接続されている。一般的には、多チャンネル音声送信装置３１０は中継先に設けられ、多チャンネル音声受信装置３２０は放送局３０２内に設けられる。
【００２６】
中継先に多数のマイク３０１を設置し、数１０〜数１００ｃｈの音声を多チャンネル音声送信装置３１０が取得する。多チャンネル音声送信装置３１０は集音時の位相ずれをＣＳＰ法によって計算し自動的に調整する。多チャンネル音声送信装置３１０はネットワークを介して音声全チャンネルを多チャンネル音声受信装置３２０に転送する。多チャンネル音声受信装置３２０は転送時のずれを自動的に調整し編集室３０３内の編集機器３０４に出力する。編集室３０３内では音声エンジニア３０５が編集機器３０４を操作して、放送用音声をミックスし（サラウンド方法の場合は５．１チャンネル、ステレオ放送の場合は２チャンネル）、映像とタイミングを合わせる。この送信用音声が放送される。
【００２７】
なお、本実施形態で説明する多チャンネルは一般的に言えば複数のチャンネルであり、位相自動補正機能付き多チャンネル音声転送システム３００、多チャンネル音声送信装置３１０、多チャンネル音声受信装置３２０は一般的には位相自動補正機能付き複数チャンネル音声転送システム、複数チャンネル音声送信装置、複数チャンネル音声受信装置である。
【００２８】
ＣＳＰ法は異なる２信号間の類似度と位相関係（位相ずれ）を求めるアルゴリズムである。ＣＳＰ法は通常、異なる位置にあるマイクに入力された音声の位相ずれ（到達時間差）を、既知のマイク間距離とで音源位置を推定する手法として用いられる（非特許文献１参照）。
【００２９】
これに対し本発明の実施形態ではＣＳＰ法を以下２通りの計算を行うための手法として用いる。１つ目として、入力された多チャンネル音声の全チャンネル間の位相関係を調べ、逆相関係となるか判定する手法として用いる。２つ目は２信号が逆相関係となる場合、２信号間のミキシングによって音が打ち消しあわないように片方の音声の再生タイミングをずらし、逆相関係にならないように遅らせる最小の時間（遅延量）を算出する手法として用いる。
【００３０】
上述のように本発明の実施形態は多チャンネル音声の集音時と転送時の位相ずれを自動で調整する機能を備える。以下にこれらの位相ずれ自動調整機能について説明する。
【００３１】
図４は本実施形態の位相自動補正機能付き多チャンネル音声転送システムの構成を示すブロック図である。図４において、多チャンネル音声送信装置３１０はネットワーク４０１を介して多チャンネル音声受信装置３２０と接続されている。
【００３２】
多チャンネル音声送信装置３１０は、１ｃｈ〜Ｎｃｈの多チャンネル音声を取得する音声入力Ｉ／Ｆ部４１１と、音声入力Ｉ／Ｆ部４１１で取得された多チャンネル音声のチャンネル間の集音時の位相ずれをＣＳＰ法を用いて計算し、調整する位相ずれ補正部４１２と、位相ずれ補正部４１２で位相ずれを調整された多チャンネル音声をネットワークで転送するデータ形式に変換し、データ化された順にシーケンス番号を付与する転送データ化部４１３と、転送データ化部４１３でネットワークで転送するデータ形式に変換された多チャンネル音声データをネットワーク４０１に送出するネットワークＩ／Ｆ部４１４を備える。
【００３３】
位相ずれ補正部４１２は、ＣＳＰ法を用いて位相ずれを計算する位相ずれ計算部４１２ａと、位相ずれ計算部４１２ａの計算結果を保持し、位相ずれ調整部４１２ｃにその結果を伝達する位相ずれ記憶部４１２ｂと、位相ずれ記憶部４１２ｂから送られてきた情報を元に多チャンネル音声の位相ずれを調整する位相ずれ調整部４１２ｃと、を備える。
【００３４】
一方、多チャンネル音声受信装置３２０は、ネットワーク４０１を介して送られてきた多チャンネル音声データを受信するネットワークＩ／Ｆ部４２１と、ネットワークＩ／Ｆ部４２１が受信した多チャンネル音声データを音声機器に出力できるデータ形式に変換する音声データ抽出部４２２と、音声データ抽出部４２２で変換された１ｃｈ〜Ｎｃｈの多チャンネル音声を外部に出力する音声出力Ｉ／Ｆ部４２３を備える。
【００３５】
音声データ抽出部４２２は、ネットワークＩ／Ｆ部４２１から送られてきた多チャンネル音声データをシーケンス番号順に整列させるデータ整列部４２２ａと、データ整列部４２２ａで再生順に整列された多チャンネル音声データから多チャンネル音声を複元する音声変換部４２２ｂと、を備える。
【００３６】
図４に示すように、システムに入力された音声は位相ずれ調整部４１２ｃに送られる。位相ずれ調整部４１２ｃでは入力された音声の全チャンネル間の位相関係をＣＳＰ法によって計算する。
【００３７】
ここでＣＳＰ法による位相関係確認処理について説明する。ＣＳＰ法による処理を図５に示す。ＣＳＰ法は２つの離散音声信号Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ）間の位相関係を求めるために、あるサンプルデータ数Ｎの区間において、Ｘ（ｔ）に対しＹ（ｔ）側の音声を１サンプルずつずらしながらＦＦＴによって２信号間の相互相関をとり、相関値を計算する。ここで片側の信号をずらす量をずらし数とする。
【００３８】
図５−１において、上の図が離散音声信号Ｘ（ｔ）であり、下の図が離散音声信号Ｙ（ｔ）である。点線で挟まれた部分がサンプルデータ数Ｎの区間のサンプルである。サンプル区間において、Ｘ（ｔ）の最初のデータはＸ（１）であり最後のデータはＸ（Ｎ）である。また、Ｙ（ｔ）の最初のデータはＹ（１）であり最後のデータはＹ（Ｎ）である。図５−２において、一番上の図はＸ（ｔ）であり、２番目の図はＹ（ｔ）である。３番目の図はＹ（ｔ）をずらし数１だけずらしたものであり、最初のデータはＹ（２）であり最後のデータはＹ（１）である。４番目の図はＹ（ｔ）をずらし数２だけずらしたものであり、最初のデータはＹ（３）であり最後のデータはＹ（２）である。一番下の図はＹ（ｔ）をずらし数Ｎ−１だけずらしたものであり、最初のデータはＹ（Ｎ）であり最後のデータはＹ（Ｎ−１）である。
【００３９】
この計算によって各ずらし数に対して合計Ｎ個の相関値が得られるが、このうち０から最も遠い値になるもの、すなわちＮ個の相関値の絶対値をとった場合に最大になるものがＣＳＰ値となり、ＣＳＰ値を与えるずらし数が２信号間のずれとなる。図６はＮ個の相関値の絶対値をとった場合のＣＳＰ値の選定方法を示す図であり、縦軸は相関値の絶対値、
横軸はずらし数である。図において絶対値が最大となったものをＣＳＰ値とし、そのＣＳＰ値を与えるずらし数がずれとなる。ＣＳＰ値は１から−１の間に分布し、ずらし数が０で、ＣＳＰ値が１の場合、２つの信号は同一信号で位相が揃った正相関係であることを示す。また、ずらし数が０でＣＳＰ値が−１のときは同一信号で片方の信号の位相が半周期おくれた逆相関係であることを示す。
【００４０】
本実施形態ではＣＳＰ法による計算によって、２つの音声信号が逆相関係にあるかどうかを判断し、逆相関係となる場合には片方の音声の位相をずらし、再生タイミングを遅延させることで逆相関係を解消する。逆相関係が判明した場合の処理を図７に示す。ここで再生タイミングを遅延させる量を遅延量とする。遅延量はＣＳＰ法で計算したＮ個の相関値の絶対値が所定の値以下となるずらし数のうち、０に最も近いずらし数とする。（なお、この所定の値については、比較する２つの音声信号が完全な逆相、あるいは完全に一致する状態からどれだけ遠いものを採用するかという尺度となるが、その具体的な値については、実際の運用上問題とならない設定値をあらかじめ求めておき、その値を用いるものとする）。遅延量に相当する時間分だけ音声Ｙ（ｔ）をバッファしてから再生させることで、音声間の再生タイミングをずらし、逆相関係を解消する。以上のようにすることで逆相関係にある２信号間のミキシングによって音が打ち消しあわないように片方の音声の再生タイミングを遅らせる最小の時間（遅延量）を算出することが可能になり、逆相関係が解消された音声を出力することができる。
【００４１】
図４の位相ずれ補正部４１２の位相ずれ計算部４１２ａでは、上述のＣＳＰ法を用いた手法によって、入力された音声チャンネルの全ての２つのチャンネルの組み合わせについて位相関係を計算し、逆相関係にある場合は片方の音声の遅延量を算出する。位相ずれ調整部４１２ｃでは位相ずれ計算部４１２ａで算出された遅延量をもとに特定のチャンネルの音声の再生時間を遅延させ、全チャンネルの音声間の位相ずれを自動的に調整し逆相関係のない状態に調整する。調整された音声は転送データ化部４１３に送られ、再生順にデータ化され、データ化された順番にシーケンス番号が付与された後にネットワークＩ／Ｆ部４１４から受信側へ転送される。放送局で受信されたデータは音声データ抽出部４２２でシーケンス番号順に整列され、音声に復元された後に編集室にある音声編集機器と接続される。以上のように中継先で取得された全チャンネルの音声は位相ずれが自動的に調整され、逆相関係にない状態で放送局の編集機器に転送される。
【００４２】
なお、図４の多チャンネル音声送信装置３１０の音声入力Ｉ／Ｆ部４１１と位相ずれ補正部４１２の部分に着目すれば、複数チャンネル音声を取得し、取得された複数チャンネル音声のチャンネル間の集音時の位相ずれをＣＳＰ法を用いて計算し、調整して位相ずれを補正し、位相ずれを調整された複数チャンネル音声を出力する位相ずれ自動調整装置ということができる。
【実施例】
【００４３】
本実施例ではネットワーク部に現在コンピュータの分野などで広く便われているＩＰネットワークを用いた例を示す。
【００４４】
本実施例は、図８のように多チャンネル音声送信装置８１０、多チャンネル音声受信装置８２０と、これらを接続するデータ転送用ネットワーク（ＩＰネットワーク）８０１から構成される。多チャンネル音声送信装置８１０は多チャンネル音声を取得する音声Ｉ／Ｆ部８１１、集音時の位相ずれを調整する位相ずれ補正部８１２、多チャンネル音声をＩＰパケット化するＩＰパケット化部８１３、多チャンネル音声受信装置へＩＰパケット化された多チャンネル音声を転送するネットワークＩ／Ｆ部８１４で構成される。このうち位相ずれ補正部８１２は位相ずれを計算する位相ずれ計算部８１２ａ、位相ずれ計算部８１２ａの計算結果を保持し、位相ずれ調整部８１２ｃにその結果を伝達する位相ずれ記憶部８１２ｂ、位相ずれ記憶部８１２ｂから送られてきた情報を元に音声データの位相ずれを調整する位相ずれ調整部８１２ｃからなる。多チャンネル音声受信装置８２０は、多チャンネル音声送信装置８１０から送られてきたＩＰパケットから受信するネットワークＩ／Ｆ部８２１、ＩＰパケットを多チャンネル音声に復元する音声データ抽出部８２２、多チャンネル音声を外部に出力する音声出力Ｉ／Ｆ部８２３から構成される。このうち、音声データ抽出部８２２ではネットワークＩ／Ｆ部８２１から送られてきたＩＰパケットを再生順に整列させるパケット整列部８２２ａと、音声を復元する音声復元部８２２ｂからなる。
【００４５】
多チャンネル音声送信装置８１０において、外部マイクより取得された数１０〜１００チャンネルの音声は音声入力Ｉ／Ｆ部８１１から多チャンネル音声送信装置８１０に入力される。入力された音声データは位相ずれ計算部８１２ａに送られる。位相ずれ計算部８１２ａでは入力された音声チャンネルの全ての２つのチャンネルの組み合わせについて、それらの位相関係をＣＳＰ法によって計算する（図９中の９−１）。このとき、算出されたＣＳＰ値によってある２つの音声チャンネル間で逆相関係になっていることが明らかになった場合、ＣＳＰ値計算時に算出したずらし量を位相ずれ記憶部８１２ｂに転送する（図９中の９−２）。全ての音声間のＣＳＰ値計算が終わった時点で、音声を位相ずれ調整部８１２ｃに送信する。位相ずれ記憶部８１２ｂでは、位相ずれ計算部８１２ａから送られてきた情報を保持しその内容を位相ずれ調整部８１２ｃに送る。位相ずれ調整部８１２ｃでは入力された音声を、位相ずれ記憶部８１２ｂから送られてきた情報をもとに、指定された音声の位相をずらし、遅延させる。全音声チャンネルの位相調整作業が終わった時点でＩＰパケット化部８１３に送られる。ＩＰパケット化部８１３において、音声データは再生タイミング順にＩＰパケット化され、パケット化された順番にＩＰヘッダにシーケンス番号を付与され、ネットワークＩ／Ｆ部８１４に送られる。ネットワークＩ／Ｆ部８１４では送られてきたＩＰパケットを多チャンネル音声受信装置８２０に向けて転送する。
【００４６】
多チャンネル音声受信装置８２０は、ネットワーク８０１から送られてきたＩＰパケットをネットワークＩ／Ｆ部８２１で受信する。受信されたＩＰパケットは音声データ抽出部８２２に送られ、シーケンス番号順に音声データに復元される。この処理によってネットワークの揺らぎによるパケット到着時間の差で再生順序が前後しないように調整する。復元された音声データは多チャンネル音声出力Ｉ／Ｆ部８２３に送られ、そこから外部に出力される。
【００４７】
本実施例では以上のようにして放送局の中継番組制作に必要なすべての音声を放送局などの拠点へ転送を可能にする。この際、多チャンネル音声の集音時、転送時の位相ずれを自動調整することができる。
【００４８】
以上説明した多チャンネル音声送信装置および多チャンネル音声受信装置は、コンピュータとプログラムによって構成することができる。また、そのプログラムの一部または全部をハードウェアで構成することもできる。
【００４９】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態、実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態、実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の放送局の中継番組の制作システムの一般的な構成を説明するための図である。
【図２】２信号間における逆相関係とその加算による打ち消しあいを説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る位相自動補正機能付き多チャンネル音声転送システムを説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係る位相自動補正機能付き多チャンネル音声転送システムの構成を示すブロック図である。
【図５】ＣＳＰ法による処理の流れを説明するための図である。
【図６】ＣＳＰ法によって計算した値から２信号間のＣＳＰ値とずれを求める処理を説明するための図である。
【図７】ＣＳＰ法による計算によって２信号が逆相関係になった場合の処理の流れを説明するための図である。
【図８】実施例に係る位相自動補正機能付さ多チャンネル音声転送システムのＩＰネットワークを用いた場合の構成を示すブロック図である。
【図９】位相ずれ計算部における処理の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
３００…位相自動補正機能付き多チャンネル音声転送システム、３０１…マイク、３０２…放送局、３０３…編集室、３０４…編集機器、３０５…音声エンジニア、３０６は中継車／臨時編集室、３１０…多チャンネル音声送信装置、３２０…多チャンネル音声受信装置、４１１…音声入力Ｉ／Ｆ部、４１２…位相ずれ補正部、４１２ａ…位相ずれ計算部、４１２ｂ…位相ずれ記憶部、４１２ｃ…位相ずれ調整部、４１３…転送データ化部、４１４…ネットワークＩ／Ｆ部、４２１…ネットワークＩ／Ｆ部、４２２…音声データ抽出部、４２２ａ…データ整列部、４２２ｂ…音声変換部、４２３…音声出力Ｉ／Ｆ部、８１０…多チャンネル音声送信装置、８０１…データ転送用ネットワーク（ＩＰネットワーク）、８１１…音声Ｉ／Ｆ部、８１２…位相ずれ補正部、８１２ａ…位相ずれ計算部、８１２ｂ…位相ずれ記憶部、８１２ｃ…位相ずれ調整部、８１３…ＩＰパケット化部、８１４…ネットワークＩ／Ｆ部、８２０…多チャンネル音声受信装置、８２１…ネットワークＩ／Ｆ部、８２２…音声データ抽出部、８２２ａ…パケット整列部、８２２ｂ…音声復元部、８２３…音声出力Ｉ／Ｆ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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【図８】
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【図９】
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