JP2000253132A - 拡声通話装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反響を生じずに良好な音質での拡声音通信を
実現する。 【解決手段】 通信回線を用いて遠隔地から伝送された
音声を再生する拡声手段と、自分の周囲の音声を収録す
るＮ個（Ｎは３以上の整数）の収音手段と、前記各収音
手段によって収録された音声信号の位相を変化させる移
相手段と、前記各移相手段で位相が変化した音声信号を
加算する加算手段と、前記加算手段で加算された音声信
号を前記遠隔地へ伝送するための通信回線へ出力する手
段とを具備する拡声通話装置であって、前記各収音手段
は、前記拡声手段と互いに一体的に配置され、前記各移
相手段で音声信号に作用する移相量は、前記加算された
音声信号のうち前記拡声手段から再生された音声に由来
する成分を低減するように定められる装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、拡声通話装置に関
し、特に、反響を生じずに良好な音質での拡声音声通信
を実現することが可能な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、例えば、特願平１
−２５２０７３号公報に記載されるように、拡声通話用
の２個の無指向性マイクロホンと、この２個の無指向性
マイクロホンのそれぞれの出力信号の差を出力する差動
演算回路と、拡声通話用のスピーカと、電話機筐体とを
有し、この電話機筐体に前記スピーカを設け、このスピ
ーカの音孔の音響中心から等距離（Ｌ１＝Ｌ２）の位置
に、前記２個の無指向性マイクロホンを設置したもので
ある。このように構成することにより、前記差動演算回
路からは、前記２個の無指向性マイクロホンの出力信号
の差が送話信号として出力されるので、前記スピーカか
らの回り込みによる出力信号は、互いに打ち消し合うの
で、音声スイッチやエコーキャンセラ等を簡単化して
も、ハウリングを防止する拡声通話機が挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術では、２個のマイクロホンを結ぶ線の中点を通る
面方向にマイクロホン感度に死角が生じる。例えば、話
者の方向がマイクロホン感度の死角になるときに話者に
よる音声を良好に収録できないという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、反響を生じずに良好な音
質での拡声音通信を実現することが可能な技術を提供す
ることにある。

【０００５】本発明の他の目的は、話者があらゆる方向
にいても音声を良好に収録すると同時に、受講音声を再
び収録・送話することによって生ずる反響を抑制するこ
とが可能な技術を提供することにある。

【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願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。

【０００８】（１）通信回線を用いて遠隔地から伝送さ
れた音声を再生する拡声手段と、自分の周囲の音声を収
録するＮ個（Ｎは３以上の整数）の収音手段と、前記各
収音手段によって収録された音声信号の位相を変化させ
る移相手段と、前記各移相手段で位相が変化した音声信
号を加算する加算手段と、前記加算手段で加算された音
声信号を前記遠隔地へ伝送するための通信回線へ出力す
る手段とを具備する拡声通話装置であって、前記各収音
手段は、前記拡声手段と互いに一体的に配置され、前記
各移相手段で音声信号に作用する移相量は、前記加算さ
れた音声信号のうち前記拡声手段から再生された音声に
由来する成分を低減するように定められる装置である。

【０００９】（２）前記各収音手段は、前記拡声手段を
中心とする円周上に等角度間隔で配置され、前記各移相
手段における移相量は、あらゆる周波数にわたり一定で
あり、前記隣接移相手段間における移相量が配置順に３
６０／Ｎ度（Ｎは３以上の整数）ずつ異なる手段であ
る。

【００１０】以下、本発明について、図面を参照して実
施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。

【００１１】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による一実施例の
拡声通話装置の概要構成を示すブロック図である。本実
施例の拡声通話装置は、図１に示すように、通信回線１
を用いて遠隔地から伝送された音声を再生するスピーカ
（拡声手段）２と、自分の周囲の音声を収録する４個の
マイクロホン３〜６（３個以上の収音手段）と、前記各
マイクロホン３〜６によって収録された音声信号の位相
を変化させる２個の移相器（移相手段）７Ａ，７Ｂと、
位相反転器８Ａ，８Ｂと、前記移相器７Ａ，７Ｂ及び位
相反転器８Ａ，８Ｂで位相が変化した音声信号を加算す
る加算器（加算手段）９と、前記加算器９で加算された
音声信号を前記遠隔地へ伝送するための通信回線１へ出
力する手段とを具備している。

【００１３】前記各マイクロホン３〜６は、前記スピー
カ２を中心とする円周上に等角度間隔で配置され、前記
各移相器７Ａ，７Ｂ及び位相反転器８Ａ，８Ｂにおける
移相量は、あらゆる周波数にわたり一定であり、前記隣
接する各移相器７Ａ，７Ｂ及び位相反転器８Ａ，８Ｂ間
における移相量が配置順に３６０／Ｎ度（Ｎは３以上の
整数）ずつ異なる。

【００１４】このように構成することにより、受話信号
は各マイクロホン３〜６で同時に収録され、各々３６０
／Ｎ度（Ｎは３以上の整数）移相される。スピーカ２と
各マイクロホン３〜６との距離は等しいので、スピーカ
２から出力される音は、同レベル、同位相で収音され
る。従って、移相された信号が加算されると互いに相殺
される。

【００１５】一方、発話者による音声は、以下に示す
（１）もしくは（２）の状態でマイクロホンに収音され
る。 （１）ある一本のマイクロホンに最も高いレベルで収音
される。 （２）ある隣接した二本のマイクロホンに同相、同レベ
ルで収音される。

【００１６】前記（１）の場合は、ある一本のマイクロ
ホンの前から発話したときに起こる現象であり、（２）
の場合は、隣接したマイクロホンから等距離で話した場
合である。

【００１７】前記（１）に関しては、最も高いレベルで
収音した音が支配的となり、移相されてからの信号とた
し合わされても相殺されることなく、相手への送話信号
となる。

【００１８】前記（２）に関しては、隣接したマイクロ
ホンに同相、同レベルで収音された音をそれぞれＡとＢ
とする。説明を簡単にするため収音された音がｓｉｎ波
とすると、隣接した各マイクロホン出力のＡ、Ｂは、数
１の式で表わされる。

【００１９】

【数１】Ａ＝ｓｉｎ（ωt） Ｂ＝ｓｉｎ（ωt） マイクロホンの個数ＮをＮ＝４とすると、前記各マイク
ロホンに対する各移相の出力信号Ａ’、Ｂ’は数２の式
で表わされる。

【００２０】

【数２】Ａ’＝ｓｉｎ（ωt＋π／２） Ｂ’＝ｓｉｎ（ωt＋π） 相手への送話信号は、前記隣接した各マイクロホシに対
応した各移相器からの出力信号の和が支配的となる。相
手への送出信号Ｃは、数３の式のようになり、送出信号
Ｃは０にならない。

【００２１】

【数３】 Ｃ＝Ａ’＋Ｂ’ ＝ｓｉｎ（ωt＋π／２）＋（ωt＋π） ＝ｓｉｎ（ωt）ｃｏｓ（π／２）＋ｃｏｓ（ωt）ｓｉｎ（π／２） ＋ｓｉｎ（ωt）ｃｏｓ（π）＋ｃｏｓ（ωt）ｓｉｎ（π） ＝ｃｏｓ（ωt）−ｓｉｎ（ωt） ≠０ 例えば、Ｎ＝４の場合、各チャネルでの移相量を各々配
置順（時計廻り）に０度、９０度、１８０度、２７０度
に設定する。

【００２２】図２及び図３は、本実施例の拡声通話装置
における角度による相手への主通話の大きさ５００Ｈ
ｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、３０００Ｈｚについ
ての計算機シミュレーションを示す図である。図２は、
図４に示す従来の構成を用いた場合の計算機シミュレー
ションを示す図、図３は、図１に示す本実施例の構成を
用いた場合の計算機シミュレーションを示す図である。

【００２３】図２において、０度、９０度、１８０度、
２７０度からの音声の入射に対する出力は０度になって
いる。

【００２４】これに対して、図３においては、各角度か
らの入射が０になることはなく、各周波数での零点が重
なっておらず、主通話音声品質が改善されていることが
分かる。特に、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚの低い周波数
での改善が得られている。

【００２５】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記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。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受話音声を相殺し、話者による音声を残して送話するの
で、反響を生じずに良好な音質での拡声音声通信を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の拡声通話装置の概要構
成を示すブロック図である。

【図２】移相器を用いない場合の図４に示す従来の拡声
通話装置における角度による相手への主通話の大きさ５
００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、３０００Ｈｚ
についての計算機シミュレーションを示す図である。

【図３】本実施例の移相器を用いた場合の拡声通話装置
における角度による相手への主通話の大きさ５００Ｈ
ｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、３０００Ｈｚについ
ての計算機シミュレーションを示す図である。

【図４】従来の拡声通話装置の概要構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１…通信回線、２…スピーカ、３〜６…マイクロホン、
７Ａ，７Ｂ…移相器、８Ａ，８Ｂ…位相反転器、９…加
算器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 雅史 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 羽田 陽一 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K027 BB03 DD10 HH01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信回線を用いて遠隔地から伝送された
   音声を再生する拡声手段と、自分の周囲の音声を収録す
   る３個以上の収音手段と、前記各収音手段によって収録
   された音声信号の位相を変化させる移相手段と、前記各
   移相手段で位相が変化した音声信号を加算する加算手段
   と、前記加算手段で加算された音声信号を前記遠隔地へ
   伝送するための通信回線へ出力する手段とを具備する拡
   声通話装置であって、 前記各収音手段は、前記拡声手段と互いに一体的に配置
   され、前記各移相手段で音声信号に作用する移相量は、
   前記加算された音声信号のうち前記拡声手段から再生さ
   れた音声に由来する成分を低減するように定められるこ
   とを特徴とする拡声通話装置。
2. 【請求項２】 前記各収音手段は、前記拡声手段を中心
   とする円周上に等角度間隔で配置され、前記各移相手段
   における移相量は、あらゆる周波数にわたり一定であ
   り、前記隣接各移相手段間における移相量が配置順に３
   ６０／Ｎ度（Ｎは３以上の整数）ずつ異なることを特徴
   とする請求項１に記載の拡声通話装置。