JP2007181099A - 放収音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】相手装置側からの発声音が放音されており、且つ自装置側の話者が発言している状況でも、確実に自装置側の話者からの発声音を検出する
【解決手段】マイクビーム選択回路８は、入力検出Ｈｉデータを検出することで、放音音声があることを検出する。この状況で、マイクビーム選択回路８は、出力検出Ｈｉデータを検出するとサーチモードになり、最も信号強度の高い収音ビーム信号を選択して出力する（Ｓ５→Ｓ３→Ｓ４）。一方、同状況で、マイクビーム選択回路８は、出力検出Ｌｏｗデータを検出するとホールドモードになり、その時点で選択中の収音ビーム信号を継続して出力する（Ｓ５→Ｓ６）。ここで、再度、出力検出Ｈｉデータを検出するとサーチモードに復帰して、最も信号強度の高い収音ビーム信号を選択して、出力する（Ｓ６→Ｓ１→Ｓ２→Ｓ５→Ｓ３→Ｓ４）。
【選択図】図１

Description

この発明は、遠隔地間での音声会議等に用い、相手装置側ユーザの発声音を放音するとともに自装置側ユーザの発声音を収音する放収音装置、特に、相手装置側の発声音が放音されている状況でも、収音された音声の中から、自装置側に在席する実際に話を行っているユーザの発声音を選択して出力する放収音装置に関するものである。

遠隔地において音声会議（通信会議）を行うための音声通信システムとして、スピーカとマイクロホンとを一体に備えた放収音装置が多く利用されている。放収音装置は、相手装置側の発声音に基づく入力音声信号を音声変換してスピーカから放音する。また、放収音装置は、自装置側の発声音を収音して出力音声信号を生成して、相手装置側に送信する。この際、放収音装置は、自装置側に複数の話者がいたり、話者が移動するような場合に、収音した音声がいずれの方向から伝搬してきたかを検出する機能を有する。そして、特許文献１の装置は、この話者方向の検出機能を有し、検出した話者方向のマイクロホンに対応するスピーカからの放音量を低減させることで、マイクロホンに回り込んで収音されるスピーカからの回り込み音声量を抑圧している。
特開平１１−５５７８４号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、スピーカの音声量が低減されることにより、自装置側のユーザは、相手装置側の発声音を聴き取りにくくなってしまう。

また、相手装置側からの発声音が放音されており、且つ自装置側の話者が発言している状況では、スピーカからの回り込み音声が大きい方向を話者方向に検出してしまい、実際に発言している話者の発声音を確実に検出できないことがある。

したがって、この発明は、相手装置側からの発声音が放音されており、且つ自装置側の話者が発言している状況でも、確実に自装置側の話者からの発声音を検出することを目的とする。

この発明の放収音装置は、マイク装置の収音信号を制御して、それぞれに異なる複数の収音指向性に対応する収音ビーム信号を生成する収音制御手段と、スピーカ装置から放音される入力音声信号の信号強度と回帰音除去手段の出力音声信号の信号強度との組み合わせに基づいて、複数の収音ビーム信号から最も高い信号強度の収音ビーム信号を選択して出力するか、現時点での収音ビーム信号を継続して出力する収音ビーム選択手段と、入力音声信号に基づいて擬似回帰音信号を生成して選択された収音ビーム信号から減算して出力音声信号を得る回帰音除去手段と、を備えたことを特徴としている。

この構成では、スピーカ装置は相手装置側ユーザの発声音、すなわち入力音声信号を放音し、マイク装置は自装置側ユーザの発声音を収音する。この際、回り込み音声はマイク装置で収音される。収音制御手段は、マイク装置で収音した音声から、それぞれ異なる方向に収音指向性を有する収音ビーム信号を生成する。

収音ビーム選択手段は、入力音声信号の信号強度と回帰音除去手段で回り込み音声の影響を除去した出力音声信号の信号強度との組み合わせに基づいて、収音ビーム信号の選択方法を切り替える。例えば、入力音声信号が無いか、信号強度が低い場合において、出力音声信号が有り、信号強度が高い場合と、出力音声信号が無いか信号強度が弱い場合とで、選択方法を切り替える。また、入力音声信号が有り、信号強度が高い場合において、出力音声信号が有り、信号強度が高い場合と、出力信号が無いか信号強度が低い場合とで、選択方法を切り替える。このように、それぞれの状況に応じて収音ビーム信号の選択方法を設定する。そして、最適な収音ビーム信号を選択して出力する。

回帰音除去手段は、収音ビーム選択手段から出力された収音ビーム信号から擬似回帰音信号を減算して出力音声信号を得る。この出力音声信号は、収音ビーム信号に対する回り込み音声の影響を除去したもの、すなわち、収音ビーム信号から入力音声信号に基づく音声成分を除去したものであるので、略純粋に自装置側ユーザの発声音に基づくものであり、この出力音声信号が相手装置に送信される。そして、この出力音声信号の強度情報が収音ビーム選択手段にフィードバックされる。

このような構成とすることで、スピーカから放音される相手装置側からの音声があるかどうかと自装置側ユーザからの発声音があるかどうかに基づいて収音ビーム信号の選択方法が切り替わり、スピーカからの回り込み音声ではない自装置側ユーザからの発声音に対応する収音ビーム信号が適宜選択され、回帰音除去されて送信される。

また、この発明の放収音装置の収音ビーム選択手段は、入力音声信号が第１閾値以上であり、所定の収音ビーム信号を選択して出力している時で、出力音声信号が第２閾値未満となる場合に、収音ビーム信号の新たな選択処理を行わず、当該時点で選択していた収音ビーム信号を継続して出力することを特徴としている。

この構成では、具体的に、既に所定方向にいる自装置側ユーザに対して指向性の軸が向く収音ビーム信号が選択されている状況で、且つ、入力音声信号が強い場合、すなわち回り込み音声量が大きくなる場合に、現在選択中の収音ビーム信号に基づく出力音声信号が弱くなっても、自装置側ユーザが存在する方向に指向性の軸が向く、現在選択中の収音ビーム信号をそのまま継続して出力し続ける。これにより、スピーカからの回り込み音声に影響されることなく、自装置側ユーザの発声音を継続して収音し続けることができる。

また、この発明の放収音装置の収音ビーム選択手段は、所定の収音ビームを継続して出力している時に、出力音声信号が第２閾値以上となることを検出すると継続処理を停止して、複数の収音ビーム信号から最も高い信号強度の収音ビーム信号を選択することを特徴としている。

この構成では、出力音声信号の信号強度が第２閾値以上に強くなった場合、現在選択中の方向を含むいずれかの方向に新たな発声音が出現したと判断し、再度、複数の収音ビーム信号から最も信号強度の強い収音ビーム信号を選択する。これにより、自装置側に複数のユーザがおり、装置に対して異なる方向にいる場合で、発言するユーザが切り替われば、この切り替わり後のユーザの方向に指向性の軸が向く収音ビーム信号が選択される。すなわち、ユーザが切り替わっても、新たなユーザからの発声音を確実に収音して相手装置側へ送信することができる。なお、発言しているユーザが移動する場合についても同様に、新たな音源方向に指向性の軸が向く収音ビーム信号が選択される。

また、この発明の放収音装置は、出力音声信号の低周波数帯域のみを通過させる低域通過フィルタを備え、収音ビーム選択手段が、低周波数成分のみからなる出力音声信号に基づいて、収音ビーム信号の選択を行うことを特徴としている。

この構成では、回帰音除去手段で、高周波数帯域よりも低周波数帯域のほうが確実にノイズ消去されることに基づいて、低周波数成分のみからなる出力音声信号を利用する。このような出力音声信号は、さらに純粋に自装置側ユーザからの発声音によるものとなる。これにより、自装置側ユーザからの発声音の有無がより正確に検出される。

また、この発明の放収音装置は、マイク装置が複数のマイクロホンを所定パターンで配列したマイクアレイからなり、スピーカ装置が複数のスピーカを所定パターンに配列したスピーカアレイからなり、さらに、マイク装置とスピーカ装置とが一体形成されていることを特徴としている。

この構成では、マイク装置とスピーカ装置との具体例として、マイク装置がマイクアレイで構成され、スピーカ装置がスピーカアレイで構成される。

この発明によれば、スピーカ装置から相手装置側ユーザの発声音が放音されている状況であって、自装置側ユーザの発声音量が低くなっても、収音指向性の方向を発声中の自装置側ユーザの方向に保持することで、確実に自装置側ユーザの発声音を収音し続けて送信することができる。さらに、相手装置側ユーザの発声音が放音されている状況であって、自装置側の他のユーザが発言したり、ユーザが移動するなどして音源方向が替わる場合に、この新たな音源方向からの発声音を確実に収音して送信することができる。すなわち、相手装置側からの音声が放音されている状況下であっても、自装置側の各ユーザからの発声音を確実に収音して送信することができる。

本発明の実施形態に係る放収音装置について図を参照して説明する。
図１は、本実施形態の放収音装置の主要部の構成を示すブロック図である。
また、図２は、本実施形態の放収音装置の正面図である。なお、本実施形態では、スピーカ数およびマイクロホン数はそれぞれ８個ずつとしたが、これに限らず、各数量は適宜設定すれば良く、もちろん、スピーカ数とマイクロホン数とは必ずしも一致しなくても良い。

図１に示すように、本実施形態の放収音装置は、入出力Ｉ／Ｆ１、スピーカ信号処理回路２、Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｈ、出力アンプ３２Ａ〜３２Ｈ、スピーカ４Ａ〜４Ｈ、マイクロホン５Ａ〜５Ｈ、入力アンプ６１Ａ〜６１Ｈ、Ａ／Ｄコンバータ６２Ａ〜６２Ｈ、マイクビーム生成回路７、マイクビーム選択回路８、エコーキャンセラ９、出力レベル検出回路１０、入力レベル検出回路１１、入出力コネクタ１２を備える。

筐体４５は、直方体形状からなり、この長辺方向に沿って、スピーカ４Ａ〜４Ｈとマイクロホン５Ａ〜５Ｈとが配列設置されて、スピーカアレイとマイクロホンアレイとが形成されている。この際、スピーカ４Ａ〜４Ｈとマイクロホン５Ａ〜５Ｈとは、略等間隔で配置され、それぞれ１つずつのスピーカとマイクロホンと（例えば、スピーカ４Ａとマイクロホン５Ａ）が、配置面の短辺方向に沿って所定間隔の位置となるように配置されている。また、図１に示した放収音装置の入出力コネクタ１２を除く部分は筐体４５内に設置され、入出力コネクタ１２は、筐体４５のいずれかの壁面に形成されている（図示せず）。そして、筐体４５は、例えば、長辺方向が水平方向となり、短辺方向が垂直方向となるように設置されている。

入出力コネクタ１２は、ＬＡＮ接続部、アナログオーディオ信号入出力部、ディジタルオーディオ信号入出力部等を備える。遠隔地間での音声通信会議を行う場合には、ＬＡＮ接続部からネットワークを介して、相手側の放収音装置（相手装置）に接続する。

入出力Ｉ／Ｆ１は、入出力コネクタ１２から入力音声信号を受信して、エコーキャンセラ９を介してスピーカ信号処理回路２に与える。また、入出力Ｉ／Ｆ１は、入出力コネクタ１２を介してエコーキャンセラ９から出力される出力音声信号を送信する。

入力レベル検出回路１１は、入出力Ｉ／Ｆ１からの入力音声信号を監視して、入力検出データをマイクビーム選択回路８に出力する。より具体的には、入力レベル検出回路１１は、ピークホールド回路を備え、入力音声信号が、予め設定した第１閾値以上になると、入力音声信号が有ることを示す「Ｈｉ」データ（入力検出Ｈｉデータと称する。）を、マイクビーム選択回路８に出力する。一方、入力レベル検出回路１１は、入力音声信号が前記第１閾値未満であれば、入力音声信号が無いことを示す「Ｌｏｗ」データ（入力検出Ｌｏｗデータと称する。）を、マイクビーム選択回路８に出力する。

スピーカ信号処理回路２は、制御部（図示せず）からの放音環境設定に基づき、入力音声信号に対してそれぞれに異なる遅延処理および振幅処理を行って、Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｈに与える。ここで、放音環境は、前記スピーカ４Ａ〜４Ｈの配列と、放収音装置が設置される部屋や、放収音装置と各ユーザとの方位、距離関係等から設定される。Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｈは、入力された遅延・振幅処理済みの入力音声信号をアナログ変換して、それぞれ出力アンプ３２Ａ〜３２Ｈに与える。出力アンプ３２Ａ〜３２Ｈは、それぞれ音声信号を増幅してスピーカ４Ａ〜４Ｈに与え、スピーカ４Ａ〜４Ｈは、与えられた音声信号を音声変換して外部、すなわち、本放収音装置が設置された室内へ放音する。ここで、前述の放音環境設定に基づく遅延処理および振幅処理が行われていることで、スピーカアレイの各スピーカ４Ａ〜４Ｈからの放音音声は水平方向に対して所定の放音指向性が与えられる。

マイクロホンアレイを構成する各マイクロホン５Ａ〜５Ｈは、室内にいるユーザが発声した発声音を収音して、それぞれ入力アンプ６１Ａ〜６１Ｈに与える。入力アンプ６１Ａ〜６１Ｈは、収音信号を増幅して、それぞれＡ／Ｄコンバータ６２Ａ〜６２Ｈに与え、Ａ／Ｄコンバータ６２Ａ〜６２Ｈは、収音信号をディジタル変換してマイクビーム生成回路７に与える。

マイクビーム生成回路７は、各マイクロホン２Ａ〜２Ｈで収音した収音信号を遅延和処理等することにより、それぞれに異なる方向を指向性の軸方向とする収音指向性を備える収音ビーム信号ＭＢ１〜ＭＢ６を生成する。なお、本実施形態では、６本の収音ビーム信号ＭＢ１〜ＭＢ６を生成する例を示したが、ビーム本数は仕様に応じて適宜設定すればよい。

マイクビーム選択回路８は、収音ビーム信号ＭＢ１〜ＭＢ６を入力し、入力レベル検出回路１１から入力検出データを取得するとともに、後述する出力レベル検出回路１０から出力検出データを取得する。

マイクビーム選択回路８は、後述する方法で、入力検出データと出力検出データとの「Ｈｉ」、「Ｌｏｗ」の関係から選択方法を決定し、収音ビーム信号を適宜選択して、エコーキャンセラ９に出力する。

エコーキャンセラ９は、適応型フィルタ９１とポストプロセッサ９２とを備える。適応型フィルタ９１は、ＦＩＲフィルタ等のデジタルフィルタを含んでおり、スピーカアレイからマイクロホンアレイに至る音響伝搬経路の伝達関数を推定して、擬似回帰音信号を生成し、ポストプロセッサ９２に与える。ポストプロセッサ９２は、マイクビーム選択回路８より出力された収音ビーム信号から擬似回帰音信号を減算することで出力音声信号を生成し、入出力Ｉ／Ｆ１に出力する。ここで、ポストプロセッサ９２から出力された信号は参照信号として適応型フィルタ９１にフィードバックされる。そして、このフィードバックされた参照信号を用いて、入力音声信号に基づき適応アルゴリズムを用いることで、擬似回帰音信号が最適化されていく。これにより、スピーカアレイからマイクロホンアレイへの回り込み音声による影響を抑圧することができるので、出力音声信号は、本放収音装置が設置される部屋に在席するユーザからの発声音に略支配される。

出力レベル検出回路１０は、レベル検出部１０１および低域通過フィルタ１０２を備え、出力音声信号を監視して、出力検出データをマイクビーム選択回路８に出力する。より具体的には、出力レベル検出回路１０の低域通過フィルタ１０２は、出力音声信号の高周波数成分を減衰させて、レベル検出部１０１に与える。このように高周波数帯域を減衰させることで、エコーキャンセラ９で除去し難い高周波数帯域の回り込み音声成分を除去することができるので、より一層発声音の有無が明確な信号を得ることができる。この信号は、レベル検出部１０１に入力される。

なお、低域通過フィルタ１０２は設置してもしなくてもよいが、設置することで、次に示す効果もある。

図３は、周波数毎での指向性幅を示す図であり、実細線が約１００Ｈｚの音声信号の指向性幅を示し、破線が約１０００Ｈｚ（１ｋＨｚ）の音声信号の指向性幅を示し、実太線が約８０００Ｈｚ（８ｋＨｚ）の音声信号の指向性幅を示す。
図３に示すように、低周波数帯域の音声信号ほど、指向性幅が広く、収音時の音量の減衰量変化が小さくなるので、後述する音源方向が切り替わる場合でも、広範囲に亘り、新たな音源方向からの出力音声信号を減衰させることなく、均等に検出することができる。

レベル検出部１０１は、ピークホールド回路を備え、出力音声信号に基づく参照信号が、予め設定した第２閾値以上となると、出力音声信号が有ることを示す「Ｈｉ」データ（出力検出Ｈｉデータと称する。）を、マイクビーム選択回路８に出力する。一方、レベル検出部１０１は、出力音声信号に基づく参照信号が前記第２閾値未満であれば、出力音声信号が無いことを示す「Ｌｏｗ」データ（出力検出Ｌｏｗデータと称する。）を、マイクビーム選択回路８に出力する。

次に、マイクビーム選択回路８による収音ビーム信号の選択方法について、より具体的に説明する。

図４は、マイクビーム選択回路８に記憶されている収音ビーム信号選択条件表を示す。
マイクビーム選択回路８は、図４に示すように、入力検出データと出力検出データとの組み合わせに応じて、収音ビーム信号の選択方法を予め記憶している。選択方法はサーチモードとホールドモードとからなり、サーチモードは、各収音ビーム信号ＭＢ１〜ＭＢ６の信号強度を比較して、最も高い信号強度の収音ビーム信号を選択する。また、ホールドモードは、このホールドモードに切り替えられた時点で、既に選択されている収音ビーム信号をそのまま継続して出力し続ける。
（１）入力検出Ｌｏｗデータと出力検出Ｌｏｗデータとの組み合わせの場合
これは、入力音声信号も出力音声信号も無いか信号強度が低い場合であり、スピーカ４Ａ〜４Ｈによる放音が無いか放音量が低く、マイクロホン５Ａ〜５Ｈによる収音がないか収音量が低い場合に相当し、この場合はサーチモードが実行される。

（２）入力検出Ｌｏｗデータと出力検出Ｈｉデータとの組み合わせの場合
これは、入力音声信号が無いか信号強度が低く、出力音声信号が有り信号強度が高い場合であり、スピーカ４Ａ〜４Ｈによる放音が無いか放音量が低く、マイクロホン５Ａ〜５Ｈによる収音が所定音量以上ある場合に相当し、この場合も、サーチモードが実行される。

（３）入力検出Ｈｉデータと出力検出Ｌｏｗデータとの組み合わせの場合
これは、入力音声信号が有り信号強度が高く、出力音声信号が無いか信号強度が低い場合であり、スピーカ４Ａ〜４Ｈによる放音が所定音量以上あり、マイクロホン５Ａ〜５Ｈによる収音が無いか収音量が低い場合に相当し、この場合は、ホールドモードが実行される。

（４）入力検出Ｈｉデータと出力検出Ｈｉデータとの組み合わせの場合
これは、入力音声信号と出力音声信号とがともに有り信号強度が高い場合であり、スピーカ４Ａ〜４Ｈによる放音と、マイクロホン５Ａ〜５Ｈによる収音とがそれぞれ所定音量以上ある場合に相当し、この場合は、サーチモードが実行される。

次に、各種状況におけるマイクビーム選択回路８の処理を図５に示すフローチャートと図６に示す説明図を用いて説明する。

図５は、マイクビーム選択回路８の選択処理を示すフローチャートを示す。

図６は、収音ビーム信号の選択状態を示す説明図である。図６において、５０１，５０２は自装置側の放収音装置の筐体４５正面方向に在席するユーザ（話者）でり、５１１はユーザ５０１の発声音、５１２はユーザ５０２の発声音、ＭＢ１はユーザ５０１方向を指向性軸とする収音ビーム、ＭＢ２はユーザ５０２方向を指向性軸とする収音ビーム、７００は放音音声を示す。

図６（Ａ）は、放音音声がなく、ユーザ５０１が発言している状況を示し、（Ｂ）は、放音音声がなく、ユーザ５０２が発言している状況を示す。また、図６（Ｃ）は放音音声があり、ユーザ５０１が発言している状況を示し、（Ｄ）は放音音声があり、ユーザ５０１が低音量で発言している状況を示し、（Ｅ）は放音音声があり、ユーザ５０２が割り込んで発言している状況を示す。

マイクビーム選択回路８は、所定期間毎、例えばサンプリングタイミング毎に、入力検出データと出力検出データとを取得する（Ｓ１）。ここで、入力検出Ｌｏｗデータを検出すると、サーチモードを実行する。すなわち、マイクビーム選択回路８は、収音ビーム信号ＭＢ１〜ＭＢ６の信号強度を比較して、最も高い信号強度の収音ビーム信号を選択して出力する（Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４）。例えば、図６（Ａ）に示すように、相手装置側ユーザからの発言がなく、放音音声がない状況で、ユーザ５０１が発声音５１１を発声すると、この発声音５１１に対応する収音ビームＭＢ１の信号強度が、他の収音ビームよりも高くなる。マイクビーム選択回路８は、各収音ビーム信号ＭＢ１〜ＭＢ６を取得し、最も信号強度の高い収音ビーム信号ＭＢ１を選択してエコーキャンセラ９に出力する。そして、図６（Ｂ）に示すように、ユーザ５０１の発言が終わり、替わってユーザ５０２が発声音５１２を発声すると、この発声音５１２に対応する収音ビームＭＢ２の信号強度が、他の収音ビームよりも高くなる。マイクビーム選択回路８は、各収音ビーム信号ＭＢ１〜ＭＢ６を取得し、最も信号強度の高い収音ビーム信号ＭＢ２を選択してエコーキャンセラ９に出力する。なお、このような放音音声がない場合で、且つ収音音声がない場合でも、マイクビーム選択回路８は、所定期間毎、例えばサンプリングタイミング毎にサーチモードを実行する。

スピーカアレイからの放音があると、マイクビーム選択回路８が入力検出Ｈｉデータを検出する。そして、自装置側のユーザによる発言があり、出力検出Ｈｉデータを検出すると、マイクビーム選択回路８はサーチモードを実行し、前述の入力検出Ｌｏｗデータを検出した場合と同様に、最も高い信号強度の収音ビーム信号を選択して出力する（Ｓ２→Ｓ５→Ｓ３→Ｓ４）。例えば、図６（Ｃ）に示すように、放音音声７００がある状況で、ユーザ５０１が発声音５１１を発声する場合、エコーキャンセラ９により放音音声７００による回り込み成分が除去されるので、出力音声信号は、主に発声音５１１に基づく成分により構成される。出力レベル検出回路１０は、この出力音声信号に基づく信号が第２閾値以上であると検出すると、出力検出Ｈｉデータをマイクビーム選択回路８に出力する。マイクビーム選択回路８は、各収音ビーム信号ＭＢ１〜ＭＢ６を取得し、ユーザ５０１方向を指向性の軸方向とする、最も信号強度の高い収音ビーム信号ＭＢ１を選択してエコーキャンセラ９に出力する。

一方、スピーカアレイからの放音があり、自装置側のユーザの発声音量が小さくなる、すなわち、主に相手装置側のユーザが発言している場合、マイクビーム選択回路８は、出力検出Ｌｏｗデータを検出して、ホールドモードを実行する。すなわち、マイクビーム選択回路８は、その時点で既に選択している収音ビーム信号ＭＢを引き続き出力する（Ｓ５→Ｓ６）。例えば、図６（Ｃ）から図６（Ｄ）に移行するように、放音音声７００が有る状況で、自装置側ユーザ５０１の発生量が小さく変化する場合、発声音５２１が第２閾値未満となる。そして、出力レベル検出回路１０は、出力検出Ｌｏｗデータを検出して、マイクビーム選択回路８に出力する。マイクビーム選択回路８は、現状で選択している収音ビーム信号ＭＢ１を継続して、エコーキャンセル部９に出力する。

このような処理を行うことにより、自装置側ユーザの発生量が小さくて、放音音声７００が大きいような場合に、サーチモードを行って放音音声７００の影響が強い収音ビーム信号を選択してしまう、すなわち、自装置側ユーザの位置に全く無関係な方向に収音指向性を高めてしまうという問題が発生することを防止できる。これにより、自装置側ユーザの発言音量が放音音声音量よりも小さくても、自装置側ユーザの発声音を確実に収音することができる。そして、このような処理を行うことにより、この後、再度自装置側の同じユーザが発言した場合に、即座に最適な収音指向性による収音を行うことができる。

次に、スピーカアレイからの放音があり、自装置側のユーザの発声音量が小さい状況から、自装置側の別のユーザが割り込んで所定音量以上で発言する場合、出力検出Ｈｉデータを検出される。マイクビーム選択回路８は、出力検出データがＬｏｗからＨｉに移行したことにより、ホールドモードを停止してサーチモードを実行する。これにより、マイクビーム選択回路８は、最も高い信号強度の収音ビーム信号を選択して出力する（Ｓ６→Ｓ１→Ｓ２→Ｓ５→Ｓ３→Ｓ４）。例えば、図６（Ｄ）から図６（Ｅ）に移行するように、放音音声７００が有る状況で、自装置側ユーザ５０１の発生量が小さい状況からユーザ５０２が割り込んで発言する場合、発声音５１２が第２閾値以上となり、出力レベル検出回路１０は、出力検出Ｈｉデータを検出してマイクビーム選択回路８に出力する。マイクビーム選択回路８は、各収音ビーム信号ＭＢ１〜ＭＢ６を取得し、最も信号強度の高い収音ビーム信号ＭＢ２を選択してエコーキャンセラ９に出力する。

このような処理を行うことにより、発言を行う自装置側ユーザが切り替わっても、新たに発言を行っているユーザ方向へ指向性の軸方向を有する収音ビーム信号を選択することができるので、切り替わりにより、新たなユーザからの発言を効率的に収音することができないという問題を防止することができる。

以上のように、本実施形態の放収音装置を用いることで、放音状況に影響されることなく、自装置側ユーザからの発言を確実に収音することができ、さらに、ユーザが切り替わっても、即座に新たなユーザ方向に指向性の軸方向を設定して、効果的に収音することができる。

なお、本実施形態では、２人のユーザが自装置前に在席して移動せずに発言する場合を示したが、ユーザすなわち音源が移動するような場合でも前述の構成を適用することができる。

また、本実施形態では、複数のスピーカを配列したスピーカアレイを例に示したが、単一のスピーカ装置を用いても前述の構成を適用することができる。

本発明の放収音装置の主要部の構成を示すブロック図である。 本発明の放収音装置の正面図である。 周波数毎での指向性幅を示す図である。 マイクビーム選択回路８に記憶されている収音ビーム信号選択条件表である。 マイクビーム選択回路の選択処理を示すフローチャートである。 収音ビーム信号の選択状態を示す説明図である。

符号の説明

１−入出力Ｉ／Ｆ、２−スピーカ信号処理回路、３１Ａ〜３１Ｈ−Ｄ／Ａコンバータ、３２Ａ〜３２Ｈ−出力アンプ、４Ａ〜４Ｈ−スピーカ、５Ａ〜５Ｈ−マイクロホン、６１Ａ〜６１Ｈ−入力アンプ、６２Ａ〜６２Ｈ−Ａ／Ｄコンバータ、７−マイクビーム生成回路、８−マイクビーム選択回路、９−エコーキャンセラ、９１−適応型フィルタ、９２−ポストプロセッサ、１０−出力レベル検出回路、１０１−レベル検出部、１０２−低域通過フィルタ、１１−入力レベル検出回路、１２−入出力コネクタ、
５０１，５０２−ユーザ、５１１，５１２−発声音、７００−放音音声

Claims (5)

1. マイク装置の収音信号を制御して、それぞれに異なる複数の収音指向性に対応する収音ビーム信号を生成する収音制御手段と、
   スピーカ装置から放音される入力音声信号の信号強度と、回帰音除去手段の出力音声信号の信号強度との組み合わせに基づいて、前記複数の収音ビーム信号から最も高い信号強度の収音ビーム信号を選択して出力するか、現時点での収音ビーム信号を継続して出力する収音ビーム選択手段と、
   前記入力音声信号に基づいて擬似回帰音信号を生成し、前記選択された収音ビーム信号から減算して出力音声信号を得る回帰音除去手段と、
   を備えたことを特徴とする放収音装置。
2. 前記収音ビーム選択手段は、前記入力音声信号が第１閾値以上であり、且つ所定の収音ビーム信号を選択して出力している時で、前記出力音声信号が第２閾値未満となる場合に、収音ビーム信号の新たな選択処理を行わず、当該時点で選択していた収音ビーム信号を継続して出力する請求項１に記載の放収音装置。
3. 前記収音ビーム選択手段は、前記所定の収音ビームを継続して出力している時に、前記出力音声信号が前記第２閾値以上となることを検出すると継続処理を停止して、前記複数の収音ビーム信号から最も高い信号強度の収音ビーム信号を選択する請求項２に記載の放収音装置。
4. 前記出力音声信号の低周波数帯域のみを通過させる低域通過フィルタを備え、
   前記収音ビーム選択手段は、低周波数成分のみからなる出力音声信号に基づいて、収音ビーム信号の選択を行う請求項１〜請求項３のいずれかに記載の放収音装置。
5. 前記マイク装置は、複数のマイクロホンを所定パターンで配列したマイクアレイからなり、前記スピーカ装置は、複数のスピーカを所定パターンに配列したスピーカアレイからなり、さらに、前記マイク装置と前記スピーカ装置とが一体形成されている請求項１〜４のいずれかに記載の放収音装置。

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