JP2005182140A - Order receiving device and order receiving method for restaurant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気信号を介して顧客の注文を受注する飲食店の受注装置および受注方法に関するものである。 The present invention relates to an order receiving apparatus and an order receiving method for a restaurant that receives an order from a customer via an electrical signal.
従来、レストラン等の飲食店における顧客からの飲食物の受注は、たとえばウェートレス等の人手を介して行われてきた。すなわち、顧客が飲食店に来店し、飲食店の従業員が顧客の来店を認識すると、ウェートレスがその顧客の場所で注文を受け、飲食店は、その注文に係る飲食物の調理を開始する。 Conventionally, orders for food and drink from customers in restaurants such as restaurants have been made through manual operations such as waitresses. That is, when a customer visits a restaurant and a restaurant employee recognizes the customer's visit, the waitress receives an order at the customer's location, and the restaurant starts cooking the food and drink associated with the order. .
しかしながら、上述した従来の飲食物の受注方法は、人手を介して受注が行われているので、飲食店にとっては、その分の人件費が掛かるという問題がある。
また、顧客にとっては、飲食物が提供されるまでに時間が掛かり、かつ、煩雑であるという問題がある。
たとえば、顧客が来店したことを飲食店の従業員等が認識しなかった場合には、顧客は、ウェートレスが注文を受けに来るまで待たなければならず、注文までに時間が掛かる。また、顧客が来店したことを飲食店の従業員が認識した場合でも、飲食店が混雑している時は、ウェートレスは、来店した顧客を対応できないので、注文までに時間が掛かる。
さらに、顧客が追加注文を希望する場合には、わざわざウェートレスをテーブル等まで呼ばなければならず煩雑であり、注文を躊躇する場合がある。
さらに、従来の受注方法は、人手を介しているため、しばしば顧客が注文した飲食物と実際に提供された飲食物が一致しないという問題が起こる。
However, the above-described conventional method for ordering foods and drinks has a problem in that labor costs are required for restaurants because orders are made by hand.
Moreover, there is a problem that it takes time and troublesome for customers to provide food and drink.
For example, if a restaurant employee or the like does not recognize that the customer has visited the store, the customer must wait until the waitress receives the order, and the order takes time. Even when the restaurant employee recognizes that the customer has visited the store, when the restaurant is crowded, the waitress cannot respond to the customer who visited the store, so it takes time to place an order.
Furthermore, when a customer desires an additional order, the waitress must be called up to a table or the like, which is cumbersome and sometimes hesitates to place an order.
Furthermore, since the conventional order receiving method requires manual labor, there is often a problem that the food and drink ordered by the customer do not match the food and drink actually provided.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、顧客からの音声による注文を認識して飲食物を受注する飲食店の受注装置および受注方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of this situation, The objective is to provide the order receiving apparatus and order receiving method of the restaurant which recognizes the order by the voice from a customer, and receives food and drink.
上記目的を達成するための本発明の第1の観点は、顧客の注文を音声により受注して飲食物を提供する飲食店の受注装置であって、前記飲食店の飲食物の提供場所に配設され、提供可能な複数の飲食物の一覧を表示する第1の表示手段と、前記飲食店の飲食物の提供場所に配設され、音声による顧客の注文を集音するマイクロフォンと、前記飲食店の調理場所に配設される第2の表示手段と、前記マイクロフォンが集音した音声に基づいて音声認識を行い、前記音声認識の結果に基づいて、前記複数の飲食物の中から前記顧客の注文に係る飲食物を特定する音声認識手段と、前記音声認識手段により特定された飲食物を、第1の表示手段,第2の表示手段および第3の表示手段に表示させる制御手段とを具備する。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is an order receiving apparatus for a restaurant that provides a food by receiving a customer's order by voice, and is arranged at a place where the food and drink is provided in the restaurant. A first display means configured to display a list of a plurality of foods and drinks that can be provided; a microphone that is disposed at a food and drink provision location of the restaurant and that collects customer orders by voice; and the food and drinks The second display means arranged at the cooking place of the store and voice recognition based on the voice collected by the microphone, and based on the voice recognition result, the customer out of the plurality of food and drink Voice recognition means for specifying food and drink related to the order, and control means for causing the first display means, the second display means, and the third display means to display the food and drink specified by the voice recognition means. It has.
好適には、前記飲食店の飲食物の注文状況を管理する管理場所に配設される第3の表示手段をさらに有し、前記制御手段は、前記音声認識手段により特定された飲食物を、第1の表示手段,第2の表示手段および第3の表示手段に表示させる。 Preferably, it further includes a third display means disposed in a management place for managing the order status of the food and drink at the restaurant, and the control means includes the food and drink specified by the voice recognition means, The first display means, the second display means, and the third display means are displayed.
好適には、複数の飲食物の提供場所がある場合、前記第1の表示手段と前記マイクロフォンは、各提供場所に配設され、前記制御手段は、前記各提供場所毎に、前記音声認識手段が特定した飲食物を管理する。 Preferably, when there are a plurality of places where food and drink are provided, the first display means and the microphone are arranged at each provision place, and the control means is configured to provide the voice recognition means for each provision place. Manage the food and drink identified by.
上記目的を達成するための本発明の第2の観点は、顧客の注文を音声により受注して飲食物を提供する飲食店の受注装置であって、前記飲食店の飲食物の提供場所に配設され、提供可能な複数の飲食物の一覧を表示する第1の表示手段と、前記飲食店の飲食物の提供場所に配設され、指向性を有する少なくとも2つのマイクロフォンをそれぞれ異なる集音方向を指向するように配し、前記マイクロフォンが集音する音圧に基づいて、1つのマイクロフォンを選択するマイクロフォン選択手段と、前記飲食店の調理場所に配設される第2の表示手段と、前記マイクロフォン選択手段により選択された1つのマイクロフォンが集音した音声に基づいて音声認識を行い、前記音声認識の結果に基づいて、前記複数の飲食物の中から前記顧客の注文に係る飲食物を特定する音声認識手段と、前記音声認識手段により特定された飲食物を、第1の表示手段,第2の表示手段および第3の表示手段に表示させる制御手段とを具備する。 A second aspect of the present invention for achieving the above object is an order receiving apparatus of a restaurant that provides food and drink by receiving a customer's order by voice, and is arranged at a place where the food and drink is provided in the restaurant. A first display means for displaying a list of a plurality of foods and drinks that can be provided, and at least two microphones having different directivities disposed in the food and drink provision location of the restaurant. The microphone selection means for selecting one microphone based on the sound pressure collected by the microphone, the second display means disposed at the cooking place of the restaurant, Voice recognition is performed based on the voice collected by one microphone selected by the microphone selection means, and the customer order is selected from the plurality of foods and drinks based on the voice recognition result. A speech recognition means for identifying the food that the food that has been specified by the speech recognition means, first display means, and control means for displaying on the second display unit and third display means.
上記目的を達成するための本発明の第3の観点は、顧客の注文を音声により受注して飲食物を提供する飲食店の受注方法であって、前記飲食店の飲食物の提供場所に配設された第1の表示部に、提供可能な複数の飲食物の一覧を表示し、前記飲食店の飲食物の提供場所に配設されたマイクロフォンにより、音声による顧客の注文を集音し、前記マイクロフォンが集音した音声に基づいて音声認識を行い、前記音声認識の結果に基づいて、前記複数の飲食物の中から前記顧客の注文に係る飲食物を特定し、特定された飲食物を、前記第1の表示部と前記飲食店の調理場所に配設された第2の表示部とに表示させる。 A third aspect of the present invention for achieving the above object is a restaurant ordering method for providing food and drink by receiving a customer order by voice, and is arranged at the food and beverage provision place of the restaurant. A list of a plurality of foods and drinks that can be provided is displayed on the first display unit that is provided, and a customer order by voice is collected by a microphone disposed at the food and drink provision location of the restaurant, Voice recognition is performed based on the voice collected by the microphone, and based on the result of the voice recognition, the food and drink related to the customer's order is identified from the plurality of food and drink, and the identified food and drink And the first display unit and the second display unit disposed at the cooking place of the restaurant.
本発明の第1の観点に係る飲食店の受注装置によれば、第1の表示手段は、飲食店の飲食物の提供場所に配設され、提供可能な複数の飲食物の一覧を表示し、マイクロフォンは、前記飲食店の飲食物の提供場所に配設され、音声による顧客の注文を集音し、第2の表示手段は、前記飲食店の調理場所に配設され、音声認識手段は、前記マイクロフォンが集音した音声に基づいて音声認識を行い、前記音声認識の結果に基づいて、前記複数の飲食物の中から前記顧客の注文に係る飲食物を特定し、制御手段は、前記音声認識手段により特定された飲食物を、第1の表示手段および第2の表示手段に表示させるので、音声による顧客の注文が制御手段により集中管理され、迅速かつ確実に注文に係る飲食物を提供できる。 According to the restaurant order receiving apparatus according to the first aspect of the present invention, the first display means displays a list of a plurality of foods and drinks that can be provided and provided at a food and drink provision place of the restaurant. The microphone is disposed at a place where food and drink is provided in the restaurant, collects customer orders by voice, the second display means is disposed at a cooking place in the restaurant, and the voice recognition means is , Performing voice recognition based on the voice collected by the microphone, identifying food and drink related to the customer's order from the plurality of food and drink based on the result of the voice recognition, the control means, Since the food and drink specified by the voice recognition means are displayed on the first display means and the second display means, the customer orders by voice are centrally managed by the control means, and the food and drink related to the order can be quickly and reliably Can be provided.
本発明によれば、顧客からの音声による注文を認識して飲食物を受注するので、迅速な受注が可能になると同時に、受注のための人件費が低減できるという利点がある。また、顧客側の観点では、従来通り音声により簡便に注文ができ、注文した飲食物が早期に提供されるので、満足度が向上する。 According to the present invention, since an order by voice from a customer is recognized to receive a food and drink, there is an advantage that a quick order can be received and at the same time the labor cost for the order can be reduced. Further, from the viewpoint of the customer side, the order can be simply made by voice as before, and the ordered food and drink are provided at an early stage, so that the satisfaction is improved.
第1の実施形態
以下、まず、第3の実施形態において使用される本発明のマイクロフォン選択手段としての通話装置(双方向通話装置)について詳述する。
図1(A)〜(C)は本発明の通話装置が適用される1例を示す構成図である。
図1(A)に図解したように、遠隔に位置する2つの会議室901、902にそれぞれ通話装置1A、1Bが設置されており、これらの通話装置1A、1Bが電話回線920で接続されている。
図1(B)に図解したように、2つの会議室901、902において、双方向通話装置1A、1Bがそれぞれテーブル911、912の上に置かれている。ただし、図1(B)においては、図解の簡略化のため、会議室901内の双方向通話装置1Aについてのみ図解している。会議室902内の双方向通話装置1Bも同様である。双方向通話装置1A、1Bの外観斜視図を図2に示す。
図1(C)に図解したように、双方向通話装置1A、1Bの周囲にそれぞれ複数(本実施の形態においては6名)の会議参加者A1〜A6が位置している。ただし、図1(C)においては、図解の簡略化のため、会議室901内の双方向通話装置1Aの周囲の会議参加者のみ図解している。他方の会議室902内の双方向通話装置1Bの周囲に位置する会議参加者の配置も同様である。
First Embodiment Hereinafter, the telephone device (two-way communication device) as the microphone selection means of the present invention used in the third embodiment will be described in detail.
FIGS. 1A to 1C are configuration diagrams showing an example to which the communication device of the present invention is applied.
As illustrated in FIG. 1A,
As illustrated in FIG. 1B, in the two
As illustrated in FIG. 1C, a plurality (six in this embodiment) of conference participants A1 to A6 are located around the two-
本発明の双方向通話装置は、たとえば、2つの会議室901、902との間で電話回線920を介して音声による応答が可能である。
通常、電話回線920を介しての会話は、一人の話者と一人の話者同士、すなわち、1対1で通話を行うが、本発明の双方向通話装置は1つの電話回線920を用いて複数の会議参加者A1〜A6同士が通話できる。ただし、詳細は後述するが、音声の混雑を回避するため、同時刻(同じ時間帯)の話者は、相互に一人に限定する。
本発明の双方向通話装置は音声(通話)を対象としているから、電話回線920を介して音声を伝送するだけである。換言すれば、テレビ会議システムのような多量の画像データは伝送しない。さらに、本発明の双方向通話装置は会議参加者の通話を圧縮して伝送しているので電話回線920の伝送負担は軽い。
The two-way communication device of the present invention can respond by voice via the
Normally, a conversation via the
Since the two-way communication device of the present invention is intended for voice (call), only voice is transmitted via the
双方向通話装置の構成
図2〜図4を参照して本発明の1実施の形態としての双方向通話装置の構成について述べる。
図2は本発明の1実施の形態としての双方向通話装置の斜視図である。
図3は図2に図解した双方向通話装置の断面図である。
図4は図1に図解した双方向通話装置のマイクロフォン・電子回路収容部の平面図であり、図3の線X−X−Yにおける平面図である。
Configuration of Interactive Communication Device The configuration of an interactive communication device as an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a perspective view of a two-way communication device as an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of the two-way communication apparatus illustrated in FIG.
4 is a plan view of the microphone / electronic circuit housing portion of the two-way communication apparatus illustrated in FIG. 1, and is a plan view taken along line X-XY in FIG.
図2に図解したように、双方向通話装置1は、上部カバー11と、音反射板12と、連結部材13と、スピーカ収容部14と、操作部15とを有する。
図3に図解したように、スピーカ収容部14は、音反射面14aと、底面14bと、上部音出力開口部14cとを有する。音反射面14aと底面14bで包囲された空間である内腔14dに受話再生スピーカ16が収容されている。スピーカ収容部14の上部に音反射板12が位置し、スピーカ収容部14と音反射板12とが連結部材13によって連結されている。
As illustrated in FIG. 2, the two-
As illustrated in FIG. 3, the
連結部材13内には拘束部材17が貫通しており、拘束部材17は、スピーカ収容部14の底面14bの拘束部材・下部固定部14eと、音反射板12の拘束部材固定部12bとの間を拘束している。ただし、拘束部材17はスピーカ収容部14の拘束部材・貫通部14fは貫通しているだけである。拘束部材17が拘束部材・貫通部14fを貫通してここで拘束していないのはスピーカ16の動作によってスピーカ収容部14が振動するが、その振動を上部音出力開口部14cの周囲においては拘束させないためである。
A constraining
スピーカ
相手会議室の話者が話した音声は、受話再生スピーカ16を介して上部音出力開口部14cから抜け、音反射板12の音反射面12aとスピーカ収容部14の音反射面14aとで規定される空間に沿って軸C−Cを中心として360度の全方位に拡散する。
音反射板12の音反射面12aの断面は図解したように、ゆるやかなラッパ型の弧を描いている。音反射面12aの断面は軸C−Cを中心として360度にわたり(全方位)、図解した断面形状をしている。
同様にスピーカ収容部14の音反射面14aの断面も図解したように、ゆるやかな凸面を描いている。音反射面14aの断面も軸C−Cを中心として360度にわたり(全方位)、図解した断面形状をしている。
The voice spoken by the speaker in the speaker partner conference room is removed from the upper sound output opening 14c through the reception /
As illustrated, the cross section of the
Similarly, as illustrated in the cross section of the
受話再生スピーカ16から出た音Sは、上部音出力開口部14cを抜け、音反射面12aと音反射面14aとで規定される断面がラッパ状の音出力空間を経て、音声応答装置1が載置されているテーブル911の面に沿って、軸C−Cを中心として360度全方位に拡散していき、全ての会議参加者A1〜A6に等しい音量で聞き取られる。本実施の形態においては、テーブル911の面も音伝播手段の一部として利用している。
受話再生スピーカ16から出力された音Sの拡散状態を矢印で図示した。
The sound S emitted from the reception /
The diffusion state of the sound S output from the receiving / reproducing
音反射板12は、プリント基板21を支持している。
プリント基板21には、図4に平面を図解したように、マイクロフォン・電子回路収容部2のマイクロフォンMC1〜MC6、発光ダイオードLED1〜6、マイクロプロセッサ23、コーデック(CODEC)24、第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP1)DSP25、第2のディジタルシグナルプロセッサ(DSP2)DSP26、A/D変換器ブロック27、D/A変換器ブロック28、増幅器ブロック29などの各種電子回路が搭載されており、音反射板12はマイクロフォン・電子回路収容部2を支持する部材としても機能している。
The
On the printed
プリント基板21には、受話再生スピーカ16からの振動が音反射板12を伝達してマイクロフォンMC1〜MC6などに進入して騒音とならないように、受話再生スピーカ16からの振動を吸収するダンパー18が取り付けられている。ダンパー18は、ネジと、このネジとプリント基板21との間に挿入された防振ゴムなどの緩衝材とからなり、緩衝材をネジでプリント基板21にネジ止めしている。すなわち、緩衝材によって受話再生スピーカ16からプリント基板21に伝達される振動が吸収される。これにより、マイクロフォンMC1〜MC6は、スピーカ16からの音の影響を受けない。
The printed
マイクロフォンの配置
図4に図解したように、プリント基板21の中心軸Cから放射状に等間隔(本実施の形態では60度間隔で)で6本のマイクロフォンMC1〜MC6が位置している。各マイクロフォンは単一指向性を持つマイクロフォンである。その特性については後述する。
各マイクロフォンMC1〜MC6は、共に柔軟性または弾力性のある第1のマイク支持部材22aと第2のマイク支持部材22bとで、揺動自在に支持されており(図解を簡単にするため、マイクロフォンMC1の部分の第1のマイク支持部材22aと第2のマイク支持部材22bとについてのみ図解している)、上述した緩衝材を用いたダンパー18による受話再生スピーカ16からの振動の影響を受けない対策に加えて、柔軟性または弾力性のある第1のマイク支持部材22aと第2のマイク支持部材22bとで受話再生スピーカ16からの振動で振動するプリント基板21の振動を吸収して受話再生スピーカ16の振動の影響を受けないようにして、受話再生スピーカ16の騒音を回避している。
As shown in FIG. 4, six microphones MC <b> 1 to MC <b> 6 are located radially from the central axis C of the printed
Each of the microphones MC1 to MC6 is swingably supported by a first microphone support member 22a and a second microphone support member 22b, both of which are flexible or elastic (in order to simplify the illustration, the microphones Only the first microphone support member 22a and the second microphone support member 22b in the MC1 portion are illustrated), and is not affected by the vibration from the reception /
図3に図解したように、受話再生スピーカ16はマイクロフォンMC1〜MC6が位置する平面の中心軸C−Cに対して垂直に指向しており(本実施の形態においては上方向に向いている(指向している))、このような受話再生スピーカ16と6本のマイクロフォンMC1〜MC6の配置により、受話再生スピーカ16と各マイクロフォンMC1〜MC6との距離は等距離となり、受話再生スピーカ16からの音声は、各マイクロフォンMC1〜MC6に対しほとんど同音量、同位相で届く。ただし、上述した音反射板12の音反射面12aおよびスピーカ収容部14の音反射面14aの構成により、受話再生スピーカ16の音が直接マイクロフォンMC1〜MC6には直接入力されないようにしている。加えて、上述したように、緩衝材を用いたダンパー18と、柔軟性または弾力性のある第1のマイク支持部材22aと第2のマイク支持部材22bとを用いることにより、受話再生スピーカ16の振動の影響を低減している。
会議参加者A1〜A6は、通常、図1(C)に例示したように、音声応答装置1の周囲360度方向に、60度間隔で配設されているマイクロフォンMC1〜MC6の近傍にほぼ等間隔で位置している。
As illustrated in FIG. 3, the reception /
As shown in FIG. 1C, the conference participants A1 to A6 are usually almost equal to the vicinity of the microphones MC1 to MC6 arranged at intervals of 60 degrees in the direction of 360 degrees around the
発光ダイオード
後述する話者を決定したことを通報する手段として発光ダイオードLED1〜6がマイクロフォンMC1〜MC6の近傍に配置されている。
発光ダイオードLED1〜6は上部カバー11を装着した状態でも、全ての会議参加者A1〜A6から視認可能に設けられている。したがって、上部カバー11は発光ダイオードLED1〜6の発光状態が視認可能なように透明窓が設けられている。もちろん、上部カバー11に発光ダイオードLED1〜6の部分に開口が設けられていてもよいが、マイクロフォン・電子回路収容部2への防塵の観点からは透光窓が好ましい。
Light- emitting diodes Light-emitting diodes LED1 to 6 are arranged in the vicinity of the microphones MC1 to MC6 as means for reporting that a speaker to be described later has been determined.
The light emitting diodes LED1 to 6 are provided so as to be visible from all the conference participants A1 to A6 even when the
プリント基板21には、後述する各種の信号処理を行うために、第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP1)25、第2のディジタルシグナルプロセッサ(DSP2)26、各種電子回路27〜29が、マイクロフォンMC1〜MC6が位置する部分以外の空間に配置されている。
本実施の形態においては、DSP25を各種電子回路27〜29とともにフィルタ処理、マイクロフォン選択処理などの処理を行う信号処理手段として用い、DSP26をエコーキャンセラーとして用いている。
The printed
In the present embodiment, the
図5は、マイクロプロセッサ23、コーデック24、DSP25、DSP26、A/D変換器ブロック27、D/A変換器ブロック28、増幅器ブロック29、その他各種電子回路の概略構成図である。
マイクロプロセッサ23はマイクロフォン・電子回路収容部2の全体制御処理を行う。 コーデック24は相手方会議室に送信する音声を圧縮符号化する。
DSP25が下記に述べる各種の信号処理、たとえば、フィルタ処理、マイクロフォン選択処理などを行う。
DSP26はエコーキャンセラーとして機能する。
図5においては、A/D変換器ブロック27の1例として、4個のA/D変換器271〜274を例示し、D/A変換器ブロック28の1例として、2個のD/A変換器281〜282を例示し、増幅器ブロック29の1例として、2個の増幅器291〜292を例示している。
その他、マイクロフォン・電子回路収容部2としては電源回路など各種の回路がプリント基板21に搭載されている。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the
The
The
The
In FIG. 5, four A /
In addition, as the microphone / electronic
図4においてプリント基板21の中心軸Cに対してそれぞれ対称(または対向する)位置に一直線上に配設された1対のマイクロフォンMC1−MC4:MC2−MC5:MC3−M6が、それぞれ2チャネルのアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器271〜273に入力されている。本実施の形態においては、1個のA/D変換器が2チャネルのアナログ入力信号をディジタル信号に変換する。そこで、中心軸Cを挟んで一直線上に位置する2個(1対)のマイクロフォン、たとえば、マイクロフォンMC1とMC4の検出信号を1個のA/D変換器に入力してディジタル信号に変換している。また、本実施の形態においては、相手の会議室に送出する音声の話者を特定するため、一直線上に位置する2個のマイクロフォンの音声の差、音声の大きさなどを参照するから、一直線上に位置する2個のマイクロフォンの信号を同じA/D変換器に入力すると、変換タイミングもほぼ同じになり、2個のマイクロフォンの音声出力の差をとるときにタイミング誤差が少ない、信号処理が容易になるなどの利点がある。
なお、A/D変換器271〜274は可変利得型増幅機能付きのA/D変換器271〜274として構成することもできる。
A/D変換器271〜274で変換したマイクロフォンMC1〜MC6の集音信号はDSP25に入力されて、後述する各種の信号処理が行われる。
DSP25の処理結果の1つとして、マイクロフォンMC1〜MC6のうちの1つを選択した結果が、発光ダイオードLED1〜6に出力される。
In FIG. 4, a pair of microphones MC1-MC4: MC2-MC5: MC3-M6 arranged in a straight line at symmetrical (or opposite) positions with respect to the central axis C of the printed
The A /
The collected sound signals of the microphones MC1 to MC6 converted by the A /
As one of the processing results of the
DSP25の処理結果が、DSP26に出力されてエコーキャンセル処理が行われる。DSP26は、たとえば、エコーキャンセル送話処理部とエコーキャンセル受話部とを有する。
DSP26の処理結果が、D/A変換器281〜282でアナログ信号に変換される。D/A変換器281からの出力が、必要に応じて、コーデック24で符号化されて、増幅器291を介して電話回線920(図1(A))のラインアウトに出力され、相手方会議室に設置された音声応答装置1の受話再生スピーカ16を介して音として出力される。
相手方の会議室に設置された双方向通話装置1からの音声が電話回線920(図1(A))のラインインを介して入力され、A/D変換器274においてディジタル信号に変換されて、DSP26に入力されてエコーキャンセル処理に使用される。また、相手方の会議室に設置された双方向通話装置1からの音声は図示しない経路でスピーカ16に印加されて音として出力される。
D/A変換器282からの出力が増幅器292を介してこの双方向通話装置1の受話再生スピーカ16から音として出力される。すなわち、会議参加者A1〜A6は、上述した受話再生スピーカ16から相手会議室の選択された話者の音声に加えて、その会議室のいる発言者が発した音声をも受話再生スピーカ16を介して聞くことが出来る。
The processing result of the
The processing result of the
Voice from the two-
The output from the D /
マイクロフォンMC1〜MC6
図6は各マイクロフォンMC1〜MC6の特性を示すグラフである。
各単一指向特性マイクフォンは発言者からマイクロフォンへの音声の到達角度により図6に図解のように周波数特性、レベル特性が変化する。複数の曲線は、集音信号の周波数が、100Hz、150Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz、700Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz、5000Hz、7000Hzの時の指向性を示している。ただし、図解を簡単にするため、図6は代表的に、150Hz、500Hz、1500Hz、3000Hz、7000Hzについての指向性を図解している。
Microphones MC1 to MC6
FIG. 6 is a graph showing the characteristics of the microphones MC1 to MC6.
Each unidirectional characteristic microphone changes its frequency characteristic and level characteristic as illustrated in FIG. 6 depending on the arrival angle of sound from the speaker to the microphone. The plurality of curves indicate directivity when the frequency of the sound collection signal is 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, 500 Hz, 700 Hz, 1000 Hz, 1500 Hz, 2000 Hz, 3000 Hz, 4000 Hz, 5000 Hz, and 7000 Hz. However, in order to simplify the illustration, FIG. 6 typically illustrates the directivity for 150 Hz, 500 Hz, 1500 Hz, 3000 Hz, and 7000 Hz.
図7(A)〜(D)は音源の位置とマイクロフォンの集音レベルの分析結果を示すグラフであり、双方向通話装置1と所定距離、たとえば、1.5メートルの距離にスピーカを置いて各マイクロフォンが集音した音声を一定時間間隔で高速フーリエ変換(FFT)した結果を示している。X軸が周波数を、Y軸が信号レベルを、Z軸が時間を表している。
図6の指向性を持つマイクロフォンを用いた場合、マイクロフォンの正面に強い指向性を示す。本実施の形態においては、このような特性を活用して、DSP25においてマイクロフォンの選定処理を行う。
7A to 7D are graphs showing the analysis results of the position of the sound source and the sound collection level of the microphone. A speaker is placed at a predetermined distance, for example, a distance of 1.5 meters, from the two-
When the microphone having directivity shown in FIG. 6 is used, strong directivity is shown in front of the microphone. In the present embodiment, using such characteristics, the
本発明のように指向性を持つマイクロフォンではなく無指向性のマイクロフォンを用いた場合、マイクロフォン周辺の全ての音を集音するので発言者の音声と周辺ノイズとのS/Nが混同してあまり良い音が集音できない。これを避けるため、本発明においては、指向性マイクロフォン1本で集音することによって周辺のノイズとのS/Nを改善している。
さらに、マイクロフォンの指向性を得る方法として、複数の無指向性マイクロフォンを使用したマイクアレイを用いることができるが、このような方法では、複数の信号の時間軸(位相)の一致のため複雑な処理を要するため、時間がかかり応答性が低いし、装置構成を複雑になる。すなわち、DSPの信号処理系にも複雑な信号処理を必要とする。本発明は図6に例示した指向性のあるマイクロフォンを用いてそのような問題を解決している。
また、マイクアレイ信号を合成して指向性収音マイクロフォンとして利用するためには外形形状が通過周波数特性によって規制され外形形状が大きくなるという不利益がある。本発明はこの問題も解決している。
When a non-directional microphone is used instead of a directional microphone as in the present invention, since all sounds around the microphone are collected, the S / N between the voice of the speaker and the ambient noise is confused. Good sound cannot be collected. In order to avoid this, in the present invention, S / N with surrounding noise is improved by collecting sound with one directional microphone.
Furthermore, a microphone array using a plurality of omnidirectional microphones can be used as a method for obtaining the directivity of the microphone. However, in such a method, the time axis (phase) of a plurality of signals is complicated, and thus complicated. Since processing is required, it takes time and response is low, and the apparatus configuration is complicated. That is, the DSP signal processing system also requires complicated signal processing. The present invention solves such a problem by using the directional microphone illustrated in FIG.
Further, in order to synthesize a microphone array signal and use it as a directional sound pickup microphone, there is a disadvantage that the outer shape is restricted by the pass frequency characteristic and the outer shape becomes large. The present invention also solves this problem.
通話装置の装置構成の効果
上述した構成の通話装置は下記の利点を示す。
(1)等角度で放射状かつ等間隔に配設された偶数個のマイクロフォンMC1〜MC6と受話再生スピーカ16との位置関係が一定であり、さらにその距離が非常に近いことで受話再生スピーカ16から出た音が会議室(部屋)環境を経てマイクロフォンMC1〜MC6に戻ってくるレベルより直接戻ってくるレベルが圧倒的に大きく支配的である。そのために、スピーカ16からマイクロフォンMC1〜MC6に音が到達する特性(信号レベル(強度)、周波数特性(f特)、位相)がいつも同じである。つまり、本発明の実施の形態における双方向通話装置1においてはいつも伝達関数が同じという利点がある。
(2)それ故、話者が異なった時に相手方会議室に送出するマイクロフォンの出力を切り替えた時の伝達関数の変化がなく、マイクロフォンを切り替える都度、マイクロフォン系の利得を調整をする必要がないという利点を有する。換言すれば、本双方向通話装置の製造時に一度調整をすると調整をやり直す必要がないという利点がある。
(3)上記と同じ理由で話者が異なった時にマイクロフォンを切り替えても、エコーキャンセラー(DSP26)が一つでよい。DSPは高価であり、種々の部材が搭載されて空きが少ないプリント基板21に複数のDSPを配置する必要がなく、プリント基板21におけるDSPの配置するスペースも少なくてよい。その結果、プリント基板21、ひいては、本発明の通話装置を小型にできる。
(4)上述したように、受話再生スピーカ16とマイクロフォンMC1〜MC6間の伝達関数が一定であるため、たとえば、±3dBもあるマイクロフォン自体の感度差調整を双方向通話装置のマイクロフォンユニット単独で出来るという利点がある。感度差調整の詳細は後述する。
(5)双方向通話装置1が搭載されるテーブルは、通常、円いテーブル(円卓)または多角テーブルを用いるが、双方向通話装置11内の一つの受話再生スピーカ16で均等な品質の音声を軸Cを中心として360度全方位に均等に分散(拡散)するスピーカシステムが可能になった。
(6)受話再生スピーカ16から出た音は円卓のテーブル面を伝達して(バウンダリ効果)会議参加者まで有効に能率良く均等に上質な音が届き、会議室の天井方向に対しては対向側の音と位相がキャンセルされて小さな音になり、会議参加者に対して天井方向からの反射音が少なく、結果として参加者に明瞭な音が配給されるという利点がある。
(7)受話再生スピーカ16から出た音は等角度で放射状かつ等間隔に配設された全てのマイクロフォンMC1〜MC6に同時に同じ音量で届くので発言者の音声なのか受話音声なのかの判断が容易になる。その結果、マイクロフォン選択処理の誤判別が減る。その詳細は後述する。
(8)偶数個、たとえば、6本のマイクロフォンを等角度で放射状かつ等間隔で、対向する1対のマイクロフォンを一直線上に配置したことで方向検出の為のレベル比較が容易に出来る。
(9)ダンパー18、マイクロフォン支持部材22などにより、受話再生スピーカ16の音による振動が、マイクロフォンMC1〜MC6の集音に与える影響を低減することができる。
(10)図3に図解したように、構造的に、受話再生スピーカ16の音が直接、マイクロフォンMC1〜MC6には伝搬しない。したがって、この双方向通話装置1においは受話再生スピーカ16からのノイズの影響が少ない。
Effects of the device configuration of the communication device The communication device configured as described above exhibits the following advantages.
(1) The positional relationship between the even number of microphones MC1 to MC6 arranged radially at equal angles and at equal intervals and the reception /
(2) Therefore, there is no change in the transfer function when the output of the microphone sent to the other party's conference room is switched when the speakers are different, and there is no need to adjust the gain of the microphone system every time the microphone is switched. Have advantages. In other words, there is an advantage that once the adjustment is made at the time of manufacturing the interactive communication apparatus, it is not necessary to redo the adjustment.
(3) Even if the microphones are switched when the speakers are different for the same reason as described above, only one echo canceller (DSP 26) is required. The DSP is expensive, and it is not necessary to arrange a plurality of DSPs on the printed
(4) As described above, since the transfer function between the reception and
(5) The table on which the two-
(6) The sound emitted from the receiving / reproducing
(7) Since the sound emitted from the reception /
(8) Even number, for example, six microphones are arranged at equal angles radially and at equal intervals, and a pair of opposing microphones are arranged in a straight line, so that level comparison for direction detection can be easily performed.
(9) By the
(10) As illustrated in FIG. 3, structurally, the sound of the reception /
変形例
図2〜図3を参照して述べた通話装置1は、下部に受話再生スピーカ16を配置させ、上部にマイクロフォンMC1〜MC6(および関連する電子回路)を配置させたが、受話再生スピーカ16とマイクロフォンMC1〜MC6(および関連する電子回路)の位置を、図8に図解したように、上下逆にすることもできる。このような場合でも上述した効果を奏する。
The
マイクロフォンの本数は6には限定されず、4本、8本などと任意の偶数本のマイクロフォンを等角度で放射状かつ等間隔で軸Cを複数対それぞれ一直線に(同方向に)、たとえば、マイクロフォンMC1とMC4のように一直線に配置する。2本のマイクロフォンMC1、MC4を対向させて一直線に配置する理由は、マイクロフォンの選定して話者を特定するためである。 The number of microphones is not limited to six, and any number of microphones such as four, eight, etc. may be arranged in a straight line (in the same direction) with a plurality of pairs of axes C radially and equally spaced at the same angle. They are arranged in a straight line like MC1 and MC4. The reason why the two microphones MC1 and MC4 are arranged to face each other is to select a microphone and specify a speaker.
信号処理内容
以下、主として第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP)25で行う処理内容について述べる。
図9はDSP25が行う処理の概要を図解した図である。以下、その概要を述べる。
Signal Processing Contents Hereinafter, processing contents mainly performed by the first digital signal processor (DSP) 25 will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating an outline of processing performed by the
(1)周囲のノイズの測定
初期動作として、好ましくは、双方向通話装置1が設置される周囲のノイズの測定する。
双方向通話装置1は種々の環境(会議室)で使用されうる。マイクロフォンの選択の正確さを期し、双方向通話装置1の性能を高めるために、本発明においては、初期段階において、双方向通話装置1が設置される周囲環境のノイズを測定し、そのノイズの影響をマイクロフォンで集音した信号から排除することを可能とする。
もちろん、双方向通話装置1を同じ会議室で反復して使用するような場合、事前にノイズ測定が行われており、ノイズ状態が変化しないような場合にこの処理は割愛できる。
なお、ノイズ測定は通常状態においても行うことができる。
ノイズ測定の詳細は後述する。
(1) Measurement of ambient noise As an initial operation, preferably, ambient noise where the two-
The two-
Of course, when the two-
Note that noise measurement can also be performed in a normal state.
Details of the noise measurement will be described later.
(2)議長の選定
たとえば、双方向通話装置1を双方向会議に使用する場合、それぞれの会議室における議事運営を取りまとめる議長がいることが有益である。したがって、本発明の1態様としては、双方向通話装置1を使用する初期段階において、双方向通話装置1の操作部15から議長を設定する。議長の設定方法としては、たとえば、操作部15の近傍に位置する第1マイクロフォンMC1を議長用マイクロフォンとする。もちろん、議長用マイクロフォンを任意のものにすることもできる。
なお、双方向通話装置1を反復して使用する議長が同じ場合はこの処理は割愛できる。あるいは、事前に議長が座る位置のマイクロフォンを決めておいてもよい。その場合はその都度、議長の選定動作は不要である。
もちろん、議長の選定は初期状態に限らず、任意のタイミングで行うことができる。
議長選定の詳細は後述する。
(2) Selection of Chairperson For example, when the two-
Note that this processing can be omitted when the chairperson who repeatedly uses the
Of course, the selection of the chair is not limited to the initial state, and can be performed at any timing.
Details of the chairperson selection will be described later.
(3)マイクロフォンの感度差調整
初期動作として、好ましくは、受話再生スピーカ16とマイクロフォンMC1〜MC6との音響結合が等しくなるように、マイクロフォンMC1〜MC6の信号を増幅する増幅部の利得または減衰部の減衰値を自動的に調整する。
感度差調整については後述する。
(3) Microphone sensitivity difference adjustment As an initial operation, preferably, the gain or attenuation unit of the amplification unit that amplifies the signals of the microphones MC1 to MC6 so that the acoustic coupling between the
The sensitivity difference adjustment will be described later.
通常処理として下記に例示する各種の処理を行う。
(4)マイクロフォン選択、切り替え処理
1つの会議室において同時に複数の会議参加者が通話すると、音声が入り交じり相手側会議室内の会議参加者A1〜A6にとって聞きにくい。そこで、本発明においては、原則として、ある時間帯には1人ずつ通話させる。そのため、DSP25においてマイクロフォンの選択・切り替え処理を行う。
その結果、選択されたマイクロフォンからの通話のみが、電話回線920を介して相手方会議室の音声応答装置1に伝送されてスピーカから出力される。もちろん、図5を参照して述べたように、選択された話者のマイクロフォンの近傍のLEDが点灯し、さらに、その部屋の双方向通話装置1のスピーカからも選択された話者の音声を聞くことができ、誰が許可された話者かを認識することができる。
この処理により、発言者に対向した単一指向性マイクの信号を選択し、送話信号として相手方にS/Nの良い信号を送ることを目的としている。
(5)選択したマイクロフォンの表示
話者のマイクロフォンが選択され、話すことが許可された会議参加者のマイクロフォンがどれであるかを、会議参加者A1〜A6全員に容易に認識できるように、発光ダイオードLED1〜6の該当するものを点灯させる。
(6)上述したマイクロフォン選択処理の背景技術として、または、マイクロフォン選択処理を正確に遂行するため下記に例示する各種の信号処理を行う。
(a)マイクロフォンの集音信号の帯域分離と、レベル変換処理
(b)発言の開始、終了の判定処理
発言者方向に対向したマイク信号の選択判定開始トリガとして使用するた め。
(c)発言者方向マイクロフォンの検出処理
各マイクロフォンの集音信号を分析し、発言者の使用しているマイクロフ ォンを判定するため。
(d)発言者方向マイクロフォンの切り換えタイミング判定処理、および、検出された発言者に対向したマイク信号の選択切り替え処理
上述した処理結果から選択したマイクロフォンへ切り換えの指示をする。 (e)通常動作時のフロアノイズの測定
Various processes exemplified below are performed as normal processes.
(4) Microphone selection / switching process When a plurality of conference participants make a call at the same time in one conference room, voices are mixed and difficult for the conference participants A1 to A6 in the other conference room. Therefore, in the present invention, in principle, one person is allowed to talk at a time. For this reason, the
As a result, only the call from the selected microphone is transmitted to the
The purpose of this processing is to select a signal from a unidirectional microphone facing the speaker and send a signal having a good S / N to the other party as a transmission signal.
(5) Display of the selected microphone Lights so that all the conference participants A1 to A6 can easily recognize which conference participant's microphone is selected and allowed to speak. The corresponding ones of the
(6) As a background art of the microphone selection process described above, or in order to accurately perform the microphone selection process, various signal processes exemplified below are performed.
(A) Band separation and level conversion processing of microphone collected signal (b) Start / end determination processing of speech
To be used as a trigger to start selecting the microphone signal that faces the speaker direction.
(C) Speaker direction microphone detection processing
To analyze the collected sound signal of each microphone and determine the microphone used by the speaker.
(D) Speaker direction microphone switching timing determination processing, and microphone signal selection switching processing facing the detected speaker
An instruction to switch to the microphone selected from the above processing result is given. (E) Measurement of floor noise during normal operation
フロア(環境)ノイズの測定
この処理は双方向通話装置の電源投入直後の初期処理と通常処理に分かれる。
なお、この処理は下記の例示的な前提条件の下に行う。
Measurement of floor (environment) noise This process is divided into an initial process and a normal process immediately after the two-way communication device is turned on.
This process is performed under the following exemplary preconditions.
双方向通話装置1の電源投入直後、DSP25は図10〜図12を参照して述べる下記のノイズ測定を行う。
双方向通話装置1の電源投入直後のDSP25の初期処理は、フロアノイズと基準信号レベルを測定し、その差を元に話者と本システムとの有効距離の目安と発言開始、終了判定閾値レベルの設定するために行う。
DSP25内の音圧レベル検出部でピークホールドしたレベル値を一定時間間隔、たとえば、10mSecで読み出し、単位時間の値の平均値を算出しフロアノイズとする。そして、DSP25は測定されたフロアノイズレベルを元に発言開始の検出レベル、発言終了の検出レベルの閾値を決定する。
Immediately after turning on the power of the
The initial processing of the
The level value peak-held by the sound pressure level detection unit in the
図10、処理1:テストレベル測定
DSP25は、図10に図解した処理に従い、図5に図解した受話信号系のラインイン端子にテストトーンを出力し、受話再生スピーカ16からの音を各マイクロフォンMC1〜MC6で集音し、その信号を発言開始基準レベルとして平均値を求める。
FIG. 10, Process 1: Test Level Measurement The
図11、処理2:ノイズ測定1
DSP25は、図11に図解した処理に従い、各マイクロフォンMC1〜MC6からの集音信号のレベルをフロアノイズレベルとして一定時間収集し、平均値を求める。
FIG. 11, Process 2:
In accordance with the process illustrated in FIG. 11, the
図12、処理3:有効距離試算
DSP25は、図12に図解した処理に従い、発言開始基準レベルとフロアノイズレベルを比較し、双方向通話装置1の設置されている会議室などの部屋の騒音レベルを推定し、本双方向通話装置1が良好に働く発言者と本双方向通話装置1との有効距離を計算する。
FIG. 12, Process 3: Effective
マイク選択禁止判定
処理3の結果、フロアノイズの方が発言開始基準レベルより大きい(高い)場合、DSP25はそのマイクロフォンの方向に強大なノイズ源が有ると判定し、その方向のマイクロフォンの自動選択を禁止に設定し、それを、たとえば、発光ダイオードLED1〜6または操作部15に表示する。
As a result of the microphone selection
しきい値決定
DSP25は、図13に図解したように、発言開始基準レベルとフロアノイズレベルを比較し、その差から発言開始、終了レベルの閾値を決定する。
As illustrated in FIG. 13, the threshold
ノイズ測定に関する限り、次の処理は通常処理なので、DSP25は各タイマ(カウンタ)をセットして次処理の準備をする。
As far as noise measurement is concerned, the next process is a normal process, so the
ノイズ通常処理
DSP25は、双方向通話装置1の初期動作時の上記ノイズ測定の後も、通常動作状態において、図14に示す処理に従って、ノイズ処理を行い、6本のマイクロフォンMC1〜MC6に対しそれぞれ選択された発言者の音量レベル平均値と発言終了検出後のノイズレベルを測定し一定時間単位で、発言開始、終了判定閾値レベルを再設定する。
The noise
図14、処理1:DSP25は、発言中か発言終了かの判断で処理2か処理3への分岐を決定する。
FIG. 14, Process 1 : The
図14、処理2:発言者レベル測定
DSP25は、発言中の単位時間、たとえば、10秒分のレベルデータを複数回、たとえば、10回分平均して発言者レベルとして記録する。
単位時間内に発言終了になった場合、新たな発言開始まで時間計測及び発言レベル測定を中止し、新たな発言検出後、測定処理を再開する。
FIG. 14, Process 2 : Speaker Level Measurement The
If the utterance ends within the unit time, the time measurement and the utterance level measurement are stopped until a new utterance starts, and the measurement process is resumed after the new utterance is detected.
図14、処理3:フロアノイズ測定2
DSP25は、発言終了検出後から発言開始までの間の単位時間、たとえば、10秒分のノイズレベルデータを複数回、たとえば、10回分平均してフロアノイズレベルとして記録する。
単位時間内に新たな発言があった場合は、DSP25は途中で時間計測及びノイズ測定を中止し、新たな発言終了検出後、測定処理を再開する。
FIG. 14, Process 3 :
The
If there is a new message within the unit time, the
図14、処理4:閾値決定2
DSP25は、発言レベルとフロアノイズレベルを比較し、その差から発言開始、終了レベルの閾値を決定する。
なおこのほかに応用として、発言者の発言レベルの平均値が求められているのでそのマイクロフォンに対向した発言者固有の発言開始、終了検出閾値レベルを設定することもできる。
FIG. 14, Process 4 :
The
In addition to this, since the average value of the speaking level of the speaker is obtained, the speaking start and end detection threshold levels specific to the speaking party facing the microphone can be set.
フィルタ処理による各種周波数成分信号の生成
図15はマイクロフォンで集音した音信号を前処理として、DSP25で行うフィルタリング処理を示す構成図である。図15は1マイクロフォン(チャネル(1集音信号))分の処理について示す。
各マイクロフォンの集音信号は、たとえば、100Hzのカットオフ周波数を持つアナログ・ローカットフィルタ101で処理され、100Hz以下の周波数が除去されたフィルタ処理された音声信号がA/D変換器102に出力され、A/D変換器102でディジタル信号に変換された集音信号が、それぞれ7.5KHz、4KHz、1.5KHz、600Hz、250Hzのカットオフ周波数を持つ、ディジタル・ハイカットフィルタ103a〜103e(総称して103)で高周波成分が除去される(ハイカット処理)。ディジタル・ハイカットフィルタ103a〜103eの結果はさらに、減算器104a〜104d(総称して104)において隣接するディジタル・ハイカットフィルタ103a〜103eのフィルタ信号ごとの減算が行われる。
本発明の実施の形態において、ディジタル・ハイカットフィルタ103a〜103eおよび減算器104a〜104dは、実際はDSP25において処理している。A/D変換器102はA/D変換器ブロック27の1つとして実現できる。
Generation of Various Frequency Component Signals by Filter Processing FIG. 15 is a configuration diagram showing filtering processing performed by the
The collected sound signal of each microphone is processed by an analog
In the embodiment of the present invention, the digital
図16は、図15を参照して述べたフィルタ処理結果を示す周波数特性図である。このように1つの指向性を持つマイクロフォンで集音した信号から、各種の周波数成分をもつ複数の信号が生成される。 FIG. 16 is a frequency characteristic diagram showing the filter processing result described with reference to FIG. Thus, a plurality of signals having various frequency components are generated from a signal collected by a microphone having one directivity.
バンドパス・フィルタ処理およびマイク信号レベル変換処理
マイクロフォン選択処理の開始のトリガの1つに発言の開始、終了の判定を行う。そのために使用する信号が、DSP25で行う図17に図解したバンドパス・フィルタ処理およびレベル変換処理によって得られる。図17はマイクロフォンMC1〜MC6で集音した6チャネル(CH)の入力信号処理中の1CHのみを示す。
DSP25内のバンドパス・フィルタ処理およびレベル変換処理部は、各チャネルのマイクロフォンの集音信号を、それぞれ100〜600Hz、200〜250Hz、250〜600Hz、600〜1500Hz、1500〜4000Hz、4000〜7500Hzの帯域通過特性を持つバンドパス・フィルタ201a〜201a(総称してバンドパス・フィルタ・ブロック201)と、元のマイクロフォン集音信号および上記帯域通過集音信号をレベル変換するレベル変換器202a〜202g(総称して、レベル変換ブロック202)を有する。
The start and end of speech is determined as one of the triggers for starting the band-pass filter processing and microphone signal level conversion processing microphone selection processing. A signal used for this purpose is obtained by the bandpass filter processing and level conversion processing illustrated in FIG. FIG. 17 shows only 1CH during input signal processing of 6 channels (CH) collected by the microphones MC1 to MC6.
The band-pass filter processing and level conversion processing unit in the
各レベル変換部202a〜202gは、信号絶対値処理部203とピークホールド処理部204を有する。したがって、波形図を例示したように、信号絶対値処理部203は破線で示した負の信号が入力されたとき符号を反転して正の信号に変換する。ピークホールド処理部204は、信号絶対値処理部203の出力信号の最大値を保持する。ただし、本実施の形態では、時間の経過により、保持した最大値は幾分低下していく。もちろん、ピークホールド処理部204を改良して、低下分を少なくして長時間最大値を保持可能にすることもできる。
Each
バンドパス・フィルタについて述べる。双方向通話装置1に使用するバンドパス・フィルタは、たとえば、2次IIRハイカット・フィルタと、マイク信号入力段のローカット・フィルタのみでバンドパス・フィルタを構成している。
本実施の形態においては周波数特性がフラットな信号からハイカットフィルタを通した信号を引き算すれば残りはローカットフィルタを通した信号とほぼ同等になることを利用する。
周波数−レベル特性を合わせる為に、1バンド余分に全体帯域通過のバンドパス・フィルタが必要となるが、必要とするバンドパス・フィルタのバンド数+1のフィルタ段数とフィルタ係数により必要とされるバンドパスが得られる。今回必要とされるハンドパス・フィルタの帯域周波数はマイク信号1チャネル(CH)当りで下記6バンドのバンドパス・フィルタとなる。
A bandpass filter will be described. The band-pass filter used for the two-
In the present embodiment, it is utilized that if the signal that has passed through the high-cut filter is subtracted from the signal having a flat frequency characteristic, the rest is substantially equivalent to the signal that has passed through the low-cut filter.
In order to match the frequency-level characteristics, an extra band-pass bandpass filter is required for one band, but the band required by the number of filter stages equal to the number of bands of the required bandpass filter + 1 and the filter coefficient A pass is obtained. The band frequency of the hand pass filter required this time is the following 6 band pass filter per channel (CH) of the microphone signal.
この方法でDSP25における上記のIIR・フィルタの計算プログラムは、6CH(チャネル)×5(IIR・フィルタ) =30のみである。
従来のバンドパス・フィルタの構成と対比する。バンドパス・フィルタの構成は2次IIRフィルタを使用するとして、本発明のように6本のマイク信号にそれぞれ6バンドのバンドパス・フィルタを用意すると、従来方法では、6×6×2=72回路のIIR・フィルタ処理が必要になる。この処理には、最新の優秀なDSPでもかなりのプログラム処理を要し他の処理への影響が出る。
本発明の実施の形態においては、100Hzのローカット・フィルタは入力段のアナログフィルタで処理する。用意する2次IIRハイカット・フィルタのカットオフ周波数は、250Hz,600Hz,1.5KHz,4KHz,7.5KHzの5種類である。このうちのカットオフ周波数7.5KHzのハイカット・フィルタは、実はサンプリング周波数が 16KHzなので必要が無いが、減算処理の過程で、IIRフィルタの位相回りの影響で、バンドパス・フィルタの出力レベルが減少する現象を軽減する為に意図的に被減数の位相を回す。
In this method, the calculation program of the above IIR filter in the
Contrast with the conventional band-pass filter configuration. Assuming that the band-pass filter uses a second-order IIR filter and a 6-band band-pass filter is prepared for each of six microphone signals as in the present invention, in the conventional method, 6 × 6 × 2 = 72. Circuit IIR / filtering is required. This processing requires considerable program processing even with the latest excellent DSP, and affects other processing.
In the embodiment of the present invention, the 100 Hz low cut filter is processed by an analog filter in the input stage. There are five types of cutoff frequencies of the prepared second-order IIR high cut filters: 250 Hz, 600 Hz, 1.5 KHz, 4 KHz, and 7.5 KHz. Of these, the high-cut filter with a cutoff frequency of 7.5 kHz is not necessary because the sampling frequency is actually 16 KHz. Deliberately rotate the phase of the attenuator to reduce the phenomenon.
図18は図17に図解した構成による処理をDSP25で処理したときのフローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart when processing by the
図18に図解したDSP25におけるフィルタ処理は1段目の処理としてハイパス・フィルタ処理、2段目の処理として1段目のハイパス・フィルタ処理結果からの減算処理を行う。図16はその信号処理結果のイメージ周波数特性図である。下記、〔x〕は図16における各処理ケースを示す。
In the
第一段階
〔1〕全体帯域通過フィルタ用として、入力信号を7.5KHzのハイカットフィルタを通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカット合わせにより [100Hz-7.5KHz] のバンドパス・フィルタ出力となる。
First stage [1] The input signal is passed through a 7.5 kHz high cut filter for the whole band pass filter. This filter output signal becomes a bandpass filter output of [100Hz-7.5KHz] by matching the analog low cut of the input.
〔2〕入力信号を4KHzのハイカットフィルタに通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-4KHz] のバンドパス・フィルタ出力となる。 [2] Pass the input signal through a 4KHz high cut filter. This filter output signal becomes a bandpass filter output of [100Hz-4KHz] by combining with the input analog low cut filter.
〔3〕入力信号を1.5KHzのハイカットフィルタを通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-1.5KHz] は入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-1.5KHz] 入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-1.5KHz] のバンドパス・フィルタ出力となる。 [3] Pass the input signal through a 1.5 kHz high cut filter. This filter output signal is combined with the input analog low cut filter [100Hz-1.5KHz] is combined with the input analog low cut filter [100Hz-1.5KHz] When combined with the input analog low cut filter [100Hz -1.5KHz] bandpass filter output.
〔4〕入力信号を600KHzのハイカットフィルタを通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-600Hz] のバンドパス・フィルタ出力となる。 [4] Pass the input signal through a 600 kHz high cut filter. This filter output signal becomes a bandpass filter output of [100Hz-600Hz] by combining with the input analog low cut filter.
〔5〕入力信号を250KHzのハイカットフィルタを通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-250Hz] のバンドパス・フィルタ出力となる。 [5] The input signal is passed through a 250 kHz high cut filter. This filter output signal becomes a bandpass filter output of [100Hz-250Hz] by combining with the input analog low cut filter.
第二段階
〔1〕バンドパス・フィルタ(BPF5=[4KHz〜7.5KHz])は、フィルタ出力[1]-[2]([100Hz〜7.5KHz] - [100Hz〜4KHz])の処理を実行すると上記信号出力[4KHz〜7.5KHz]となる。
〔2〕バンドパス・フィルタ(BPF4=[1.5KHz〜4KHz])は、フィルタ出力[2]-[3]([100Hz〜4KHz] - [100Hz〜1.5KHz])の処理を実行すると、上記信号出力[1.5KHz〜4KHz]となる。
〔3〕バンドパス・フィルタ(BPF3=[600Hz〜1.5KHz])は、フィルタ出力[3]-[4]([100Hz〜1.5KHz] - [100Hz〜600Hz])の処理を実行すると、上記信号出力[600Hz〜1.5KHz]となる。
〔4〕バンドパス・フィルタ(BPF2=[250Hz〜600Hz])は、フィルタ出力[4]-[5]([100Hz〜600Hz] - [100Hz〜250Hz]) の処理を実行すると上記信号出力[250Hz〜600Hz]となる。 〔5〕バンドパス・フィルタ(BPF1=[100Hz〜250Hz])は上記[5]の信号をそのままで出力信号[5]とする。
〔6〕バンドパス・フィルタ(BPF6=[100Hz〜600Hz])は[4]の信号をそのままで上記(4)の出力信号とする。
DSP25における以上の処理で必要とされるバンドパス・フィルタ出力が得られる。
The second stage [1] band pass filter (BPF5 = [4KHz ~ 7.5KHz]) executes the process of filter output [1]-[2] ([100Hz ~ 7.5KHz]-[100Hz ~ 4KHz]) The signal output is [4KHz to 7.5KHz].
[2] The bandpass filter (BPF4 = [1.5KHz to 4KHz]) will perform the above processing when the filter output [2]-[3] ([100Hz to 4KHz]-[100Hz to 1.5KHz]) is executed. Output [1.5KHz ~ 4KHz].
[3] The bandpass filter (BPF3 = [600Hz to 1.5KHz]) performs the above processing when the filter output [3]-[4] ([100Hz to 1.5KHz]-[100Hz to 600Hz]) is executed. Output [600Hz ~ 1.5KHz].
[4] The bandpass filter (BPF2 = [250Hz to 600Hz]) performs the process of filter output [4]-[5] ([100Hz to 600Hz]-[100Hz to 250Hz]). ~ 600Hz]. [5] The bandpass filter (BPF1 = [100 Hz to 250 Hz]) uses the signal [5] as it is as the output signal [5].
[6] The bandpass filter (BPF6 = [100 Hz to 600 Hz]) uses the signal [4] as it is and outputs it as the output signal (4).
The bandpass filter output required by the above processing in the
入力されたマイクロフォンの集音信号MIC1〜MIC6は、DSP25において、全帯域の音圧レベル、バンドパス・フィルタを通過した6帯域の音圧レベルとして表5のように常時更新される。
The input microphone sound collection signals MIC1 to MIC6 are constantly updated in the
表5において、たとえば、L1-1はマイクロフォンMC1の集音信号が第1バンドパス・フィルタ201aを通過したときのピークレベルを示す。
発言の開始、終了判定は、図17に図示した100Hz〜600Hzのバンドパス・フィルタ201aを通過し、レベル変換部202bで音圧レベル変換されたマイクロフォン集音信号を用いる。
In Table 5, for example, L1-1 indicates a peak level when the collected sound signal of the microphone MC1 passes through the
The start and end of speech is determined using a microphone sound collection signal that has passed through the 100 Hz to 600 Hz
従来のバンドパス・フィルタの構成は、バンドパス・フィルタ1段当りにハイ・パスフィルタとロー・パスフィルタの組み合わせで行うので、本実施の形態で使用する仕様の36回路のバンドパス・フィルタを構築すると72回路のフィルタ処理が必要となる。これに対して本発明の実施の形態のフィルタ構成は上述したように簡単になる。 The conventional band-pass filter is configured by combining a high-pass filter and a low-pass filter for each stage of the band-pass filter. Therefore, a 36-band band-pass filter of the specification used in this embodiment is used. When constructed, 72 circuits of filter processing are required. In contrast, the filter configuration of the embodiment of the present invention is simplified as described above.
発言の開始・終了判定処理
第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP1)25は、音圧レベル検出部から出力される値を元に、図19に図解したように、マイクロフォン集音信号レベルがフロアノイズより上昇し、発言開始レベルの閾値を越した場合発言開始と判定し、その後開始レベルの閾値よりも高いレベルが継続した場合発言中、発言終了の閾値よりレベルが下がった場合をフロアノイズと判定し、発言終了判定時間、たとえば、0.5秒間継続した場合発言終了と判定する。
発言の開始、終了判定は、図17に図解したマイク信号変換処理部202bで音圧レベル変換された100Hz〜600Hzのバンドパス・フィルタを通過した音圧レベルデータ(マイク信号レベル(1))が図19に例示した閾値レベル以上になった時から発言開始と判定する。
DSP25は、頻繁なマイクロフォン切り替えに伴う動作不良を回避するため、発言開始を検出してから、発言終了判定時間、たとえば、0.5秒間は次の発言開始を検出しないようにしている。
Sentence start / end determination processing The first digital signal processor (DSP1) 25, based on the value output from the sound pressure level detector, as shown in FIG. If it rises and exceeds the threshold of the speech start level, it is determined that the speech starts.If the level continues to be higher than the threshold of the start level, the floor noise is determined if the level is lower than the threshold of speech end during speech. The speech end determination time is determined, for example, when it is continued for 0.5 seconds, the speech end is determined.
The start and end of speech is determined based on sound pressure level data (microphone signal level (1)) that has passed through a 100 Hz to 600 Hz bandpass filter whose sound pressure level has been converted by the microphone signal
In order to avoid malfunction due to frequent microphone switching, the
マイクロフォン選択
DSP25は、相互通話システムにおける発言者方向検出および発言者に対向したマイク信号の自動選択を、いわゆる、「星取表方式」に基づいて行う。
図20は双方向通話装置1の動作形態を図解したグラフである。
図21は双方向通話装置1の通常処理を示すフローチャートである。
The
FIG. 20 is a graph illustrating the operation mode of the
FIG. 21 is a flowchart showing normal processing of the
双方向通話装置1は図20に図解したように、マイクロフォンMC1〜MC6からの集音信号に応じて音声信号監視処理を行い、発言開始・終了判定を行い、発言方向判定を行い、マイクロフォン選択を行い、その結果を発光ダイオードLED1〜6に表示する。
以下、図21のフローチャートを参照して双方向通話装置1におけるDSP25を主体として動作を述べる。なお、マイクロフォン・電子回路収容部2の全体制御はマイクロプロセッサ23によって行われるが、DSP25の処理を中心に述べる。
As illustrated in FIG. 20, the two-
The operation will be described below with the
ステップ1:レベル変換信号の監視
マイクロフォンMC1〜MC6で集音した信号はそれぞれ、図16〜図18、特に、図17を参照して述べた、バンドパス・フィルタ・ブロック201、レベル変換ブロック202において、7種類のレベルデータとして変換されているから、DSP25は各マイクロフォン集音信号についての7種類の信号を常時監視する。
その監視結果に基づいて、DSP25は、発言者方向検出処理1、発言者方向検出処理2、発言開始・終了判定処理のいずれかの処理に移行する。
Step 1: Level Conversion Signal Monitoring Signals collected by the microphones MC1 to MC6 are respectively obtained in the band-
Based on the monitoring result, the
ステップ2:発言開始・終了判定処理
DSP25は図19を参照して、さらに下記に詳述する方法に従って、発言の開始、終了の判定を行う。DSP25が処理が発言開始を検出した場合、ステップ4の発言者方向の判定処理へ発言開始検出を知らせる。
なお、ステップ2における発言の開始、終了の判定処理が発言レベルが発言終了レベルより小さくなった時、発言終了判定時間(たとえば、0.5秒)のタイマを起動し発言終了判定時間、発言レベルが発言終了レベルより小さい時、発言終了と判定する。
発言終了判定時間以内に発言終了レベルより大きくなったら再び発言終了レベルより小さくなるまで待ちの処理に入る。
Step 2: Speech Start / End Determination Processing The
When the speech start / end determination process in
If it becomes larger than the speech end level within the speech end determination time, it waits until it becomes smaller than the speech end level again.
ステップ3:発言者方向の検出処理
DSP25における発言者方向の検出処理は、常時発言者方向をサーチし続けて行う。その後、ステップ4の発言者方向の判定処理へデータを供給する。
Step 3: Speaker Direction Detection Processing The speaker direction detection processing in the
ステップ4:発言者方向マイクの切り換え処理
DSP25に発言者方向マイクの切り換え処理におけるタイミング判定処理はステップ2の処理とステップ3の処理の結果から、その時の発言者検出方向と今まで選択していた発言者方向が違う場合に、新たな発言者方向のマイク選択をステップ4のマイク信号切り換え処理へ指示する。
ただし、議長のマイクロフォンが操作部15から設定されていて、議長のマイクロフォンと他の会議参加者とが同時的に発言がある場合、議長の発言を優先する。
この時に、選択されたマイク情報を発光ダイオードLED1〜6に表示する。
Step 4: Speaker direction microphone switching processing The timing determination processing in the speaker direction microphone switching processing in the
However, if the chairman's microphone is set from the
At this time, the selected microphone information is displayed on the light emitting diodes LED1 to LED6.
ステップ5:マイクロフォン集音信号の伝送
マイク信号切り換え処理は6本のマイク信号の中からステップ4処理により選択されたマイク信号のみを送話信号として、双方向通話装置1から電話回線920を介して相手側の双方向通話装置に伝送するため、図5に図解した電話回線920のラインアウトへ出力する。
Step 5: Transmission of microphone sound collecting signal In the microphone signal switching process, only the microphone signal selected by the process of
発言開始レベル閾値、発言終了閾値の設定
処理1:電源を投入直後に各マイクロフォンそれぞれの所定時間、たとえば、1秒間分のフロアノイズを測定する。
DSP25は、音圧レベル検出部のピークホールドされたレベル値を一定時間間隔、本実施の形態では、たとえば、10mSec間隔で読み出し、所定時間、たとえば、1分間の値の平均値を算出しフロアノイズとする。
DSP25は測定されたフロアノイズレベルを元に発言開始の検出レベル(フロアノイズ +9dB)、発言終了の検出レベルの閾値(フロアノイズ+6dB)を決定する。DSP25は、以後も、音圧レベル検出器のピークホールドされたレベル値を一定時間間隔で読み出す。
発言終了と判定された時は、DSP25は、フロアノイズの測定として働き、発言開始の検出し、発言終了の検出レベルの閾値を更新する。
Processing for setting a speech start level threshold and a speech end threshold 1: Immediately after turning on the power, the floor noise for a predetermined time, for example, 1 second, of each microphone is measured.
The
The
When it is determined that the speech has ended, the
この方法によれば、この閾値設定はマイクロフォンの置かれた位置のフロアノイズレベルがそれぞれ違うので各マイクロフォンにそれぞれ閾値が設定出来され、ノイズ音源によるマイクロフォンの選択における誤判定を防げる。 According to this method, since the floor noise level at the position where the microphone is placed is different in this threshold setting, a threshold can be set for each microphone, and erroneous determination in selection of the microphone by the noise source can be prevented.
処理2:周辺ノイズ(フロアノイズの大きい)部屋への対応
処理2は処理1ではフロアノイズが大きく自動で閾値レベルを更新されると、発言開始、終了検出がしにくい時の対策として下記を行う。
DSP25は、予測されるフロアノイズレベルを元に発言開始の検出レベル、発言終了の検出レベルの閾値を決定する。
DSP25は、発言開始閾値レベルは発言終了閾値レベルより大きく(たとえば、3dB以上の差)に設定する。
DSP25は、音圧レベル検出器でピークホールドされたレベル値を一定時間間隔で読み出す。
Process 2: Dealing with ambient noise (large floor noise)
The
The
The
この方法によれば、この閾値設定は閾値が全てのマイクロフォンに対して同じ値なので、ノイズ源を背にした人と、そうでない人とで声の大きさが同程度で発言開始が認識できる。 According to this method, since the threshold value is the same value for all microphones, the person who is behind the noise source and the person who is not so have the same voice volume and can recognize the start of speech.
発言開始判定
処理1:6個のマイクロフォンに対応した音圧レベル検出器の出力レベルと、発言開始レベルの閾値を比較し発言開始レベルの閾値を越した場合発言開始と判定する。
DSP25は、全てのマイクロフォンに対応した音圧レベル検出器の出力レベルが、発言開始レベルの閾値を越した場合は、受話再生スピーカ16からの信号であると判定し、発言開始とは判定しない。なぜなら、受話再生スピーカ16と全てのマイクロフォンMC1〜MC6との距離は同じであるから、受話再生スピーカ16からの音は全てのマイクロフォンMC1〜MC6にほぼ均等に到達するからである。
Talk start judgment
Process 1 : The output level of the sound pressure level detector corresponding to the six microphones is compared with the threshold value of the speech start level.
When the output level of the sound pressure level detector corresponding to all the microphones exceeds the threshold of the speech start level, the
処理2:図4に図解した6個のマイクロフォンについての60度の等角度で放射状かつ等間隔の配置で、指向性軸を反対方向に180度ずらした単一指向性マイク2本(マイクロフォンMC1とMC4、マイクロフォンMC2とMC5、マイクロフォンMC3とMC6)の3組構成し、マイク信号のレベル差を利用する。すなわち下記の演算を実行する。 Process 2 : Two unidirectional microphones (with microphones MC1 and MC1) with the directional axes shifted by 180 degrees in the opposite direction at an equal angle of 60 degrees with respect to the six microphones illustrated in FIG. Three sets of MC4, microphones MC2 and MC5, and microphones MC3 and MC6) are used, and the level difference of the microphone signal is used. That is, the following calculation is performed.
DSP25は上記絶対値[1],[2],[3]と発言開始レベルの閾値を比較し発言開始レベルの閾値を越した場合発言開始と判定する。
この処理の場合、処理1のように全ての絶対値が発言開始レベルの閾値より大きくなることは無いので(受話再生スピーカ16からの音が全てのマイクロフォンに等しく到達するから)、受話再生スピーカ16からの音か話者からの音声かの判定は不要になる。
The
In the case of this process, since all the absolute values do not become larger than the threshold value of the speech start level as in process 1 (because the sound from the reception /
発言者方向の検出処理
発言者方向の検出には図6に例示した単一指向性マイクロフォンの特性を利用する。単一指向特性マイクロフォンは発言者からマイクロフォンへの音声の到達角度により図6に例示したように、周波数特性、レベル特性が変化する。その結果を図7(A)〜(D)に例示した。図7(A)〜(D)は、双方向通話装置1から所定距離、たとえば、1.5メートルの距離にスピーカーを置いて各マイクロフォンが集音した音声を一定時間間隔で高速フーリエ変換(FFT)した結果を示す。X軸が周波数を、Y軸が信号レベルを、Z軸が時間を表している。横線は、バンドパス・フィルタのカットオフ周波数を表し、この線にはさまれた周波数帯域のレベルが、図15〜図18を参照して述べたマイク信号レベル変換処理からの5バンドのバンドパス・フィルタを通した音圧レベルに変換されたデータとなる。
Speaker Direction Detection Processing For detecting the speaker direction, the characteristics of the unidirectional microphone illustrated in FIG. 6 are used. As illustrated in FIG. 6, the frequency characteristics and level characteristics of the unidirectional microphone change depending on the sound arrival angle from the speaker to the microphone. The results are illustrated in FIGS. 7 (A) to (D). FIGS. 7A to 7D show a fast Fourier transform (FFT) at a predetermined time interval for the sound collected by each microphone with a speaker placed at a predetermined distance from the two-
本発明の1実施の形態としての双方向通話装置1における発言者方向の検出のために実際の処理として適用した判定方法を述べる。
各帯域バンドパス・フィルタの出力レベルに対しそれぞれ適切な重み付け処理(1dBフルスパン(1dBFs)ステップなら0dBFsの時0、-3dBFsなら3というように、又はこの逆に)を行う。この重み付けのステップで処理の分解能が決まる。
1サンプルクロック毎に上記の重み付け処理を実行し、各マイクの重み付けされた得点を加算して一定サンプル数で平均値化して合計点の小さい(大きい)マイク信号を発言者に対向したマイクロフォンと判定する。この結果をイメージ化したものが下記表7である。
A determination method applied as an actual process for detecting the direction of the speaker in the two-
Appropriate weighting processing is performed on the output level of each band-pass filter (0 for 1 dB full span (1 dBFs) step, 0 for 0 dBFs, 3 for -3 dBFs, or vice versa). This weighting step determines the processing resolution.
The above weighting process is executed for each sample clock, and the weighted score of each microphone is added and averaged with a fixed number of samples, and the microphone signal having a small (large) total score is determined as a microphone facing the speaker. To do. Table 7 below is an image of this result.
表7に例示したこの例では一番合計点が小さいのは第1マイクロフォンMC1なので、DSP25は第1マイクロフォンMC1の方向に音源が有る(話者がいる)と判定する。DSP25はその結果を音源方向マイク番号という形で保持する。
上述したように、DSP25は各マイクロフォン毎の周波数帯域のバンドパス・フィルタの出力レベルに重み付けを付けを実行し、各帯域バンドパス・フィルタの出力の、得点の小さい(または大きい)マイク信号順に順位をつけ、1位の順位が3つの帯域以上に有るマイク信号を発言者に対向したマイクロフォンと判定する。そして、DSP25は第1マイクロフォンMC1の方向に音源が有る(話者がいる)として、下記表8のような成績表を作成する。
In this example illustrated in Table 7, the smallest total point is the first microphone MC1, so the
As described above, the
実際には部屋の特性により音の反射や定在波の影響で、必ずしも第1マイクロフォンMC1の成績が全てのバンドパス・フィルタの出力で一番となるとは限らないが、5バンド中の過半数が1位であれば第1マイクロフォンMC1の方向に音源が有る(話者がいる)と判定することができる。DSP25はその結果を音源方向マイク番号という形で保持する。
Actually, the performance of the first microphone MC1 is not necessarily the best in the output of all bandpass filters due to the reflection of sound and the influence of standing waves depending on the characteristics of the room, but the majority in the 5 bands If it is 1st place, it can be determined that there is a sound source in the direction of the first microphone MC1 (there is a speaker). The
DSP25は各マイクロフォンの各帯域バンドパス・フィルタの出力レベルデータを下記表9に示した形態で合計し、レベルの大きいマイク信号を発言者に対向したマイクロフォンと判定し、その結果を音源方向マイク番号という形で保持する。
The
発言者方向マイクの切り換えタイミング判定処理
図21のステップ2の発言開始判定結果により起動し、ステップ3の発言者方向の検出処理結果と過去の選択情報から新しい発言者のマイクロフォンが検出された時、DSP25は、ステップ5のマイク信号の選択切り替え処理へマイク信号の切り換えコマンドを発効すると共に、発光ダイオードLED1〜6へ発言者マイクが切り替わったことを通知し、発言者に自分の発言に対し本双方向通話装置1が応答した事を知らせる。
Talker direction microphone switching timing determination processing When activated by the speech start determination result of
反響の大きい部屋で、反射音や定在波の影響を除くため、DSP25は、マイクロフォンを切り換えてから発言終了判定時間(たとえば、0.5 秒)経過しないと、新しいマイク選択コマンドの発効は禁止する。
図21のステップ1のマイク信号レベル変換処理結果、および、ステップ3の発言者方向の検出処理結果から、本実施の形態においては、マイク選択切り替えタイミングは2通りを準備する。
In order to eliminate the influence of reflected sound and standing waves in a room with high reverberation, the
In this embodiment, two microphone selection switching timings are prepared from the result of the microphone signal level conversion process in
第1の方法:発言開始が明らかに判定できる時
選択されていたマイクロフォンの方向からの発言が終了し新たに別の方向から発言があった場合。
この場合は、DSP25は、全てのマイク信号レベル(1)とマイク信号レベル(2)が発言終了閾値レベル以下になってから発言終了判定時間(たとえば、0.5 秒)以上経過してから発言が開始され、どれかのマイク信号レベル(1)が発言開始閾値レベル以上になった時発言が開始されたと判断し、音源方向マイク番号の情報を元に発言者方向に対向したマイクロフォンを正当な集音マイクロフォンと決定し、ステップ5のマイク信号選択切り替え処理を開始する。
First method : When it is possible to clearly determine the start of speech When speech from the direction of the selected microphone has ended and there is a new speech from another direction.
In this case, the
第2の方法:発言継続中に新たに別の方向からより大きな声の発言があった場合
この場合はDSP25は発言開始(マイク信号レベル(1)が閾値レベル以上になった時)から発言終了判定時間(たとえば、0.5 秒)以上経過してから判定処理を開始する。 発言終了検出前に、3の処理からの音源方向マイク番号が変更になり、安定していると判定された場合、DSP25は音源方向マイク番号に相当するマイクロフォンに現在選択されている発言者よりも大声で発言している話者がいると判断し、その音源方向マイクロフォンを正当な集音マイクロフォンと決定し、ステップ5のマイク信号選択切り替え処理を起動する。
Second method : When there is a new louder voice from another direction while the voice is continuing In this case, the
検出された発言者に対向したマイク信号の選択切り替え処理
DSP25は図21のステップ4の発言者方向マイクの切り換えタイミング判定処理からのコマンドで選択判定されたコマンドにより起動する。
DSP25のマイク信号の選択切り替え処理は、図22に図解したように、6回路の乗算器と6入力の加算器で構成する。マイク信号を選択する為には、DSP25は選択したいマイク信号が接続されている乗算器のチャネルゲイン(チャネル利得:CH Gain)を〔1〕に、その他の乗算器のCH Gainを〔0〕とする事で、加算器には選択された(マイク信号×〔1])の信号と(マイク信号×〔0])の処理結果が加算されて希望のマイク選択信号が出力に得られる。
The microphone signal selection
The microphone signal selection switching process of the
上記の様にチャネルゲインを[1]か[0]に切り換えると切り換えるマイク信号のレベル差によりクリック音が発生する可能性が有る。そこで、双方向通話装置1では、図23に図解したように、CH Gainの変化を[1]から[0]へ、[0]から[1]へ変化するのに、切替遷移時間、たとえば、10m秒の時間で連続的に変化させてクロスするようにして、マイク信号のレベル差によるクリック音の発生を避けている。
When the channel gain is switched between [1] and [0] as described above, there is a possibility that a click sound is generated due to the level difference of the microphone signal to be switched. Therefore, in the two-
また、チャネルゲインの最大を[1]以外、たとえば[0.5]の様にセットする事で後段のDSP25におけるエコーキャンセル処理動作の調整を行うこともできる。
Further, by setting the maximum channel gain to other than [1], for example, [0.5], the echo cancellation processing operation in the
上述したように、本発明の実施形態の通話装置は、ノイズの影響を受けず、有効に会議などの通話装置に適用できる。 As described above, the call device according to the embodiment of the present invention is not affected by noise, and can be effectively applied to a call device such as a conference.
本発明の実施形態の通話装置は構造面から下記の利点を有する。
(1)複数の単一指向性を持つマイクロフォンと受話再生スピーカとの位置関係が一定であり、さらにその距離が非常に近いことで受話再生スピーカから出た音が会議室(部屋)環境を経て複数のマイクロフォンに戻ってくるレベルより直接戻ってくるレベルが圧倒的に大きく支配的である。そのために、受話再生スピーカから複数のマイクロフォンに音が到達する特性(信号レベル(強度)、周波数特性(f特)、位相)がいつも同じである。つまり、通話装置においてはいつも伝達関数が同じという利点がある。
The communication device according to the embodiment of the present invention has the following advantages in terms of structure.
(1) The positional relationship between a plurality of microphones having a single directivity and the reception / reproduction speaker is constant, and furthermore, since the distance is very close, the sound emitted from the reception / reproduction speaker passes through the conference room (room) environment. The level that returns directly to the multiple microphones is overwhelmingly dominant. Therefore, the characteristics (signal level (intensity), frequency characteristics (f characteristic), phase) for sound to reach a plurality of microphones from the receiving / reproducing speaker are always the same. That is, there is an advantage that the transfer function is always the same in the communication device.
(2)それ故、マイクロフォンを切り替えた時の伝達関数の変化がなく、マイクロフォンを切り替える都度、マイクロフォン系の利得を調整をする必要がないという利点を有する。換言すれば、通話装置の製造時に一度調整をするとやり直す必要がないという利点がある。 (2) Therefore, there is no change in the transfer function when the microphone is switched, and there is an advantage that it is not necessary to adjust the gain of the microphone system every time the microphone is switched. In other words, there is an advantage that it is not necessary to start over once the adjustment is made at the time of manufacturing the communication device.
(3)上記と同じ理由でマイクロフォンを切り替えても、ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)で構成するエコーキャンセラが一つでよい。DSPは高価であり、種々の部材が搭載されて空きが少ないプリント基板にDSPを配置するスペースも少なくてよい。 (3) Even if the microphone is switched for the same reason as described above, only one echo canceller configured by a digital signal processor (DSP) may be used. The DSP is expensive, and the space for placing the DSP on a printed circuit board on which various members are mounted and there is little space may be small.
(4)受話再生スピーカと複数のマイクロフォン間の伝達関数が一定であるため、±3dBもあるマイクロフォン自体の感度差調整をユニット単独で出来るという利点がある。 (5)通話装置が搭載されるテーブルは、通常、円卓を用いるが、通話装置内の一つの受話再生スピーカで均等な品質の音声を全方位に均等に分散(閑散)するスピーカシステムが可能になった。 (4) Since the transfer function between the receiving / reproducing speaker and the plurality of microphones is constant, there is an advantage that the sensitivity difference of the microphone itself having ± 3 dB can be adjusted by the unit alone. (5) The table on which the communication device is mounted normally uses a round table, but a speaker system that evenly distributes sound of equal quality in all directions with one reception / reproduction speaker in the communication device can be realized. became.
(6)受話再生スピーカから出た音はテーブル面を伝達して(バウンダリ効果)会議参加者まで有効に能率良く均等に上質な音が届き、会議室の天井方向に対しては対向側の音 と位相キャンセルされて小さな音になり、会議参加者に対して天井方向からの反射音が少なく、結果として参加者に明瞭な音が配給されるという利点がある。 (6) The sound emitted from the receiving / reproducing speaker is transmitted to the table surface (boundary effect), and the sound is effectively and evenly delivered to the conference participants, and the sound on the opposite side to the ceiling of the conference room. The phase is canceled to produce a small sound, and there is an advantage that the conference participant has less reflected sound from the ceiling direction, and as a result, a clear sound is distributed to the participant.
(7)受話再生スピーカから出た音は複数の全てのマイクロフォンに同時に同じ音量で届くので発言者の音声なのか受話音声なのかの判断が容易になる。その結果、マイクロフォン選択処理の誤判別が減る。 (7) Since the sound emitted from the reception / reproduction speaker reaches all of the plurality of microphones at the same volume at the same time, it is easy to determine whether the sound is the speaker's voice or the reception voice. As a result, erroneous determination of microphone selection processing is reduced.
(8)偶数個のマイクロフォンを等間隔で配置したことで方向検出の為のレベル比較が容易に出来る。 (8) By arranging even number of microphones at equal intervals, level comparison for direction detection can be easily performed.
(9)緩衝材を用いたダンパー、柔軟性または弾力性を持つマイクロフォン支持部材などにより、マイクロフォンが搭載されているプリント基板を介して伝達され得る受話再生スピーカの音による振動が、マイクロフォンの集音に影響を低減することができる。 (9) Due to a damper using a cushioning material, a microphone support member having flexibility or elasticity, vibration due to the sound of the reception and reproduction speaker that can be transmitted through the printed circuit board on which the microphone is mounted is collected by the microphone. Can reduce the influence.
(10)受話再生スピーカの音が直接、マイクロフォンには進入しない。したがって、この双方向通話装置においは受話再生スピーカからのノイズの影響が少ない。 (10) The sound of the receiving / reproducing speaker does not directly enter the microphone. Therefore, in this two-way communication device, the influence of noise from the reception / reproduction speaker is small.
上述した通話装置は信号処理面から下記の利点を有する。
(a)複数の単一指向性マイクを等間隔で放射状に配置して音源方向を検知可能とし、マイク信号を切り換えてS/Nの良い音、クリアな音を集音(収音)して、相手方に送信することができる。
(b)周辺の発言者からの音声をS/N良く集音して、発言者に対向したマイクを自動選択できる。
(c)本発明においては、マイク選択処理の方法として通過音声周波数帯域を分割し、それぞれの分割された周波数帯域事のレベルを比較する事で、信号分析を簡略化している。
(d)本発明のマイク信号切り換え処理をDSPの信号処理として実現し、複数の信号をすべてにクロス・フェード処理する事で切り換え時のクリック音を出さないようにしている。
(e)マイク選択結果を、発光ダイオードなどの表示手段、または、外部への通知処理することができる。したがって、たとえば、テレビカメラへの発言者位置情報として活用することもできる。
The above communication device has the following advantages from the signal processing aspect.
(A) A plurality of unidirectional microphones are arranged radially at equal intervals so that the direction of the sound source can be detected, and the microphone signal is switched to collect (collect) sound with good S / N and clear sound. Can be sent to the other party.
(B) Sound from surrounding speakers can be collected with good S / N and a microphone facing the speaker can be automatically selected.
(C) In the present invention, signal analysis is simplified by dividing a passing voice frequency band as a method of microphone selection processing and comparing levels of the divided frequency bands.
(D) The microphone signal switching processing of the present invention is realized as DSP signal processing, and a plurality of signals are all cross-fade processed so as not to generate a clicking sound at the time of switching.
(E) The microphone selection result can be notified to display means such as a light emitting diode or to the outside. Therefore, for example, it can be used as speaker position information for a television camera.
第2の実施形態
以下、第2の実施形態に係る飲食店の受注装置について、添付図面に関連付けて説明する。
本実施形態に係る飲食店の受注装置(以下、受注装置)は、レストランや喫茶店等の飲食物を提供する飲食店において使用される装置であり、顧客の注文を音声によって受注する。
図24は、本実施形態における受注装置40の構成の1例を示した図である。
図24において、客席用テーブルT1に座るA1は飲食店の顧客であり、A2は飲食店のオーナー等の管理者であり、A3は飲食店の厨房におり、注文に応じて調理する調理人である。また、図24に示すように、本実施形態における受注装置40は、データ処理部100と、客用端末200と、店用端末300と、厨房用表示部400とを備えて構成される。各構成部分は、信号線900によって接続されている。
また、客用端末200は、各客席テーブルT1,T2に配設されている。
Second Embodiment Hereinafter, a restaurant order receiving apparatus according to a second embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
A restaurant order receiving device (hereinafter referred to as an order receiving device) according to the present embodiment is a device used in a restaurant that provides food and drink such as a restaurant or a coffee shop, and receives a customer order by voice.
FIG. 24 is a diagram showing an example of the configuration of the
In FIG. 24, A1 sitting on the table for passenger seat T1 is a restaurant customer, A2 is a manager such as a restaurant owner, and A3 is a cook who cooks according to orders in the restaurant kitchen. is there. As shown in FIG. 24, the
Further, the
図25は、本実施形態に係る受注装置40のシステム構成の1例を示す図である。図26は、受注装置40のデータ処理部100のブロック図の1例を示す図である。
以下、図25,図26に関連付けて、受注装置40の各構成要素について説明する。
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the
Hereinafter, each component of the
受注装置40においては、図25に示すように、各構成要素間で信号線900を介した信号の授受を行う。
なお、前述したように、飲食店において、客用端末200は1つとは限らず、テーブルが複数ある場合には、各テーブル毎に配設される。各客用端末200は、データ処理部100によって、顧客テーブル番号として管理されている。
In the
As described above, in the restaurant, the number of
データ処理部100は、信号線900を介して、各テーブルに配設された客用端末200のマイクロフォン220からの音声信号S220を入力する。
本実施形態では、客用端末200のマイクロフォン220からの音声信号線は、各テーブル毎に独立の信号線(パラレル)であり、データ処理部100では、入力した音声信号により、対応する顧客テーブル番号を認識できるものとする。なお、各テーブルの客用端末200に対して共通線(シリアル)を接続し、各客用端末200から音声信号に顧客テーブル番号を重畳した信号を送出するように構成できることは無論である。
The
In this embodiment, the audio signal line from the
データ処理部100は、信号線900を介して、客用端末表示部210,店用端末表示部310および厨房用表示部400に対し、表示用制御信号S100を送出する。
The
図26に示すように、データ処理部100は、制御手段としてのCPU110と、音声認識手段としての音声認識処理部120と、音声認識メモリ130と、飲食物データファイル140、受注管理ファイル150とを有している。
CPU110は、受注装置40のデータ処理の全体制御を司っている。すなわち、CPU110は、客用端末200,店用端末300および厨房用表示部400との入出力制御およびタイミング制御や、音声認識処理部120,飲食物データファイル140および受注管理ファイル150に対するデータ処理などを実行する。
また、CPU110は、音声認識処理部120により注文に係る飲食物が特定されると、受注管理ファイル150を更新する。
さらに、受注管理ファイル150に基づいて、飲食物の受注状況を表示させるため、客用端末表示部210,店用端末表示部310および厨房用表示部400に対して、表示用制御信号S100を送出する。
その際、複数の客用端末表示部210に対して、それぞれ独立に表示用制御信号S100を送出し、注文がないテーブルの客用端末200の客用端末表示部210に対しては、飲食物データファイル140に基づいて、提供可能な飲食物データの一覧(いわゆるメニュー)を表示させるように、表示用制御信号S100を送出する。
As shown in FIG. 26, the
The
Moreover, CPU110 will update the
Furthermore, in order to display the order status of food and drink based on the
At that time, a display control signal S100 is independently sent to each of the plurality of customer
音声認識処理部120は、データ処理部100がマイクロフォン220から入力した顧客A1の注文に係る音声信号S220に基づいて、音声認識処理を行うことにより、注文に係る飲食物を特定する。
具体的には、先ず、マイクロフォン220から注文に係る音声信号S220を入力すると、入力された音声信号を分析し、後述するように、音声認識メモリ130に格納された音響モデルから音響的な特徴量(音響特徴)を抽出する。すなわち、入力された音声信号に対して、音声認識に用いる基本的な音の単位、すなわち、子音や母音などの人間の発音の小さい単位(音素)ごとに音響特徴を抽出する。
The voice
Specifically, first, when an audio signal S220 related to an order is input from the
さらに、音声認識処理部120は、音声信号から抽出した音素ごとの音響特徴を、音声認識メモリ130に格納された認識辞書と参照し、認識対象の文字列データの中で、入力された音声信号の各音素に最も近い候補を、音声認識結果(文字列データ)とする。すなわち、認識辞書には、音素単位の音響特徴に対応する文字列データが記述されているので、音声信号S220から抽出した音響特徴を、認識辞書に記述された音響特徴と比較して、その中で最も近い音響特徴に対応する文字列データを選択する。
Furthermore, the speech
上述したように、マイクロフォン220から入力した音声信号S220を文字列データに変換すると、音声認識処理部120は、変換した文字列データに基づいて注文内容に係る飲食物を特定し、飲食物データファイル140を参照して、特定した飲食物に対応する注文コードを、CPU110に出力する。その際、変換した文字列データに基づいて、注文に係る飲食物の数量のデータを、注文コードと併せてCPU110に出力する。
As described above, when the voice signal S220 input from the
音声認識メモリ130には、上述した音響モデルと認識辞書が格納されている。
音響モデルは、人間の発音の小さな単位(音素)が音響特徴によって記述されており、音声信号の音素単位と対応する音響特徴を参照することが可能となる。この音響特徴は、多数の話者の音声から求めた音素の統計的な音響特徴情報である。
認識辞書には、音声認識をさせる文字列データが記述されており、音素単位の音響特徴に対応する文字列データを参照することが可能となる。
The
In the acoustic model, a small unit (phoneme) of human pronunciation is described by an acoustic feature, and it is possible to refer to an acoustic feature corresponding to the phoneme unit of an audio signal. This acoustic feature is statistical acoustic feature information of phonemes obtained from the voices of many speakers.
Character string data for speech recognition is described in the recognition dictionary, and it is possible to refer to character string data corresponding to acoustic features in units of phonemes.
図27は、飲食物データファイル140および受注管理ファイル150の各ファイルを例示する図であり、(A)は飲食物データファイル140の1例を、(B)は受注管理ファイル150の1例を、それぞれ示す。
図27(A)に示すように、飲食物データファイル140は、飲食店が提供可能な飲食物と対応する注文コートが関連付けられて記憶されている。たとえば、「ラーメン」に対応する注文コードは、「0x02」である。
食材等の調達状況により、飲食店が提供可能な飲食物は随時変更されることがあり得るため、飲食物データファイル140は、外部から更新のためにアクセス可能に構成することが望ましい。
27A and 27B are diagrams illustrating examples of the food and drink data file 140 and the
As shown in FIG. 27 (A), the food / drink data file 140 is stored in association with food / beverage that can be provided by a restaurant and an order court corresponding to the food / drink. For example, the order code corresponding to “ramen” is “0x02”.
The food and drink data file 140 is preferably configured to be accessible for updating from the outside because the food and drink that can be provided by the restaurant may be changed from time to time depending on the procurement status of food and the like.
受注管理ファイル150は、飲食店に配置された顧客テーブルの番号(顧客テーブル番号)と各テーブルからの受注状況をCPU110が管理するためのファイルである。
図27(B)に示す例では、顧客テーブル番号1のテーブルに対して、注文コードがそれぞれ「0x02」,「0x03」である「ラーメン」,「餃子」を1つずつ受注している。
受注管理ファイル150のファイル内容は、音声認識処理部120からCPU110に供給される受注内容、すなわち、注文コードと数量のデータに基づいて、CPU110により更新される。また、注文された飲食物の提供が完了した場合には、受注管理ファイル150に記録された注文コードは、飲食店の従業者等が削除する必要があるので、受注管理ファイル150は、外部からアクセス可能に構成する。
The
In the example shown in FIG. 27B, orders for “ramen” and “gyoza” with order codes “0x02” and “0x03” are received one by one from the table of
The file contents of the
客用端末200は、図25に示すとおり、第1の表示手段としての客用端末表示部210とマイクロフォン220とを含んで構成される。
客用端末表示部210は、データ処理部100から供給される表示用制御信号S100に基づいて、飲食店で提供可能な飲食物の一覧および受注状況を表示する。
マイクロフォン220は、顧客の音声による注文を集音し、音声信号S220としてデータ処理部100に供給する。
As shown in FIG. 25, the
Based on the display control signal S100 supplied from the
The
店用端末300は、第3の表示手段としての店用端末表示部310を含んで構成される。店用端末表示部310は、データ処理部100から供給される表示用制御信号S100に基づいて、顧客からの受注状況を表示する。
厨房用表示部400は、第2の表示手段としてのデータ処理部100から供給される表示用制御信号S100に基づいて、顧客からの受注状況を表示する。
The
The
以上、受注装置40の各構成要素について説明した。
次に、受注装置40の動作について、図24〜図27に関連付けて説明する。
以下の動作説明では、図24に示すように、受注装置40を備えた飲食店に顧客A1が来店し、テーブルT1において、「ラーメンと餃子をください。」と注文した場合を想定する。
なお、図24において、各テーブルに配設された客用端末200の客用端末表示部210の初期画面では、データ処理部100から表示用制御信号S100に基づいて、提供可能な飲食物データの一覧(いわゆるメニュー)を表示されており、顧客A1は、提供可能な飲食物データの一覧の中から飲食物を選択して注文する。
Heretofore, each component of the
Next, the operation of the
In the following description of the operation, as shown in FIG. 24, it is assumed that the customer A1 comes to a restaurant equipped with the
In addition, in FIG. 24, in the initial screen of the customer
先ず、顧客A1の「ラーメンと餃子をください。」という音声による注文が、テーブルT1に配置された客用端末200に内蔵されたマイクロフォン220に集音される。
マイクロフォン220に集音されたアナログの音声信号は、ディジタル信号に変換された後、信号線S900を介して、信号S220としてデータ処理部100に供給される。なお、マイクロフォン220に集音された音声信号は、アナログ信号のままデータ処理部100に供給され、データ処理部100側でディジタル信号に変換されてもよい。
First, an order by voice of “Please give ramen and dumplings” of customer A1 is collected by
The analog audio signal collected by the
データ処理部100では、各テーブルから信号線をパラレルに入力しているので、入力した音声信号がテーブルT1からの注文に係る音声信号であることを認識する。
入力した音声信号S220は、図26に示すように、先ず、音声認識処理部120において音声認識処理され、注文内容が特定される。
すなわち、
(1)入力した音声信号S220を分析し、音声認識メモリ130に格納された音響モデルから音響的な特徴量(音響特徴)を抽出し、
(2)抽出した音素ごとの音響特徴を、音声認識メモリ130に格納された認識辞書と参照し、認識対象の文字列データの中で、入力された音声信号の各音素に最も近い候補を、音声認識結果(文字列データ)とし、
(3)変換した文字列データに基づいて注文内容に係る飲食物を特定し、飲食物データファイル140を参照して、特定した飲食物に対応する注文コードを、CPU110に出力する。その際、変換した文字列データに基づいて、注文に係る飲食物の数量のデータを、注文コードと併せてCPU110に出力する。
以上の処理の結果、音声認識処理部120では、音声信号S220に基づいて、「ラーメン」と「餃子」の文字列データが抽出され、「ラーメン」と「餃子」に対応する注文コード「0x02」,「0x03」が飲食物データファイル140から参照され(図27(A)参照)、それぞれの数量についての文字列データは抽出されなかったので、それぞれ1個ずつであると擬制され、CPU110に出力される。
Since the
As shown in FIG. 26, the input voice signal S220 is first subjected to voice recognition processing in the voice
That is,
(1) The input audio signal S220 is analyzed, and an acoustic feature amount (acoustic feature) is extracted from the acoustic model stored in the
(2) The acoustic feature for each extracted phoneme is referred to the recognition dictionary stored in the
(3) Based on the converted character string data, the food and drink related to the order contents are specified, and the order code corresponding to the specified food and drink is output to the
As a result of the above processing, the speech
注文コードと数量のデータを入力したCPU110は、先ず、受注管理ファイル150を更新する。具体的には、図27(B)に示すように、入力した注文コードと数量のデータに基づいて、テーブルT1の顧客テーブル番号1に対応する注文コードおよびその数量に対してデータ書込みを行う。
さらに、CPU110は、図26に示すように、更新した受注管理ファイル150に基づいて、テーブルT1の客用端末200,店用端末300および厨房用表示部400に対し、信号線900を介して、受注結果を表示させるための表示用制御信号S100を送出する。
これにより、図24に示すように、顧客A1は、自分が音声により発注した飲食物が正しく受注されたことを認識でき、飲食店の管理者A2は、受注内容に基づいて伝票業務や在庫補充業務等を行うことができ、厨房の料理人A3は、発注に係る飲食物を認識してすぐに調理に取りかかることができる。
The
Further, as shown in FIG. 26, the
As a result, as shown in FIG. 24, the customer A1 can recognize that the food and drink ordered by himself / herself has been correctly ordered, and the restaurant manager A2 can manage the voucher and the inventory replenishment based on the contents of the order. The kitchen chef A3 can start cooking immediately after recognizing the food and drink related to the order.
以上説明したように、本実施形態に係る受注装置40によれば、受注状況を集中管理するデータ処理部100と、顧客に対する飲食物の提供場所に配設された客用端末200と、飲食店の管理場所に配設された店用端末300と、飲食店の厨房に配設された厨房用表示部400とを有し、客用端末200のマイクロフォン220が、顧客の飲食物の注文に係る音声信号を入力し、データ処理部100がその音声信号に基づいて音声認識処理により注文内容を特定し、受注管理ファイル150を更新し、更新された受注管理ファイル150に基づいて、客用端末200の客用端末表示部210,店用端末300の店用端末表示部310および厨房用表示部400に受注結果を表示させるので、以下の効果を得ることができる。
As described above, according to the
すなわち、
(1)顧客の飲食物の注文を音声により受注するので、人手が要らず、飲食店の経営者にとっては、その分の人件費が節約できる。
(2)飲食店に来店した顧客は、来店後に音声で客用端末200に対して注文するだけでよいので、ウェートレスが注文を取りに来る等の受注に係る無駄時間がなく、結果的に注文された飲食物を迅速に提供できるので、顧客満足度が向上する。
(3)追加注文がある場合にも、顧客は、わざわざウェートレス等を呼ぶ必要がなく、煩雑でないため、結果的に顧客満足度が向上する。
(4)受注された飲食物は、データ処理部100により集中管理され、店用端末表示部310および厨房用表示部400にすぐに注文内容が表示されるので、迅速に注文に係る飲食物の調理を開始でき、迅速に飲食店の管理業務(会計、仕入れ等)を行うことができる。さらに、顧客が注文した飲食物と実際に提供される飲食物が一致しないという問題は生じない。
That is,
(1) Since orders for customers' food and drink are received by voice, there is no need for manpower, and the restaurant manager can save labor costs accordingly.
(2) Since the customer who has visited the restaurant only needs to place an order for the
(3) Even when there is an additional order, the customer does not have to bother to call a waitress or the like and is not cumbersome. As a result, customer satisfaction is improved.
(4) The ordered food and drink is centrally managed by the
なお、本実施形態は、上述した内容に拘泥せず、様々な改変が可能である。
たとえば、
(1)データ処理部100に言語変換機能を付加すれば、マイクロフォン220が入力する様々な言語による音声を認識して、注文内容を特定することができる。
(2)客用端末表示部210に表示させる内容として、様々な内容を付加することができる。たとえば、注文の飲食物に係る会計結果やポイントサービス、イベント内容の告知等が考えられる。
(3)データ処理部100は受注内容を集中管理しているので、飲食物に係る材料仕入れや会計等の処理システムと連携させることも可能である。
(4)上述した実施形態では、信号線900により信号伝達することとしたが、客用端末200や店用端末300等の設置自由度を向上させるため、無線通信により行ってもよい。
(5)客用端末200にスピーカを付加し、さらに実用度を向上させることもできる。たとえば、「いらっしゃいませ」や「注文をお受けしました。」といった音声をスピーカに出力させることが考えられる。この場合には、データ処理部100に音声合成処理部を付加する必要がある。
Note that the present embodiment is not limited to the above-described contents, and various modifications can be made.
For example,
(1) If a language conversion function is added to the
(2) Various contents can be added as contents to be displayed on the customer
(3) Since the
(4) In the above-described embodiment, the signal is transmitted through the
(5) A speaker can be added to the
第3の実施形態
次に、第3の実施形態に係る受注装置について説明する。
第3の実施形態に係る受注装置では、各テーブルに複数の顧客が存在する場合にも、各顧客毎に飲食物を受注することを可能とする装置である。
そのために、第3の実施形態に係る受注装置40aは、第2の実施形態に係る受注装置40と比較して、特に客用端末200が大きく異なる。
Third Embodiment Next, an order receiving apparatus according to a third embodiment will be described.
In the order receiving device according to the third embodiment, even when there are a plurality of customers in each table, the order receiving device can receive food and drink for each customer.
Therefore, in particular, the order receiving device 40a according to the third embodiment is greatly different from the
図28は、第3の実施形態に係る飲食店の受注装置40aの適用例を示す図である。
以下、第2の実施形態に係る受注装置40と比較して、本実施形態の受注装置40aの異なる構成(第2の実施形態と符号が異なる部位)について、以下説明する。
客用端末200aは、客用端末200のマイクロフォン220の代わりに、第1の実施形態で説明した双方向通話装置1(通話装置1)である本発明マイクロフォン選択手段としてのマイクロフォン選択部230を有する。
FIG. 28 is a diagram illustrating an application example of the order receiving device 40a for a restaurant according to the third embodiment.
Hereinafter, as compared with the
The
マイクロフォン選択部230は、全方位に均等に配置した指向性マイクロフォンを備えているので、図28に示すように、顧客A1,A1a等を含むテーブルT1に座るすべての顧客の受注に係る音声信号を捉えるべく、極力テーブルT1の中央部に配置される。
客用端末200aは、データ処理部に出力する音声信号S220として、マイクロフォン選択部230に内蔵されたDSP26のD/A変換器281に供給される音声ディジタル信号を送出する(図5を参照)。
さらに、マイクロフォン選択部230に内蔵されたDSP25の出力であるマイク選択結果(図5を参照)を、音声信号S220に重畳させて、または、独立した別の信号線によりデータ処理部100aに送出する。これにより、データ処理部100a側では、入力した音声信号S220が、テーブルT1のどこに座っている顧客からの注文であるかについて認識することができる。
Since the
The
Furthermore, the microphone selection result (see FIG. 5), which is the output of the
データ処理部100aは、第2の実施形態に係るデータ処理部100と異なり、マイクロフォン選択部230からのマイク選択結果に基づいて、各テーブルの座席位置毎に受注状況を管理する。そのため、マイクロフォン選択部230の各指向性マイクロフォンが各テーブルのどの位置を指向するかについては、あらかじめ登録しておく。
データ処理部100aの受注管理ファイル150a(図示しない)は、上述した各テーブルの座席位置単位での管理を行うため、図27(B)に示した第2の実施形態における受注管理ファイル150と異なり、各顧客テーブル番号の座席位置データ毎に、注文コードと数量データを管理する。
データ処理部100aは、注文に応じて更新した受注管理ファイル150aに基づいて、客用端末表示部210,店用端末表示部310および厨房用表示部400が各テーブルの座席位置毎に受注状況を表示するように、表示用制御信号S100を送出する。
Unlike the
The order management file 150a (not shown) of the
Based on the order management file 150a updated according to the order, the
以上説明したように、本実施形態に係る受注装置40aによれば、第1の実施形態で説明した通話装置の特徴を備えたマイクロフォン選択部230を有し、マイクロフォン選択部230が出力する音声信号により受注を行っているので、下記の効果が得られる。
すなわち、
(1)マイクロフォン選択部230は全方位に配置した指向性マイクロフォンを備えているので、テーブルの各方向に位置する複数の顧客からの音声による注文を処理することが可能である。
(2)テーブルの各方向に位置する顧客が同時に発話した場合でも、客用端末200aのマイクロフォン選択部230は、音圧レベルの高いマイクロフォンを選択して、選択したマイクロフォンの音声信号をデータ処理部100aに供給するため、主の注文に係る音声信号のみをデータ処理部100aは処理する。したがって、データ処理部100aの音声認識処理部120は、複数の音声が混在した音声信号を音声認識処理することがなく、正しく処理を行うことができる。
結果として、順番に各テーブルの顧客の注文を処理することができる。
(3)複数のマイクロフォンを各顧客に対して使用する必要がなく、各テーブルの中央に1つのマイクロフォン選択部230を配置すればよいので、顧客に対して違和感がない状態で、上述の効果を得ることができる。
As described above, the order receiving device 40a according to the present embodiment has the
That is,
(1) Since the
(2) Even when customers located in each direction of the table speak at the same time, the
As a result, customer orders in each table can be processed in turn.
(3) Since there is no need to use a plurality of microphones for each customer and only one
なお、本実施形態は、上述した内容に拘泥せず、様々な改変が可能である。
たとえば、各テーブルが円卓であって、多くの人間が1つのテーブルに座る場合でも、マイクロフォン選択部230が全方位に均等に備える指向性マイクロフォンの数をその分増やすように構成すれば、各座席位置毎に受注することが可能である。
Note that the present embodiment is not limited to the above-described contents, and various modifications can be made.
For example, even if each table is a round table and many people are sitting on one table, if the
1…双方向通話装置、MC1〜MC6…マイクロフォン、16…受話スピーカ、23…マイクロプロセッサ、24…コーデック、25…第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP1)、26…第2のディジタルシグナルプロセッサ(DSP2)、27…A/D変換器ブロック、28…D/A変換器ブロック、29…増幅器ブロック、40,40a…受注装置、100,100a…データ処理部、110…CPU、120…音声認識処理部、130…音声認識メモリ、140…飲食物データファイル、150…受注管理ファイル、200,200a…客用端末、210…客用端末表示部、220…マイクロフォン、230…マイクロフォン選択部、300…店用端末、310…店用端末表示部、400…厨房用表示部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記飲食店の飲食物の提供場所に配設され、提供可能な複数の飲食物の一覧を表示する第1の表示手段と、
前記飲食店の飲食物の提供場所に配設され、音声による顧客の注文を集音するマイクロフォンと、
前記飲食店の調理場所に配設される第2の表示手段と、
前記マイクロフォンが集音した音声に基づいて音声認識を行い、前記音声認識の結果に基づいて、前記複数の飲食物の中から前記顧客の注文に係る飲食物を特定する音声認識手段と、
前記音声認識手段により特定された飲食物を、第1の表示手段および第2の表示手段に表示させる制御手段と
を具備する飲食店の受注装置。 An order receiving device of a restaurant that provides a food by receiving a customer order by voice,
First display means for displaying a list of a plurality of foods and drinks that can be provided and provided at a place where food and drink is provided in the restaurant;
A microphone that is arranged at a place to provide food and drink at the restaurant and collects customer orders by voice;
Second display means disposed at a cooking place of the restaurant;
Voice recognition means for performing voice recognition based on the voice collected by the microphone, and identifying food and drink related to the customer's order from the plurality of food and drink based on the result of the voice recognition;
An order receiving apparatus for a restaurant comprising: control means for displaying food and drink specified by the voice recognition means on the first display means and the second display means.
前記制御手段は、
前記音声認識手段により特定された飲食物を、第1の表示手段,第2の表示手段および第3の表示手段に表示させる
請求項1記載の飲食店の受注装置。 And further comprising third display means disposed in a management place for managing the order status of food and drink at the restaurant,
The control means includes
The order receiving apparatus for a restaurant according to claim 1, wherein the food and drink specified by the voice recognition means are displayed on the first display means, the second display means and the third display means.
前記第1の表示手段と前記マイクロフォンは、各提供場所に配設され、
前記制御手段は、前記各提供場所毎に、前記音声認識手段が特定した飲食物を管理する 請求項1記載の飲食店の受注装置。 If there are multiple food and beverage provision locations,
The first display means and the microphone are disposed at each providing place,
The restaurant order receiving apparatus according to claim 1, wherein the control unit manages the food and drink specified by the voice recognition unit for each of the providing locations.
前記飲食店の飲食物の提供場所に配設され、提供可能な複数の飲食物の一覧を表示する第1の表示手段と、
前記飲食店の飲食物の提供場所に配設され、指向性を有する少なくとも2つのマイクロフォンをそれぞれ異なる集音方向を指向するように配し、前記マイクロフォンが集音する音圧に基づいて、1つのマイクロフォンを選択するマイクロフォン選択手段と、
前記飲食店の調理場所に配設される第2の表示手段と、
前記マイクロフォン選択手段により選択された1つのマイクロフォンが集音した音声に基づいて音声認識を行い、前記音声認識の結果に基づいて、前記複数の飲食物の中から前記顧客の注文に係る飲食物を特定する音声認識手段と、
前記音声認識手段により特定された飲食物を、第1の表示手段および第2の表示手段に表示させる制御手段と
を具備する飲食店の受注装置。 An order receiving device of a restaurant that provides a food by receiving a customer order by voice,
First display means for displaying a list of a plurality of foods and drinks that can be provided and provided at a place where food and drink is provided in the restaurant;
Based on the sound pressure collected by the microphones, the microphones are arranged at the food and beverage provision location of the restaurant and arranged to direct at least two microphones having different directivities, respectively. A microphone selection means for selecting a microphone;
Second display means disposed at a cooking place of the restaurant;
Voice recognition is performed based on the voice collected by one microphone selected by the microphone selection means, and the food and drink related to the customer's order is selected from the plurality of food and drink based on the result of the voice recognition. A voice recognition means to identify;
An order receiving apparatus for a restaurant comprising: control means for causing the first display means and the second display means to display the food and drink specified by the voice recognition means.
前記飲食店の飲食物の提供場所に配設された第1の表示部に、提供可能な複数の飲食物の一覧を表示し、
前記飲食店の飲食物の提供場所に配設されたマイクロフォンにより、音声による顧客の注文を集音し、
前記マイクロフォンが集音した音声に基づいて音声認識を行い、
前記音声認識の結果に基づいて、前記複数の飲食物の中から前記顧客の注文に係る飲食物を特定し、
特定された飲食物を、前記第1の表示部と前記飲食店の調理場所に配設された第2の表示部とに表示させる
飲食店の受注方法。
An ordering method for a restaurant that provides a food by receiving a customer order by voice,
A list of a plurality of foods and drinks that can be provided is displayed on the first display unit disposed in the place where the food and drink is provided in the restaurant,
Collecting customer orders by voice by using a microphone arranged at a place where food and drink is provided in the restaurant,
Perform voice recognition based on the voice collected by the microphone,
Based on the result of the voice recognition, the food and drink related to the customer's order is identified from the plurality of food and drink,
A method for ordering a restaurant, wherein the identified food and drink are displayed on the first display unit and the second display unit disposed at the cooking place of the restaurant.
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