(57)【要約】【課題】歌唱者の顔のマイクロホンに対する相対的位置が変化しても、確実に歌唱者のみに補助音を提供する。【解決手段】複数の放収音兼用素子を備えた放収音ユニット１１〜１３からなる放収音装置１は、マイクロホン装置２の把持部２２を把持するように設置されている。各放収音ユニット１１〜１３の特定の放収音兼用素子１１４，１２４，１３４は補助マイクとして設定され、他の放収音兼用素子は補助スピーカとして設定される。歌唱音９１０は、マイクロホン装置２の主マイクロホン２１０で収音されるとともに、放収音兼用素子１１４，１２４，１３４で収音される。これら収音信号に基づいて口元方位が検出され、当該口元方位から耳方位を含む顔範囲が決定する。放収音装置１は、決定された顔範囲に強い指向性を有する放音ビームを形成するように、放収音兼用素子１１１〜１１３、１２１〜１２３、１３１〜１３３に個別放音用信号を与える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状からなる把持部と該把持部の前記柱状が延びる方向の一方端に設置されたマイクロホンとで構成されるマイクロホン機器に装着される放収音装置であって、
それぞれに少なくとも１つの収音素子を含む複数の音響素子がアレイ状に備えられた複数の放収音ユニットを有し、
該複数の放収音ユニットは、それぞれの音響素子設置面の方向を一致させた状態で、且つ前記音響素子設置面が前記把持部のマイクロホン設置側を向くように前記把持部を把持する形状で設置され、
さらに、
ユーザに対する補助音信号を入力する補助音信号入力手段と、
各放収音ユニットの収音素子を補助マイクとして機能させるとともに、他の音響素子を補助スピーカとして機能させる放収音機能設定手段と、
複数の前記補助マイクの収音信号に基づいてユーザの口方向を検出する口方向検出手段と、
検出された前記口方向を放音方向の略中心とする放音ビームを形成するように、複数の前記補助スピーカに前記補助音信号に基づく個別放音用信号を与える放音制御手段と、を備えた放収音装置。
【請求項２】
前記放音制御手段は、前記口方向に基づいて耳方向を検出し、該耳方向を含む放音ビームを形成するように、前記個別放音用信号を生成する請求項１に記載の放収音装置。
【請求項３】
前記音響素子は、放音と収音とが切り替え可能な放収音兼用素子である、請求項１または請求項２に記載の放収音装置。
【請求項４】
前記補助スピーカの有無を設定する補助スピーカ有無設定手段を備え、
前記放収音機能設定手段は、前記補助スピーカ無しの設定時に、前記放収音兼用素子の全てを補助マイクとして機能させる、請求項３に記載の放収音装置。
【請求項５】
前記マイクロホンの収音信号を入力するマイクロホン音声入力手段と、
前記マイクロホンの収音信号と前記補助マイクの収音信号との合成信号に対して、前記補助音信号を用いてエコー除去を行うエコー除去手段と、を備えた請求項１〜請求項４のいずれかに記載の放収音装置。
【請求項６】
前記マイクロホン機器に対して一体形成されている請求項５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、それぞれが複数の放収音兼用素子を備えた複数の放収音ユニットからなる放収音装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラオケシステムでは、歌唱者に対して歌唱の補助となるガイドメロディ等の音や音声（以下、「補助音」と称する）を提供するシステムが各種考案されている。このようなシステムでは、一般的に、配信もしくは読み出された楽曲音データとこれに付随する補助音データとを個別に再生して、それぞれスピーカから放音する。歌唱者は、楽曲音を聞くとともに補助音を聞くことで、容易に歌唱を行うことができる。しかしながら、この方法では、歌唱者以外の人にも補助音が聞こえてしまうため、当該補助音を歌唱者以外に聞かせないようにする方法も各種考案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１のマイクロホン装置は、握り部を有するマイクロホン装置本体の端部に、マイクロホンと特定の一方向に強い放音指向性を有する平面パネルスピーカとが設置されている。この構成とすることで、歌唱音を収音するとともに、平面パネルスピーカから補助音を放音して、歌唱者のみに補助音を聞かせている。
【特許文献１】特開２００３−８４７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、カラオケでは、歌唱者は気分の高揚、振り付けを踊る等により、歌唱者が常にマイクロホン装置に対して一定の位置にいるとは限らない。しかしながら、特許文献１のマイクロホン装置では、平面パネルスピーカが特定の一方向にのみ強い放音指向性を有するので、強い放音指向性を有する方向に歌唱者の顔が無ければ、補助音を聞かせることができない。したがって、上述のような歌唱状態にある歌唱者に対して、補助音を確実に提供し続けることができない。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、マイクロホンに対する歌唱者の顔の相対的位置が変化するような場合であっても、確実に歌唱者のみにガイドメロディ等の補助音を提供し続けることができる放収音装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、柱状からなる把持部と該把持部の柱状が延びる方向の一方端に設置されたマイクロホンとで構成されるマイクロホン機器に装着される放収音装置に関するものである。この放収音装置は、それぞれに少なくとも１つの収音素子を含む複数の音響素子がアレイ状に備えられた複数の放収音ユニットを有し、これら複数の放収音ユニットは、それぞれの音響素子設置面の方向を一致させた状態で、且つ音響素子設置面が把持部のマイクロホン設置側を向くように把持部を把持する形状で設置される。さらに、この放収音装置は、補助音信号入力手段と、放収音機能設定手段と、口方向検出手段と、放音制御手段とを備える。補助音信号入力手段は、ユーザに対する補助音信号を入力する。放収音機能設定手段は、各放収音ユニットの収音素子を補助マイクとして機能させるとともに、他の音響素子を補助スピーカとして機能させる。口方向検出手段は、複数の補助マイクの収音信号に基づいてユーザの口方向を検出する。放音制御手段は、検出された口方向を放音方向の略中心とする放音ビームを形成するように、複数の補助スピーカに補助音信号に基づく個別放音用信号を与える。
【０００７】
この構成では、放収音装置は、カラオケ等で利用するマイクロホン装置に対して、当該装置の把持部を複数の放収音ユニットで囲むようにして設置させる。この際、マイクロホン装置のマイクロホン（以下、「主マイクロホン」と称する。）と、各放収音ユニットの補助マイクとして機能する収音素子とが略同じ方向を向くように設置される。歌唱者からの歌唱音声は、主マイクロホンで収音されるとともに、補助マイクでも収音される。補助マイクは、放収音ユニット数に応じて複数存在し、歌唱者の口元から見て異なる位置に存在するので、各補助マイクの収音信号の遅延加算処理に基づいて歌唱者の口元の方位が検出される。このように検出された口元の方位に基づいて、当該口元の方位を略中心とする所定範囲、例えば歌唱者の顔の範囲を放音範囲として設定する。そして、複数の補助スピーカから放音ビーム制御を行うことで、この設定した所定の放音範囲に強い放音指向性を有する放音が行われる。この際、補助マイクにより歌唱者の口元の方位は逐次検出されるので、放収音装置に対する口元の方位が変化しても、当該変化に応じた放音範囲が設定される。
【０００８】
また、この発明の放収音装置の放音制御手段は、口方向に基づいて耳方向を検出し、該耳方向を含む放音ビームを形成するように、個別放音用信号を生成する。
【０００９】
この構成では、口元の方位を略中心とする放音範囲に、歌唱者の耳方向が入るように設定される。これにより、より確実に歌唱者へ補助音が提供される。
【００１０】
また、この発明の放収音装置の音響素子は、放音と収音とが切り替え可能な放収音兼用素子である。
【００１１】
この構成では、音響素子が単なる収音素子や放音素子でなく、放収音兼用素子であるので、状況に応じて収音素子（補助マイク）や放音素子（補助スピーカ）の配置パターンを変化させることが可能となる。
【００１２】
また、この発明の放収音装置は、補助スピーカの有無を設定する補助スピーカ有無設定手段を備える。そして、放収音機能設定手段は、補助スピーカの無しの設定時に、放収音兼用素子の全てを補助マイクとして機能させる。
【００１３】
この構成では、補助音が必要な場合にのみ補助音が放音され、補助音が必要ない場合には主マイクロホンおよび全ての放収音兼用素子で収音が行われるので、収音効率が向上する。なお、この際に、口元方位の検出を継続的に行っていれば、補助マイク数が増加する分、口元方位の検出精度および分解能が向上する。
【００１４】
また、この発明の放収音装置は、マイクロホンの収音信号を入力するマイクロホン音声入力手段と、マイクロホンの収音信号と補助マイクの収音信号との合成信号に対して補助音信号を用いてエコー除去を行うエコー除去手段と、を備える。
【００１５】
この構成では、補助音信号が放音されている場合に、補助音が主マイクロホンおよび補助マイクに回り込んで収音されることもある。このような場合をふまえ、エコー除去手段により主マイクロホンおよび補助マイクでの収音信号から補助音の回帰音を除去する。これにより、補助音が再び収音されることが防止される。
【００１６】
また、この発明の放収音装置は、マイクロホン機器に対して一体形成されている。
【００１７】
この構成では、主マイクロホンの収音信号を放収音装置で処理する場合に、マイクロホン機器から外部ラインを通じて放収音装置に入力させる必要が無く、把持部内で全ての処理が行われる。これにより、外観も良く、さらに、外部ライン接続による遅延等の影響を受けないで、より効果的なエコーキャンセルが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、歌唱者の顔のマイクロホンに対する相対的位置が変化しても、複数の補助マイクの収音信号を用いて、顔の位置を検出することができる。そして、この検出された顔の方位に対して複数の補助スピーカで放音ビームを形成することで、歌唱者のみにガイドメロディ等の補助音を確実に提供し続けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第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。
図１は、本実施形態の放収音装置１の形状を示す図であり、（Ａ）が外観斜視図、（Ｂ）が平面図、（Ｃ）が放収音ユニット１２側から見た側面図である。
【００２０】
図２は、本実施形態の放収音装置１をマイクロホン装置２に装着した状態を示す図であり、（Ａ）が外観斜視図、（Ｂ）が平面図、（Ｃ）が放収音ユニット１２側から見た側面図である。
図１に示すように、本実施形態の放収音装置１は、外形形状が略同じ直方体形状の放収音ユニット１１〜１３を接続ヒンジ１４０，１５０で回動可能に接続した構造を備える。放収音ユニット１１は、直方体形状の筐体１１０の長手方向の一方端が接続ヒンジ１４０に接続している。放収音ユニット１１には、筐体１１０の長手方向に沿って接続ヒンジ１４０の反対側端面から放収音兼用素子１１１〜１１４が略等間隔でアレイ状に配列されている。各放収音兼用素子１１１〜１１４は、放収音面が筐体１１０の短手方向の一方端面側で一致するように設置されている。
【００２１】
放収音ユニット１２は、直方体形状の筐体１２０の長手方向の一方端が接続ヒンジ１４０に接続しており、他方端が接続ヒンジ１５０に接続している。放収音ユニット１２には、筐体１２０の長手方向に沿って接続ヒンジ１４０側端面から放収音兼用素子１２１〜１２４が略等間隔でアレイ状に配列されている。各放収音兼用素子１２１〜１２４は、放収音面が筐体１２０の短手方向の一方端面側で一致するように設置されている。
【００２２】
放収音ユニット１３は、直方体形状の筐体１３０の長手方向の一方端が接続ヒンジ１５０に接続している。放収音ユニット１３には、筐体１３０の長手方向に沿って接続ヒンジ１５０側端面から放収音兼用素子１３１〜１３４が略等間隔でアレイ状に配列されている。各放収音兼用素子１３１〜１３４は、放収音面が筐体１３０の短手方向の一方端面側で一致するように設置されている。
【００２３】
放収音ユニット１１〜１３は、それぞれの放収音面が一致するように接続ヒンジ１４０，１５０で接続されている。放収音ユニット１１，１３は、それぞれにおける放収音ユニット１２に対する反対側端面が当接するように、接続ヒンジ１４０，１５０により回動した状態で固定されている。これにより、放収音装置１を放収音面側から見ると、放収音ユニット１１〜１３により囲まれる略三角筒形状の把持用空間２００が形成される。なお、この放収音装置１は、上述のように接続ヒンジ１４０，１５０で各放収音ユニット１１〜１３が回動することで、単に変形可能な携帯型の放収音装置としても利用することができる。
【００２４】
一方、マイクロホン装置２は、外観上、略円筒形状からなる把持部２２と、当該把持部２２の長手方向の一端に設置されたメッシュカバー２１とからなる。そして、マイクロホン装置２は、メッシュカバー２１の内部に主マイクロホン２１０（図３参照）が設置されている。
【００２５】
マイクロホン装置２は、放収音装置１により形成される把持用空間２００に対して、把持部２２を挿入することで、放収音装置１に対して固定される。この際、マイクロホン装置２のメッシュカバー２１側すなわち主マイクロホン２１０側に、放収音装置１の放収音面が向くように固定される。
【００２６】
次に、このような放収音装置１とマイクロホン装置２とからなるマイクシステムの回路構成について、図３を参照して説明する。
【００２７】
図３は、本実施形態の放収音装置１とマイクロホン装置２とからなるマイクシステムを用いたカラオケシステムの構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、各放収音ユニット１１〜１３の筐体１１０，１２０，１３０は外形状が同じであり、放収音ユニット１２の筐体１２０内に各機能部を集約した場合を例に説明する。
【００２８】
放収音装置１は、上述の放収音兼用素子１１１〜１１４、１２１〜１２４、１３１〜１３４以外に、放収音切替スイッチ（放収音切替ＳＷ）１１５，１２５，１３５、メイン制御部１０、通信制御部１４、放音用信号生成部１５、放音制御部１６、収音制御部１７、通信用アンテナ１４１を備え、メイン制御部１０以下の各機能ブロックが放収音ユニット１２の筐体１２０内に集約して設置されている。
【００２９】
メイン制御部１０は、図示しない電源スイッチがオンされると放収音装置１の全体制御を行うとともに、通信制御部１４に対して、外部のカラオケ主装置３とのネゴシエーションを行うよう制御する。
【００３０】
また、メイン制御部１０は、通信制御部１４からガイドメロディ有データを取得し、且つガイドメロディ放音指示をカラオケ主装置３もしくは図示しない操作部から受け付けると、特定の放収音兼用素子、例えば、放収音ユニット１１の放収音兼用素子１１４、放収音ユニット１２の放収音兼用素子１２４、放収音ユニット１３の放収音兼用素子１３４をマイクとして機能させ、他の放収音兼用素子１１１〜１１３，１２１〜１２３，１３１〜１３３をスピーカとして機能させるガイドメロディ放音パターン設定信号を、放音制御部１６、収音制御部１７および放収音切替スイッチ１１５，１２５，１３５へ出力する。一方で、メイン制御部１０は、通信制御部１４からガイドメロディ有データを取得しなければ、全ての放収音兼用素子１１１〜１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４をマイクとして機能させる全収音パターン設定信号を、収音制御部１７および各放収音切替スイッチ１１５，１２５，１３５へ出力する。
【００３１】
また、メイン制御部１０は、収音制御部１７から受け付けた口元方位に基づいて、放音方位すなわち顔方位を決定する。この際、例えば、メイン制御部１０には複数の異なる口元方位毎に対応する顔方位が予め記憶されており、メイン制御部１０は、検出した口元方位に対応する顔方位を読み出す。メイン制御部１０は、取得した顔方位を放音方位として放音制御部１６に与える。
【００３２】
通信制御部１４は、通信用アンテナ１４１に接続されており、カラオケ主装置３との無線通信を制御する。この際、通信制御部１４とカラオケ主装置３との間では、カラオケのガイドメロディ等の音楽データや自装置の収音制御部１７で生成した収音ビーム信号等の音声データ、さらに、上述のガイドメロディ放音指示データやネゴシエーション用データ等の各種制御データが送受信される。
【００３３】
通信制御部１４は、各種制御データをメイン制御部１０へ与えるとともに、カラオケ主装置３からガイドメロディデータを受信すると、メイン制御部１０へガイドメロディ有データを出力する。
【００３４】
放音用信号生成部１５は、通信制御部１４からガイドメロディデータが入力され、メイン制御部１０からガイドメロディ放音指示を受け付けていれば、ガイドメロディデータを放音制御部１６へ出力する。
【００３５】
放音制御部１６は、メイン制御部１０からガイドメロディ放音パターン設定信号を受け付けると、スピーカとして機能させる放収音兼用素子（例えば、上述の場合であれば、放収音兼用素子１１１〜１１３，１２１〜１２３，１３１〜１３３）を用い、メイン制御部１０から与えられた放音方位に準じて、所定放音範囲に向けた放音ビームを設定する。放音制御部１６は、当該放音ビームを実現するための個別放音用信号を放収音兼用素子毎に設定して、放収音切替スイッチ１１５，１２５，１３５へ出力する。
【００３６】
収音制御部１７は、マイクとして機能する放収音兼用素子（例えば、上述の例であれば、放収音兼用素子１１４，１２４，１３４を示し、本発明の「補助マイク」に相当する）の収音信号を放収音切替スイッチ１１５，１２５，１３５を介して入力する。収音制御部１７は、当該複数の収音信号をそれぞれ異なる複数の遅延加算処理パターンで遅延加算して、それぞれに異なる方位を強い指向性の中心とする複数の収音ビーム信号を生成する。収音制御部１７は、これら複数の収音ビーム信号のレベルを比較して、発音源方位すなわち口元方位を検出し、メイン制御部１０へ与える。また、収音制御部１７は、口元方位に対応する収音ビーム信号を通信制御部１４へ出力する。
【００３７】
放収音切替スイッチ１１５，１２５，１３５は、それぞれ放収音ユニット１１、放収音ユニット１２、放収音ユニット１３内に設置されており、放音制御部１６および収音制御部１７に接続する。放収音切替スイッチ１１５は放収音兼用素子１１１〜１１４に接続し、放収音切替スイッチ１２５は放収音兼用素子１２１〜１２４に接続し、放収音切替スイッチ１３５は放収音兼用素子１３１〜１３４に接続する。これら放収音切替スイッチ１１５，１２５，１３５は、それぞれが接続する放収音兼用素子１１１〜１１４、１２１〜１２４、１３１〜１３４をマイクまたはスピーカとして機能させるためのスイッチ回路である。具体的には、放収音切替スイッチは、マイクとして機能させる放収音兼用素子に対して個別放音用信号を出力せず、放収音兼用素子からの収音信号を収音制御部１７へ出力する。一方で、スピーカとして機能させる放収音兼用素子に対して、それぞれに対応する個別放音用信号を出力し、これら放音を行う放収音兼用素子での収音信号の取得を行わない。
【００３８】
放収音兼用素子１１１〜１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４は、マイクもしくはスピーカとして機能する素子であり、マイクとして機能する場合に収音信号を放収音切替スイッチ１１５，１２５，１３５へ出力し、スピーカとして機能する場合に放収音切替スイッチ１１５，１２５，１３５からの個別放音用信号に基づいて放音する。
【００３９】
このような放収音装置１は、主マイクロホン２１０、通信制御部２２１、通信用アンテナ２２２を備えるマイクロホン装置２と一対で利用される。当該マイクロホン装置２は、一般的なカラオケ用のハンディ型マイクロホン装置であり、詳しい回路構成は省略する。主マイクロホン２１０は、歌唱者の声を収音して、収音信号を通信制御部２２１へ与える。通信制御部２２１は、収音信号を通信用アンテナ２２２を介してカラオケ主装置３へ送信する。
【００４０】
カラオケ主装置３も、一般に既知のカラオケ装置であり、詳細な説明は省略する。そして、カラオケ主装置３は、放収音装置１およびマイクロホン装置２とネゴシエーションを行うことで無線通信可能となる。カラオケ主装置３は、図示しない操作ツール等からカラオケ再生の入力を受け付けると、カラオケ楽曲データを自装置内もしくは外部のデータベースから読み出し、ガイドメロディデータを放収音装置１へ送信するとともに、ガイドメロディデータを除く楽曲音データを再生してスピーカ４から放音する。この際、カラオケ主装置３は、マイクロホン装置２からの収音信号および放収音装置１からの収音ビーム信号を、楽曲音データの再生音に合成してスピーカ４へ出力する。
【００４１】
次に、放収音装置１の具体的な動作例について、図４、図５を参照して説明する。
図４、図５は放収音装置１の動作例を説明するための模式図であり、放収音装置１が装着されたマイクロホン装置２で、歌唱者９００が歌唱している状態を示す。
【００４２】
歌唱者９００がガイドメロディ有りのカラオケ曲を選択し、ガイドメロディ有りを選択すると、放収音装置１にはガイドメロディが供給される。放収音装置１は、放収音ユニット１１の放収音兼用素子１１４、放収音ユニット１２の放収音兼用素子１２４、放収音ユニット１３の放収音兼用素子１３４をマイク（補助マイク）として機能させ、他の放収音兼用素子１１１〜１１３，１２１〜１２３，１３１〜１３３をスピーカ（補助スピーカ）として機能させる。
【００４３】
この状態で、カラオケ曲が再生され、カラオケ主装置３に接続するスピーカ４から楽曲音が放音されると、歌唱者９００が歌唱を開始する。歌唱者９００の口９０１から発せられた歌唱音９１０は、マイクロホン装置２の主マイクロホン２１０で収音されるとともに、補助マイクとして機能する放収音兼用素子１１４，１２４，１３４で収音される。放収音装置１の収音制御部１７は、放収音兼用素子１１４，１２４，１３４の収音信号に基づいて口元方位を検出する。メイン制御部１０は、放収音装置１に対する歌唱者９００の顔方向を示す顔方位を決定する。この際、放収音兼用素子１１４，１２４，１３４は、三角形を形成する各辺となる放収音ユニット１１〜１３毎に１つずつ選択されたものなので、配置位置が一直線上に並ばない。これにより、方位検出用のマイクが平面上に分散されて配置されるので、口元方位を平面領域で検出することができる。すなわち、歌唱者９００に対して上下方向、左右方向の双方を加味した口元方位を検出することができる。
【００４４】
放収音装置１の放音制御部１６は、決定した顔方位（放音方位）に基づいて、耳９０２Ｒ，９０２Ｌの方向を表す耳方位を含む放音範囲を設定する。放音制御部１６は、当該放音範囲に対応する放音ビームを設定し、当該放音ビームを実現するための個別放音用信号を、補助スピーカとして機能する放収音兼用素子１１１〜１１３，１２１〜１２３，１３１〜１３３毎に生成する。放音制御部１６は、放収音切替スイッチ１１５，１２５，１３５を介して、補助スピーカとして機能する各放収音兼用素子１１１〜１１３，１２１〜１２３，１３１〜１３３へそれぞれの素子に対応する個別放音用信号を与える。
【００４５】
補助スピーカとして機能する各放収音兼用素子１１１〜１１３，１２１〜１２３，１３１〜１３３が、与えられた個別放音用信号を放音すると、放音ビーム９２０が形成され、歌唱者９００の耳９０２Ｒ，９０２Ｌ方向を含む顔範囲に強い指向性を有するガイドメロディが放音される。これにより、ガイドメロディは、歌唱者９００の耳９０２Ｒ，９０２Ｌを含む限られた範囲にしか伝わらない。したがって、歌唱者９００の同伴の他聴者には、ガイドメロディが聞こえず、歌唱者の歌唱音９１０と楽曲音のみを聞こえるようにすることができる。この際、一直線上とはならない平面上に分散して補助スピーカが配置されるので、口元方位（収音方位）と同様に、放音範囲も平面領域内の限られた所定範囲内に設定することができる。
【００４６】
一方、歌唱者９００がガイドメロディ無しのカラオケ曲を選択するか、ガイドメロディ無しを操作選択すると、放収音装置１は、全ての放収音兼用素子１１１〜１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４をマイクとして機能させる。この場合、放収音装置１は、収音信号から収音ビーム信号を形成し、最もレベルの高い収音ビーム信号、すなわち口元方位からの収音ビーム信号をカラオケ主装置３へ送信する。これにより、マイクロホン装置２の収音信号とともに、歌唱音９１０の収音量が増加して、収音効率が向上する。
【００４７】
ところで、歌唱者９００の顔は、気持ちの高揚や振り付けを踊る等により、放収音装置１を備えたマイクロホン装置２に対して常に同じ位置にいるとは限らない。このような場合、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、歌唱者９００の口９０１とマイクロホン装置２および放収音装置１との相対的位置関係が変化する。
【００４８】
図５（Ａ）の場合、放収音装置１付きマイクロホン装置２は、歌唱者９００の顔正面の中心方向から、右耳９０２Ｒ方向にずれた位置となる。このような変化があっても、放収音装置１のマイクとして機能する放収音兼用素子１１４，１２４，１３４の収音信号に基づいて収音ビーム信号を形成し、変化後の口元方位を検出することができる。そして、この変化後の口元方位に対して上述の方法を用いて放音ビーム９２０’を形成することで、位置変化後であっても、歌唱者９００の耳９０２Ｒ，９０２Ｌを含む顔範囲にのみガイドメロディを放音することができる。さらに、図５（Ｂ）の場合、放収音装置１付きマイクロホン装置２は、歌唱者９００の左耳９０２Ｌ側で且つ、歌唱者９００に対して斜めに寝かされたように配置される。このように歌唱者９００との位置が変化し、且つマイクロホン装置２の正面方向（延びる方向）に歌唱者９００が存在しなくても、上述のように平面上に分散して複数のマイクを設定することで、口元方位を確実に検出することができる。これにより、このように放収音装置１付きマイクロホン装置２の持ち方が変化しても、対応する放音ビーム９２０”が形成でき、確実に歌唱者９００の耳９０２Ｒ，９０２Ｌを含む顔範囲にのみガイドメロディを放音することができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態の構成および処理方法を用いることで、歌唱者と当該歌唱者の歌唱音を収音するマイクロホンとの位置が変化しても、歌唱者にのみ確実にガイドメロディ等の補助音を聞かせることができる。これにより、歌唱者は、他の聴者に補助音を聞かれることなく、スムーズに歌唱することができる。
【００５０】
次に、第２の実施形態に係る放収音機能付きマイクロホン装置５について、図を参照して説明する。
図６は放収音機能付きマイクロホン装置５の外観斜視図であり、図７は当該放収音機能付きマイクロホン装置５の回路ブロック図である。
図６および図７に示すように、放収音機能付きマイクロホン装置５は、第１の実施形態の放収音装置１とマイクロホン装置２とを一体型にしたものであり、さらに、エコー除去部１８を設けたものである。
【００５１】
本実施形態の放収音機能付きマイクロホン装置５は、外観上、第１の実施形態における図２に示した放収音ユニット１１〜１３とマイクロホン装置２の把持部２２とが一体形成されたものであり、主マイクロホン２１０や放収音兼用素子１１１〜１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４の配置位置関係は、第１の実施形態と同じである。なお、第１の実施形態で放収音ユニット１２に備えられた各機能部は、マイクロホン装置５の把持部２２内に配置される。
【００５２】
以下、第１の実施形態の放収音装置１が装着されたマイクロホン装置２と機能的に異なる部分のみを詳細に説明する。
【００５３】
エコー除去部１８は、ガイドメロディ放音指示に関する情報、例えばガイドメロディ放音パターン設定信号を受け付けると、収音制御部１７からの収音ビーム信号と主マイクロホン２１０の収音信号との合成信号からなる合成出力音声信号に関するエコー除去処理を行う。ここで、エコー除去処理は、例えばエコーキャンセル処理である。この場合、エコー除去部１８は、適応型フィルタを備え、放音用信号生成部１５からのガイドメロディデータとメイン制御部１０からの放音方位とに基づいて擬似エコー信号を推定する。エコー除去部１８は、推定した擬似エコー信号を合成出力音声信号から減算することでエコーキャンセル処理を行う。このようにエコーキャンセル処理された合成出力音声信号は、通信制御部１４、通信用アンテナ１４１を介して、カラオケ主装置３へ送信される。カラオケ主装置３は、通信用アンテナ３０で合成出力音声信号を受信して、楽曲音に合成してスピーカ４から放音する。
【００５４】
一方、エコー除去部１８は、ガイドメロディ放音無しに関する情報、例えば全収音パターン設定信号を受け付けると、収音制御部１７からの収音ビーム信号とマイクロホン２１０の収音信号との合成出力音声信号を、エコー除去処理することなく、通信制御部１４へ与える。通信制御部１４は、上述のように合成出力音声信号をカラオケ主装置３へ送信し、カラオケ主装置３はこれをスピーカ４から放音する。
【００５５】
このように、放収音装置とマイクロホン装置とを一体成形することで、放収音装置の各機能部をマイクロホン装置の把持部内に設置できるので、外形をより単純化することができる。さらに、本実施形態のように、マイクロホン２１０の収音信号と収音制御部１７の収音ビーム信号とを合成する場合に、同じ筐体内での信号処理になるので、無線等を使う場合のような遅延等の問題が発生せず、エコー除去を正確に行うことができる。すなわち、歌唱者音をスピーカから高音質で放音することができる。
【００５６】
なお、上述の説明では、マイクとして機能させる放収音兼用素子を、各放収音ユニットを連結した状態で、同じ長手方向端に存在する放収音兼用素子に設定したが、各放収音ユニットで少なくとも１つずつマイクとして機能させる放収音兼用素子を設定すればよい。
【００５７】
また、上述の説明では、ガイドメロディの有無に応じて、放収音兼用素子の機能切替を行う例を示したが、マイクとして機能させる放収音兼用素子とスピーカとして機能させる放収音兼用素子とを常時固定していても良い。この場合、上述のようなガイドメロディの有無による機能切替処理の必要が無くなるので、より機能的に簡素化することができる。
【００５８】
また、上述の第２の実施形態では、放収音装置とマイクロホン装置とを一体成形した放収音機能付きマイクロホン装置５の内部にエコー除去部１８を設置する例を示したが、第１の実施形態のように放収音装置１とマイクロホン装置２とが別体の場合に、放収音装置１内に同様にエコー除去部１８を設けても良い。この場合、マイクロホン装置２からは音声ケーブル等により主マイクロホン２１０の収音信号を放収音装置１内に伝送すればよい。このような方法でも、ガイドメロディ等の補助音のエコーを除去して、歌唱音を高音質でスピーカから放音することができる。
【００５９】
また、上述の方法では、収音制御部１７で生成される口元方位検出用の収音ビーム信号をカラオケ装置３へ出力する例を示したが、当該収音ビーム信号は、口元方位検出用にのみ利用し、外部へ出力しないようにしてもよい。これにより、カラオケシステムとしての歌唱音の収音処理をより簡素化することができる。
【００６０】
また、上述の方法では、顔範囲を放音範囲として設定する例を示したが、補助スピーカとして利用できる放収音兼用素子の数を増加したり、放音ビーム制御がより高精細に設定できる処理部を設ければ、耳の方位に対してスポット的に放音ビームを形成することができる。これにより、さらに同伴者に分かり難く、歌唱者へガイドメロディを提供することができる。また、この場合、放音方位と収音方位とが重ならないので、音響結合が抑制され、エコーやハウリングを防止することができる。
【００６１】
また、上述の説明では、放収音兼用素子を収音素子、放音素子のいずれかに切り替えて動作させる放収音装置を例に示したが、専用の収音素子および放音素子を備えた放収音装置であってもよく、この構成であっても上述の作用、効果を奏することができる。
【００６２】
また、上述の説明では、放収音装置へガイドメロディデータのみを供給する例を示したが、カラオケ楽曲データからガイドメロディデータをリアルタイムに抽出できる処理部を放収音装置１に備えることで、放収音装置１からガイドメロディを放音するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施形態の放収音装置１の形状を示す図である。
【図２】第１の実施形態の放収音装置１をマイクロホン装置２に装着した状態を示す図である。
【図３】第１の実施形態の放収音装置１とマイクロホン装置２とからなるマイクシステムを用いたカラオケシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】放収音装置１の動作例を説明するための模式図である。
【図５】放収音装置１の動作例を説明するための模式図である。
【図６】第２の実施形態に係る放収音機能付きマイクロホン装置５の外観斜視図である。
【図７】第２の実施形態に係る放収音機能付きマイクロホン装置５の回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１−放収音装置、２−マイクロホン装置、３−カラオケ主装置、４−スピーカ、５−放収音機能付きマイクロホン装置、１０−メイン制御部、１１〜１３−放収音ユニット、１４−通信制御部、１５−放音用信号生成部、１６−放音制御部、１７−収音制御部、１１１〜１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４−放収音兼用素子、１１５，１２５，１３５−放収音切替スイッチ、１４０、１５０−接続ヒンジ、３０，１４１，２２２−通信用アンテナ、２１−メッシュカバー、２２−把持部、２１０−主マイクロホン、２２１−通信制御部、９００−歌唱者、９０１−口、９０２Ｒ，９０２Ｌ−耳、９１０−歌唱音、９２０，９２０’，９２０”−放音ビーム、
【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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