CN101569210B

CN101569210B - 音频处理系统

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Publication number: CN101569210B
Application number: CN200880000744.6A
Authority: CN
Inventors: 石桥利晃
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2028-10-03
Also published as: US8886343B2; US20100172514A1; WO2009044872A1; JP2009094682A; CN101569210A; JP5012387B2

Abstract

本发明所涉及的扩音系统，其构成为将拾音放音装置(100～105)通过传输线路(LT)进行连接。拾音放音装置(100～105)设定为主控和从属。主拾音放音装置(100)生成基准时钟信号，并向从属拾音放音装置(101～105)发送。从属拾音放音装置(101～105)与基准时钟信号同步地形成接收声束信号，向主拾音放音装置(100)输出，而不进行声耦合抑制处理。主拾音放音装置(100)统一地执行各接收声束信号的声耦合抑制处理，生成播放用音频信号。主拾音放音装置(100)将播放用音频信号向从属拾音放音装置(101～105)输出，各从属拾音放音装置(101～105)基于播放用音频信号进行播放。

Description

音频处理系统

技术领域

本发明涉及扩音系统及音频通信系统等音频处理系统，该扩音系统将各自具有传声器和扬声器的多个拾音放音装置配置在同一房间内等规定空间内，对接收音频扩音而进行播放，该音频通信系统将接收音频经由网络向外部的拾音放音装置发送，或对来自外部的拾音放音装置的播放信号进行播放。

背景技术

当前，在较大的会议室内有众多的会议参加者在场的情况下，为了使在场的所有会议参加者都能够听到讲话者发出的声音而提出了各种系统。

例如，在专利文献1的扩音系统中，在会议室的天花板上以规定的排列形式设置多个传声器和多个扬声器。该扩音系统基于由发言者附近的传声器接收到的该发言者发出的声音，进行讲话者检测，基于讲话者检测位置，调整每个扬声器的输出而进行播放。

在上述扩音系统中，扬声器以及传声器被固定设置在会议室内，一旦进行了设置后就无法进行规格变更。作为解决上述现有系统的课题的方法，考虑使用具有可以设置在桌子上且能够搬运的形状的拾音放音装置。

专利文献1：特开2006-211177公报

发明内容

但是，桌上设置型拾音放音装置根据设置性、搬运性而存在一定程度的尺寸限制。因此，考虑一种设置并将多个该拾音放音装置通过传输线路彼此连接而成的系统。在这种系统的情况下，所有拾音放音装置具有相同的功能，各拾音放音装置分别进行啸叫消除处理或声学回声消除处理等声耦合抑制处理。上述声耦合抑制处理是通过进行复杂的运算处理而实现的，在各拾音放音装置之间进行拾音、放音的同步的情况下，需要进行更复杂的运算处理。因此，构成系统的各拾音放音装置必须具有高性能，从而使各拾音放音装置的单价提高，进而使系统整体的成本提高。

因此，本发明的目的在于廉价地构成与使用环境对应的最优音频处理系统。

本发明涉及一种音频处理系统。该音频处理系统具有：多个拾音放音装置，其各自具有拾音单元、放音单元、以及声耦合抑制单元；以及传输线路，其将该多个拾音放音装置电气连接，将多个拾音放音装置中的一台设定为主拾音放音装置，其他的设定为从属拾音放音装置。

主拾音放音装置生成同步信号，并向从属拾音放音装置输出。从属拾音放音装置与同步信号同步地，将由本装置的拾音单元进行拾音而生成的接收音频信号，向主拾音放音装置输出。主拾音放音装置统一地获取来自从属拾音放音装置的接收音频信号，通过利用本装置(主拾音放音装置)的声耦合抑制单元，对统一获取到的接收音频信号执行声耦合抑制处理而生成播放用信号，并向从属拾音放音装置输出。从属拾音放音装置利用放音单元播放从主拾音放音装置输入来的播放用音频信号。

在该结构中，从属拾音放音装置并不各自进行声耦合抑制处理，而是由主拾音放音装置统一地对从属拾音放音装置的接收信号进行声耦合抑制处理。在这里，所谓声耦合抑制处理是指啸叫消除处理及声学回声消除处理等。另外，利用主拾音放音装置所生成的同步信号，使构成系统的拾音放音装置同步。由此，由多个拾音放音装置构成的本发明的音频处理系统，如同一台虚拟大规模拾音放音装置一样起作用，由该虚拟大规模拾音放音装置进行拾音，并播放进行了声耦合抑制处理后的声音。

另外，本发明的音频处理系统的从属拾音放音装置，与同步信号同步地对播放用音频信号进行播放。

在该结构中，由于拾音和放音均是同步进行的，所以在具有上述特征的同时，进一步提高了系统的放音特性。

另外，本发明的音频处理系统的主拾音放音装置的声耦合抑制单元将统一获取到的接收音频信号进行混音。主拾音放音装置的声耦合抑制单元对混音后的合成接收音频信号执行声耦合抑制处理。

在该结构中，由于主拾音放音装置的声耦合抑制单元所处理的信号为混音后的单独信号，所以即使处理能力不高，也可以进行声耦合抑制处理。由此，不需要使主拾音放音装置和从属拾音放音装置之间产生其中一方具有高性能等的性能差。

另外，本发明的音频处理系统的主拾音放音装置的声耦合抑制单元，对统一获取到的各个接收音频信号单独进行声耦合抑制处理。然后，主拾音放音装置的声耦合抑制单元，将声耦合抑制处理后的接收音频信号进行混音，并作为播放用音频信号进行输出。

在该结构中，由于对每个接收音频信号进行声耦合抑制处理，所以可以进行高精度的声耦合抑制处理。由此，实现播放音质好的音频处理系统。这时，由于声耦合抑制处理仅在主拾音放音装置中执行，所以仅主拾音放音装置使用高精度的装置即可。

另外，本发明的音频处理系统的从属拾音放音装置，针对向主拾音放音装置输出的接收音频信号，关联并赋予拾音装置ID。主拾音放音装置对统一获取到的各个接收音频信号单独进行声耦合抑制处理。主拾音放音装置对处理后的各播放用音频信号与放音用装置ID相关联并进行输出。从属拾音放音装置基于放音用装置ID，进行播放用音频信号的播放处理。

在该结构中，由于对每个接收音频信号进行声耦合抑制处理，所以可以进行高精度的声耦合抑制处理。另外，由于将声耦合抑制处理后的播放用音频信号和放音用装置ID一起分别向从属拾音放音装置输出，所以从属拾音放音装置可以基于放音用装置ID而选择播放用音频信号并进行播放。由此，例如，进行了拾音的拾音放音装置可以对包含本装置的接收音频的播放用音频信号进行播放，可以进一步抑制啸叫。

另外，本发明的音频处理系统的主拾音放音装置，对包含本装置的接收音频信号和从属拾音放音装置的接收音频信号在内的多个接收音频信号，进行声耦合抑制处理。

在该结构中，即使在不仅有从属拾音放音装置的接收音频信号，还包含主拾音放音装置的接收音频信号的情况下，也可以进行上述声耦合抑制处理。

另外，本发明的音频处理系统的主拾音放音装置输出播放用音频信号，同时，利用本装置的放音单元进行播放。

在该结构中，主拾音放音装置可以与从属拾音放音装置同样地进行播放。

另外，本发明的音频处理系统的主拾音放音装置具有外部网络连接端子，从该输入输出端子发送播放用信号。

另外，本发明的音频处理系统的主拾音放音装置，对通过外部网络连接端子接收到的网络接收音频信号，执行与接收音频信号相同的处理。

在上述结构中，由于向以与上述传输线路不同的外部连接方式连接的拾音放音装置发送播放用音频信号，并从外部连接的拾音放音装置接收网络接收音频信号，所以可以在向上述房间内扩音的同时，与外部进行通信。即，兼作为扩音系统和音频通信系统而起作用。

发明的效果

根据本发明，由于通过将多个拾音放音装置由传输线路连接这样简单的结构而实现系统，所以可以廉价地构成与使用环境对应的最优系统，进行最优的扩音以及音频通信。

附图说明

图1是本发明的实施方式的扩音系统的结构图。

图2是表示拾音放音装置的主要结构的框图。

图3是表示通信控制部11的主要结构并用于说明通信控制部11的动作的框图。

图4是表示声耦合抑制部14的主要结构的框图。

图5是表示声耦合抑制部14的主要结构的框图。

图6是说明扩音系统中的不进行拾音放音处理的主拾音放音装置的动作的说明图。

图7是说明扩音系统中的从属拾音放音装置的动作的说明图。

图8是表示由扩音系统进行扩音的状况的图，图中的虚线表示讲话者发出的声音，双点划线表示播放出的声音。

图9是说明扩音系统中的进行拾音放音处理的主拾音放音装置的动作的说明图。

图10是表示本实施方式的通信系统的系统结构和通信系统动作状态的图。

图11是说明通信系统中的不进行拾音放音处理的主拾音放音装置的动作的说明图。

图12是说明通信系统中的从属拾音放音装置的动作的说明图。

图13是说明通信系统中的进行拾音放音处理的主拾音放音装置的动作的说明图。

图14是说明扩音·通信系统中的主拾音放音装置的动作的说明图。

图15是表示声耦合抑制部14的其他形式的主要结构的框图。

标号的说明

10-主控制部，11-通信控制部，12-播放控制部，13-拾音控制部，14-声耦合抑制部，15-操作部，16-Xtal，100-主拾音放音装置，101～105-从属拾音放音装置，109-拾音放音装置，111-通信信号处理部，112-连结检测部，113-PLL，140、140A～140N-声耦合消除器，141-处理后合成部，149-预合成部，301A～301I、302A～302I-会议参加者，501、502-会议室，900-网络

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式所涉及的音频处理系统进行说明。该音频通信系统例如用作扩音系统、音频通信系统、以及扩音及音频通信系统。

(扩音系统)

图1是表示本实施方式的扩音系统的系统结构的结构图。

如图1所示，扩音系统具有拾音放音装置100～105和传输线路LT01、LT12、LT23、LT34、LT45。拾音放音装置100和拾音放音装置101之间由传输线路LT01连接，拾音放音装置101和拾音放音装置102之间由传输线路LT12连接，拾音放音装置102和拾音放音装置103之间由传输线路LT23连接。相同地，拾音放音装置103和拾音放音装置104之间由传输线路LT34连接，拾音放音装置104和拾音放音装置105之间由传输线路LT45连接。传输线路LTL01、LT12、LT23、LT34、LT45由各拾音放音装置100～105，以mLAN(注册商标)、CobraNet、以太网音频(Ethersound)等多通道通信协议进行控制。

拾音放音装置100～105形成为长条状的框体，在沿其长度延伸的方向(以下称为“长度方向”)的侧面上，直线状地排列设置多个传声器。另外，在拾音放音装置100～105的底面上，沿长度延伸的方向直线状地排列设置多个扬声器。由此，拾音放音装置100～105具有将除了长度延伸的方向之外的区域作为拾音放音区域，进行播放以及拾音的功能。此外，在本实施方式中，如图1所示，拾音放音装置101～105配置在进行会议的长条状桌子上，进行拾音放音，拾音放音装置100配置在桌子附近，使拾音放音功能停止而仅进行声耦合抑制处理。拾音放音装置101～105以框体的长度方向与桌子的长度方向平行的状态配置成一条直线。会议参加者301A～301I、302A～302I就座于与由上述拾音放音装置101～105构成的拾音放音装置群的长度方向垂直的区域。

在本实施方式中，预先将拾音放音装置100设定为主拾音放音装置，将其他拾音放音装置101～105设定为从属拾音放音装置，主拾音放音装置执行声耦合抑制处理而不执行拾音放音。从属拾音放音装置执行拾音放音而不执行声耦合抑制处理。

各会议参加者301A～301I、302A～302I发出的声音，主要由从属拾音放音装置101～105中最近的拾音放音装置进行接收。接收音频传输至主拾音放音装置100，将进行声耦合抑制处理后的播放用音频信号向从属拾音放音装置传输。从属拾音放音装置101～105基于播放用音频信号进行播放。会议参加者301A～301I、302A～302I收听来自拾音放音装置101～105中最近的拾音放音装置的播放声音。由此，无论会议参加者301A～301I、302A～302I中的哪一位进行发言，都可以使所有会议参加者听到该发言。这时，由于从属拾音放音装置101～105与主拾音放音装置100所发出的基准时钟信号同步而进行拾音控制、放音控制，所以从主拾音放音装置100观察，各从属拾音放音装置101～105之间不会发生音频信号的时间偏差(抖动(Jitter)等)，拾音放音装置100～105如同一个拾音放音装置那样起作用。由此，可以使声耦合抑制处理稳定地起作用，有效地除去声耦合成分(在此情况下为啸叫(Howling)成分)，以高S/N比使所有会议参加者听到发言者发出的声音。由此，仅通过改变从属拾音放音装置的设置数量，就可以简单地实现与设置环境对应的柔性系统。

下面，说明用于实现上述作用、效果的具体结构。

图2是表示拾音放音装置的主要结构的框图。

拾音放音装置100～105具有主控制部10、通信控制部11、播放控制部12、拾音控制部13、声耦合抑制部14、操作部15、由多个传声器MIC构成的传声器阵列、以及由多个扬声器SP构成的扬声器阵列。

主控制部10进行拾音放音装置的整体控制，同时，基于由操作部15接收到的操作输入内容进行控制处理。主控制部10具有主控制功能和从属控制功能，基于通过操作部15进行的操作输入或者通信控制部11中的连结检测部112(在图3中进行图示)的连结检测结果，选择主控制功能或从属控制功能。主控制部10如果选择主控制功能，则执行作为主拾音放音装置而进行动作的控制，如果选择从属控制功能，则执行作为从属拾音放音装置而进行动作的控制。

通信控制部11进行与连接在LT上的其他拾音放音装置之间的通信控制。通信控制部11根据是进行主控动作还是从属动作而执行不同的处理。此外，通信控制部11具有与网络900连接的功能，但仅在构成通信系统的情况下进行利用，对于通信系统的结构、处理的详细内容，在后述的“通信系统”部分示出。

图3是表示通信控制部11的主要结构并用于说明通信控制部11的动作的框图。图3(A)是说明主拾音放音装置的通信控制部11的动作的图，图3(B)是说明从属拾音放音装置的通信控制部11的动作的图。

通信控制部11具有通信信号处理部111、连结检测部112、以及PLL 113。

(i)主拾音放音装置和从属拾音放音装置之间的共通动作

通信信号处理部111具有2个传输线路连接端子，在与2个拾音放音装置连接的情况下，2个传输线路连接端子分别与传输线路LT连接。另一方面，由于位于拾音放音装置列的端部的拾音放音装置与1个拾音放音装置连接，所以将传输线路LT与2个传输线路连接端子中的1个连接。

通信信号处理部111从通过传输线路LT输入来的通信信号中获取音频信号、控制信号、基准时钟信号。通信信号处理部111将控制信号向主控制部10输出。

连结检测部112检测通信信号处理部111的传输线路LT的连接状态，并向主控制部10输出。主控制部10根据该连结结果，设定向PLL 113发送的基准时钟信号的获取源，以及从PLL 113输出的基准时钟信号的输出对象。

PLL 113是所谓的相位同步电路，与获取到的信号同步地生成输出用的基准时钟信号。

(ii)主拾音放音装置的动作(参照图3(A))

如果主控制部10根据连结检测部112的连接状态检测结果，识别出本装置为主拾音放音装置，则将向PLL 113发送的基准时钟信号的获取源设定为，设置于拾音放音装置内的晶体振荡元件Xtal 16。PLL 113与来自晶体振荡元件Xtal 116的基准时钟信号同步地生成基准时钟信号并进行输出。

通信信号处理部111将通过传输线路LT传输来的来自各从属拾音放音装置的音频信号，向声耦合抑制部14的拾音控制部13侧的输入端输出。通信控制部11根据由声耦合抑制部14进行声耦合抑制处理后得到的音频信号、由本装置生成的基准时钟信号、以及控制信号而形成通信信号，并向传输线路LT或者网络900输出。另外，在主拾音放音装置进行播放的情况下，通信信号处理部111将来自声耦合抑制部14的音频信号，向声耦合抑制部14的播放控制部12侧的输入端输出。此外，在上述说明中，将PLL 113的基准时钟信号的获取源设为晶体振荡元件Xtal 16，但也可以使用外部输入的基准时钟信号。

(iii)从属拾音放音装置的动作(参照图3(B))

如果主控制部10根据连结检测部112的连接状态检测结果，识别出本装置为从属拾音放音装置，则将向PLL 113发送的基准时钟信号的获取源设定为通信控制部11。

通信信号处理部111基于来自主控制部10的设定，将基准时钟信号向PLL 113输出。PLL 113与经由传输线路LT以及通信信号处理部111而输入来的相邻的拾音放音装置的基准时钟信号同步地，生成本装置的基准时钟信号并进行输出。

另外，通信信号处理部111将从通信信号中获取到的音频信号，经由声耦合抑制部14向播放控制部12输出。

另外，通信信号处理部111根据经由声耦合抑制部14从拾音控制部13输入的音频信号、由本装置生成的基准时钟信号及控制信号，形成通信信号并进行输出。这时，由于声耦合抑制部14处于功能停止状态，所以向通信信号处理部111输入的音频信号是处于从拾音控制部13输出的状态下的音频信号。此外，对于上述主控动作、从属动作各自的音频信号的处理，在后面详细记述。

播放控制部12对应于来自主控制部10的播放指向性控制，生成向各扬声器SP发送的扬声器驱动信号。更具体地说，将来自通信控制部11的音频信号分配给各扬声器SP，对分配后的各音频信号进行延迟处理、振幅处理等，以实现指定的播放指向性。播放控制部12通过将上述进行了延迟处理等的音频信号从数字信号形式变换为模拟信号形式，并以规定增益进行放大，从而作为扬声器驱动信号向各扬声器SP发送。

扬声器阵列中的各扬声器SP，根据发送来的扬声器驱动信号进行播放。传声器阵列中的各传声器MIC，对发言者发出的声音等进行接收而生成接收信号，并向拾音控制部13输出。

拾音控制部13以规定增益对各传声器MIC的接收信号进行放大，并从模拟信号形式变换为数字信号形式。拾音控制部13对上述数字化后的各接收信号，通过以预先设定的延迟形式以及振幅形式进行延迟控制及振幅处理，并将各接收信号相加，从而生成以规定方位作为拾音的中心方位的接收声束信号。这时，拾音控制部13通过准备多个互不相同的延迟形式以及振幅形式进行运算处理，而生成多个接收声束信号。拾音控制部13将生成的多个接收声束信号的电平进行比较，选择最大电平的接收声束信号向声耦合抑制部14输出。

声耦合抑制部14具有自适应型滤波器，利用该自适应型滤波器生成虚拟声音信号。声耦合抑制部14通过从由拾音控制部13或通信控制部11输入的接收声束信号中减去虚拟声音信号而进行声耦合抑制处理，并作为播放用音频信号向通信控制部11输出。声耦合抑制部14仅在主控动作时进行动作，而在从属动作时使功能停止。

图4以及图5是表示声耦合抑制部14的主要结构的框图。图4以及图5表示与设备资源对应的声耦合抑制部14的各种形态，图4表示对合成接收音频信号集中进行声耦合抑制处理的形态，图5表示在对各接收音频信号单独进行声耦合抑制处理之后进行合成的形态。

(1)将合成接收音频信号集中进行声耦合抑制处理的形态(参照图4)

在该形态中，声耦合抑制部14具有预合成部149和声耦合消除器140。

预合成部149将同步的各接收声束信号合成而生成合成接收信号，并向声耦合消除器140的加法器输出。声耦合消除器140具有自适应型滤波器和加法器。自适应型滤波器基于经由通信控制部返回的播放用音频信号，通过公知的方法生成虚拟声音信号，并向加法器输出。加法器通过从合成接收信号中减去虚拟声音信号而生成播放用音频信号，并向通信控制部11输出。在该结构中，由于声耦合消除器为1个，所以利用较少的设备资源量即可。因此，可以使主拾音放音装置和从属拾音放音装置具有相同规格。

(2)在对各接收音频信号单独进行声耦合抑制处理后进行合成的形态(参照图5)

在该形态中，声耦合抑制部14具有多个声耦合消除器140A～140N和处理后合成部141。

声耦合消除器140A～140N按照向声耦合抑制部14输入的接收声束信号的数量而设置。各声耦合消除器140A～140N各自具有自适应型滤波器和加法器，分别对输入的接收声束信号进行上述声耦合消除处理，生成单独播放用音频信号。处理后合成部141通过对来自各声耦合消除器140A～140N的单独播放用音频信号进行合成，而生成播放用音频信号并进行输出。在该结构中，由于对各接收声束信号单独进行声耦合消除处理，所以声耦合抑制效果提高。在此情况下，设备资源量变多，但通过仅将主拾音放音装置以该结构实现，系统内不进行声耦合抑制处理的从属拾音放音装置以上述(1)所示的结构实现，可以使系统的成本降低。

下面，更详细地说明扩音系统中的主拾音放音装置、从属拾音放音装置的动作。

图7是说明扩音系统中的从属拾音放音装置的动作的说明图。

如果进行操作输入使主拾音放音装置100成为扩音模式，则主拾音放音装置100通过将连接确认指令信号向传输线路LT输出等，接收来自从属拾音放音装置101～105的响应，由连结检测部112进行检测。由此，主拾音放音装置100检测出已经启动的从属拾音放音装置101～105。这时，各从属拾音放音装置101～105也通过各自具有的连结检测部112，检测自身的连结状态。

参照图6，主拾音放音装置100的通信控制部11基于从晶体振荡元件16输出的振荡信号SCB，由PLL 113生成基准时钟信号SCL。通信控制部11经由传输线路LT01将基准时钟信号SCL向从属拾音放音装置101输出。这时，通信控制部11将基准时钟信号SCL向主控制部10发送。

参照图7，从属拾音放音装置101的通信信号处理部111，检测出来自主拾音放音装置100侧的基准时钟信号SCL并发送至PLL113，该主拾音放音装置100是由连结检测部112检测出的。PLL 113与主拾音放音装置100的基准时钟信号SCL同步地生成新的基准时钟信号SCL，发送至主控制部10，同时向由连结检测部112检测出的从属拾音放音装置102输出。通过各从属拾音放音装置101～105进行上述基准时钟信号SCL的传输，可以使各从属拾音放音装置101～105与主拾音放音装置100同步而进行音频信号的输入输出。

如果从属拾音放音装置101～105通过传声器阵列接收到会议参加者301B的发言，则由拾音控制部13生成接收声束信号MBm。由于从属拾音放音装置101～105的声耦合抑制部14的功能停止，所以拾音控制部13不对接收声束信号进行声耦合抑制处理而直接向通信控制部11输出。通信控制部11的通信信号处理部111，将接收声束信号MBm变换为对应于传输线路LT的音频通信数据的格式。通信信号处理部111与上述基准时钟信号SCL同步地，将音频通信数据化后的接收声束信号MBm经由传输线路LT向主拾音放音装置100输出。此外，对于与基准时钟信号SCL之间的同步，只要使所有从属拾音放音装置101～105之间统一即可，无论是音频通信数据的输出定时，还是接收声束信号MBm的生成定时都可以。由此，可以实现各从属拾音放音装置101～105之间的拾音同步，消除从属拾音放音装置101～105之间相对于主拾音放音装置100产生的拾音的时间上的抖动。

返回图6，主拾音放音装置100的通信信号处理部111获取来自各从属拾音放音装置101～105的各接收声束信号MBm，即包含从所有从属拾音放音装置传输来的接收声束信号MB1～MBn的音频通信数据，并将接收声束信号MB1～MBn向声耦合抑制部14输出。由于在初始状态下没有播放音频，所以声耦合抑制部14生成由上述接收声束信号MB1～MBn构成的播放用音频信号Mout，并向通信信号处理部111输出。另一方面，如果开始播放，则通信信号处理部111将播放用音频信号Mout分离出并发送回声耦合抑制部14。声耦合抑制部14基于播放用音频信号Mout生成虚拟声音信号，对接收声束信号MB1～MBn执行声耦合抑制处理。这时，声耦合抑制部14的结构可以是上述图4或者图5的结构中的任意一个。

如上述所示，通过主拾音放音装置100的声耦合抑制部14进行声耦合抑制处理而获得的播放用音频信号Mout(仅在初始状态不进行声耦合抑制处理)，由通信信号处理部111根据传输线路的形式而变换为音频通信数据。通信信号处理部111将包含播放用音频信号Mout的音频通信数据，与基准时钟信号SCL同步地经由传输线路LT向从属拾音放音装置101输出，并从从属拾音放音装置101依次进行传输直至从属拾音放音装置105。

再次参照图7，如果从属拾音放音装置101～105的通信信号处理部111获取到包含播放用音频信号Mout的音频通信数据，则将播放用音频信号Mout向播放控制部12输出。播放控制部12根据预先设定的播放指向性，基于播放用音频信号Mout进行播放。这时，各从属拾音放音装置101～105与基准时钟信号SCL同步地进行播放。播放出的声音传输至会议参加者301A～301I、302A～302I，各会议参加者可以进行收听。由此，无论发言者所在的位置如何，都能够可靠地使所有会议参加者听到发言者发出的声音。

参照图8，说明具体的例子。如果会议参加者301B发言，则其发出的声音由从属拾音放音装置101进行接收，其中，会议参加者301B的就座位置位于从属拾音放音装置101的拾音区域内。从属拾音放音装置101与主拾音放音装置100生成的基准时钟信号同步地，生成接收声束信号并进行输出，而不进行声耦合抑制处理。主拾音放音装置100获取来自从属拾音放音装置101的接收声束信号，通过进行声耦合抑制处理而生成播放用音频信号Mout，并向各从属拾音放音装置101～105输出。各从属拾音放音装置101～105，基于经由传输线路LT依次接收到的播放用音频信号Mout，向各自的放音区域进行播放。由此，可以使所有会议参加者301A～301I、302A～302I听到发言者301B的发言。这时，由于通过主拾音放音装置进行声耦合抑制(在此情况下为啸叫消除)，所以可以抑制啸叫，而听到S/N比高的声音。另外，由于仅通过主拾音放音装置进行声耦合抑制处理，所以仅通过与会议室的大小对应而改变从属拾音放音装置的设置数量，就可以实现最优的扩音系统。另外，由于从属拾音放音装置仅进行拾音放音，所以声耦合抑制部只要是相对于单独使用时的声耦合抑制具有足够的功能的程度即可，可以廉价地构成。因此，如果由功能较强而价格较高的主拾音放音装置、和功能较差而价格便宜的从属拾音放音装置构成系统，与全部由功能较强而价格较高的拾音放音装置构成的系统相比，可以廉价地进行系统变更。

在这里，由于该扩音系统仅由长条状的拾音放音装置和传输线路构成，所以即使对于如上述所示的人数较多的会议，也可以以简单的结构实现扩音系统。另外，由于仅通过改变拾音放音装置的连接数量就可以使拾音放音区域变化，所以可以基于会议室的大小及会议参加人数等，容易地构成柔性扩音系统。

另外，在上述扩音系统中，通过使各从属拾音放音装置101～105之间的拾音放音同步，消除接收声束信号MB1～MBn在时间上的抖动，并且还消除接收声束信号MB1～MBn中包含的播放音频信号Mout成分在时间上的抖动。由此，可以使主拾音放音装置100的声耦合抑制部14进行的声耦合抑制处理稳定地动作，更有效地执行声耦合抑制处理。即，可以更可靠地抑制由声耦合引起的问题(在此情况下为啸叫)，以更高的S/N比向所有会议参加者提供发言者发出的声音。

此外，在上述说明中，以主拾音放音装置不进行拾音放音的情况为例进行了说明，但主拾音放音装置也可以进行拾音放音。在此情况下，主拾音放音装置与其他从属拾音放音装置相同地，也被放置在桌子上。

主拾音放音装置100在进行拾音放音处理的情况下，仍然对其他从属拾音放音装置进行相同的处理。因此，在这里，对仅在进行拾音放音的情况下执行的动作进行说明。

向主拾音放音装置100的声耦合抑制部14输入来自其他从属拾音放音装置101～105的接收声束信号MB1～MBn，同时，输入由主拾音放音装置100的拾音控制部13生成的接收声束信号MB0。声耦合抑制部14对上述接收声束信号MB0～MBn进行声耦合抑制处理。具体地说，基于已经从声耦合抑制部14输出至通信控制部11的播放用音频信号Mout生成虚拟声音信号，对接收声束信号MB0～MBn执行声耦合抑制处理。这时，声耦合抑制部14的结构可以是图4、图5中的任意一个结构。将如上述所示用于声耦合抑制处理的播放用音频信号Mout发送至播放控制部12，播放控制部12基于播放用音频信号Mout进行播放。在主拾音放音装置100进行拾音放音的情况下，主拾音放音装置100与基准时钟信号SCL同步地进行拾音放音。如上述所示，通过使主拾音放音装置100与从属拾音放音装置101～105相同地，作为拾音放音部起作用，从而与使用不进行拾音放音的主拾音放音装置的形式相比较，可以使与相同拾音放音区域相对的拾音放音装置数减少一个。由此，可以以更简单的结构实现扩音系统。

(通信系统)

图10是表示本实施方式中的通信系统的系统结构和通信系统动作状态的图。在图中，点划线表示将在会议室501中接收到的声音在会议室502中进行播放的情况下播放出的声音，双点划线表示将在会议室502中接收到的声音在会议室501中进行播放的情况下播放出的声音。

如图10所示，通信系统构成为，在设置于一个会议室501中的与图1的扩音系统相同的结构的基础上，进一步添加网络900、以及设置于另一个会议室502中的拾音放音装置109。在另一个会议室502中，会议参加者303A就座于拾音放音装置109的附近。拾音放音装置101和拾音放音装置109通过网络900连接，以由TCP/IP等构成的公知的通用网络通信协议进行控制。

会议室501中的拾音放音装置100～105形成如上述所示的主控/从属关系，在主拾音放音装置100和从属拾音放音装置101～105之间传输的控制信号以及基准时钟信号，与上述扩音系统相同。因此，下面，仅对通信系统所固有的动作、处理进行说明。

参照图11，主拾音放音装置100的通信信号处理部111对经由网络900接收到的来自对方侧的音频通信数据进行接收，并获取外部播放音频信号Mt。通信信号处理部111将外部播放音频信号Mt向声耦合抑制部14输出，同时，将其变换为与传输线路LT对应的音频通信数据。通信信号处理部111将包含外部播放音频信号Mt的音频通信数据，经由传输线路LT依次向从属拾音放音装置101～105输出。

参照图12，如果从属拾音放音装置101～105的通信信号处理部111获取到包含外部播放音频信号Mt的音频通信数据，则将外部播放用音频信号Mt向播放控制部12输出。播放控制部12根据预先设定的播放指向性，基于外部播放音频信号Mt而进行播放。这时，各从属拾音放音装置101～105与基准时钟信号SCL同步地进行播放。播放出的声音传输至会议参加者301A～301I、302A～302I。由此，可以使所有会议参加者301A～301I、302A～302I听到由通过网络900连接的外部拾音放音装置109接收到的发言者303A的发言。

另外，如上述扩音系统的情况所示，从属拾音放音装置101～105与主拾音放音装置100的基准时钟信号SCL同步地，接收本装置周围的会议参加者发出的声音并生成接收声束信号MBm。从属拾音放音装置101～105不进行声耦合抑制处理，将接收声束信号MBm经由传输线路LT向主拾音放音装置100输出。

返回图11，主拾音放音装置100的通信信号处理部111，与上述扩音系统的情况相同地，从各从属拾音放音装置101～105输出的音频通信数据中获取接收声束信号MB1～MBn(基于各从属拾音放音装置的接收声束信号MBm)，从声耦合抑制部14的拾音控制部13侧进行输入。声耦合抑制部14由上述图4、图5所示的结构构成，基于外部播放音频信号Mt生成虚拟声音信号，并对接收声束信号MB1～MBn执行声耦合抑制处理，生成播放用信号Mout。声耦合抑制部14将播放用音频信号Mout向通信信号处理部111输出。通过进行上述处理，可以仅利用主拾音放音装置100的声耦合抑制部14，抑制外部播放音频信号Mt与从属拾音放音装置101～105的接收声束信号MB1～MBn之间的声耦合。

通信信号处理部111将播放用音频信号Mout变换为与网络900对应的格式的音频通信数据，并向通过网络900连接的外部拾音放音装置109发送。外部的拾音放音装置109从该音频通信数据中获取播放用音频信号Mout并进行播放。

如上述所示，通过使用本实施方式中的通信系统，在进行远程通信音频会议的情况下，即使在各会议室中就座有多个会议参加者的情况下，也可以可靠地使所有会议参加者听到对方的发言。这时，由于通过主拾音放音装置进行声耦合抑制(在此情况下为回声消除)，所以可以抑制声学回声，收听S/N比较高的声音。另外，由于仅由主拾音放音装置进行声耦合抑制处理，所以仅通过与会议室的大小对应而改变从属拾音放音装置的设置数量，就可以实现最优的通信系统。另外，由于从属拾音放音装置仅进行拾音放音，所以声耦合抑制部只要是相对于单独使用时的声耦合抑制具有足够的功能的程度即可，可以廉价地构成。因此，如果由功能较强而价格较高的主拾音放音装置、和功能较差而价格便宜的从属拾音放音装置构成系统，与全部由功能较强而价格较高的拾音放音装置构成的系统相比，可以廉价地进行系统变更。

此外，在上述通信系统中，主拾音放音装置不进行拾音放音，但也可以进行拾音放音。在此情况下，主拾音放音装置与其他从属拾音放音装置相同地，也被放置在桌子上。

主拾音放音装置100在进行拾音放音处理的情况下，仍然对其他从属拾音放音装置以及外部的拾音放音装置(网络)进行相同的处理。因此，在这里，对仅在进行拾音放音的情况下执行的动作进行说明。

向主拾音放音装置100的声耦合抑制部14输入来自其他从属拾音放音装置101～105的接收声束信号MB1～MBn，同时，输入由主拾音放音装置100的拾音控制部13生成的接收声束信号MB0。声耦合抑制部14对上述接收声束信号MB0～MBn进行声耦合抑制处理。具体地说，基于从通信控制部11输入的外部播放音频信号Mt，生成虚拟声音信号，对接收声束信号MB0～MBn执行声耦合抑制处理。这时，声耦合抑制部14的结构可以是图4、图5中的任意一个结构。将如上述所示用于声耦合抑制处理的外部播放音频信号Mt发送至播放控制部12，播放控制部12基于外部播放音频信号Mt进行播放。在主拾音放音装置100进行拾音放音的情况下，主拾音放音装置100与基准时钟信号SCL同步地进行拾音放音。如上述所示，通过使主拾音放音装置100与从属拾音放音装置101～105相同地，作为拾音放音部起作用，从而与使用不进行拾音放音的主拾音放音装置的形式相比较，可以使与相同拾音放音区域相对的拾音放音装置数减少一个。由此，可以以更简单的结构实现通信系统。

(扩音·通信系统)

在上述说明中，示出了使扩音系统和通信系统单独起作用的例子，但也可以实现同时执行扩音和通信的扩音·通信系统。

在扩音·通信系统的情况下，对于从属拾音放音装置101～105，拾音功能与扩音系统以及通信系统的相同，放音功能则是对播放用音频信号Mout和外部播放音频信号Mt进行播放。这时，从属拾音放音装置101～105可以在将播放用音频信号Mout和外部播放音频信号Mt进行混音后，进行播放指向性控制，但也可以在对播放用音频信号Mout和外部播放音频信号Mt进行播放指向性控制后，针对各个扬声器SP进行混音。由此，由于以不同的播放特性对播放用音频信号Mout和外部播放音频信号Mt进行播放，所以可以使各会议参加者区分出内部的扩音声音和来自外部的声音而进行收听。

图14是说明扩音·通信系统中的主拾音放音装置的动作的说明图。在此情况下，主拾音放音装置不进行拾音放音处理。

主拾音放音装置100从基本功能上说，是将上述扩音系统的功能和通信系统的功能统一地进行处理。即，通过对经由传输线路LT获取到的接收声束信号MB1～MBn执行声耦合抑制处理，生成播放用音频信号Mout，并经由网络900和传输线路LT进行发送·输出。这时，声耦合抑制部14基于播放用音频信号Mout和外部播放音频信号Mt，执行声耦合抑制处理。具体地说，声耦合抑制部14具有图4或者图5的结构，基于播放用音频信号Mout和外部播放音频信号Mt的混音音频信号，生成虚拟声音信号，并进行声耦合抑制处理。或者，具有2个在图4或者图5中所示的结构，使用基于播放用音频信号Mout的虚拟声音信号、和基于外部播放音频信号Mt的虚拟声音信号，针对每个虚拟声音信号依次执行声耦合抑制处理。

通过采用上述结构以及上述处理，可以同时进行扩音和通信。另外，在该扩音·通信系统中，与上述扩音系统及通信系统相同地，可以以简单的结构实现系统，且可以灵活地对系统结构进行优化。此外，在上述扩音·通信系统中，也可以使主拾音放音装置进行拾音放音。

另外，在上述说明中，播放用音频信号Mout是通过将各接收声束信号MB1～MBn进行混音而形成的，但也可以直接输出声耦合抑制处理后的接收声束信号MB1～MBn。

在此情况下，声耦合抑制部14具有多个声耦合消除器140A～140N。

图15是表示声耦合抑制部14的其他形式的主要结构的框图。

如图15所示，声耦合消除器140A～140N按照向声耦合抑制部14输入的接收声束信号的数量而设置。各声耦合消除器140A～140N各自具有自适应型滤波器和加法器，分别对输入的接收声束信号进行上述声耦合消除处理，生成单独播放用音频信号。针对如上述所示生成的单独播放用音频信号，以与拾音源的拾音放音装置的识别信息相关联的状态进行群组化，并作为1组播放用音频信号而向通信控制部11输出。在该结构中，由于对各接收声束信号单独进行声耦合消除处理，所以声耦合抑制效果提高。在此情况下，由于在将拾音放音装置的识别信息与各个单独播放用音频信号相关联的状态下进行处理、传输，所以系统整体的设备资源量增多，但可以对拾音源的拾音放音装置进行识别。因此，主拾音放音装置通过在向传输线路LT输出时，附加拾音装置识别ID而输出群组播放用音频信号，从而使各从属拾音放音装置可以进行更详细的播放设定，即，在播放时仅使拾音源的从属拾音放音装置不进行播放等。

此外，在上述各说明中使用的拾音放音装置数量及接收声束信号数量仅为一个例子，可以按照系统的规格而适当设定。本发明是基于2007年10月5日提交的日本专利申请(特愿2007-261897)而提出的，在这里，作为参照而引用其内容。

Claims

1.一种音频处理系统，其具有：多个拾音放音装置，其各自具有拾音单元、放音单元、以及声耦合抑制单元；以及传输线路，其将该多个拾音放音装置电气连接，

在该音频处理系统中，

将所述多个拾音放音装置中的一台设定为主拾音放音装置，其他的设定为从属拾音放音装置，

所述主拾音放音装置生成同步信号，并将该同步信号向所述从属拾音放音装置输出，

所述从属拾音放音装置通过所述拾音单元与所述同步信号同步地生成接收音频信号，

所述主拾音放音装置从所述从属拾音放音装置获取所述接收音频信号，通过利用所述声耦合抑制单元对所述获取到的接收音频信号执行声耦合抑制处理，而生成播放用信号，并将该播放用信号向所述从属拾音放音装置输出，

所述从属拾音放音装置利用放音单元播放从所述主拾音放音装置输入来的所述播放用信号。

2.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，

所述从属拾音放音装置与所述同步信号同步地播放所述播放用信号。

3.根据权利要求1或2所述的音频处理系统，其中，

所述主拾音放音装置的声耦合抑制单元将所述获取到的接收音频信号进行混音，对该混音后的合成接收音频信号执行声耦合抑制处理。

4.根据权利要求1或2所述的音频处理系统，其中，

所述主拾音放音装置的声耦合抑制单元在对各个所述获取到的接收音频信号单独进行声耦合抑制处理后，通过混音而生成播放用信号并进行输出。

5.根据权利要求1或2所述的音频处理系统，其中，

所述从属拾音放音装置针对向所述主拾音放音装置输出的接收音频信号，关联并赋予拾音装置ID，

所述主拾音放音装置在对各个所述获取到的接收音频信号单独进行声耦合抑制处理后，作为各播放用信号与拾音装置ID相关联并进行输出，

所述从属拾音放音装置基于所述拾音装置ID，进行所述播放用信号的播放处理。

6.根据权利要求1或2所述的音频处理系统，其中，

所述主拾音放音装置对包含本装置的接收音频信号和所述从属拾音放音装置的接收音频信号在内的多个接收音频信号进行所述声耦合抑制处理。

7.根据权利要求1或2所述的音频处理系统，其中，

所述主拾音放音装置输出所述播放用信号，同时，利用本装置的放音单元，对所述播放用信号进行播放。

8.根据权利要求1或2所述的音频处理系统，其中，

所述主拾音放音装置具有外部网络连接端子，从该外部网络连接端子发送所述播放用信号。

9.根据权利要求8所述的音频处理系统，其中，

所述主拾音放音装置对通过所述外部网络连接端子接收到的网络接收音频信号，执行与所述接收音频信号相同的处理。

10.一种音频处理系统，其具有：主控装置；以及从属装置，其经由传输线路与所述主控装置电气连接，

在该音频处理系统中，

所述主控装置具有声耦合抑制单元，

所述从属装置具有拾音单元以及放音单元，

所述主控装置生成同步信号，并将该同步信号向所述从属装置输出，

所述从属装置通过所述拾音单元与所述同步信号同步地生成接收音频信号，

所述主控装置从所述从属装置获取所述接收音频信号，通过利用所述声耦合抑制单元对所述获取到的接收音频信号执行声耦合抑制处理，而生成播放用信号，并将该播放用信号向所述从属装置输出，

所述从属装置利用放音单元播放从所述主控装置输入来的所述播放用信号。