JP2000338982A - 音響処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の音響処理を同時に実施する場合でも、
音響入力装置や音響出力装置の共用を可能にする。 【解決手段】 複数の音響出力装置131 〜141 と、音を
デジタルの形態で入力する複数の音響入力装置111 〜12
1 とを、空間101 に配置する。各音響出力装置に出力さ
せる出力波形をデジタルの形態で算出する出力波形算出
装置150 を具える。複数の音響入力装置が入力する音に
基づき音源位置を推定し、この推定位置に基づき各音響
出力装置の指向性を制御する音響入力装置制御装置160
を具える。各音響入力装置、各音響出力装置、出力波形
算出装置および音響入力装置制御装置間を接続してい
て、デジタル伝送をするネットワーク180 を具える。各
音響入力装置が音を入力するタイミングを同期させる信
号および各音響出力装置が音を出力するタイミングを同
期させる信号を発生する同期信号発生装置190 を具え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は音響処理システム
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】例えばパーティ会場やオフィスなどの広い
空間で多数の人が歓談中や作業中の際に、該空間の互い
に離れた位置の人同士が対話する必要がある場合、両者
の間の各種の騒音が妨げとなって直接の対話は難しい。
無理に対話する場合には互いに大声で対話を行うことに
なる。このような場合、電話やインターホンなどによっ
て通話するのが普通であるが、その場合も、受話器やボ
タン操作などの操作を必要としない、ハンズフリーの通
話が好適である。より好ましくは、通話者がハンズフリ
ー電話器などの特殊な装置を持つことなく上記の通話が
できる音響処理システムを、パーティ会場やオフィス自
体が、自身の設備として持つのが好適である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような音響処理
システムとして、例えば、以下に説明するような音響処
理システムが考えられる。図１９は、このような音響処
理システム１０の構成を示したブロック図である。

【０００４】この音響処理システム１０は、パーテイー
会場や会議室などの空間１１に配置された複数の音響入
力装置１３ａ〜１３ｐと、複数の音響出力装置１５ａ〜
１５ｈと、複数の音源位置推定装置１７ａ、１７ｂと、
複数の空間指向性マイクロホン処理装置１９ａ、１９ｂ
と、複数の空間指向性スピーカ処理装置２１ａ、２１ｂ
とを具える。

【０００５】音響入力装置１３ａ〜１３ｐおよび音響出
力装置１５ａ〜１５ｈそれぞれは、音響処理対象の空間
１１内の各所に配置されている。音響入力装置１３ａ〜
１３ｐそれぞれは、例えばマイクロホンで構成される、
音響出力装置１５ａ〜１５ｈそれぞれは、例えばスピー
カで構成される。

【０００６】また、音源位置推定装置、空間指向性マイ
クロホン処理装置および空間指向性スピーカ処理装置そ
れぞれの数は、この音響処理システム１０で何種類の音
響処理を行いたいかに応じて、決められる。典型的に
は、この音響処理システム１０を利用したい人数と同数
用意される。図１９の例では、説明を簡単にするため
に、音源位置推定装置、空間指向性マイクロホン処理装
置および空間指向性スピーカ処理装置それぞれを、２つ
ずつ具えた例を示してある。また、空間１１内に、第１
の話者２３ａおよび第２の話者２３ｂがいる例を示して
ある。

【０００７】この図１９の場合の音源位置推定装置１７
ａは、複数の音響入力装置１３ｉ、１３ｊ、１３ｋ、１
３ｌからそれぞれ入力される音に基づいて、第１の話者
２３ａの位置を推定し、また、音源位置推定装置１７ｂ
は、複数の音響入力装置１３ｍ、１３ｎ、１３ｏ、１３
ｐからそれぞれ入力される音に基づいて、第２の話者２
３ｂの位置を推定する。

【０００８】この様な話者の位置の推定自体は、用いる
音響入力装置から入力される入力波形の相互相関関数の
ピークに基づき話者の位置を推定する方法など、公知の
任意の方法で行える。

【０００９】また、図１９の場合の空間指向性マイクロ
ホン処理装置１９ａは、複数の音響入力装置１３ａ、１
３ｂ、１３ｃ、１３ｄの指向性を、音源位置推定装置１
７ａが推定した音源位置（第１の話者２３ａの推定位
置）からの音を選択的に入力するのに好適な空間指向性
となるように、制御する。また、空間指向性マイクロホ
ン処理装置１９ｂは、複数の音響入力装置１３ｅ、１３
ｆ、１３ｇ、１３ｈの指向性を、音源位置推定装置１７
ｂが推定した音源位置（第２の話者２３ｂの推定位置）
の音を選択的に入力するのに好適な空間指向性となるよ
うに、制御する。

【００１０】この様なマイクロホン指向性の制御自体
は、例えば、使用する音響入力装置毎に、音源位置と、
使用する音響入力装置それぞれとの距離に応じて、音響
伝達時間を計算して補償する等の、公知の任意の方法で
行える。

【００１１】また、図１９の場合の空間指向性スピーカ
ー処理装置２１ａは、複数の音響出力装置１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ、１５ｄの指向性を、音源位置推定装置１７
ａが推定した音源位置（第１の話者２３ａの推定位置）
に音を選択的に出力するのに好適な空間指向性となるよ
うに、制御する。また、空間指向性スピーカー処理装置
２１ｂは、複数の音響出力装置１５ｅ、１５ｆ、１５
ｇ、１５ｈの指向性を、音源位置推定装置１７ｂが推定
した音源位置（第２の話者２３ｂの推定位置）に音を選
択的に出力するのに好適な空間指向性となるように、制
御する。

【００１２】この様なスピーカ指向性制御自体は、例え
ば、使用する音響出力装置毎に、推定した音源位置と、
使用する音響出力装置それぞれとの距離に応じて、音響
伝達時間を補償した出力波形を算出する等の、公知の任
意の方法で行える。

【００１３】この音響処理システム１０を使用する場
合、使用希望者はその旨を、例えば、音響システム管理
者に予め届け出る。音響処理システムでは、任意好適な
方法で、使用希望者それぞれに、第１の話者２３ａ系統
のシステムか第２の話者２３ｂ系統のシステムを割り当
てる。このような準備をした後は、広い空間１１内であ
っても、第１の話者２３ａと第２の話者２３ｂとは、電
話機などを持つことなく然も他の人の声等の影響が少な
い状態で、話をすることができる。

【００１４】しかしながら、従来の音響処理システムの
場合、複数の音響処理（図１９の例であれば、第１の話
者に関する音源位置推定および指向性制御処理と、第２
の話者に関する音源位置推定および指向性制御処理とい
う、２つの音響処理）を同時に実施することを確保する
ために、各音響処理毎に音響処理システムを用意する構
成となっている。すなわち、図１９の例であれば、
（１）音源位置推定装置１７ａ、空間指向性マイクロホ
ン処理装置１９ａおよび空間指向性スピーカ処理装置２
１ａ（これらを代表して、中央処理装置ともいう）と、
これらに関連する音響入力装置１３ａ〜１３ｄ、１３ｉ
〜１３ｌと、音響出力装置１５ａ〜１５ｄとからなる第
１の音響処理システム、並びに、（２）音源位置推定装
置１７ｂ、空間指向性マイクロホン処理装置１９ｂおよ
び空間指向性スピーカ処理装置２１ｂ（これらを代表し
て、中央処理装置ともいう）と、これらに関連する音響
入力装置１３ｅ〜１３ｈ、１３ｍ〜１３ｐと、音響出力
装置１５ｅ〜１５ｈとからなる第２の音響処理システム
とを用意する構成となっている。従って、例えば、以下
のような問題点が生じる。

【００１５】同時に実行したい音響処理の数と同数
分、中央処理装置と音響入出力装置とのセットが必要に
なるため、音響処理システムのコストを高めたり、音響
入出力装置等設置するためのスペースを多く必要とす
る。

【００１６】用意されたそれぞれのシステム（図１９
の例でいえば上述した第１および第２の音響処理システ
ム。以下、同様。）ごとで、音響入力装置や音響出力装
置の位置を、正確に求めなければならないので、手間の
かかる作業が必要になる。

【００１７】用意された複数のシステムそれぞれは、
他の音響処理システムで音響入力装置や音響出力装置が
追加された場合、これに起因する自身の伝達特性の変化
を避けることが出来ない。

【００１８】音響処理システムに音響入力装置や音響
出力装置を追加する際に、中央処理装置の出力能力を増
強するためにＡ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器やローパスフ
ィルタやマイクアンプやパワーアンプなどのハードウェ
アを追加したり、中央処理装置から音響入力装置や音響
出力装置への信号線の配線の追加が必要であり、作業コ
ストが高い。

【００１９】音響処理システムに音響入力装置や音響
出力装置を追加する際に、中央処理装置の中に記憶され
た、各入出力装置の、位置情報や入力周波数特性や出力
周波数特性などの、各音響入出力装置の固有の情報を更
新する必要があり、情報更新の手間がかかる。

【００２０】音響入力装置から中央処理装置までの経
路や、中央処理装置から音響出力装置までの経路に、音
響信号をアナログ信号で伝送する場合、信号線同士のク
ロストークや外部雑音の影響を受けるため、音響信号に
雑音が含まれ易い。また、このクロストークや雑音に対
する対策のため、信号線や雑音源の間の結合に配慮した
配線工事の手間がかかる。

【００２１】システムの使用条件が変化し音響入力装
置や音響出力装置の位置が最適ではなくなった場合に
は、これら音響入力装置や音響出力装置の移動や位置・
音響伝達特性の再測定などが必要であり、このような使
用条件の変化への対応がむづかしい。

【００２２】従って、上述した問題点を解決できる音響
処理システムの実現が望まれる。

【００２３】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明の第１
の態様の音響処理システムによれば、空間に配置された
複数の音響出力装置と、複数の音響出力装置に出力させ
る出力波形をデジタルの形態で算出する出力波形算出装
置と、少なくとも複数の音響出力装置それぞれと出力波
形算出装置とを接続していて、少なくともデジタルの形
態の出力波形を伝送するネットワークと、複数の音響出
力装置それぞれに設けられ、ネットワークを通してデジ
タル信号を送受信する送受信装置と、出力波形算出装置
に設けられ、前記ネットワークを通してデジタル信号を
送受信する送受信装置と、複数の音響出力装置がデジタ
ルの形態の出力波形に基づく音をそれぞれ出力するタイ
ミングを同期させる同期信号を、複数の音響出力装置に
出力する同期信号発生装置とを具えたことを特徴とす
る。

【００２４】この第１の態様の音響処理システムによれ
ば、この発明に係る音響処理システムであって、出力専
用の音響処理システムが実現される。

【００２５】然も、この第１の態様の音響処理システム
によれば、複数の音響出力処理を同時に行なう場合で
も、これら処理の出力波形を出力するための音響出力装
置を共用できる音響処理システムが実現される。この理
由について、以下説明する。

【００２６】複数の音響出力処理を同時に行うために
は、複数の出力波形算出装置が必要である。従って、こ
の第１の態様の音響処理システムであっても、出力波形
算出装置（中央処理装置）は、音響出力処理数と同数、
例えば、話者の数と同数、用意する必要がある。なお、
これら複数の出力波形算出装置とは、図１９の例に照ら
せば、空間指向性スピーカ処理装置２１ａ、２１ｂに相
当する。

【００２７】しかし、この第１の態様の音響処理システ
ムは、所定のネットワークおよび所定の同期信号発生装
置を具えている。また、複数の音響出力装置それぞれ
に、自身に２以上の出力波形が伝送されてきた場合のこ
れら出力波形を加算する加算装置を含ませることが可能
である。

【００２８】すると、上記の様に複数の出力波形算出装
置を具える構成をとり、かつ、複数の音響出力処理を同
時に実施する場合でも、これら複数の出力波形算出装置
で算出した各出力波形は、この第１の態様の音響処理シ
ステムに具わる複数の音響出力装置のうちの任意の音響
出力装置に、上記ネットワークを通じて伝送できる。然
も、同一の音響出力装置に２以上の出力波形算出装置そ
れぞれの出力波形が伝送された場合もこれらを加算で
き、かつ、同期させて出力できる。

【００２９】この様な動作が可能であるので、この第１
の態様の音響処理システムでは、複数の出力波形算出装
置（すなわち、複数の中央処理装置）で、音響出力装置
を共用することが可能になる。

【００３０】複数の出力波形算出装置で音響出力装置を
共用できるため、複数の音響出力処理毎に音響出力装置
を用意せずに済むので、発明が解決しようとする上記問
題点のうちの、、、、の各問題点を解決または
軽減することができる。

【００３１】さらに、この第１の態様の音響処理システ
ムは、出力波形をデジタル信号の形態で生成し、かつ、
このようなデジタル信号を伝送するネットワークを具え
る。

【００３２】デジタル伝送であるので、信号線同士のク
ロストークや、外部雑音などの影響を受けにくい。ま
た、配線工事時の配慮もアナログ伝送の場合に比べて少
なくて済む。従って、上記問題点のうちのの問題点を
解決または軽減することができる。

【００３３】また、ネットワーク伝送であるので、音響
入力装置や音響出力装置の追加への対応も容易である。
また、システムの使用条件が変化した場合もネットワー
ク上の設定変更などで対応できる。従って、上記問題点
のうちの、の各問題点を解決または軽減することが
できる。

【００３４】また、この発明の第２の態様の音響処理シ
ステムによれば、空間に配置された複数の音響入力装置
であって、音をデジタルの形態の入力波形で入力する複
数の音響入力装置と、複数の音響入力装置の一部または
全部から入力される入力波形に基づく音源位置の推定処
理および該推定された音源位置に基づく各音響入力装置
の指向性制御処理を少なくとも実行する音響入力装置制
御装置と、少なくとも複数の音響入力装置それぞれと音
響入力装置制御装置とを接続していて、少なくともデジ
タル形態の入力波形を伝送するネットワークと、複数の
音響入力装置それぞれに設けられ、ネットワークを通し
てデジタル信号を送受信する送受信装置と、音響入力装
置制御装置に設けられ、ネットワークを通してデジタル
信号を送受信する送受信装置と、複数の音響入力装置そ
れぞれが音を入力するタイミングを同期させる同期信号
を、複数の音響入力装置に出力する同期信号発生装置と
を具えたことを特徴とする。

【００３５】この第２の態様の音響処理システムによれ
ば、この発明に係る音響処理システムであって、入力専
用の音響処理システムが実現される。

【００３６】然も、この第２の態様の音響処理システム
によれば、複数の音響入力処理を同時に行う場合でも、
これら処理に必要な入力波形を得るための音響入力装置
を共用できる音響処理システムが実現される。この理由
について以下説明する。

【００３７】複数の音響入力処理を同時に行うために
は、複数の音響入力装置制御装置が必要である。従っ
て、この第２の態様の音響処理システムであっても、音
響入力装置制御装置（中央処理装置）は、音響入力処理
数と同数、例えば、話者の数と同数、用意する必要があ
る。なお、これら複数の音響入力装置制御装置とは、図
１９の例に照らせば、音源位置推定装置１７ａ、１７ｂ
および空間指向性マイクロホン処理装置１９ａ、１９ｂ
に相当する。

【００３８】しかし、この第２の態様の音響処理システ
ムは、所定のネットワークおよび所定の同期信号発生装
置を具えている。

【００３９】すると、上記の様に複数の音響入力装置制
御装置を具える構成をとり、かつ、複数の音響入力処理
を同時に実施する場合でも、複数の音響入力装置で得ら
れる入力波形は、複数の音響入力装置制御装置のうちの
任意の音響入力装置制御装置に、上記ネットワークを通
じて伝送できる。然も、複数の音響入力装置で音を入力
するタイミングを、上記の同期信号発生装置により、同
期させることができる。

【００４０】この様な動作が可能であるので、この第２
の態様の音響処理システムでは、複数の音響入力装置制
御装置（すなわち、複数の中央処理装置）で、音響入力
装置を共用することが可能になる。

【００４１】複数の音響入力装置制御装置で音響入力装
置を共用できるため、複数の音響入力処理毎に音響入力
装置を用意せずに済むので、発明が解決しようとする上
記問題点のうちの、、、、の各問題点を解決ま
たは軽減することができる。

【００４２】さらに、この第２の態様の音響処理システ
ムは、入力波形をデジタル信号の形態で生成し、かつ、
このようなデジタル信号を伝送するネットワークを具え
る。

【００４３】デジタル伝送であるので、信号線同士のク
ロストークや、外部雑音などの影響を受けにくい。ま
た、配線工事時の配慮もアナログ伝送の場合に比べて少
なくて済む。従って、上記問題点のうちのの問題点を
解決または軽減することができる。

【００４４】また、ネットワーク伝送であるので、音響
入力装置や音響出力装置の追加への対応も容易である。
また、システムの使用条件が変化した場合もネットワー
ク上の設定変更などで対応できる。従って、上記問題点
のうちの、の各問題点を解決または軽減することが
できる。

【００４５】また、この発明の第３の態様の音響処理シ
ステムによれば、上記の第１の態様の音響処理システム
の構成と、第２の態様の音響処理システムの構成との、
双方の構成を具えたことを特徴とする。

【００４６】この第３の態様の音響処理システムによれ
ば、この発明に係る音響処理システムであって、入力お
よび出力双方が可能な音響処理システムが実現される。

【００４７】然も、上述した第１の態様の音響処理シス
テムで得られる作用・効果と第２の態様の音響処理シス
テムで得られる作用・効果との双方を発現する音響処理
システムが実現される。

【００４８】なお、この第３の態様の音響処理システム
において、出力波形算出装置と音響出力装置とを接続し
ているネットワーク（請求項３でいう第１のネットワー
ク）と、音響入力装置制御装置と音響入力装置とを接続
しているネットワーク（請求項３でいう第２のネットワ
ーク）とは、互いが接続された別々のネットワークでも
良いし、共通の１つのネットワークでも良い。

【００４９】また、この第３の態様の音響処理システム
において、複数の音響出力装置の出力波形の出力タイミ
ングを同期させるための同期信号発生装置（請求項３で
いう第１の同期信号発生装置）と、複数の音響入力装置
の音の入力タイミングを同期させるための同期信号発生
装置（請求項３でいう第２の同期信号発生装置）とは、
別々の装置でも良いし、共通の１つの装置でも良い。

【００５０】また、第１〜第３の態様の音響処理システ
ムの発明を実施するに当たり、好ましくは、前記同期信
号を伝送するための専用のネットワークを具えるのが良
い。こうした方が、同期信号のタイミングずれを生じさ
せる要因を排除し易いため、同期信号発生装置の本来の
目的を果たし易い。具体例で言えば、次のような利点が
得られる。専用ネットワークを用いずに、音響信号など
を伝送するネットワークを利用して同期信号を伝送する
場合、音響処理システムが大規模化して、ネットワーク
中にハブやリピータなどが含まれるようになると、同期
信号発生装置から各音響出力装置や各音響入力装置まで
の同期信号伝達時間が変動しやすい。すると、同期がと
りにくくなる。これに対しこの好適例の様に、同期信号
専用のネットワークを用いると、この問題を解決または
軽減することができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
音響処理システムのいくつかの実施の形態について説明
する。なお、説明に用いる各図は、この発明を理解出来
る程度に概略的に示してあるにすぎない。また、各図に
おいて、同様な構成成分については同一の番号を付して
示し、その重複する説明を省略することもある。また、
以下の実施の形態では、この発明に係る音響処理システ
ムであって、入出力双方が可能な音響処理システムの例
（上述した第３の態様のシステム）の例を説明する。

【００５２】１．第１の実施の形態 １−１．構成の説明 図１は、第１の実施の形態の音響処理システム１００の
構成を示すブロック図である。

【００５３】この第１の実施の形態の音響処理システム
１００は、ハンズフリーでの送受信機能を持つ室内音声
通話装置として動作するシステムである。なお、図１で
は、音響空間１０１内に、音響処理システム１００の利
用者として、第１〜第４の話者１０３、１０５、１０
７、１０９がいる状態を示してある。

【００５４】この音響処理システム１００は、複数の音
響入力装置としての、第１〜第６の音響入力装置１１
１、１１３、１１５、１１７、１１９、１２１と、複数
の音響出力装置としての、第１〜第６の音響出力装置１
３１、１３３、１３５、１３７、１３９、１４１と、出
力波形算出装置１５０を構成する第１〜第４の空間指向
性スピーカ処理装置１５１、１５３、１５５、１５７
と、音響入力装置制御装置１６０を構成する第１〜第４
の音源位置推定装置１６１、１６３、１６５、１６７お
よび第１〜第４の空間指向性マイクロホン処理装置１７
１、１７３、１７５、１７７と、ネットワーク１８０
と、同期信号発生装置１９０とを具える。さらに、この
実施の形態の場合、交換制御装置１９１と、ネットワー
クアドレス管理装置１９３とを具える。以下、これら構
成成分について説明する。

【００５５】まず、ネットワーク１８０について説明す
る。この実施の形態の場合、ネットワーク１８０は、音
響入力ネットワーク１８０ａ、音響出力ネットワーク１
８０ｂ、音源位置ネットワーク１８０ｃ、デジタル交換
ネットワーク１８０ｄ、同期信号用バス１８０ｅおよび
赤外線ネットワーク１８０ｆで構成してある。もちろ
ん、ネットワーク１８０の構成は、この例に限られな
い。

【００５６】音響入力ネットワーク１８０ａは、複数の
音響入力装置１１１〜１２１それぞれが入力する入力波
形や、これら音響入力装置に関連する各種の信号を伝送
するためのネットワークである。

【００５７】音響出力ネットワーク１８０ｂは、複数の
音響出力装置１３１〜１４１それぞれに出力させたい出
力波形や、これら音響出力装置に関連する各種の信号を
伝送するためのネットワークである。

【００５８】音源位置ネットワーク１８０ｃは、第１〜
第４の音源位置推定装置１６１〜１６７それぞれが推定
した音源位置（具体的には第１〜第４の話者がいると思
われる位置）に関する情報を伝送するためのネットワー
クである。

【００５９】デジタル交換ネットワーク１８０ｄは、空
間指向性マイクロホン処理装置１７１〜１７７が出力し
た信号や、空間指向性スピーカ処理装置１５１〜１５７
に入力させたい信号を伝送するネットワークである。

【００６０】同期信号用バス１８０ｅは、同期信号発生
装置１９０が発する同期信号を、空間指向性スピーカ処
理装置１５１〜１５７、音源位置推定装置１６１〜１６
７および空間指向性マイクロホン処理装置１７１〜１７
７に、伝送するバスである。

【００６１】赤外線ネットワーク１８０ｆは、同期信号
発生装置１９０が発する同期信号を音響入力装置１１１
〜１２１および音響出力装置１３１〜１４１に対して送
るための専用ネットワークである。

【００６２】また、第１〜第６の音響入力装置１１１〜
１２１それぞれは、音響空間１０１の適所に配置してあ
る。これら音響入力装置１１１〜１２１それぞれは、配
置された位置で得られる音圧を、デジタルの形態の入力
波形で、システム１００に入力する。然も、これら音響
入力装置１１１〜１２１それぞれは、入力波形を、パケ
ット（以下、「入力波形パケット」ともいう）の形態
で、ネットワーク１８０の音響入力ネットワーク１８０
ａに送る。もちろん、入力波形はパケット形式に限られ
ない。また、音響入力装置の数は６個に限られず、設計
に応じて変更できる。

【００６３】図２は、第１〜第６の音響入力装置１１１
〜１２１それぞれの一構成例を説明するブロック図であ
る。第１〜第６の音響入力装置１１１〜１２１いずれも
同一の構成であるので、第１の音響入力装置１１１に着
目して示してある。

【００６４】この例の音響入力装置１１１は、パケット
送受信部１１１ａと、パケット識別部１１１ｂと、応答
パケット生成部１１１ｃと、音響入力固有情報記憶部１
１１ｄと、マイクロホン１１１ｅと、ローパスフィルタ
１１１ｆと、同期信号受信部１１１ｇと、Ａ／Ｄ変換部
１１１ｈとを含む。

【００６５】パケット送受信部１１１ａは、音響入力ネ
ットワーク１８０ａとの間で入力波形パケット等を送受
信する。

【００６６】パケット識別部１１１ｂは、音響入力ネッ
トワーク１８０ａ上を伝送されている多数のパケットの
うち、当該音響入力装置に関連したパケットを識別し対
応した動作を行う。

【００６７】応答パケット生成部１１１ｃは、音響入力
ネットワーク１８０ａ上のパケットに当該音響入力装置
に対する応答要求が含まれている場合に当該音響入力装
置からの応答パケットを生成する。

【００６８】音響入力固有情報記憶部１１１ｄは、当該
音響入力装置に固有の音響入力装置の位置（音響空間１
０１上の物理的位置）、音響入力特性およびネットワー
クアドレスなどを記憶する。

【００６９】マイクロホン１１１ｅは、音響電気変換を
行う。

【００７０】ローパスフィルタ１１１ｆは、マイクロホ
ン１１１ｅが入力した電気信号から時間量子化による折
り返し成分を取り除く。

【００７１】同期信号受信部１１１ｇは、第１〜第６の
音響入力装置の音の入力タイミングを同期させるため同
期信号発生装置１９０から発生される同期信号（以下、
入力同期信号）を、受信する。

【００７２】この入力同期信号自体を、例えばネットワ
ーク１８０中の同期信号用バス１８０ｅを介して、各音
響入力装置１１１〜１２１に入力しても良いが、この実
施の形態では専用のネットワークを用意してこれを行
う。なぜなら、入力同期信号をネットワーク１８０を利
用して伝送する場合、システムの規模が大きくなるとネ
ットワーク中に信号遅延の要因が増加して、入力同期信
号のタイミングが取りにくくなる。入力同期信号専用の
ネットワークを用いれば、この問題を回避できる。

【００７３】なお、入力同期信号専用のネットワークの
構成は任意である。この実施の形態では、同期信号発生
装置１９０は、入力同期信号を、各音響入力装置１１１
〜１２１に対して、赤外線ネットワーク１８０ｆで送る
構成としてある。そのため、同期信号受信部１１１ｇ
は、赤外線受光部１１１ｇａと赤外線パケット受信部１
１１ｇｂとを含む構成としてある。赤外線受光部１１１
ｇａは、赤外線の形態で送られてきた入力同期信号を電
気信号に変換する。赤外線パケット受信部１１１ｇｂ
は、赤外線受信部１１１ｇａが得た電気信号を波形整形
してサンプリング基準時刻に同期した入力同期信号を再
生する。

【００７４】Ａ／Ｄ変換部１１１ｈは、赤外線パケット
受信部１１１ｇｂが再生した入力同期信号に同期して、
マイクロホンの入力をデジタル信号に変換する。

【００７５】この図２を参照して説明した、音響入力装
置自体は、これに限られないが、例えば、ＣＰＵ、メモ
リ、電子回路、赤外線受光素子およびマイクロホン等を
組み合わせた装置により実現できる。

【００７６】また、第１〜第６の音響出力装置１３１〜
１４１それぞれは、音響空間１０１の適所に配置してあ
る。これら音響出力装置１３１〜１４１それぞれは、出
力波形算出装置１５０としての、第１〜第６の空間指向
性スピーカ処理装置１５１〜１５７が算出した波形に基
づく音圧を、音響空間１０１に生成する。なお、音響出
力装置の数は、６個に限られず、設計に応じて変更でき
る。

【００７７】図３は、第１〜第６の音響出力装置１３１
〜１４１それぞれの一構成例を説明するブロック図であ
る。いずれも同一の構成であるので、第１の音響出力装
置１３１に着目して示してある。

【００７８】この例の音響出力装置１３１は、パケット
送受信部１３１ａと、パケット識別部１３１ｂと、応答
パケット生成部１３１ｃと、音響出力固有情報記憶部１
３１ｄと、多チャネルサンプルバッファ１３１ｅと、波
形加算部１３１ｆと、同期信号受信部１３１ｇと、Ｄ／
Ａ変換部１３１ｈと、ローパスフィルタ１３１ｉと、ス
ピーカ１３１ｊとを含む。

【００７９】パケット送受信部１３１ａは、音響出力ネ
ットワーク１８０ｂとの間で出力波形パケット等を送受
信する。なお、出力波形パケットとは、出力波形算出装
置１５０の第１〜第４の空間指向性スピーカ処理装置１
５１〜１５７が算出した出力波形を含むパケットであ
り、これら処理装置１５１〜１５７がネットワーク１８
０ｂに送出するパケットである。

【００８０】パケット識別部１３１ｂは、音響出力ネッ
トワーク１８０ｂ上を伝送されている多数のパケットの
うち、当該音響出力装置に関連したパケットを識別し対
応した動作を行う。

【００８１】応答パケット生成部１３１ｃは、音響出力
ネットワーク１８０ｂ上のパケットに当該音響出力装置
に対する応答要求が含まれている場合に当該音響出力装
置からの応答パケットを生成する。

【００８２】音響出力固有情報記憶部１３１ｄは、当該
音響出力装置に固有の音響出力装置の位置（空間１０１
上の物理的位置）、音響出力特性およびネットワークア
ドレスなどを記憶する。

【００８３】多チャネルサンプルバッファ１３１ｅは、
当該音響出力装置に対し送られてきた出力波形パケット
を格納する。然も、複数の音響出力処理を同時に実行し
たいために複数の空間指向性スピーカ処理装置から当該
音響出力装置に複数の出力波形パケットが伝送されてき
た場合は、これらを格納する。

【００８４】波形加算部１３１ｆは、多チャネルサンプ
ルバッファ１３１ｅに格納されているデータをサンプリ
ング基準時刻に同期して加算する。従って、当該音響出
力装置に２以上の出力波形（音響出力パケット）が伝送
されてきた場合は、これらは加算される。

【００８５】同期信号受信部１３１ｇは、第１〜第６の
音響出力装置の音の出力タイミングを同期させるため同
期信号発生装置１９０から発生される同期信号（以下、
出力同期信号ともいう。）を、受信する。

【００８６】この出力同期信号自体を、例えばネットワ
ーク１８０中の同期信号用バス１８０ｅを介して、各音
響出力装置１３１〜１４１に出力しても良いが、この実
施の形態では専用のネットワークを用意してこれを行
う。その理由は、入力同期信号自体を専用ネットワーク
により伝送することとした上述した理由と同じである。
なお、専用のネットワークの構成は任意である。この実
施の形態では、同期信号発生装置１９０は、出力同期信
号を、各音響出力装置１３１〜１４１に対して、赤外線
ネットワーク１８０ｆで送る構成としてある。そのた
め、同期信号受信部１３１ｇは、赤外線受光部１３１ｇ
ａと赤外線パケット受信部１３１ｇｂとを含む構成とし
てある。赤外線受光部１３１ｇａは、赤外線の形態で送
られてきた出力同期信号を電気信号に変換する。赤外線
パケット受信部１３１ｇｂは、赤外線受信部１３１ｇａ
が得た電気信号を波形整形してサンプリング基準時刻に
同期した出力同期信号を再生する。

【００８７】Ｄ／Ａ変換部１３１ｈは、赤外線パケット
受信部１３１ｇｂが再生した出力同期信号に同期して、
波形加算部１３１ｆの出力をアナログ信号に変換する。

【００８８】ローパスフィルタ１３１ｉは、Ｄ／Ａ変換
部１３１ｈの出力から、時間量子化による折り返し成分
を取り除く。

【００８９】スピーカ１３１ｊは、電気音響変換を行
う。

【００９０】この図３を参照して説明した、音響出力装
置自体は、これに限られないが、例えば、ＣＰＵ、メモ
リ、電子回路、赤外線受光素子およびスピーカ等を組み
合わせた装置により実現できる。

【００９１】また、出力波形算出装置１５０を、この実
施の形態の場合、同時に実施したい音響処理の数だけの
空間指向性スピーカ処理装置、具体的には、話者の数だ
けの第１〜第４の空間指向性スピーカ処理装置１５１，
１５３，１５５，１５７で構成してある。

【００９２】これら空間指向性スピーカ処理装置１５１
〜１５７それぞれは、後述する第１〜第４の音源位置推
定装置１６１〜１６７のいずれか１つと重複なく対とな
って本来の機能（第１〜第６の音響出力装置の指向性を
制御する機能）を示す。すなわち、これら空間指向性ス
ピーカ処理装置１５１〜１５７それぞれは、対応する音
源位置推定装置が推定した位置にいる者にとって、この
者に伝達されるべき音がなるべく聞きやすくなるような
音圧の指向性を実現するように、第１〜第６の音響出力
装置に生成させる出力波形を、デジタルの形態で算出す
る。然も、これら空間指向性スピーカ処理装置１５１〜
１５７それぞれは、算出した出力波形を、パケット（既
に説明した「出力波形パケット」）の形態で、ネットワ
ーク１８０に送る。もちろん、出力波形はパケット形式
に限られない。

【００９３】上記の説明から分かるように、上記の空間
指向性スピーカ処理では、第１〜第６の音響出力装置１
３１〜１４１のうちの、２以上の話者に共用される音響
出力装置に対しては、２以上の空間指向性スピーカ処理
装置から出力波形が入力される。すなわち、音響出力装
置を共用することがある。

【００９４】なお、空間指向性スピーカ処理自体は、例
えば、使用する音響出力装置毎に、推定した音源位置
と、使用する音響出力装置それぞれとの距離に応じて、
音響伝達時間を補償した出力波形を算出する等の、公知
の任意の方法で行える。

【００９５】これら第１〜第４の空間指向性スピーカ処
理装置１５１〜１５７それぞれは、別々のハードウエア
の形態で用意しても良いし、または、共通なハードウエ
ア中に分離して格納したソフトウエアの形態で用意して
も良い。この第１の実施の形態では、別々のハードウエ
アの形態で用意している。後者の例（ソフトウエアの形
態）は、後に第２の実施の形態で説明する。

【００９６】図４は、これら第１〜第４の空間指向性ス
ピーカ処理装置１５１〜１５７それぞれの具体的な構成
例を説明するブロック図である。これら処理装置１５１
〜１５７いずれも同一の構成であるので、第１の空間指
向性スピーカ処理装置１５１に着目して示してある。

【００９７】この実施の形態の空間指向性スピーカ処理
装置１５１は、第１のパケット送受信部１５１ａと、第
１のパケット識別部１５１ｂと、第１の応答パケット生
成部１５１ｃと、空間指向性合成出力処理部１５１ｄ
と、第１〜第６の音響出力特性補償部１５１ｅ〜１５１
ｊと、第１〜第６の音響出力特性記憶部１５１ｋ〜１５
１ｐと、第２のパケット送受信部１５１ｑと、第２のパ
ケット識別部１５１ｒと、第２の応答パケット生成部１
５１ｓと、第３のパケット送受信部１５１ｔと、第３の
パケット識別部１５１ｕと、第３の応答パケット生成部
１５１ｖと、パケット受信部１５１ｗとを含む。

【００９８】第１のパケット送受信部１５１ａは、デジ
タル交換ネットワーク１８０ｄとの間でデータを含むパ
ケットを送受信する。

【００９９】第１のパケット識別部１５１ｂは、デジタ
ル交換ネットワーク１８０ｄ上のパケットのうち当該空
間指向性スピーカ処理装置に関連したパケットを識別し
対応した動作を行う。

【０１００】第１の応答パケット生成部１５１ｃは、デ
ジタル交換ネットワーク１８０ｄ上のパケットに当該空
間指向性スピーカ処理装置に対する応答要求が流された
場合に当該空間指向性スピーカ処理装置からの応答パケ
ットを生成する。

【０１０１】空間指向性合成出力処理部１５１ｄは、音
源位置推定装置が推定した位置に目的の音場を形成する
ために第１〜第６の音響出力装置１３１〜１４１が放射
するのに最適な音響出力を、それぞれ生成する。

【０１０２】第１〜第６の音響出力特性補償部１５１ｅ
〜１５１ｊは、第１〜第６の音響出力装置１３１〜１４
１に対応するもので、対応する音響出力装置固有の音響
出力特性を補償する。

【０１０３】第１〜第６の音響出力特性記憶部１５１ｋ
〜１５１ｐは、第１〜第６の音響出力部１３１〜１４１
に対応するもので、対応する音響出力装置に固有の音響
出力特性を第２のパケット識別部１５１ｒから受け取り
記憶する。

【０１０４】第２のパケット送受信部１５１ｑは、音響
出力ネットワーク１８０ｂとの間で、データを含むパケ
ットを送受信する。

【０１０５】第２のパケット識別部１５１ｒは、音響出
力ネットワーク１８０ｂ上のパケットのうち当該空間指
向性スピーカ処理装置１５１に関連したパケットを識別
して対応した動作を行う。

【０１０６】第２の応答パケット生成部１５１ｓは、音
響出力ネットワーク１８０ｂ上のパケットに当該空間指
向性スピーカ処理装置１５１に対する応答要求が流され
た場合に当該空間指向性スピーカ処理装置からの応答パ
ケットを生成する。

【０１０７】第３のパケット送受信部１５１ｔは、音源
位置ネットワーク１８０ｃとの間で、データを含むパケ
ットを送受信する。

【０１０８】第３のパケット識別部１５１ｕは、音源位
置ネットワーク１８０ｃ上のパケットのうち当該空間指
向性スピーカ処理装置１５１に関連したパケットを識別
して対応した動作をする。

【０１０９】第３の応答パケット生成部１５１ｖは、音
源位置ネットワーク１８０ｃ上のパケットに当該空間指
向性スピーカ処理装置１５１に対する要求が流された場
合に当該空間指向性スピーカ処理装置からの応答パケッ
トを生成する。

【０１１０】パケット受信部１５１ｗは、同期信号発生
装置１９０からの同期信号を同期信号用バス１８０ｅを
通じて受信する。

【０１１１】また、音響入力装置制御装置１６０を、こ
の実施の形態の場合、同時に実施したい音響処理の数だ
けの音源位置推定装置および空間指向性マイクロホン処
理装置、具体的には、第１〜第４の音源位置推定装置１
６１，１６３，１６５，１６７と、第１〜第４の空間指
向性マイクロホン処理装置１７１，１７３，１７５，１
７７とで構成してある。

【０１１２】第１〜第４の音源位置推定装置１６１〜１
６７それぞれは、担当する話者の音響空間１０１内での
位置を、第１〜第６の音響入力装置１１１〜１２１から
の入力波形に基づいて、推定する。これら音源位置推定
装置それぞれは、推定した結果を、デジタルの形態で、
然も、パケットの形態で（以下、「音源位置パケット」
ともいう）、音源位置ネットワーク１８０ｃに送る。も
ちろん、推定結果を送る形式は、パケット形式に限られ
ない。

【０１１３】なお、話者の位置の推定自体は、第１〜第
６の音響入力装置１１１〜１２１から入力される入力波
形の相互相関関数のピークに基づき話者の位置を推定す
る方法など、公知の任意の方法で行える。

【０１１４】また、第１〜第４の空間指向性マイクロホ
ン処理装置１７１〜１７７それぞれは、第１〜第４の音
源位置推定装置１６１〜１６７のいずれか１つと重複な
く対となって本来の機能を示す。すなわち、これら空間
指向性マイクロホン処理装置１７１〜１７７それぞれ
は、対応する音源位置推定装置が推定した位置での音を
第１〜第６の音響入力装置１１１〜１２１が入力しやす
くなるように、第１〜第６の音響入力装置１１１〜１２
１の指向性を制御する。

【０１１５】上記の説明から分かるように、上記の空間
指向性マイクロホン処理では、第１〜第６の音響入力装
置１１１〜１２１のうちの、２以上の話者に共用される
音響入力装置に対しては、２以上の空間指向性マイクロ
ホン処理装置からの制御が行われる。

【０１１６】なお、この様なマイクロホン指向性の制御
自体は、例えば、使用する音響入力装置毎に、音源位置
と、使用する音響入力装置それぞれとの距離に応じて、
音響伝達時間を計算して補償する等の、公知の任意の方
法で行える。

【０１１７】これら第１〜第４の音源位置推定装置１６
１〜１６７および第１〜第４の空間指向性マイクロホン
１７１〜１７７それぞれは、別々のハードウエアの形態
で用意しても良いし、または、共通なハードウエア中に
分離して格納したソフトウエアの形態で用意しても良
い。この第１の実施の形態では、別々のハードウエアの
形態で用意している。後者の例（ソフトウエアの形態）
は、後に第２の実施の形態で説明する。

【０１１８】図５は、第１〜第４の音源位置推定装置１
６１〜１６７それぞれの具体的な構成例を説明するブロ
ック図である。これら音源位置推定装置１６１〜１６７
いずれも同一の構成であるので、第１の音源位置推定装
置１６１に着目して示してある。

【０１１９】この実施の形態の音源位置推定装置１６１
は、第１のパケット送受信部１６１ａと、第１のパケッ
ト識別部１６１ｂと、第１の応答パケット生成部１６１
ｃと、第１〜第６の音響入力特性補償部１６１ｄ〜１６
１ｉと、第１〜第６の音響入力特性記憶部１６１ｊ〜１
６１ｏと、音源位置推定部１６１ｐと、第２のパケット
送受信部１６１ｑと、第２のパケット識別部１６１ｒ
と、第２の応答パケット生成部１６１ｓ、パケット受信
部１６１ｔとを含む。

【０１２０】第１のパケット送受信部１６１ａは、音響
入力ネットワーク１８０ａとの間でデータを含むパケッ
トを送受信する。

【０１２１】第１のパケット識別部１６１ｂは、音響入
力ネットワーク１８０ａ上のパケットのうち当該音源位
置推定装置に関連したパケットを識別し対応した動作を
行う。

【０１２２】第１の応答パケット生成部１６１ｃは、音
響入力ネットワーク１８０ａ上のパケットに当該音源位
置推定装置に対する応答要求が流された場合に当該音源
推定装置からの応答パケットを生成する。

【０１２３】第１〜第６の音響入力特性補償部１６１ｄ
〜１６１ｉは、第１〜第６の音響入力装置１１１〜１２
１に対応するもので、対応する音響入力装置固有の音響
入力特性を補償する。

【０１２４】第１〜第６の音響入力特性記憶部１６１ｊ
〜１６１ｏは、第１〜第６の音響入力部１１１〜１２１
に対応するもので、対応する音響入力装置に固有の音響
入力特性を第１のパケット識別部１６１ｂから受け取り
記憶する。

【０１２５】音源位置推定部１６１ｐは、第１〜第６の
音響入力装置１１１〜１２１からの出力であって各音響
入力装置固有の音響入力特性が補償された入力波形を用
いて音源位置を推定する。

【０１２６】第２のパケット送受信部１６１ｑは、音響
位置ネットワーク１８０ｃとの間で、データを含むパケ
ットを送受信する。

【０１２７】第２のパケット識別部１６１ｒは、音源位
置ネットワーク１８０ｃ上のパケットのうち当該音源位
置推定装置１６１に関連したパケットを識別して対応し
た動作を行う。

【０１２８】第２の応答パケット生成部１６１ｓは、音
源位置ネットワーク１８０ｃ上のパケットに当該音源位
置推定装置１６１に対する応答要求が流された場合に当
該音源位置推定装置からの応答パケットを生成する。

【０１２９】パケット受信部１６１ｔは、同期信号発生
装置１９０からの同期信号を同期信号用バス１８０ｅを
通じて受信する。

【０１３０】また、図６は、第１〜第４の空間指向性マ
イクロホン処理装置１７１〜１７７それぞれの具体的な
構成例を説明するブロック図である。いずれの処理装置
１７１〜１７７も同一の構成であるので、第１の空間指
向性マイクロホン処理装置１７１に着目して示してあ
る。

【０１３１】この実施の形態の空間指向性マイクロホン
処理装置１７１は、第１のパケット送受信部１７１ａ
と、第１のパケット識別部１７１ｂと、第１の応答パケ
ット生成部１７１ｃと、第１〜第６の音響入力特性補償
部１７１ｄ〜１７１ｉと、第１〜第６の音響入力特性記
憶部１７１ｊ〜１７１ｏと、空間指向性合成入力処理部
１７１ｐと、第２のパケット送受信部１７１ｑと、第２
のパケット識別部１７１ｒと、第２の応答パケット生成
部１７１ｓと、第３のパケット送受信部１７１ｔと、第
３のパケット識別部１７１ｕと、第３の応答パケット生
成部１７１ｖと、パケット受信部１７１ｗとを含む。

【０１３２】第１のパケット送受信部１７１ａは、音響
入力ネットワーク１８０ａとの間でデータを含むパケッ
トを送受信する。

【０１３３】第１のパケット識別部１７１ｂは、音響入
力ネットワーク１８０ａ上のパケットのうち当該空間指
向性マイクロホン処理装置に関連したパケットを識別し
対応した動作を行う。

【０１３４】第１の応答パケット生成部１７１ｃは、音
響入力ネットワーク１８０ａ上のパケットに当該空間指
向性マイクロホン処理装置に対する応答要求が流された
場合に当該空間指向性マイクロホン処理装置１７１から
の応答パケットを生成する。

【０１３５】第１〜第６の音響入力特性補償部１７１ｄ
〜１７１ｉは、第１〜第６の音響入力装置１１１１〜１
２１に対応するもので、対応する音響入力装置固有の音
響入力特性を補償する。

【０１３６】第１〜第６の音響入力特性記憶部１７１ｊ
〜１７１ｏは、第１〜第６の音響入力部１１１〜１２１
に対応するもので、対応する音響入力装置に固有の音響
入力特性を第１のパケット識別部１７１ｂから受け取り
記憶する。

【０１３７】空間指向性合成入力処理部１７１ｐは、第
１〜第６の音響入力装置それぞれの固有の音響入力特性
が補償された入力信号を用いて当該音源位置に空間指向
性を持ち音源ｎの推定音源波形を得る。

【０１３８】第２のパケット送受信部１７１ｑは、デジ
タル交換ネットワーク１８０ｄとの間で、データを含む
パケットを送受信する。

【０１３９】第２のパケット識別部１７１ｒは、デジタ
ル交換ネットワーク１８０ｄ上のパケットのうち当該空
間指向性マイクロホン処理装置１７１に関連したパケッ
トを識別して対応した動作を行う。

【０１４０】第２の応答パケット生成部１７１ｓは、デ
ジタル交換ネットワーク１８０ｄ上のパケットに当該空
間指向性マイクロホン処理装置１７１に対する応答要求
が流された場合に当該空間指向性マイクロホン処理装置
からの応答パケットを生成する。

【０１４１】第３のパケット送受信部１７１ｔは、音源
位置ネットワーク１８０ｃとの間で、データを含むパケ
ットを送受信する。

【０１４２】第３のパケット識別部１７１ｕは、音源位
置ネットワーク１８０ｃ上のパケットのうち当該空間指
向性マイクロホン処理装置１７１に関連したパケットを
識別して対応した動作を行う。

【０１４３】第３の応答パケット生成部１７１ｖは、音
源位置ネットワーク１８０ｃ上のパケットに当該空間指
向性マイクロホン処理装置１７１に対する応答要求が流
された場合に当該空間指向性マイクロホン処理装置から
の応答パケットを生成する。

【０１４４】パケット受信部１７１ｗは、同期信号発生
装置１９０からの同期信号を同期信号用バス１８０ｅを
通じて受信する。

【０１４５】また、同期信号発生装置１９０は、音響入
出力のための基準となるサンプリング周波数に同期した
同期信号を発生する。なお、同期信号として、複数の音
響出力装置が１３１〜１４１の音の出力タイミングを同
期させる同期信号（以下、入力同期信号ともいう）と、
複数の音響入力装置１１１〜１２１の音の入力タイミン
グを同期させる同期信号（以下、出力同期信号ともい
う）とを、適時発生する。

【０１４６】既に説明したが、これら同期信号は、この
実施の形態の場合、各音響入力装置や各音響出力装置に
対しては、赤外線ネットワーク１８０ｆを利用して送ら
れ、音源位置推定装置、空間指向性マイクロホン処理装
置および空間指向性スピーカ処理装置に対しては、同期
信号用バス１８０ｅを利用して送られる。

【０１４７】また、交換制御装置１９１は、対話をした
い旨を予め届け出た話者同士の音声情報を接続して、通
話を確保する。

【０１４８】また、ネットワークアドレス管理装置１９
３は、音響出力装置の増減、出力波形算出装置とし
ての空間指向性スピーカ処理装置の増減、音響入力装
置の増減、音響入力装置制御装置としての音源位置推
定装置および空間指向性マイクロホン処理装置の増減を
実施するための、これら増減に応じたネットワークアド
レスの付与および消去を管理する。このネットワークア
ドレス管理装置１９３は、インターネットなどで一般に
広く用いられているドメインネームシステムなどで実現
できる。

【０１４９】１−２．動作の説明 次に、この第１の実施の形態の音響処理システム１００
の理解を深めるために、該システム１００の使用例およ
び動作について説明する。この説明を図１〜図８を参照
して行う。

【０１５０】図７および図８は、実施の形態の音響処理
システム１００を利用して、第１の話者１０３と第３の
話者１０７とが対話し、第２の話者１０５と第４の話者
１０９とが対話する場合の動作例を説明するための図で
ある。さらに、これら図７および図８は、後に説明する
が、この音響処理システム１００に第５の話者１１０ａ
および第６の話者１１０ｂがさらに加わって、第５およ
び第６の話者１１０ａ，１１０ｂ間で対話を行う場合の
動作例をも説明する図である。紙面の都合上、２つの図
に分けて示してある。

【０１５１】はじめに、第１の話者１０３と第３の話者
１０７との組、第２の話者１０５と第４の話者１０９と
の組でそれぞれ互いに会話する際の動作について説明す
る。

【０１５２】このような対話を開始するため、先ず、音
響処理システム１００は、利用者の接続の希望を受け付
ける。この様な受付は、任意の方法で行える。例えば、
内線電話と同様のダイヤル手順によって利用者の接続の
希望を受け付け、第１の話者１０３と第３の話者１０７
との接続や、第２の話者１０５と第４の話者１０９との
接続を確立する。

【０１５３】この接続の確立の手順は、これに限られな
いが、例えば、以下のように行える。なお、ここでは、
第１の話者１０３と第３の話者１０７との接続を確立す
る場合の例について主に説明する。然も、第１の話者１
０３が発話し、第３の話者１０７が受話する場合につい
て主に説明する。逆方向、すなわち、第３の話者が発話
し、第１の話者が受話する場合や、他の利用者との接続
を確立する点については、第１の話者１０３と第３の話
者１０７との以下の接続の確立方法と同様であるので、
その詳細な説明を省略する。

【０１５４】まず、第１の話者１０３が、ダイヤルトー
ンなどの方法で、デジタル交換ネットワーク１０８ｄを
通じて、交換制御装置１９１に第３の話者１０７との接
続を要求する。交換制御装置１９１は、デジタル交換ネ
ットワーク１０８ｄを通じて第１〜第４の音源位置推定
装置１６１〜１６７のうち、使用していない装置を割り
当てる。例えばここでは第１の音源位置推定装置１６１
が使用されていないとして、これを、第１の話者１０３
の音源位置推定のために割り当てる。さらに、この第１
の話者１０３に対して、第１〜第４の空間指向性マイク
ロホン処理装置１７１〜１７７からいずれか１つを割り
当てる。ここでは第１の空間指向性マイクロホン処理装
置１７１を、第１の話者１０３の空間指向性マイクロホ
ン処理のために割り当てる。また、送話先である第３の
話者１０７に対する空間指向性スピーカ処理装置とし
て、図８の例では第３の空間指向性スピーカ処理装置１
５５を割り当てる。

【０１５５】また、第１〜第６の音響入力装置１１１〜
１２１のうちの、第１の話者１０３の音を入力するため
に好適な位置のものを、第１の話者用に割り当てる。こ
れらを、第１の話者用の音響入力装置グループ７０１と
して図７に表す。

【０１５６】なお、図７の例では、第１の話者１０３用
の音響入力装置グループ７０１自体を、第１〜第６の音
響入力装置のうちの一部（図では４個）の音響入力装置
で構成している例を示しているが、音響入力装置グルー
プ７０１を、全ての音響入力装置（この例では第１〜第
６の音響入力装置）で構成しても良い。或いは、第１の
話者１０３の位置を推定する当初は第１〜第６の音響入
力装置を全て用いて当該推定を行い、その後は、第１の
話者１０３に近接する音響入力装置によって第１の話者
用の音響入力装置グループ７０１を構成しても良い（他
の話者について同様。）。

【０１５７】第１の話者１０３に割り当てられた第１の
音源位置推定装置１６１および空間指向性マイクロホン
処理装置１７１と、第１の話者用の音響入力装置グルー
プ７０１とを、音響入力ネットワーク１８０ａ上で互い
に送受信可能となるように、互いの音響入力ネットワー
ク上のネットワークアドレスを各装置内に互いに通知し
あう。また、この第１の話者用の音響入力装置グループ
７０１それぞれの音響入力固有情報記憶部１１１ｄ（図
２参照）に記憶させた音響入力特性の情報も、このとき
に、音響入力ネットワーク１８０ａを通じて、第１の話
者用の音響入力装置グループ７０１から、第１の音源位
置推定装置１６１および第１の空間指向性マイクロホン
処理装置１７１に送るのが好適である。このような手順
により、音響入力ネットワーク１８０ａを通じて第１の
話者用の音響入力装置グループ７０１から、それぞれの
音響入力装置の位置におけるデジタル波形データを、第
１の音源位置推定装置１６１および第１の空間指向性マ
イクロホン処理装置１７１に送ることができる。またこ
のときに送られた音響入力特性は音源位置推定装置１６
１および空間指向性マイクロホン処理装置１７１の内部
に格納され、それぞれの装置内部の音響入力特性補償部
で用いられる。

【０１５８】また、第１の話者１０３と同様にして、第
２の話者１０５について、音源位置推定装置、空間指向
性マイクロホン処理装置および音響入力装置グループを
割り当てる。図７の場合、第２の話者１０５について、
第２の音源位置推定装置１６３、第２の空間指向性マイ
クロホン処理装置１７３および音響入力装置グループ７
０３がそれぞれ割り当てられている。なお、第５の話者
１１０ａについては、後の音響入力装置や音響出力装置
を追加する実施の形態において説明する。

【０１５９】また、図７および図８に示した様に、デジ
タル交換ネットワーク１８０ｄ上では、第１の空間指向
性マイクロホン処理装置１７１から第３の空間指向性ス
ピーカ処理装置１５５への接続が確立している。また、
第２の空間指向性マイクロホン処理装置１７３から第４
の空間指向性スピーカ処理装置１５７への接続が確立し
ている。

【０１６０】一方、第３の話者１０７の受話において
は、第３の話者１０７に割り当てられた第３の空間指向
性スピーカ処理装置１５５と、第１〜第６の音響出力装
置１３１〜１４１のうちの第３の話者１０７への音の出
力に好適な音響出力装置のグループ７１１（図８参照。
以下、第３の話者用の音響出力装置グループ７１１）と
を、音響出力ネットワーク１８０ｂの上で互いに送受信
可能となるように、互いの音響出力ネットワーク１８０
ｂ上のネットワークアドレスを各装置内に互いに通知し
あう。また、この第３の話者用の音響出力装置グループ
７１１それぞれの音響出力固有情報記憶部１３１ｄに記
憶させた音響出力特性の情報も、このときに、音響出力
ネットワーク１８０ｂを通じて第３の空間指向性スピー
カ処理装置１５５に送るのが好適である。このような手
順により、音響出力ネットワーク１８０ｂを通じて、第
３の話者１０７用の音響出力装置グループ７１１から、
それぞれの音響出力装置の位置におけるデジタル波形デ
ータを、第３の空間指向性スピーカ処理装置１５５に送
ることができる。またこのときに送られた音響出力特性
は第３の空間指向性スピーカ処理装置１５５の内部に格
納され、装置内部の音響出力特性補償部で用いられる。

【０１６１】また、第３の話者１０７と同様にして、第
４の話者１０９について、空間指向性スピーカ処理装置
および音響出力装置グループを割り当てる。図８の場
合、第４の話者１０９について、第４の空間指向性スピ
ーカ処理装置１５７、および音響出力装置グループ７１
３がそれぞれ割り当てられている。なお、第６の話者１
１０ｂについては、後の音響入力装置や音響出力装置を
追加する実施の形態において説明する。

【０１６２】以上のような手順で第１の話者１０３の送
話と第３の話者１０７の受話との接続、第２の話者１０
５の送話と第４の話者１０９の受話との接続がそれぞれ
確立する。

【０１６３】送話・受話の準備が整うと、第１の音源位
置推定装置１６１は、第１の話者１０３の発話位置を推
定する。そのため、第１の音源位置推定装置１６１は、
第１の話者用の音響入力装置グループ７０１を用いて、
第１の話者１０３の発話位置を推定する。その後は、第
１の話者１０３の移動を十分に追跡可能なだけの一定の
周期ごとにその発話位置を推定する。具体的には、第１
の音源位置推定装置１６１は、第１の話者用の音響入力
装置グループ７０１の各音響入力装置から、それぞれの
音響入力波形（パケット）を音響入力ネットワーク１８
０ａを通じて受け取る。もちろん、これらパケットは、
同時刻にサンプリングされたもの、すなわち、入力同期
信号で同期が取られて入力されたパケットである。な
お、この発話位置の推定自体は、各音響入力装置の入力
波形の相互相関関数のピークから推定するなど、一般に
広く知られている音源位置推定方法を用いる。

【０１６４】次に、図２および図５を参照して、音響入
力装置の動作および音源位置推定装置の動作についてさ
らに説明する。

【０１６５】まず、交換制御装置１９１が第１の話者１
０３と第３の話者１０７との通話の準備を整える際に、
グループ７０１の音響入力装置の音響入力固有情報記憶
部１１１ｄは、音響入力装置の位置および音響入力特性
およびネットワークアドレスなど、当該音響入力装置に
固有の情報を、音響入力ネットワーク１８０ａを通じて
第１の音源位置推定装置１６１、第１の空間指向性マイ
クロホン処理装置１７１、第２の音源位置推定装置１６
３および第２の空間指向性マイクロホン処理装置１７３
に送信する。そして通話の準備が整うと、マイクロホン
１１１ｅが音響入力装置の設置地点における音圧波形を
アナログ電気信号に変換する。ローパスフィルタ１１１
ｆがサンプリング時の折り返し周波数以下の周波数成分
のみを通過させ、Ａ／Ｄ変換部１１１ｈがアナログ電気
信号をデジタル波形データに変換する。一方、同期信号
受信部１１１ｇの赤外線受光部１１１ｇａは、同期信号
発生装置１９０からサンプリング周波数に同期した赤外
線信号を受信し、電気信号に変換する。赤外線パケット
受信部１１１ｇｂは電気信号を波形整形してサンプリン
グ基準時刻に同期したパルス（すなわち、入力同期信
号）を得る。Ａ／Ｄ変換部１１１ｈはこのパルスに同期
して入力アナログ電気信号をデジタル波形データに変換
する。この波形データは応答パケット生成部１１１ｃで
当該音響入力装置の音響入力データとして、たとえば送
信ネットワークアドレスや受信ネットワークアドレスな
どを付加したパケットとして再構成され、パケット送受
信部１１１ａを通じて音響入力ネットワーク１８０ａに
出力される。

【０１６６】このように第１の話者用の音響入力装置グ
ループ７１０の各音響入力装置は、それぞれの設置地点
における音響信号を、パケットに変換して音響入力ネッ
トワーク１８０ａに送信する。この送信の際は一つの音
響入力装置から複数の装置に対してパケットを送信する
ため、ネットワークにおけるブロードキャストパケット
あるいはマルチキャストパケットを用いるのが好適であ
る。

【０１６７】次に、音源位置推定装置は次のように動作
する。まず、交換制御装置１９１が第１の話者１０３と
第３の話者１０７との通話の準備を整える際に、第１の
音源位置推定装置１６１のパケット送受信部１６１ａ
（図５）は、通話に関係のある各音響入力装置の位置お
よび音響入力特性およびネットワークアドレスなどを含
むパケットを、音響入力ネットワーク１８０ａから受信
する。次に、パケット識別部１６１ｂでパケットの内容
を識別し、それぞれの音響入力装置の音響入力特性を第
１〜第６の音響入力特性記憶部１６１ｊ〜１６１ｏのう
ち該当する記憶部に格納する。また、それぞれの音響入
力装置の位置を音源位置推定部１６１ｐに格納する。そ
して通話の準備が整うと、第１〜第６の音響入力装置の
うちの、使用する音響入力装置が送信したデジタル波形
データを含むパケットから、第１のパケット送受信部１
６１ａは第１のパケット識別部１６１ｂを通じてデジタ
ル波形データを、第１の音響入力特性補償部１６１ｄか
ら第６の音響入力特性補償部１６１ｉのうちの当該入力
に相当する特性補償部に送る。第１〜第６の音響入力特
性補償部１６１ｄ〜１６１ｉはそれぞれの音響入力の周
波数感度・位相特性を補償し、平坦な周波数感度・位相
特性でのデジタル波形データに補正し、音源位置推定部
１６１ｐに送る。音源位置推定部１６１ｐは、第１〜第
６の音響入力装置で得た入力波形であって特性補償後の
デジタル入力波形を用いて、当該音源位置推定を行う。
音源位置推定の結果は第２の応答パケット生成部１６１
ｓにおいて、たとえば送信ネットワークアドレスや受信
ネットワークアドレスなどを付加したパケットとして再
構成し、第２のパケット送受信部１６１ｑを通じて音源
位置ネットワーク１８０ｃに送信される。この送信の際
は一つの音源位置推定装置から複数の装置に対してパケ
ットを送信するため、ネットワークにおけるブロードキ
ャストパケットあるいはマルチキャストパケットを用い
るのが好適である。

【０１６８】なお、音源位置推定の際、同期信号用バス
１８０ｅからパケット受信部１６１ｔを通じてサンプリ
ング基準時刻情報を受信し、音源の動きの追跡などに使
用するのが好適である。

【０１６９】以上説明した様に音源位置が推定できる
と、第１の音源位置推定装置１６１は第１の話者１０３
の音源位置を、音源位置ネットワーク１８０ｃを通じて
第１の空間指向性マイクロホン処理装置１７１と第１の
空間指向性スピーカ処理装置１５１とに伝送する。

【０１７０】第１の空間指向性マイクロホン処理装置１
７１は音源位置ネットワーク１８０ｃを通じて受け取っ
た音源位置に応じた位置に音響的な指向性を合成する。
この指向性合成は、音源位置と音響入力装置１１１〜１
２１とのそれぞれの距離に応じて音響伝達時間を計算し
て補償し同期加算するような方式でもよいし、音源位置
と音響入力装置との間の音響伝達特性を補償して同期加
算するようなものであってもよい。このため、空間指向
性マイクロホン処理装置１７１は各音響入力装置１１１
〜１２１から、それぞれの音響入力波形を音響入力ネッ
トワーク１８０ａを通じて受け取る。

【０１７１】次に、図６を参照して、空間指向性マイク
ロホン処理装置の動作について説明する。まず、交換制
御装置１９１が第１の話者１０３と第３の話者１０７と
の通話の準備を整える際に、第１の空間指向性マイクロ
ホン処理装置１７１の第１のパケット送受信部１７１ａ
は、通話に関係のある各音響入力装置の位置および音響
入力特性およびネットワークアドレスなどを音響入力ネ
ットワーク１８０ａから受信する。また、このように受
信したパケットの内容を、第１のパケット識別部１７１
ｂは識別し、それぞれの音響入力装置の音響入力特性を
第１〜第６の音響入力特性記憶部１７１ｊ〜１７１ｏの
うち該当する記憶部に格納する。また、それぞれの音響
入力装置の位置を空間指向性合成入力処理部１７１ｐに
格納する。そして通話の準備が整うと、音響入力装置１
１１〜１２１が送信したデジタル波形データを含むパケ
ットから、第１のパケット送受信部１７１ａと第１のパ
ケット識別部１７１ｂを通じてデジタル波形データを取
り出し、第１〜第６の音響入力特性補償部１７１ｄ〜１
７１ｉのうち当該入力に相当する特性補償部に送る。各
音響入力特性補償部１７１ｄ〜１７１ｉはそれぞれの音
響入力装置の周波数感度・位相特性を補償し、平坦な周
波数感度・位相特性でのデジタル波形データに補正し、
空間指向性合成入力処理部１７１ｐに送る。一方、空間
指向性合成入力処理部１７１ｐは音源位置ネットワーク
１８０ｃから第３のパケット送受信部１７１ｔおよび第
３のパケット識別部１７１ｕを通じて指向性合成の目標
となる位置の情報を目標位置パケット（この場合第１の
話者１０３の推定位置）として受け取り、この位置情報
に基づいて空間指向性合成入力する処理を行う。指向性
合成の結果得られた推定音源波形は、送話音として第２
の応答パケット生成部１７１ｓで、たとえば送信ネット
ワークアドレスや受信ネットワークアドレスなどを付加
したパケットとして再構成し、第２のパケット送受信部
１７１ｑを通じてデジタル交換ネットワーク１８０ｄに
送信される。

【０１７２】このような動作により、第１の空間指向性
マイクロホン処理装置１７１は第１の話者１０３の位置
における音響出力を第１の話者１０３の発話音声として
デジタル交換ネットワーク１８０ｄに送信する。デジタ
ル交換ネットワーク１８０ｄの内部では、前記のように
第１の空間指向性マイクロホン処理装置１７１と第３の
空間指向性スピーカ処理装置１５５が接続されているた
め、第１の話者１０３の発話音声は第３の空間指向性ス
ピーカ処理装置１５５に入力される。

【０１７３】この第３の空間指向性スピーカ処理装置１
５５は、第１の話者１０３に対する音源位置推定と同様
の処理により、第２の音源位置推定装置１６３から第３
の話者１０７の推定位置を得ている。この推定位置に第
１の話者１０３の発話音声がより伝達されやすい様に、
第３の空間指向性スピーカ処理装置１５５は、第１の話
者１０３の発話音声に、第３の話者１０７への空間指向
性を持たせる音響出力処理を行う。

【０１７４】次に、図４を参照してこの第３の空間指向
性スピーカ処理装置１５５の動作について説明する。ま
ず、交換制御装置１９１が第１の話者１０３と第３の話
者１０７との通話の準備を整える際に、通話に関係のあ
る各音響出力装置の位置および音響出力特性およびネッ
トワークアドレスなどを音響出力ネットワーク１８０ｂ
から第２のパケット送受信部１５１ｑが受信する。この
受信したパケットの内容を、第２のパケット識別部１５
１ｒは識別し、それぞれの音響出力装置の音響出力特性
を音響出力特性記憶部１５１ｋ〜１５１ｐのうち該当す
る記憶部に格納する。また、それぞれの音響出力装置の
位置を空間指向性合成出力処理部１５１ｄに格納する。
そして通話の準備が整うと、第１の空間指向性マイクロ
ホン処理装置１７１がデジタル交換ネットワーク１８０
ｄに送信したデジタル波形データを含むパケットから、
第１のパケット送受信部１５１ａと第１のパケット識別
部１５１ｂとを通じてデジタル波形データを取り出し、
目標波形の波形パケットとして空間指向性合成出力処理
部１５１ｄに送る。一方、空間指向性合成出力処理部１
５１ｄは音源位置ネットワーク１８０ｃから第３のパケ
ット送受信部１５１ｔおよび第３のパケット識別部１５
１ｕを通じて指向性合成の目標となる位置の情報を目標
位置パケット（この場合第３の話者１０７の推定位置）
として受け取り、この位置に空間指向性合成出力する処
理を行う。この空間指向性合成の処理は、例えば第１の
話者１０３の位置と第１〜第６の音響出力装置１３１〜
１４１との距離に相当する伝搬遅延時間をあらかじめ補
償したデジタル波形データを各音響出力装置から出力す
るなどの方式で、第１の話者１０３の位置に指向性を持
たせるための処理を行う。この空間指向性合成出力処理
部１５１ｄの出力は、各音響出力装置の周波数出力音圧
・位相特性が平坦であることを前提にしたものである。
そこで、空間指向性合成出力処理部１５１ｄの各出力を
音響出力特性補償部１５１ｅ〜１５１ｊのうちの当該入
力に相当する特性補償部に送る。各音響出力特性補償部
１５１ｅ〜１５１ｊは、それぞれの音響出力の周波数出
力音圧・位相特性を補償し、平坦な周波数出力音圧・位
相特性を出力するようなデジタル波形データに補正す
る。これら各音響出力装置のためのデジタル波形データ
は、それぞれ当該音響出力装置に到達するために、第２
の応答パケット生成部１５１ｓでたとえば送信ネットワ
ークアドレスや受信ネットワークアドレスなどを付加し
たパケットとして再構成し、第２のパケット送受信部１
５１ｑを通じて音響出力ネットワーク１８０ｂに送信さ
れる。

【０１７５】次に、図３を参照して、音響出力装置の動
作について説明する。まず、交換制御装置１９１が第１
の話者１０３と第３の話者１０７との通話の準備を整え
る際に、音響出力装置の音響出力固有情報記憶部１３１
ｄは、音響出力装置の位置および音響出力特性およびネ
ットワークアドレスなど、当該音響出力装置に固有の情
報を、音響出力ネットワーク１８０ｂを通じて通話に関
連のある第１の空間指向性スピーカ処理装置１５１およ
び第２の空間指向性スピーカ処理装置１５３に送信す
る。そして通話の準備が整うと、当該音響出力装置に向
かって送信された第１の空間指向性スピーカ処理装置１
５１および第２の空間指向性スピーカ処理装置１５３か
らの音響出力装置のためのデジタル波形データを含むパ
ケットを、当該音響出力装置のパケット送受信部１３１
ａにより受信する。この受信したパケットから、パケッ
ト識別部１３１ｂは、デジタル波形データを取り出して
これを多チャネルサンプルバッファ１３１ｅに格納す
る。多チャネルサンプルバッファ１３１ｅは複数の各空
間指向性スピーカ処理装置からのデジタル波形データ
を、波形加算部１３１ｆが加算を完了するまでを保持す
る。波形加算部１３１ｆは多チャネルサンプルバッファ
１３１ｅの内容を加算することにより複数の空間指向性
スピーカ処理装置の共通の出力装置として一つの出力デ
ジタル波形データを計算し、Ｄ／Ａ変換部１３１ｈに送
る。一方、赤外線受光部１３１ｇａは同期信号発生装置
１９０からサンプリング周波数に同期した赤外線信号を
受信し、電気信号に変換する。赤外線パケット受信部１
３１ｇｂは電気信号を波形整形してサンプリング基準時
刻に同期した出力同期信号を得る。Ｄ／Ａ変換部１３１
ｈはこの出力同期信号に同期してデジタル波形データを
アナログ電気信号に変換する。ローパスフィルタ１３１
ｉは、サンプリング時の折り返し周波数以下の周波数成
分のみを通過させる。この通過した信号をスピーカ１３
１ｊが電気音響変換を行い、所望の音響出力を得る。

【０１７６】以上説明したような過程で第１の話者１０
３の位置が音源位置として検出され、この音源位置に指
向性を持ったマイクロホン処理を行うことにより、発話
音声が伝送され、一方、第３の話者１０７の位置が音源
位置として検出され、この音源位置に指向性を持ったス
ピーカ処理を行うことにより、第３の話者１０７は自身
がいる箇所で第１の話者１０３の音声を明瞭に受話でき
る。また、逆の処理、すなわち、第３の話者１０７の発
話音声が第１の話者１０３の位置で明瞭に受話できるた
め、騒音環境の大きな場所でも第１および第３の話者が
容易に会話することができる。

【０１７７】１−３．音響入力装置や音響出力装置等を
追加する場合の説明 次に、第１の実施の形態の音響処理システム１００に、
新たに音響入力装置や音響出力装置を追加する場合の、
該システム１００の動作について説明する。ここでは、
図７および図８に示した様に、第７の音響入力装置１２
３および第７の音響出力装置１４３を、システム１００
に追加する例で、然も、第５の話者１１０ａおよび第６
の話者１１０ｂがこれら追加された音響入力装置１２３
および音響出力装置１４３を、彼らの音響入力装置や音
響出力装置の一部として利用する例を説明する。なお、
これら追加された第５および第６の話者には、音響入力
装置や音響出力装置が割り当てられるが、図７および図
８では、第５の話者用の音響入力装置グループとしてグ
ループ７０５が割り当てられ、第６の話者用の音響出力
装置グループとしてグループ７１５が割り当てられた例
を示してある。

【０１７８】まず、音響入力装置の追加の手順について
説明する。音響入力装置の数を増やして音源位置推定の
精度を向上させたり、空間指向性マイクロホン処理装置
のＳＮ比を向上させたり、通話可能な空間を拡張したり
する場合には、音響入力装置の追加が必要になる。本発
明の第１の実施の形態の音響処理システム１００の例に
おいては以下のような手順で容易に音響入力装置を追加
できる。

【０１７９】例えば第７の音響入力装置１２３を追加す
る場合には、音響入力装置１２３の設置場所を決め、そ
の位置情報と新たなネットワークアドレスを音響入力装
置１２３内部の音響入力固有情報記憶部に書き込む。ま
た、図１に示したネットワークアドレス管理装置１９３
に、この音響入力装置１２３の管理情報を追加する。

【０１８０】また、交換制御装置１９１の内部に、接続
の際に利用可能な音響入力装置としてこの第７の音響入
力装置１２３の情報を追加する。以上のような簡単な手
順で音響入力装置の追加が完了し、この第１の実施の形
態の音響処理システム１００でこの追加した音響入力装
置１２３を使用することができる。

【０１８１】次に、音響出力装置の追加の手順について
説明する。音響出力装置の数を増やして空間指向性スピ
ーカの指向性を向上させたり、通話可能な空間を拡張し
たりする場合には、音響出力装置の追加が必要になる。
本発明の第１の実施の形態の音響処理システム１００の
例においては以下のような手順で容易に音響出力装置を
追加できる。

【０１８２】例えば第７の音響出力装置１４３を追加す
る場合には、この音響出力装置１４３の設置場所を決
め、その位置情報と新たなネットワークアドレスを音響
出力装置１４３内部の音響出力固有情報記憶部に書き込
む。また、この音響出力装置１４３の管理情報を、図１
に示したネットワークアドレス管理装置１９３に、追加
する。

【０１８３】また、交換制御装置１９１の内部に、接続
の際に利用可能な音響出力装置としてこの第７の音響出
力装置１４３の情報を追加する。以上のような簡単な手
順で音響出力装置の追加が完了し、この第１の実施の形
態の音響処理システム１００でこの追加した音響出力装
置１４３を使用することができる。

【０１８４】次に、回線数の追加の手順について説明す
る。同時に通話可能な回線数を増加させたい場合（すな
わち、同時に処理できる音響処理数を増加させたい場
合）、音源位置推定装置、空間指向性マイクロホン処理
装置および空間指向性スピーカ処理装置の数を増加する
必要がある。例えば、図７において第１の話者１０３と
第３の話者１０７とが通話中であり、さらに第２の話者
１０５と第４の話者１０９とが通話中の場合には、シス
テム１００の新たな利用希望者１１０ａ、１１０ｂは、
通話を行えない。これを回避するために、新たに第５の
音源位置推定装置１６９、第５の空間指向性マイクロホ
ン処理装置１７９および第５の空間指向性スピーカ処理
装置１５９を追加する。以下、これらの追加手順につい
て説明する。なお、双方向の通話のためには更にもう１
組の処理装置が必要となるが、これらについては、以下
の追加の手順と同様の手順で追加が可能であり、１組の
みについて説明する。

【０１８５】まず、第５の音源位置推定装置１６９を追
加する場合には、音響入力ネットワーク１８０ａおよび
音源位置ネットワーク１８０ｃそれぞれにおける新たな
ネットワークアドレスを割り当て、それぞれのネットワ
ークアドレスを第５の音源位置推定装置１６９内部の第
１の応答パケット生成部（図５の１６１ｃに対応するも
の）および第２の応答パケット生成部（図５の１６１ｓ
に対応するもの）に書き込む。

【０１８６】また、第５の空間指向性マイクロホン処理
装置１７９を追加する場合には、音響入力ネットワーク
１８０ａおよび音源位置ネットワーク１８０ｃそれぞれ
における新たなネットワークアドレスを割り当て、それ
ぞれのネットワークアドレスを空間指向性マイクロホン
処理装置１７９内部の第１の応答パケット生成部（図６
の１７１ｃに対応するもの）および第３の応答パケット
生成部（図６の１７１ｖに対応するもの）に書き込む。

【０１８７】また、第５の空間指向性スピーカ処理装置
１５９を追加する場合には、音響出力ネットワーク１８
０ｂおよび音源位置ネットワーク１８０ｃそれぞれにお
ける新たなネットワークアドレスを割り当て、それぞれ
のネットワークアドレスを空間指向性スピーカ処理装置
１５９内部の第２の応答パケット生成部（図４の１５１
ｓに対応するもの）および第３の応答パケット生成部
（図４の１５１ｖに対応するもの）に書き込む。

【０１８８】最後に、新たに追加した第５の音源位置推
定装置１６９、第５の空間指向性マイクロホン処理装置
１７９および空間指向性スピーカ処理装置１５９に関す
る管理情報を、図１に示したネットワークアドレス管理
装置１９３に、追加する。

【０１８９】上述した第１の実施の形態の音響処理シス
テム１００によれば、以下の様な効果を得ることができ
る。

【０１９０】（１）複数の音響処理を同時に行う場合で
も、音響入力装置や音響出力装置を共有して使用するこ
とができるので、装置のコストを低くでき、かつ、音響
入力装置や音響出力装置の設置スペースも少なくて済
む。

【０１９１】（２）複数の音響処理を同時に行う場合で
も、音響入力装置や音響出力装置を共有して使用するこ
とができるため、音響入力装置や音響出力装置の数を抑
えることができるので、これら装置の位置を正確に求め
る手間が少なくなる。

【０１９２】（３）複数の音響処理を同時に行う場合で
も、音響入力装置や音響出力装置を共有して使用するこ
とができるため、音響処理を追加する場合でも、音響入
力装置や音響出力装置を追加する必要が無いので、音響
伝達特性の変化を避けることが出来る。

【０１９３】（４）音響処理システムに音響入力装置や
音響出力装置をもし追加する場合でも、各音響入力装置
や各音響出力装置をネットワークに接続し、ネットワー
ク設定の追加を行い、音響伝達系の再測定を行うのみで
よいため、手間が少ない。

【０１９４】（５）音響処理システムに音響入力装置や
音響出力装置をもし追加する場合でも、中央処理装置
（音源位置推定装置、空間指向性マイクロホン処理装
置、空間指向性スピーカ処理装置のこと）の中に記憶さ
れた、前記音響入力装置や音響出力装置の位置情報や入
力周波数特性や出力周波数特性などのこれら装置固有の
情報をネットワーク経由で更新することができ、情報更
新の手間が少ない。

【０１９５】（６）音響入力装置から中央処理装置まで
や中央処理装置から音響出力装置までの経路の各音響信
号をデジタルデータで伝送するため、信号線同士のクロ
ストークや外部雑音の影響が少なく、雑音を生じにく
い。また、音響入力装置や中央処理装置や音響出力装置
の間はデジタルネットワーク接続でよいため、信号線や
雑音源の間の結合に強く、配線工事の手間が少ない。

【０１９６】（７）システムの使用条件が変化し音響入
力装置や音響出力装置の位置が最適ではなくなった場合
にでも、ネットワーク上の設定変更のみを行うことでこ
れら音響入力装置や音響出力装置の使用するセットを変
更して対応することができるため、音響入力装置や音響
出力装置の移動や位置・音響伝達特性の再測定などは不
要であり、このような使用条件の変化への対応が容易で
ある。

【０１９７】（８）また、同期信号を伝送するために専
用のネットワーク（実施の形態では赤外線を用いたネッ
トワーク）を用いる構成の場合、音響入力ネットワーク
１８０ａ、音響出力ネットワーク１８０ｂが、例えば複
数のハブやリピータを用いたネットワークトポロジを用
い、これによりパケット遅延がある程度生じても、音響
入力や音響出力の同期タイミングは別個に確保できると
いう利点を得ることができる。複数の音響処理を同時に
する場合、各処理で同時に使用される複数の音響入力装
置それぞれの音の入力タイミングや、各処理で同時に使
用される複数の音響出力装置それぞれの音の出力タイミ
ングが同期しないと、実用に耐える音響処理システムは
実現できないので、上記の様に同期信号伝送のための専
用のネットワークを用意するのは、好ましい。

【０１９８】２．第２の実施の形態 上述した第１の実施の形態の音響処理システム１００
は、音源位置推定装置、空間指向性マイクロホン処理装
置および空間指向性スピーカ処理装置それぞれを、各音
響処理ごとに個別のハードウエアとして具えていた。し
かし、各音響処理ごとの音源位置推定装置、空間指向性
マイクロホン処理装置および空間指向性スピーカ処理装
置それぞれを、共通なハードウエア（典型的には１つの
コンピュータ）内に分離して格納したソフトウエアで構
成しても良い。この第２の実施の形態は、その例であ
る。

【０１９９】２−１．構成の説明 図９および図１０は、この第２の実施の形態の音響処理
システム２００を説明するためのブロック図である。紙
面の都合上、音響処理システム２００を２つに分けて示
した図である。なお、図１０では、音響処理の対象の音
響空間２０１内に、第１〜第４の話者２０３、２０５、
２０７および２０９が存在する例を示してある。

【０２００】この第２の実施の形態の音響処理システム
２００は、図９および図１０に示したように、複数の音
響入力装置としての、第１〜第６の音響入力装置２１
１、２１３、２１５、２１７、２１９および２２１と、
複数の音響出力装置としての、第１〜第６の音響出力装
置２３１、２３３、２３５、２３７、２３９および２４
１と、当該システム２００全体を制御するハードウエア
３００と、情報交換ネットワーク５００とを具える。以
下、各構成成分について説明する。

【０２０１】先ず、第１〜第６の音響入力装置２１１〜
２２１と、第１〜第６の音響出力装置２３１〜２４１と
は、いずれも、音響処理の対象の音響空間２０１の適正
位置に配置してある。もちろん、音響入力装置や音響出
力装置それぞれの数は、ここで例示の６に限られず、任
意の数に変更できる。

【０２０２】図１１は、第２の実施の形態の音響入力装
置の１構成例を説明するブロック図である。第１〜第６
の音響入力装置２１１〜２２１それぞれは同一の構成と
してある。図１１は第１の音響入力装置２１１に着目し
た図である。

【０２０３】この第１の音響入力装置２１１は、パケッ
ト送受信部２１１ａと、パケット識別部２１１ｂと、応
答パケット生成部２１１ｃと、音響入力固有情報記憶部
２１１ｄと、サンプリングパケットロス補償部２１１ｅ
と、ローパスフィルタ２１１ｆと、Ａ／Ｄ変換部２１１
ｇと、マイクロホン特性補償部２１１ｈと、マイクロホ
ン２１１ｉとを含む。

【０２０４】パケット送受信部２１１ａは、情報交換ネ
ットワーク５００との間でデータを含むパケットを送受
信する。パケット識別部２１１ｂは、情報交換ネットワ
ーク５００上のパケットのうち当該音響入力装置に関連
したパケットを識別し対応した動作を行う。応答パケッ
ト生成部２１１ｃは、情報交換ネットワーク５００上の
パケットに当該音響入力装置に対する応答要求が流され
た場合に当該音響入力装置からの応答パケットを生成す
る。音響入力固有情報記憶部２１１ｄは、当該音響入力
装置に固有の音響入力装置の位置（音響空間２０１上の
物理的位置）および音響入力特性およびネットワークア
ドレスなどを記憶する。サンプリングパケットロス補償
部２１１ｅは、情報交換ネットワーク５００からサンプ
リング周期に同期して受信したパケットがパケット衝突
などを起こしている場合に、該パケットの欠落を補償す
る。ローパスフィルタ２１１ｆは、時間量子化による折
り返し成分を取り除く。マイクロホン２１１ｉは、シス
テム２００の利用者の音を入力する。Ａ／Ｄ変換部２１
１ｇは、サンプリングパケットロス補償部２１１ｅから
の同期信号（サンプリング基準時刻に同期したパルス）
に同期してマイクロホン入力をデジタル信号に変換す
る。マイクロホン特性補償部２１１ｈは、音響入力固有
情報記憶部２１１ｄに記憶した音響入力特性を用いてマ
イクロホン２１１ｉの周波数感度・位相特性を補償す
る。

【０２０５】また、図１２は、第２の実施の形態の音響
出力装置の１構成例を説明するブロック図である。第１
〜第６の音響出力装置２３１〜２４１それぞれは同一の
構成としてある。図１２は、第１の音響出力装置２３１
に着目した図である。

【０２０６】この第１の音響出力装置２３１は、パケッ
ト送受信部２３１ａと、パケット識別部２３１ｂと、応
答パケット生成部２３１ｃと、音響出力固有情報記憶部
２３１ｄと、スピーカ特性補償部２３１ｅと、サンプリ
ングパケットロス補償部２３１ｆと、Ｄ／Ａ変換部２３
１ｇと、ローパスフィルタ２３１ｈと、スピーカ２３１
ｉとを含む。

【０２０７】パケット送受信部２３１ａは、情報交換ネ
ットワーク５００との間でデータを含むパケットを送受
信する。パケット識別部２３１ｂは、情報交換ネットワ
ーク５００上のパケットのうち当該音響出力装置に関連
したパケットを識別し対応した動作を行う。応答パケッ
ト生成部２３１ｃは、情報交換ネットワーク５００上の
パケットに当該音響出力装置に対する応答要求が流され
た場合に当該音響出力装置からの応答パケットを生成す
る。音響出力固有情報記憶部２３１ｄは、当該音響出力
装置に固有の音響出力装置の位置（音響空間２０１上の
物理的位置）および音響出力特性およびネットワークア
ドレスなどを記憶する。スピーカ特性補償部２３１ｅ
は、音響出力固有情報記憶部２３１ｄに記憶した音響出
力特性を用いてスピーカ２３１ｉの周波数出力音圧・位
相特性を補償する。サンプリングパケットロス補償部２
３１ｆは、情報交換ネットワーク５００からサンプリン
グ周期に同期して受信したパケットがパケット衝突など
を起こしている場合に、該パケットの欠落を補償する。
Ｄ／Ａ変換部２３１ｇは、サンプリングパケットロス補
償部２３１ｆからの同期信号（サンプリング基準時刻に
同期したパルス）に同期してデジタル出力波形をアナロ
グ信号に変換する。ローパスフィルタ２３１ｈは、時間
量子化による折り返し成分を取り除く。スピーカ２３１
ｉは、電気音響変換をする。

【０２０８】また、ハードウエア３００は、典型的に
は、コンピュータで構成できる。このハードウエア３０
０は、この実施の形態の場合、対称型マルチプロセッサ
装置３０１と、主記憶装置３０３と、ネットワークイン
タフェース装置３０３とを含む。

【０２０９】対称型マルチプロセッサ装置３０１は、本
システム２００で実行させたい種々の処理を実行する。

【０２１０】主記憶装置３０３は、以下に説明する各種
のソフトウエアおよび種々のデータを記憶する。図９で
は、主記憶装置３０３内の各種のソフトウエアを記憶さ
せた部分を、ソフトウエア部３０３ａとして、模式的に
示してある。

【０２１１】ネットワークインタフェース装置３０５
は、情報交換ネットワーク５００を介して、音響入力装
置２１１〜２２１や音響出力装置２３１〜２４１と、ハ
ードウエア３００との情報（この場合各種パケット）を
交換する。

【０２１２】また、情報交換ネットワーク５００は、ハ
ードウエア３００と、各音響入力装置２１１〜２２１お
よび各音響出力装置２３１〜２４１との間を接続してい
て、この第２の実施の形態の音響処理システム２００の
動作で必要とする種々の情報（各種パケット）を伝送す
る。

【０２１３】次に、ハードウエア３００内のソフトウエ
ア部３０３ａの構成を説明する。このソフトウエア部３
０３ａは、出力波形算出装置を実現するための第１のソ
フトウエア部３０３ａａと、音響入力装置制御装置を実
現するための第２のソフトウエア部３０３ａｂと、同期
信号発生装置を実現するための第３のソフトウエア部３
０３ａｃと、音源位置推定装置を実現するための第４の
ソフトウエア部３０３ａｄと、その他の処理（後述す
る）を実現するための第５のソフトウエア部３０３ａｅ
とを含む。

【０２１４】音響入力装置制御装置を実現するための第
２のソフトウエア部３０３ａｂは、第１〜第４の空間指
向性マイクロホン処理スレッド３１１、３１３、３１
５、３１７と、第１〜第６のマイクロホン入力スレッド
３２１、３２３、３２５、３２７、３２９、３３１とを
含む。

【０２１５】第１〜第４の空間指向性マイクロホン処理
スレッド３１１〜３１７それぞれは、それらに共通な空
間指向性マイクロホン処理シェアードコード３１８と、
各スレッド３１１〜３１７ごとに個別なデータ部３１９
とを含む。

【０２１６】各第１〜第４の空間指向性マイクロホン処
理スレッド３１１〜３１７は、後述する第１〜第４の音
源位置推定スレッド３８１〜３８７のいずれか１つが推
定した位置に第１〜第６の音響入力装置の指向性が向く
ように、該指向性を制御する。

【０２１７】図１３は、この空間指向性マイクロホン処
理スレッド３１１〜３１７それぞれの一構成例を示す図
である。これらスレッド３１１〜３１７いずれも同一の
構成である。そこで、第１の空間指向性マイクロホン処
理スレッド３１１に着目して示してある。

【０２１８】この第１の空間指向性マイクロホン処理ス
レッド３１１は、第１〜第６の音響入力キューバッファ
３１１ａ〜３１１ｆと、空間指向性マイクロホン処理部
３１１ｇとを含む。

【０２１９】第１の音響入力キューバッファ３１１ａ
は、第１のマイクロホン入力スレッド３２１からのデジ
タル波形を先入先出方式で格納する。第２〜第６の音響
入力キューバッファ３１１ｂ〜３１１ｆそれぞれは、第
２〜第６のマイクロホン入力スレッド３２３〜３３１の
うちの対応するスレッドからのデジタル波形を先入先出
方式で格納する。また、空間指向性マイクロホン処理部
３１１ｇは、対応する音源位置推定スレッドからの音源
推定位置に関するデータと、第１〜第６の音響入力キュ
ーバッファ３１１ａ〜３１１ｆが出力するデジタル波形
（音響入力）とを利用して、該推定位置（例えば第１の
話者２０３の位置）に音響入力装置の指向性を持たせ、
推定音源波形を出力する。なお、マイクロホン処理部３
１１ｇには、サンプリング基準時刻発生プロセス３７１
（後述する）から同期パルスが入力される。

【０２２０】このような構成を持つ第１〜第４の空間指
向性マイクロホン処理スレッド３１１〜３１７それぞれ
は、互いに空間指向性マイクロホン処理シェアードコー
ド３１８を共通にして、それぞれ独立のスレッドとして
対称型マルチプロセッサ装置３０１によって実行され
る。

【０２２１】また、第１〜第６のマイクロホン入力スレ
ッド３２１〜３３１それぞれは、第１〜第６の音響入力
装置のうちの重複しない１つの装置の音を入力し、これ
を、第１〜４の空間指向性マイクロホン処理スレッド３
１１〜３１７および後述する第１〜第４の音源位置推定
スレッド３８１〜３８７それぞれに具わる第１〜第６の
音響入力キューバッファのうちの、対応するバッファに
分配する。具体的にいえば、例えば、第１のマイクロホ
ン入力スレッド３２１は、第１の音響入力装置２１１の
音を、第１〜４の空間指向性マイクロホン処理スレッド
３１１〜３１７それぞれの第１の音響入力キューバッフ
ァ３１１ａおよび第１〜第４の音源位置推定スレッド３
８１〜３８７それぞれの第１の音響入力キューバッファ
３８１ａ（図１７参照）に分配する。

【０２２２】これら第１〜第６のマイクロホン入力スレ
ッド３２１〜３３１それぞれは、それらに共通なマイク
ロホン入力シェアードコード３３３と、各スレッド３２
１〜３３１ごとに個別なデータ部３５５とを含む。

【０２２３】図１４は、このマイクロホン入力スレッド
３２１〜３３１それぞれの一構成例を示す図である。こ
れらスレッド３２１〜３３１いずれも同一の構成であ
る。そこで、第１のマイクロホン入力スレッド３２１に
着目して示してある。

【０２２４】マイクロホン入力スレッド３２１は、対応
する音響入力装置からのパケットを受信するマイクロホ
ンパケット受信部３２１ａと、この受信で得たデジタル
波形データを、第１〜第４の空間指向性マイクロホン処
理スレッド３１１〜３１７および第１〜第４の音源位置
推定スレッド３８１〜３８７へ分配するマイクロホンデ
ータ分配部３２１ｂとを含む。なお、マイクロホンデー
タ分配部３２１ｂには、サンプリング基準時刻発生プロ
セス３７１（後述する）から同期パルスが入力される。

【０２２５】このような構成を持つ第１〜第６のマイク
ロホン入力スレッド３２１〜３３１それぞれは、互いに
マイクロホン入力シェアードコード３３３を共通にし
て、それぞれ独立のスレッドとして対称型マルチプロセ
ッサ装置３０１によって実行される。

【０２２６】また、出力波形算出装置を実現するための
第１のソフトウエア部３０３ａａは、第１〜第４の空間
指向性スピーカ処理スレッド３４１、３４３、３４５、
３４７と、第１〜第６のスピーカ出力スレッド３５１、
３５３、３５５、３５７、３５９、３６１とを含む。

【０２２７】第１〜第４の空間指向性スピーカ処理スレ
ッド３４１〜３４７それぞれは、それらに共通な空間指
向性スピーカ処理シェアードコード３４８と、各スレッ
ド３４１〜３４７ごとに個別なデータ部３４９とを含
む。

【０２２８】各第１〜第４の空間指向性スピーカ処理ス
レッド３４１〜３４７は、後述する第１〜第４の音源位
置推定スレッド３８１〜３８７のうちの対応する音源位
置推定スレッドが推定した位置に第１〜第６の音響出力
装置の指向性が向くように、該指向性を制御する。

【０２２９】図１５は、この空間指向性スピーカ処理ス
レッド３４１〜３４７それぞれの一構成例を示す図であ
る。これらスレッド３４１〜３４７いずれも同一の構成
である。そこで、第１の空間指向性スピーカ処理スレッ
ド３４１に着目して示してある。

【０２３０】この第１の空間指向性スピーカ処理スレッ
ド３４１は、音源位置推定スレッドが推定した位置に指
向性が生じるような出力波形を第１〜第６のスピーカ出
力スレッド３５１〜３６１へ出力する空間指向性合成処
理部３４１ａを含む。なお、空間指向性合成処理部３４
１ａには、サンプリング基準時刻発生プロセス３７１
（後述する）から同期パルスが入力される。

【０２３１】このような構成を持つ第１〜第４の空間指
向性スピーカ処理スレッド３４１〜３４７それぞれは、
互いに空間指向性スピーカ処理シェアードコード３４８
を共通にして、それぞれ独立のスレッドとして対称型マ
ルチプロセッサ装置３０１によって実行される。

【０２３２】また、第１〜第６のスピーカ出力スレッド
３５１〜３６１は、第１〜第４の空間指向性スピーカ処
理スレッド３４１〜３４７それぞれから第１〜第６の音
響出力装置２３１〜２４１にそれぞれ出力される波形の
内の、第１の音響出力装置用の波形同士、第２の音響出
力装置用の波形同士、・・、第６の音響出力装置用の波
形同士を加算し、この結果を対応する音響出力装置に出
力する。

【０２３３】これら第１〜第６のスピーカ出力スレッド
３５１〜３６１それぞれは、それらに共通なスピーカ出
力シェアードコード３６３と、各スレッド３５１〜３６
１ごとにに個別なデータ部３６５とを含む。

【０２３４】図１６は、このスピーカ出力スレッド３５
１〜３６１それぞれの一構成例を示す図である。これら
スレッド３５１〜３６１いずれも同一の構成である。そ
こで、第１のスピーカ出力スレッド３５１に着目して示
してある。

【０２３５】スピーカ出力スレッド３５１は、第１〜第
４の音響出力キューバッファ３５１ａ〜３５１ｄと、ス
ピーカ波形加算部３５１ｅと、応答パケット生成部３５
１ｆとを含む。なお、スピーカ波形加算部３５１ｅに
は、サンプリング基準時刻発生プロセス３７１からの同
期パルスが入力される。

【０２３６】第１の音響出力キューバッファ３５１ａ
は、第１の空間指向性スピーカ処理スレッド３４１から
出力されるデジタル波形データのうちの第１の音響出力
装置２３１のデータを、先入先出方式で格納する。第２
〜第４の音響出力キューバッファ３５１ｂ〜３５１ｄそ
れぞれは、第２〜第４の空間指向性スピーカ処理スレッ
ド３４３〜３４７から出力されるデジタル波形データの
うちの第１の音響出力装置のデータを、先入先出方式で
格納する。

【０２３７】スピーカ波形加算部３５１ｅは、第１〜第
４の音響出力キューバッファ３５１ａ〜３５１ｄから出
力される波形を加算する。

【０２３８】応答パケット生成部３５１ｆは、加算した
波形を、パケットの形態で情報交換ネットワーク５００
に出力する。

【０２３９】このような構成を持つ第１〜第６のスピー
カ出力スレッド３５１〜３６１それぞれは、互いにスピ
ーカ出力シェアードコード３６３を共通にして、それぞ
れ独立のスレッドとして対称型マルチプロセッサ装置３
０１によって実行される。

【０２４０】また、同期信号発生装置を実現する第３の
ソフトウエア部３０３ａｃは、サンプリング基準時刻発
生プロセス３７１を含む。このサンプリング基準時刻発
生プロセス３７１は、第１〜第６の音響入力装置２１１
〜２２１が音を入力する時の同期をとるためのパルス
（すなわち入力同期信号）、および、第１〜第６の音響
出力装置２３１〜２４１が音を出力する時の同期をとる
ためのパルス（すなわち出力同期信号）等を発し、これ
をサンプリングパケットとして情報交換ネットワーク５
００に出力する。

【０２４１】また、音源位置推定装置を実現するための
第４のソフトウエア部３０３ａｄは、第１〜第４の音源
位置推定スレッド３８１〜３８７を含む。

【０２４２】これら第１〜第４の音源位置推定スレッド
３８１〜３８７それぞれは、担当する音源（担当する話
者）の位置を推定する。

【０２４３】これら第１〜第４の音源位置推定スレッド
３８１〜３８７それぞれは、それらに共通な音源位置推
定シェアードコード３８８と、各スレッドごとに個別な
データ部３８９とを含む。

【０２４４】図１７は、この音源位置推定スレッド３８
１〜３８７それぞれの一構成例を示す図である。これら
スレッド３８１〜３８７いずれも同一の構成であるの
で、第１の音源位置推定スレッド３８１に着目して示し
てある。

【０２４５】この第１の音源位置推定スレッド３８１
は、第１〜第６の音響入力キューバッファ３８１ａ〜３
８１ｆと、音源位置推定部３８１ｇとを含む。なお、音
源位置推定部３８１ｇには、サンプリング基準時刻発生
プロセス３７１（前述）から同期パルスが入力される。

【０２４６】第１の音響入力キューバッファ３８１ａ
は、第１のマイクロホン入力スレッド３２１からのデジ
タル波形を先入先出方式で格納する。第２〜第６の音響
入力キューバッファ３８１ｂ〜３８１ｆそれぞれは、第
２〜第６のマイクロホン入力スレッド３２３〜３３１の
うちの対応するスレッドからのデジタル波形を先入先出
方式で格納する。また、音源位置推定部３８１ｇは、第
１〜第６の音響入力装置２１１〜２２１それぞれの音響
入力を利用して、ある音源の位置（例えば第１の話者２
０３の位置）を推定する。

【０２４７】このような構成を持つ第１〜第４の音源位
置推定スレッド３８１〜３８７それぞれは、互いに音源
位置推定シェアードコード３８８を共通にして、それぞ
れ独立のスレッドとして対称型マルチプロセッサ装置３
０１によって実行される。

【０２４８】また、第５のソフトウエア部３０３ａｅ
は、音響処理に関連する処理以外の処理を実行するプロ
グラム３７３（一般のプロセス３７３とも称する）と、
利用者の増減に応じて上記の各スレッドの生成や消去を
制御するプログラム３７５（スレッド生成消去制御プロ
セス３７５とも称する）と、各プロセス３７１、３７
３、３７５および上記の各スレッドを、それぞれの優先
度に応じて実行させるプログラム３７７（マルチタスク
ＯＳ３７７とも称する）とを含む。

【０２４９】さらに、この第２の実施の形態の場合、第
５のソフトウエア部３０３ａｅは、音声合成処理、音声
認識処理および音声対話処理それぞれを実現するため、
第１〜第４の音声合成処理スレッド３９１〜３９７、第
１〜第４の音声認識処理スレッド４０１〜４０７および
第１〜第４の音声対話処理スレッド４１１〜４１７を含
む。

【０２５０】第１〜第４の音声合成処理スレッド３９１
〜３９７それぞれは、それらに共通な音声合成処理シェ
アードコード３９８と、各スレッド３９１〜３９７ごと
に個別なデータ部３９９を含む。

【０２５１】第１〜第４の音声認識処理スレッド４０１
〜４０７それぞれは、それらに共通な音声認識処理シェ
アードコード４０８と、各スレッド４０１〜４０７ごと
に個別なデータ部４０９を含む。

【０２５２】また、上記の音声対話処理スレッド４１１
〜４１７それぞれは、それらに共通な音声対話処理シェ
アードコード４１８と、各スレッド４１１〜４１７ごと
に個別なデータ部４１９とを含む。

【０２５３】これら音声合成処理スレッド、音声認識処
理スレッドおよび音声対話処理スレッドは、典型的に
は、それぞれから１つずつ選ばれた組を構成する。すな
わち、第Ｎ音声合成処理スレッド、第Ｎ音声認識処理ス
レッドおよび第Ｎ音声対話処理スレッド（Ｎは１〜４の
いずれか）が対となるので、合計４つの組が構成され
る。

【０２５４】図１８は、音声合成処理スレッド、音声認
識処理スレッドおよび音声対話処理スレッドの組を説明
する図である。第１の音声合成処理スレッド３９１と第
１の音声認識処理スレッド４０１と第１の音声対話処理
スレッド４１１とからなる組に着目した図である。

【０２５５】第１の音声合成処理スレッド３９１は、例
えば、第１の話者へハンズフリーで情報提供し、出力す
るための音声合成処理を行いデジタル波形データを生成
する。第１の音声対話処理スレッド４１１は、例えば第
１の話者が発話した内容を解釈し第１の話者への応答と
しての音声合成の内容を決定する。第１の音声認識処理
スレッド４０１は、例えば第１の話者が発話した内容を
音声認識する。

【０２５６】２−２．動作の説明 次に、第２の実施の形態の音響処理システム２００の使
用例およびその動作について、図９から図１８を参照し
て説明する。

【０２５７】ここでは、本システム２００が第１の話者
２０３に対してハンズフリーの音声応答装置として動作
する場合について説明する。

【０２５８】最初に、音響処理システム２００が起動し
た際の処理について説明する。一般のコンピュータシス
テムと同様の手順でマルチタスクＯＳ３７７が起動す
る。このとき、音響処理に関係した各シェアードコード
を主記憶装置３０３内に格納しておくのが好適である。
前記各シェアードコードとは、音源位置推定シェアード
コード３８８、空間指向性スピーカ処理シェアードコー
ド３４８、マイクロホン入力シェアードコード３３３、
スピーカ出力シェアードコード３６３、空間指向性マイ
クロホン処理シェアードコード３１８、音声合成処理シ
ェアードコード３９８、音声認識処理シェアードコード
４０８、音声対話処理シェアードコード４１８である。
そして、スレッド生成消去制御プロセス３７５を通じ
て、接続された第１〜第６の音響入力装置２１１〜２２
１に対応したマイクロホン入力スレッド３２１〜３３１
および、第１〜第６の音響出力装置２３１〜２４１に対
応したスピーカ出力スレッド３５１〜３６１を生成す
る。最後に、サンプリング基準時刻発生プロセス３７１
を起動し、サンプリング時刻の同期を保つための同期パ
ケットを情報交換ネットワーク５００上に常時送信す
る。この送信の際は同期パケットを複数の装置に対して
送信するため、ネットワークにおけるブロードキャスト
パケットあるいはマルチキャストパケットを用いるのが
好適である。また、同期パケットの送信時刻によるサン
プル時刻の同期が目的であるため、ネットワーク上で衝
突が生じた際でもパケットの再送を行わないのが好適で
ある。以上で音響処理システムの起動時の処理は終了す
る。

【０２５９】次に、音声応答機能を用いた一般のアプリ
ケーションを一般のプロセス３７３として起動する。こ
のアプリケーションは、マルチタスクＯＳ３７７を通じ
て第１の話者２０３の音声応答機能を利用するものとす
る。マルチタスクＯＳ３７７は、スレッド生成消去制御
プロセス３７５を通じて第１の話者２０３に対して音声
対話処理を行うためのスレッドを全て生成する制御を行
う。生成されるスレッドは第１の音源位置推定スレッド
３８１、第１の空間指向性スピーカ処理スレッド３４
１、第１の空間指向性マイクロホン処理スレッド３１
１、第１の音声合成処理スレッド３９１、第１の音声認
識処理スレッド４０１および第１の音声対話処理スレッ
ド４１１である。各スレッドは第１の話者２０３に対す
る固有のデータを持つが、第２〜第４の話者２０５、２
０７および２０９それぞれと同じシェアードコードを共
有する。ここでは、第１の話者２０３に対する処理の手
順を説明する。他の話者２０５〜２０９の場合にはスレ
ッドの組み合わせが変化するのみであり、同様の処理で
あることは自明であるため、他の話者に対する説明は省
略する。

【０２６０】前記アプリケーションの動作中に、実際に
第１の話者２０３が音声認識のための音声を発声する。
このとき、第１の話者２０３が発声した音声は音響空間
２０１を伝達し、第１〜第６の音響入力装置２１１〜２
２１に到達する。

【０２６１】次に、これら音響入力装置の動作を図１１
を参照して説明する。

【０２６２】図１１に示したマイクロホン２１１ｉが音
響入力装置の設置地点における音圧波形をアナログ電気
信号に変換する。ローパスフィルタ２１１ｆがサンプリ
ング時の折り返し周波数以下の周波数成分のみを通過さ
せ、Ａ／Ｄ変換部２１１ｇがアナログ電気信号をデジタ
ル波形データに変換する。一方、パケット送受信部２１
１ａは情報交換ネットワーク５００を通じてパケットを
受信する。パケット識別部２１１ｂはサンプリング基準
時刻発生プロセス３７１（図９）からサンプリング周波
数に同期した同期パケットを受信した場合には、サンプ
リングパケットロス補償部２１１ｅに同期パケットを送
る。サンプリングパケットロス補償部２１１ｅは、情報
交換ネットワーク５００の上で衝突現象などによって同
期パケットが正常に伝送されなかった場合には、それ以
前に受信した同期パケットの周期から、ほぼ同じタイミ
ングの同期パケットを補償して生成する。この同期パケ
ットの生成は、例えば一般に広く用いられているフェー
ズロックドループなどの同期補償方式を用いる。このよ
うにして、サンプリング周期に同期した同期パケットの
タイミングに合わせてＡ／Ｄ変換部２１１ｇがアナログ
電気信号をデジタル波形データに変換する。マイクロホ
ン特性補償部２１１ｈは音響入力固有情報記憶部２１１
ｄにあらかじめ記憶してある音響入力特性を用いてマイ
クロホン２１１ｉの周波数感度・位相特性を補償する。
この補償の方式は、例えば音響入力周波数特性の逆数を
逆フーリエ変換して波形畳込みをするなどの、一般の周
波数特性補償方式を用いる。応答パケット生成部２１１
ｃは、前記のように平坦な特性に補償されたデジタル波
形データを、ネットワークパケットの形に変換して情報
交換ネットワーク５００上に送信する。

【０２６３】以上説明した処理は第１〜第６の音響入力
装置２１１〜２２１がそれぞれ行うため、情報交換ネッ
トワーク５００には常に全ての音響入力装置のデジタル
波形データがパケットとして流れていることになる。し
たがって、この音響入力装置のデジタル波形データはハ
ードウエア３００の中のネットワークインタフェース装
置３０５で全て受信することができる。この受信の際
に、たとえば一般的なＴＣＰ／ＩＰプロトコルやドメイ
ンネームシステムによるネットワーク管理方法を用い、
第１〜第６の音響入力装置２１１〜２２１のそれぞれに
固有のネットワークアドレスやドメイン名を与えるなど
の方法で、それぞれの音響入力装置が送信したデジタル
波形データをハードウエア３００の内部で区別して扱う
ことができる。

【０２６４】第２の実施の形態のシステム２００では、
マイクロホン入力シェアードコード３３３を互いに共有
し音響入力装置ごとに固有のデータを持つ第１〜第６の
マイクロホン入力スレッド３２１〜３３１が、それぞれ
の音響入力装置に相当するデジタル波形データを音響処
理システムのプロセスやスレッドに配分する役割を果た
す。

【０２６５】次に、これらマイクロホン入力スレッドの
動作を、図１４を参照して説明する。マルチタスクＯＳ
３７７（図９）のネットワーク入出力ドライバ（図示せ
ず）からマイクロホンパケット受信部３２１ａが、情報
交換ネットワーク５００に流れる全てのパケットの中か
ら、第１〜第６の音響入力装置２１１〜２２１が送信し
たデジタル波形データを含むパケットを判別し、マイク
ロホンデータ分配部３２１ｂに送る。マイクロホンデー
タ分配部３２１ｂは現在動作している空間指向性マイク
ロホン処理スレッドや音源位置推定スレッドの数と、そ
の動作状況に応じて前記デジタル波形データを分配す
る。この際、サンプリング基準時刻発生プロセス３７１
からサンプリング周期に同期した信号（一般にＵＮＩＸ
オペレーティングシステムではシグナルと称し、一般の
リアルタイムオペレーティングシステムではイベントと
称する）を受信し、デジタル波形データの分配のタイミ
ングを管理する。

【０２６６】次に、第１の音源位置推定スレッド３８１
の動作について、図１７を参照して説明する。前記マイ
クロホン入力スレッドは、音響入力装置の数である６個
が常に動作している。これらマイクロホン入力スレッド
のそれぞれから送られてくるデジタル波形データに対
し、先入先出方式で格納する第１〜第６の音響入力キュ
ーバッファ３８１ａ〜３８１ｆで、ネットワーク再送な
どの発生に備えてある程度の個数たとえば１６サンプル
のデジタル波形データを格納する。これら音響入力キュ
ーバッファ３８１ａ〜３８１ｆは音源位置推定部３８１
ｇが用いる音響入力装置の数だけ確保する。このバッフ
ァそれぞれから、互いのＡ／Ｄ変換時刻の一致している
デジタル波形データが、音源位置推定部３８１ｇに送ら
れる。音源位置推定部３８１ｇは第１の話者２０３の発
声した音声の位置を、たとえば相互相関関数のピークを
検出するなどの一般的方法を用いて推定し、その音源推
定位置を第１の空間指向性スピーカ処理スレッド３４１
および第１の空間指向性マイクロホン処理スレッド３１
１へ出力する。

【０２６７】次に、第１の空間指向性マイクロホン処理
スレッド３１１の動作について、図１３を参照して説明
する。該スレッド３１１の空間指向性マイクロホン処理
部３１１ｇは、まず第１の音源位置推定スレッド３８１
から第１の話者２０３の推定位置を入力する。一方、前
記マイクロホン入力スレッド３２１〜３３１のそれぞれ
から送られてくるデジタル波形データに対し、先入先出
方式で格納する第１〜第６の音響入力キューバッファ３
１１ａ〜３１１ｆで、ネットワーク再送などの発生に備
えてある程度の個数たとえば１６サンプルのデジタル波
形データを格納する。これら音響入力キューバッファ３
１１ａ〜３１１ｆは空間指向性マイクロホン処理部３１
１ｇが用いる音響入力装置の数だけ確保する。このバッ
ファそれぞれから、互いのＡ／Ｄ変換時刻の一致してい
るデジタル波形データが、空間指向性マイクロホン処理
部３１１ｇに送られる。空間指向性マイクロホン処理部
３１１ｇは、たとえば推定位置から音響入力装置までの
伝搬遅延時間を計算して遅延を補正して同期加算するな
どの一般的方法を用いて、前記推定位置に空間指向性を
合成することによって、第１の話者２０３が発話した音
声波形をデジタル波形データにして第１の音声認識処理
スレッド４０１に出力する。

【０２６８】次に、第１の音声認識処理スレッド４０
１、第１の音声対話処理スレッド４１１および第１の音
声合成処理スレッド３９１の動作について、図１８を参
照して説明する。

【０２６９】図１８において第１の空間指向性マイクロ
ホン処理スレッド３１１から、第１の話者２０３が発話
した音声波形のデジタル波形データを受け取る。第１の
音声認識処理スレッド４０１はこの音声波形に対して音
声認識処理を行い、音声認識結果を第１の音声対話処理
スレッド４１１に送る。音声認識の方式は一般的なヒド
ゥンマルコフモデルによる方式や、各種パタンマッチン
グ方式によるものであってよい。第１の音声対話処理ス
レッド４１１は音声認識結果に応じて第１の話者２０３
に対する応答の内容を決定する。この応答の内容はアプ
リケーションプロセスの利用目的などに応じて変化する
ため、アプリケーションプロセスとインタフェースをと
るのが好適である。音声合成の内容が決定すると、第１
の音声合成処理スレッド３９１が音声合成処理を行い、
音声合成デジタル波形データを出力する。音声合成方式
は、一般の分析合成方式であるＡＤＰＣＭによるもので
あってもよいが、応答内容を自由に構成できるテキスト
音声変換によるのが好適である。以上のようにして第１
の話者２０３に対する音声合成デジタル波形データを第
１の空間指向性スピーカ処理スレッド３４１へ送る。

【０２７０】次に、この第１の空間指向性スピーカ処理
スレッド３４１の動作について、図１５を参照して説明
する。第１の音声合成スレッド３９１からの音声合成デ
ジタル波形データを、第１の話者２０３の位置において
明瞭に聴取できるようにするための目標波形として空間
指向性合成処理部３４１ａに入力する。空間指向性合成
処理部３４１ａは、例えば第１の話者２０３の位置と第
１〜第６の音響出力装置２３１〜２４１との距離に相当
する伝搬遅延時間をあらかじめ補償したデジタル波形デ
ータを各音響出力装置から出力するなどの方式で、第１
の話者２０３の位置に指向性を持たせるための処理を行
う。この空間指向性合成処理部３４１ａからの各出力
は、各スピーカ出力スレッド３５１〜３６１にデジタル
波形データとして送られる。

【０２７１】次に、これらスピーカ出力スレッドの動作
について、図１６を参照して説明する。第１の話者２０
３〜第４の話者２０９それぞれの空間指向性スピーカ処
理スレッド３４１〜３４７からのデジタル波形データ
は、まず、それぞれの音響出力キューバッファ３５１ａ
〜３５１ｄに先入先出方式で格納される。次に、スピー
カ波形加算部３５１ｅが各キューバッファ３５１ａ〜３
５１ｄの先頭のデジタル波形データを加算し、スピーカ
Ｎ（Ｎは１〜６のいずれか）のためのデジタル波形デー
タとする。次に、応答パケット生成部３５１ｆは、スピ
ーカＮのためのデジタル波形データをネットワークパケ
ットの形に変換して、マルチタスクＯＳ３７７のネット
ワーク入出力ドライバ（図示せず）を介して情報交換ネ
ットワーク５００上に送信する。

【０２７２】次に、第１〜第６の音響出力装置２３１〜
２４１の動作について、図１２を参照して説明する。ま
ず、パケット送受信部２３１ａが情報交換ネットワーク
５００を通じてパケットを受信する。パケット識別部２
３１ｂはサンプリング基準時刻発生プロセス３７１から
サンプリング周波数に同期した同期パケットを受信した
場合にはサンプリングパケットロス補償部２３１ｆに同
期パケットを送る。また、デジタル波形データを含むパ
ケットを識別した場合にはデジタル波形データをスピー
カ特性補償部２３１ｅに送る。スピーカ特性補償部２３
１ｅは音響出力固有情報記憶部２３１ｄにあらかじめ記
憶してある音響出力特性を用いてスピーカ２３１ｉの周
波数感度・位相特性を補償する。この補償の方式は、例
えば音響出力周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して波
形畳込みをするなどの、一般の周波数特性補償方式を用
いる。一方、サンプリングパケットロス補償部２３１ｆ
は、情報交換ネットワーク５００上で衝突現象などによ
って同期パケットが正常に伝送されなかった場合には、
それ以前に受信した同期パケットの周期から、ほぼ同じ
タイミングの同期パケットを補償して生成する。この同
期パケットの生成は、例えば一般に広く用いられている
フェーズロックドループなどの同期補償方式を用いる。
このようにして、サンプリング周期に同期した同期パケ
ットのタイミングに合わせて、Ｄ／Ａ変換部２３１ｇが
前記スピーカ特性補償後のデジタル波形データをアナロ
グ電気信号に変換する。ローパスフィルタ２３１ｈは、
この信号のうち、折り返し周波数以下の周波数成分のみ
を通過させ、スピーカ２３１ｉによって音響出力装置の
設置地点から放射すべき音圧波形として放射する。

【０２７３】上述した説明から明らかなように、この第
２の実施の形態の音響処理システム２００では、ハード
ウエア３００の内部でアプリケーションプロセスが起動
しているときに、第１の話者２０３が音声認識のための
発話を行うと、音源位置推定によって第１の話者２０３
の位置が推定され、かつ、空間指向性マイクロホンによ
って第１の話者２０３の音声に対する音声認識処理が行
われる。この音声認識の結果はアプリケーションプロセ
スに伝達され、アプリケーションプロセスに依存した音
声合成内容が空間指向性スピーカを通じて第１の話者２
０３の耳もとに明瞭に聞こえてくる。また、第２の話者
２０５、第３の話者２０７および第４の話者２０９に対
しても同様の処理が行われるため、それぞれの話者（利
用者）固有のアプリケーションの動作が並行して円滑に
行なえる。

【０２７４】この第２の実施の形態の音響処理システム
において、利用者が増えた場合には、ハードウエア３０
０内の処理は各々の利用者に対応したスレッドの生成に
よって対応でき、音響入力装置や音響出力装置などのハ
ードウェアを増設せずに対応できる。つまり、新たな利
用者が生じた場合には、アプリケーションプロセスが新
たに起動され、スレッド生成消去プロセス３７５がこれ
に対応するための前記スレッドをそれぞれ１つずつ生成
することにより、容易に対応できる。また、各処理がシ
ェアードコードを共通にしたスレッドによって実行され
るため、ハードウエア３００の能力が限界に近づいた場
合には対称型マルチプロセッサ装置３０１のプロセッサ
数を増加させたり、スレッドの動作に必要な主記憶装置
３０３を増設することで容易に対処できる。

【０２７５】この第２の実施の形態の音響処理システム
２００の場合、第１の実施の形態の音響処理システム１
００で説明した（１）〜（８）の各効果を同様に得るこ
とができる。

【０２７６】また、この第２の実施の形態の音響処理シ
ステム２００では、情報交換ネットワーク５００上にサ
ンプリング周期に同期したパケットを送信し、サンプリ
ングの同期をとっているため、以下の様な効果を得る事
ができる。すなわち、ネットワーク５００上で、上記の
サンプリング周期に同期したパケットが衝突などにより
正常に伝送されなかった場合には、それ以前に受信した
パケットを用いて同期を保つようにしている。このこと
により、情報交換ネットワーク５００上のパケット衝突
がある程度生じても、音響入出力のサンプリングの同期
が確保できるという特徴がある。

【０２７７】さらに、第２の実施の形態の音響処理シス
テム２００の場合、対称型マルチプロセッサ装置３０１
を含むハードウェア構成をとり、マルチスレッドのソフ
トウェア構成を使用しているため、音響処理の能力が不
足した際でも、プロセッサ数を増加させることで容易に
対処できるという特徴がある。

【０２７８】上述においては、この発明の音響処理シス
テムのいくつかの実施の形態について説明したが、この
発明は上述の実施の形態に何ら限定されるものではな
く、多くの変形または変更を加えることができる。

【０２７９】例えば、上述した実施の形態では、音源
（利用者）位置の推定を音源からの音により推定してい
たが、音源位置推定方法はこれに限られない。例えば、
電波による位置推定や画像認識による位置推定を用いて
もよい。

【０２８０】また、第１および第２の実施の形態の構成
に、音響出力装置と音響入力装置の間の相互作用により
発生するハウリングなどの異音の発生を抑制する処理を
追加しても勿論良い。

【０２８１】第２の実施の形態では、全ての処理を一つ
のハードウエア３００（中央処理装置）に担当させた
が、ネットワーク等を通じてのデータのやり取りを行う
ことにより、処理を複数の中央処理装置に担当させても
良い。

【０２８２】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の音響処理システムの第１の態様によれば、複数の
音響出力装置と、所定の出力波形算出装置と、所定のネ
ットワークと、各音響出力装置に設けた所定の送受信装
置と、出力波形算出装置に設けた所定の送受信装置と、
所定の同期信号発生装置とを具える。

【０２８３】そのため、出力専用の音響処理システムで
あって、複数の音響出力処理を同時に行なう場合でも、
これら処理の出力波形を出力するための音響出力装置を
共用できる音響処理システムが実現される。

【０２８４】また、この発明の音響処理システムの第２
の態様によれば、複数の音響入力装置と、所定の音響入
力装置制御装置と、所定のネットワークと、各音響入力
装置に設けた所定の送受信装置と、音響入力装置制御装
置に設けた所定の送受信装置と、所定の同期信号発生装
置とを具える。

【０２８５】そのため、入力専用の音響処理システムで
あって、複数の音響入力処理を同時に行なう場合でも、
これら処理に必要な入力を行うための音響入力装置を共
用できる音響処理システムが実現される。

【０２８６】また、この発明の音響処理システムの第３
の態様によれば、複数の音響出力装置と、所定の出力波
形算出装置と、所定のネットワークと、各音響出力装置
に設けた所定の送受信装置と、出力波形算出装置に設け
た所定の送受信装置と、複数の音響入力装置と、所定の
音響入力装置制御装置と、各音響入力装置に設けた所定
の送受信装置と、音響入力装置制御装置に設けた所定の
送受信装置と、所定の同期信号発生装置とを具える。

【０２８７】そのため、入出力両方可能な音響処理シス
テムであって、複数の音響出力処理を同時に行なう場合
でも、これら処理の出力波形を出力するための音響出力
装置を共用でき、また、複数の音響入力処理を同時に行
なう場合でも、これら処理に必要な入力をするための音
響入力装置を共用できる音響処理システムが実現され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の音響処理システムの構成を
示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態の音響処理システムに具わる
音響入力装置の構成を示すブロック図である。

【図３】第１の実施の形態の音響処理システムに具わる
音響出力装置の構成を示すブロック図である。

【図４】第１の実施の形態の音響処理システムに具わる
空間指向性スピーカ処理装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】第１の実施の形態の音響処理システムに具わる
音源位置推定装置の構成を示すブロック図である。

【図６】第１の実施の形態の音響処理システムに具わる
空間指向性マイクロホン処理装置の構成を示すブロック
図である。

【図７】第１の実施の形態の音響処理システムの使用例
および動作説明図の一部分である。

【図８】第１の実施の形態の音響処理システムの使用例
および動作説明図の残りの部分である。

【図９】第２の実施の形態の音響処理システムの構成を
説明するブロック図の一部分である。

【図１０】第２の実施の形態の音響処理システムの構成
を説明するブロック図の残りの部分である。

【図１１】第２の実施の形態の音響処理システムに具わ
る音響入力装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】第２の実施の形態の音響処理システムに具わ
る音響出力装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】第２の実施の形態の音響処理システムに具わ
る空間指向性マイクロホン処理スレッドの構成を示すブ
ロック図である。

【図１４】第２の実施の形態の音響処理システムに具わ
るマイクロホン入力スレッドの構成を示すブロック図で
ある。

【図１５】第２の実施の形態の音響処理システムに具わ
る空間指向性スピーカ処理スレッドの構成を示すブロッ
ク図である。

【図１６】第２の実施の形態の音響処理システムに具わ
るスピーカ出力スレッドの構成を示すブロック図であ
る。

【図１７】第２の実施の形態の音響処理システムに具わ
る音源位置推定スレッドの構成を示すブロック図であ
る。

【図１８】第２の実施の形態の音響処理システムに具わ
る音声認識処理スレッド、音声対話処理スレッドおよび
音声合成処理スレッドの構成を示すブロック図である。

【図１９】従来技術および発明が解決しようとする課題
の説明図である。

【符号の説明】

１００：第１の実施の形態の音響処理システム １０１：音響空間 １０３〜１０９：第１〜第４の話者（システム利用者） １１１〜１２１：第１〜第６の音響入力装置 １３１〜１４１：第１〜第６の音響出力装置 １５０：出力波形算出装置 １５１〜１５７：第１〜第４の空間指向性スピーカ処理
装置 １６０：音響入力装置制御装置 １６１〜１６７：第１〜第４の音源位置推定装置 １７１〜１７７：第１〜第４の空間指向性マイクロホン
処理装置 １８０：ネットワーク １８０ａ：音響入力ネットワーク １８０ｂ：音響出力ネットワーク １８０ｃ：音源位置ネットワーク １８０ｄ：デジタル交換ネットワーク １８０ｅ：同期信号用バス １８０ｆ：赤外線ネットワーク １９０：同期信号発生装置 １９１：交換制御装置 １９３：ネットワークアドレス管理装置 ２００：第２の実施の形態の音響処理システム ２０１：音響空間 ２０３〜２０９：第１〜第４の話者（システム利用者） ２１１〜２２１：第１〜第６の音響入力装置 ２３１〜２４１：第１〜第６の音響出力装置 ３００：ハードウエア ３０３ａ：ソフトウエア部 ３０３ａａ：第１のソフトウエア部（出力波形算出装
置） ３０３ａｂ：第２のソフトウエア部（音響入力装置制御
装置） ３０３ａｃ：第３のソフトウエア部（同期信号発生装
置） ３０３ａｄ：第４のソフトウエア部（音源位置推定装
置） ３０３ａｅ：第５のソフトウエア部

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空間に配置された複数の音響出力装置
   と、 前記複数の音響出力装置に出力させる出力波形をデジタ
   ルの形態で算出する出力波形算出装置と、 少なくとも前記複数の音響出力装置それぞれと前記出力
   波形算出装置とを接続していて、少なくとも前記デジタ
   ルの形態の出力波形を伝送するネットワークと、 前記複数の音響出力装置それぞれに設けられ、前記ネッ
   トワークを通してデジタル信号を送受信する送受信装置
   と、 前記出力波形算出装置に設けられ、前記ネットワークを
   通してデジタル信号を送受信する送受信装置と、 前記複数の音響出力装置が前記デジタルの形態の出力波
   形に基づく音をそれぞれ出力するタイミングを同期させ
   る同期信号を、前記複数の音響出力装置に出力する同期
   信号発生装置とを具えたことを特徴とする音響処理シス
   テム。
2. 【請求項２】 空間に配置された複数の音響入力装置で
   あって、音をデジタルの形態の入力波形で入力する複数
   の音響入力装置と、 前記複数の音響入力装置の一部または全部から入力され
   る前記入力波形に基づく音源位置の推定処理および該推
   定された音源位置に基づく各音響入力装置の指向性制御
   処理を少なくとも実行する音響入力装置制御装置と、 少なくとも前記複数の音響入力装置それぞれと前記音響
   入力装置制御装置とを接続していて、少なくとも前記デ
   ジタル形態の入力波形を伝送するネットワークと、 前記複数の音響入力装置それぞれに設けられ、前記ネッ
   トワークを通してデジタル信号を送受信する送受信装置
   と、 前記音響入力装置制御装置に設けられ、前記ネットワー
   クを通してデジタル信号を送受信する送受信装置と、 前記複数の音響入力装置それぞれが前記音を入力するタ
   イミングを同期させる同期信号を、前記複数の音響入力
   装置に出力する同期信号発生装置とを具えたことを特徴
   とする音響処理システム。
3. 【請求項３】 空間に配置された複数の音響出力装置
   と、 前記複数の音響出力装置に出力させる出力波形をデジタ
   ルの形態で算出する出力波形算出装置と、 少なくとも前記複数の音響出力装置それぞれと前記出力
   波形算出装置とを接続していて、少なくとも前記デジタ
   ルの形態の出力波形を伝送する第１のネットワークと、 前記複数の音響出力装置それぞれに設けられ、前記第１
   のネットワークを通してデジタル信号を送受信する送受
   信装置と、 前記出力波形算出装置に設けられ、前記第１のネットワ
   ークを通してデジタル信号を送受信する送受信装置と、 前記複数の音響出力装置が前記デジタルの形態の出力波
   形に基づく音をそれぞれ出力するタイミングを同期させ
   る同期信号を、前記複数の音響出力装置に出力する第１
   の同期信号発生装置と、 前記空間に配置された複数の音響入力装置であって、音
   をデジタルの形態の入力波形で入力する複数の音響入力
   装置と、 前記複数の音響入力装置の一部または全部から入力され
   る前記入力波形に基づく音源位置の推定処理および該推
   定された音源位置に基づく各音響入力装置の指向性制御
   処理を少なくとも実行する音響入力装置制御装置と、 少なくとも前記複数の音響入力装置それぞれと前記音響
   入力装置制御装置とを接続していて、かつ、前記第１の
   ネットワークとも接続され、少なくとも前記デジタル形
   態の入力波形を伝送する第２のネットワークと、 前記複数の音響入力装置それぞれに設けられ、前記第２
   のネットワークを通してデジタル信号を送受信する送受
   信装置と、 前記音響入力装置制御装置に設けられ、前記第２のネッ
   トワークを通してデジタル信号を送受信する送受信装置
   と、 前記複数の音響入力装置それぞれが前記音を入力するタ
   イミングを同期させる同期信号を、前記複数の音響入力
   装置に出力する第２の同期信号発生装置とを具えたこと
   を特徴とする音響処理システム。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の音
   響処理システムにおいて、 前記ネットワークとは別に、前記同期信号を伝送するた
   めの専用のネットワークを具えたことを特徴とする音響
   処理システム。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の音響処理システムにお
   いて、 各音響出力装置は、自身に２以上の出力波形が伝送され
   てきた場合のこれら出力波形を加算する加算装置を含む
   ことを特徴とする音響処理システム。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の音響処理システムにお
   いて、 各音響出力装置は、自身に２以上の出力波形が伝送され
   てきた場合のこれら出力波形を加算する加算装置を含む
   ことを特徴とする音響処理システム。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の音響処理システムにお
   いて、 前記複数の音響出力装置は、前記ネットワークにおける
   固有のネットワークアドレスを記憶した記憶部をそれぞ
   れ含み、 前記出力波形算出装置は、前記ネットワークアドレスを
   指定して前記複数の音響出力装置中の任意の１または２
   以上の音響出力装置を選択して使用する装置であること
   を特徴とする音響処理システム。
8. 【請求項８】 請求項２に記載の音響処理システムにお
   いて、 前記複数の音響入力装置は、前記ネットワークにおける
   固有のネットワークアドレスを記憶した記憶部をそれぞ
   れ含み、 前記音響入力装置制御装置は、前記ネットワークアドレ
   スを指定して前記複数の音響入力装置中の任意の１また
   は２以上の音響入力装置を選択して使用する装置である
   ことを特徴とする音響処理システム。
9. 【請求項９】 請求項３に記載の音響処理システムにお
   いて、 前記複数の音響出力装置は、前記ネットワークにおける
   固有のネットワークアドレスを記憶した記憶部をそれぞ
   れ含み、 前記出力波形算出装置は、前記ネットワークアドレスを
   指定して前記複数の音響出力装置中の任意の１または２
   以上の音響出力装置を選択して使用する装置であり、 前記複数の音響入力装置は、前記ネットワークにおける
   固有のネットワークアドレスを記憶した記憶部をそれぞ
   れ含み、 前記音響入力装置制御装置は、前記ネットワークアドレ
   スを指定して前記複数の音響入力装置中の任意の１また
   は２以上の音響入力装置を選択して使用する装置である
   ことを特徴とする音響処理システム。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記複数の音響出力装置それぞれ、および前記出力波形
    算出装置は、前記ネットワークにおける固有のネットワ
    ークアドレスを記憶した記憶部をそれぞれ含み、 該音響処理システムは、前記音響出力装置の増減および
    前記出力波形算出装置の増減（ただし、出力波形算出装
    置が当初１である場合は、増加のみ）を実施するため
    の、これら増減に応じたネットワークアドレスの付与お
    よび消去を管理するネットワークアドレス管理装置をさ
    らに具えたことを特徴とする音響処理システム。
11. 【請求項１１】 請求項２に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記複数の音響入力装置それぞれ、および前記音響入力
    装置制御装置は、前記ネットワークにおける固有のネッ
    トワークアドレスを記憶した記憶部をそれぞれ含み、 該音響処理システムは、前記音響入力装置の増減および
    前記音響入力装置制御装置の増減（ただし、音響入力装
    置制御装置が当初１である場合は、増加のみ）を実施す
    るための、これら増減に応じたネットワークアドレスの
    付与および消去を管理するネットワークアドレス管理装
    置をさらに具えたことを特徴とする音響処理システム。
12. 【請求項１２】 請求項３に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記複数の音響出力装置それぞれ、および前記出力波形
    算出装置は、前記ネットワークにおける固有のネットワ
    ークアドレスを記憶した記憶部をそれぞれ含み、 前記複数の音響入力装置それぞれ、および前記音響入力
    装置制御装置は、前記ネットワークにおける固有のネッ
    トワークアドレスを記憶した記憶部をそれぞれ含み、 該音響処理システムは、前記音響出力装置の増減、前記
    出力波形算出装置の増減（ただし、出力波形算出装置が
    当初１である場合は、増加のみ）、前記音響入力装置の
    増減および前記音響入力装置制御装置の増減（ただし、
    音響入力装置制御装置が当初１である場合は、増加の
    み）を実施するための、これら増減に応じたネットワー
    クアドレスの付与および消去を管理するネットワークア
    ドレス管理装置をさらに具えたことを特徴とする音響処
    理システム。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記複数の音響出力装置は、自身の出力特性および前記
    空間での物理的な位置情報を少なくとも記憶している記
    憶部をそれぞれ含むことを特徴とする音響処理システ
    ム。
14. 【請求項１４】 請求項２に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記複数の音響入力装置は、自身の入力特性および前記
    空間での物理的な位置情報を少なくとも記憶している記
    憶部をそれぞれ含むことを特徴とする音響処理システ
    ム。
15. 【請求項１５】 請求項３に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記複数の音響出力装置は、自身の出力特性および前記
    空間での物理的な位置情報を少なくとも記憶している記
    憶部をそれぞれ含み、 前記複数の音響入力装置は、自身の入力特性および前記
    空間での物理的な位置情報を少なくとも記憶している記
    憶部をそれぞれ含むことを特徴とする音響処理システ
    ム。
16. 【請求項１６】 請求項１に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記出力波形算出装置は、当該音響処理システムで同時
    に実施したい音響処理の数と同数の処理装置で構成して
    あり、 該処理装置それぞれは独立のハードウエアで構成され、
    かつ、前記複数の音響出力装置の指向性を制御する処理
    装置であることを特徴とする音響処理システム。
17. 【請求項１７】 請求項２に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記音響入力装置制御装置は、当該音響処理システムで
    同時に実施したい音響処理の数と同数の処理装置で構成
    してあり、 該処理装置それぞれは独立のハードウエアで構成され、
    かつ、音源位置の推定および前記複数の音響入力装置の
    指向性を制御する処理装置であることを特徴とする音響
    処理システム。
18. 【請求項１８】 請求項３に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記出力波形算出装置は、当該音響処理システムで同時
    に実施したい音響処理の数と同数の処理装置で構成して
    あり、 該処理装置それぞれは独立のハードウエアで構成され、
    かつ、前記複数の音響出力装置の指向性を制御する処理
    装置であり、 前記音響入力装置制御装置は、当該音響処理システムで
    同時に実施したい音響処理の数と同数の処理装置で構成
    してあり、 該処理装置それぞれは独立のハードウエアで構成され、
    かつ、音源位置の推定および前記複数の音響入力装置の
    指向性を制御する処理装置であることを特徴とする音響
    処理システム。
19. 【請求項１９】 請求項１に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記出力波形算出装置は、当該音響処理システムで同時
    に実施したい音響処理の数と同数の処理装置で構成して
    あり、 該処理装置それぞれは共通のハードウエア中に分離して
    格納したソフトウエアで構成され、かつ、前記複数の音
    響出力装置の指向性を制御する処理装置であることを特
    徴とする音響処理システム。
20. 【請求項２０】 請求項２に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記音響入力装置制御装置は、当該音響処理システムで
    同時に実施したい音響処理の数と同数の処理装置で構成
    してあり、 該処理装置それぞれは共通のハードウエア中に分離して
    格納したソフトウエアで構成され、かつ、音源位置の推
    定および前記複数の音響入力装置の指向性を制御する処
    理装置であることを特徴とする音響処理システム。
21. 【請求項２１】 請求項３に記載の音響処理システムに
    おいて、 前記出力波形算出装置は、当該音響処理システムで同時
    に実施したい音響処理の数と同数の処理装置で構成して
    あり、 該処理装置それぞれは共通のハードウエア中に分離して
    格納したソフトウエアで構成され、かつ、前記複数の音
    響出力装置の指向性を制御する処理装置であり、 前記音響入力装置制御装置は、当該音響処理システムで
    同時に実施したい音響処理の数と同数の処理装置で構成
    してあり、 該処理装置それぞれは共通のハードウエア中に分離して
    格納したソフトウエアで構成され、かつ、音源位置の推
    定および前記複数の音響入力装置の指向性を制御する処
    理装置であることを特徴とする音響処理システム。