JP2007318521A - 放収音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より効果的に回り込み音声を抑圧する。
【解決手段】組合せ選択回路１９６は、レベル比較器１９５で選択指定された差分信号ＭＳの収音ビーム信号ＭＢ１ｘ、ＭＢ２ｘを選択する。収音ビーム信号選択回路１９７は、収音ビーム信号ＭＢ１ｘ、ＭＢ２ｘの信号レベルを比較し、高い方の収音ビーム信号ＭＢｙｍを減算器１９９に出力し、高い方の収音ビーム信号ＭＢｙｍに対して基準面に対称な低い方の収音ビーム信号ＭＢｙｓをＬＰＦ１９８に出力する。ＬＰＦ１９８はこの収音ビーム信号ＭＢｙｓを低域通過処理して低域成分ＭＢｙｓｆを減算器１９９に出力する。減算器１９９は、収音ビーム信号ＭＢｙｍから低域成分ＭＢｙｓｆを減算して出力する。これにより、回り込み音声の主成分となる低域成分が収音ビーム信号から除去される。
【選択図】図３

Description

この発明は、ネットワーク等を介して複数の地点間で行う音声会議等に用いる放収音装置、特にマイクとスピーカとが比較的近い位置に配置された放収音装置に関するものである。

従来、遠隔地間で音声会議を行う方法として、音声会議を行う地点毎に放収音装置を設置して、これら装置をネットワークで接続し、音声信号を通信する方法が多く用いられている。そして、放収音装置では、相手装置側の音声を放音するスピーカと、自装置側の音声を収音するマイクロホンとが１つの筐体に同時に設置されたものが多い。

例えば、特許文献１の音声会議装置（放収音装置）は、ネットワークを介して入力される音声信号を天面に配置されたスピーカから放音し、側面に配置された異なる複数方向をそれぞれの正面方向とする各マイク音声信号を収音し、ネットワークを介して収音信号を外部に送信する。
特開平８−２９８６９６号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、マイクとスピーカとが近接することで、各マイクの収音信号にスピーカからの回り込み音声が多く含まれる。このため、自装置の発話者の発声音に対する収音信号のＳ／Ｎ比が低下し、発話者の発声音を鮮明に収音して、出力することができない。

したがって、この発明の目的は、回り込み音声の影響を除去して、発話者からの音声を高いＳ／Ｎ比で収音・出力することができる放収音装置を提供することにある。

この発明の放収音装置は、所定基準面に対して対称となる音圧で音声を放音するスピーカと、所定基準面の一方側の音声を収音する第１マイク群および他方側の音声を収音する第２マイク群と、第１マイク群の収音信号に基づく第１収音ビーム信号群の各収音ビーム信号と第２マイク群の収音信号に基づく第２収音ビーム信号群の各収音ビーム信号とを所定基準面に対して対称に生成する収音ビーム信号生成手段と、最高信号レベルの収音ビーム信号から、該最高信号レベルの収音ビーム信号に対して基準面に対称な収音ビーム信号の低域成分を差分することで最高信号レベルの収音ビーム信号を補正する収音ビーム信号補正手段と、を備えたことを特徴としている。

この構成では、第１収音ビーム信号群の各収音ビーム信号と、第２収音ビーム信号群の各収音ビーム信号とが基準面に対して対称であるので、面対称の関係にある収音ビーム信号同士の回り込み音声成分は基準面に垂直な方向に対して同じ大きさになる。

ここで、回り込み音声の周波数特性を図６に示す。
図６は回り込み音声の概略な周波数特性を示す図である。図６に示すように、回り込み音声では、低域成分の方が高域成分よりも信号レベルが高くなる。したがって、スピーカからマイクロホンへの回り込み音声は低域成分によるものが主体となる。さらに、回り込み音声の低域成分は、対称位置にある収音ビーム信号間で位相のズレが小さく、単純な差分処理により簡単に抑圧される。一方で、回り込み音声の高域成分は、信号レベルが極小さいものの、対称位置にある収音ビーム信号間でも位相のズレが生じる可能性があり、単に差分処理をしただけで容易に抑圧できるとは限らない。

したがって、この構成では、発話者方向に依存する最高信号レベルの収音ビーム信号を検出し、当該最高信号レベルの収音ビーム信号と対称位置にある収音ビーム信号の低域成分のみを抽出して、最高信号レベルの収音ビーム信号から当該低域成分を差分する。これにより、回り込み音声量にあまり影響を与えない高域成分に対して、不安定な抑圧処理が行われることなく、回り込み音声量に大きな影響を与える低域成分が効果的に抑圧される。この結果、収音音声に含まれる回り込み音声が確実且つ効果的に抑圧され、収音音声のＳ／Ｎ比が向上する。

また、この発明の放収音装置は、収音ビーム信号補正手段で、基準面に対称な収音ビーム信号のみに低域通過処理を行って低域成分を生成することを特徴としている。

この構成では、最高信号レベルの収音ビーム信号を検出した後に、対称となる収音ビーム信号を検出し、この収音ビーム信号のみをローパスフィルタでフィルタリングする。これにより、フィルタリング処理が簡素化される。

また、この発明の放収音装置は、収音ビーム信号補正手段で、全ての収音ビーム信号に低域通過処理を行ってそれぞれに低域成分を生成し、最高信号レベルの収音ビーム信号と、基準面で対称な収音ビーム信号の低域成分とを選択して差分処理に用いることを特徴としている。

この構成では、全ての収音ビーム信号に対して、そのままの信号とローパスフィルタでフィルタリングした信号とを生成する。そして、最高信号レベルの収音ビーム信号をそのままの信号群から選択し、差分用の基準面に対称な収音ビーム信号（低域成分のみ）をフィルタリングした信号群から選択する。これにより、フィルタリング処理が選択される収音ビーム信号に影響されないので、最高信号レベルの収音ビーム信号および対称となる収音ビーム信号の検出と並行してフィルタリング処理を行っておけば、前述のようにシリアルにフィルタリング処理を行うよりも、早く差分処理が開始される。

また、この発明の放収音装置は、第１マイク群と第２マイク群とを、それぞれに複数のマイクが所定基準面に沿って一直線状に配列されたマイクアレイで構成することを特徴としている。

この構成では、所定基準面に沿ってマイクアレイを構成することで、各マイクの収音信号に基づいて収音ビーム信号を生成する場合に、各収音信号に対して遅延処理等の簡素な信号処理を行うだけでよい。

また、この発明の放収音装置は、入力音声信号と収音ビーム信号補正手段で補正された収音ビーム信号とに基づいて、スピーカから放音された音声が出力音声信号に含まれないように制御する回帰音除去手段を備えたことを特徴としている。

この構成では、収音ビーム信号補正手段から出力された収音ビーム信号に含まれる高周波数成分も回帰音除去手段で除去され、回り込み音声の全周波数帯域がさらに効果的に除去される。

この発明によれば、回り込み音声を確実且つ効果的に除去して、発話者等の音源方向からの音声を高いＳ／Ｎ比で収音して出力することができる。

本発明の第１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（Ａ）は本実施形態に係る放収音装置１のマイク、スピーカ配置を示す平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す放収音装置１により形成される収音ビーム領域を示す図である。

図２は本実施形態の放収音装置１の機能ブロック図である。

本実施形態の放収音装置１は、筐体１０１に、複数のスピーカＳＰ１〜ＳＰ３、複数のマイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７，ＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７、図２に示す機能部を備えて成る。

筐体１０１は一方向に長尺な略直方体形状からなり、筐体１０１の長尺な辺（面）の両端部には、筐体１０１の下面を設置面から所定間隔離間する所定高さの脚部（図示せず）が設置されている。なお、以下の説明では、筐体１０１の四側面のうち、長尺な面を長尺面、短尺な面を短尺面と称する。

筐体１０１の下面には、同形状からなる無指向性の単体スピーカＳＰ１〜ＳＰ３が設置されている。これら単体スピーカＳＰ１〜ＳＰ３は長尺方向に沿って一定の間隔で直線状に設置されており、且つ、各単体スピーカＳＰ１〜ＳＰ３の中心を結ぶ直線は、筐体１０１の長尺面に沿い、短尺面の中心間を結ぶ中心軸１００に対して水平方向位置が一致するように設置されている。すなわち、中心軸１００を含む垂直な基準面にスピーカＳＰ１〜ＳＰ３の中心を結ぶ直線が配置される。このように、単体スピーカＳＰ１〜ＳＰ３を配列設置することでスピーカアレイＳＰＡ１０が構成される。このような状態では、スピーカアレイＳＰＡ１０の各単体スピーカＳＰ１〜ＳＰ３から音声を放音すると、放音音声は二つの長尺面に同等に伝わる。この際、二つの対向する長尺面に伝搬する放音音声は、前記基準面に対して直交する互いに対称な方向へ進行する。

筐体１０１の一方の長尺面には、同スペックのマイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７が設置されている。これらマイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７は長尺方向に沿って一定の間隔で直線状に設置されており、これによりマイクアレイＭＡ１０が構成される。また、筐体１０１の他方の長尺面にも、同スペックのマイクＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７が設置されている。これらマイクＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７も長尺方向に沿って一定の間隔で直線状に設置されており、これにより、マイクアレイＭＡ２０が構成される。マイクアレイＭＡ１０とマイクアレイＭＡ２０とはその配列軸の垂直位置が一致するように配置されており、さらに、マイクアレイＭＡ１０の各マイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７と、マイクアレイＭＡ２０の各マイクＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７とは、それぞれ前記基準面に対して対称な位置に配置されている。具体的に、例えば、マイクＭＩＣ１１とマイクＭＩＣ２１とが基準面に対して対称の関係にあり、同様にマイクＭＩＣ１７とマイクＭＩＣ２７とが対称の関係にある。

なお、本実施形態では、スピーカアレイＳＰＡ１０のスピーカ数を３本とし、各マイクアレイＭＡ１０，ＭＡ２０のマイク数をそれぞれ７本としたが、これに限ることなく、仕様に応じてスピーカ数およびマイク数は適宜設定すればよい。また、スピーカアレイの各スピーカ間隔およびマイクアレイの各マイク間隔は一定ではなくてもよく、例えば、長尺方向に沿って中央部で密に配置され、両端部に向かうに従って疎に配置されるような態様でもよい。

次に、図２に示すように、本実施形態の放収音装置１は、機能的に、入出力コネクタ１１、入出力Ｉ／Ｆ１２、放音指向性制御部１３、Ｄ／Ａコンバータ１４、放音用アンプ１５、前述のスピーカアレイＳＰＡ１０（スピーカＳＰ１〜ＳＰ３）、前述のマイクアレイＭＡ１０，ＭＡ２０（マイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７，ＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７）、収音用アンプ１６、Ａ／Ｄコンバータ１７、収音ビーム生成部１８１，１８２、収音ビーム選択・補正部１９、および、エコーキャンセル部２０を備える。

入出力Ｉ／Ｆ１２は、入出力コネクタ１１を介して入力された、他の放収音装置からの入力音声信号をネットワークに対応するデータ形式（プロトコル）から変換して、エコーキャンセル部２０を介して放音指向性制御部１３に与える。また、入出力Ｉ／Ｆ１２は、エコーキャンセル部２０で生成される出力音声信号をネットワークに対応するデータ形式（プロトコル）に変換して、入出力コネクタ１１を介して、ネットワークに送信する。

放音指向性制御部１３は、放音指向性が設定されていなければ、スピーカアレイＳＰＡ１０の各スピーカＳＰ１〜ＳＰ３へ、入力音声信号に基づく放音信号を同時に与える。また、放音指向性制御部１３は、仮想点音源の設定等の放音指向性が指定されると、指定された放音指向性に基づいて、スピーカアレイＳＰＡ１０の各スピーカＳＰ１〜ＳＰ３にそれぞれ固有の遅延処理及び振幅処理等を入力音声信号に対して行うことで個別放音信号を生成する。放音指向性制御部１３は、これら個別放音信号をスピーカＳＰ１〜ＳＰ３毎に設置されたＤ／Ａコンバータ１４に出力する。各Ｄ／Ａコンバータ１４は個別放音信号をアナログ形式に変換して各放音用アンプ１５に出力し、各放音用アンプ１５は個別放音信号を増幅してスピーカＳＰ１〜ＳＰ３に与える。

スピーカＳＰ１〜ＳＰ３は、与えられた放音信号および個別放音信号を音声変換して外部に放音する。スピーカＳＰ１〜ＳＰ３は筐体１０１の下面に設置されているので、放音された音声は、放収音装置１が設置される机の設置面を反射して、会議者のいる装置の横から斜め上方に向かって伝搬される。また、放音音声の一部は、放収音装置１の底面からマイクアレイＭＡ１０，ＭＡ２０が設置された側面へ回り込む。

マイクアレイＭＡ１０，ＭＡ２０の各マイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７、ＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７は、無指向性であっても有指向性であってもよいが、有指向性であることが望ましく、放収音装置１の外部からの音声を収音して電気変換し、収音信号を各収音用アンプ１６に出力する。

この際、このようなスピーカアレイＳＰＡ１０の構成およびマイクアレイＭＡ１０，ＭＡ２０の構成から、基準面に対して対称位置にあるマイクアレイＭＡ１０のマイクＭＩＣ１ｎ（ｎ＝１〜７）と、マイクアレイＭＡ２０のマイクＭＩＣ２ｎ（ｎ＝１〜７）とで、スピーカアレイＳＰＡ１０の単体スピーカＳＰ１〜ＳＰ３からの回り込み音声が、同等に収音される。

各収音用アンプ１６は、収音信号を増幅してそれぞれＡ／Ｄコンバータ１７に与え、Ａ／Ｄコンバータ１７は、収音信号をデジタル変換して収音ビーム生成部１８１，１８２に出力する。収音ビーム生成部１８１には、一方の長尺面に設置されたマイクアレイＭＡ１０の各マイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７での収音信号が入力され、収音ビーム生成部１８２には、他方の長尺面に設置されたマイクアレイＭＡ２０のマイクＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７での収音信号が入力される。

収音ビーム生成部１８１は、各マイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７の収音信号に対して所定の遅延処理等を行い、収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４を生成する。収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４は、図１（Ｂ）に示すように、マイクＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７が設置された長尺面側で当該長尺面に沿ってそれぞれに異なる所定幅の領域が収音ビーム領域に設定されている。

収音ビーム生成部１８２は、各マイクＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７の収音信号に対して所定の遅延処理等を行い、収音ビーム信号ＭＢ２１〜ＭＢ２４を生成する。収音ビーム信号ＭＢ２１〜ＭＢ２４は、図１（Ｂ）に示すように、マイクＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７が設置された長尺面側で当該長尺面に沿ってそれぞれに異なる所定幅の領域が収音ビーム領域に設定されている。

この際、収音ビーム信号ＭＢ１１と収音ビーム信号ＭＢ２１とは、前記中心軸１００を有する垂直面（基準面）に対して対称なビームとして形成される。同様に、収音ビーム信号ＭＢ１２と収音ビーム信号ＭＢ２２、収音ビーム信号ＭＢ１３と収音ビーム信号ＭＢ２３、収音ビーム信号ＭＢ１４と収音ビーム信号ＭＢ２４も、前記基準面に対して対称なビームとして形成される。

収音ビーム選択・補正部１９は、入力された収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４、ＭＢ２１〜ＭＢ２４から話者音声を主に収音した収音ビーム信号を選択し、対称位置にある収音ビーム信号の低周波数成分で補正することで補正収音ビーム信号ＭＢをエコーキャンセル部２０に出力する。

図３は、収音ビーム選択・補正部１９の主要構成を示すブロック図である。
収音ビーム選択・補正部１９は、信号差分回路１９１、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１９２、全波整流回路１９３、ピーク検出回路１９４、レベル比較器１９５、組合せ選択回路１９６、収音ビーム信号選択回路１９７、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１９８、減算器１９９を備える。

信号差分回路１９１は、収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４、ＭＢ２１〜ＭＢ２４から、前記基準面に対称な収音ビーム信号同士を差分演算する。具体的に、収音ビーム信号ＭＢ１１とＭＢ２１とを差分演算して差分信号ＭＳ１を生成し、収音ビーム信号ＭＢ１２とＭＢ２２とを差分演算して差分信号ＭＳ２を生成する。また、収音ビーム信号ＭＢ１３とＭＢ２３とを差分演算して差分信号ＭＳ３を生成し、収音ビーム信号ＭＢ１４とＭＢ２４とを差分演算して差分信号ＭＳ４を生成する。このように生成される差分信号ＭＳ１〜ＭＳ４では、元となる収音ビーム信号同士が基準面上のスピーカアレイの軸に対して対称になる。

ＢＰＦ１９２は、ビーム特性を主に有する帯域および人の音声の主成分帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタであり、差分信号ＭＳ１〜ＭＳ４を帯域通過フィルタ処理して、全波整流回路１９３に出力する。全波整流回路１９３は、差分信号ＭＳ１〜ＭＳ４を全波整流（絶対値化）し、ピーク検出回路１９４は、全波整流された差分信号ＭＳ１〜ＭＳ４のピーク検出を行い、ピーク値データＰｓ１〜Ｐｓ４を出力する。レベル比較器１９５は、ピーク値データＰｓ１〜Ｐｓ４を比較して、最も高いレベルのピーク値データＰｓに対応する差分信号ＭＳを選択する選択指示データを組合せ選択回路１９６に与える。

これは、発話者が存在する収音領域に対応する収音ビーム信号の信号レベルが他の領域に対応する収音ビーム信号の信号レベルよりも高いことを利用している。すなわち、基準面に対して対称関係にある収音ビーム信号同士において、一方が発話者の存在する収音領域に対応する収音ビーム信号である場合、差分信号の信号レベルは、発話者からの発声音に基づいて或る程度の高さで存在する。ところが、双方が発話者の存在しない領域に対応する収音ビーム信号である場合、互いの回り込み音声成分が相殺し合い、差分信号の信号レベルは極低くなる。このため、発話者の存在する収音領域に対応する収音ビーム信号を含む差分信号が、他の差分信号よりも信号レベルが高くなる。したがって、最も信号レベルの高い差分信号を選択することで、発話者方向を検出することができる。

図４は、本実施形態の放収音装置１を机Ｃ上に配置し、二人の会議者Ａ，Ｂが会議を行っている状況を示した図であり、（Ａ）は会議者Ａが発言している状況、（Ｂ）は会議者Ｂが発言している状況、（Ｃ）は会議者Ａ，Ｂともに発言していない状況を示す。

例えば、図４（Ａ）に示すように、収音ビーム信号ＭＢ１３に対応する領域にいる会議者Ａが発言すると、収音ビーム信号ＭＢ１３の信号レベルが他の収音ビーム信号ＭＢ１１，ＭＢ１２，ＭＢ１４、ＭＢ２１〜ＭＢ２４の信号レベルよりも高くなる。このため、収音ビーム信号ＭＢ１３から収音ビーム信号ＭＢ２３を差分した差分信号ＭＳ３の信号レベルが差分信号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ４の信号レベルよりも高くなる。この結果、差分信号ＭＳ３のピーク値データＰｓ３が、他のピーク値データＰｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ４より高くなり、レベル比較器１９５は、ピーク値データＰｓ３を検出して、差分信号ＭＳ３を選択する選択指示データを組合せ選択回路１９６に与える。一方、図４（Ｂ）に示すように、収音ビーム信号ＭＢ２１に対応する領域にいる会議者Ｂが発言すると、レベル比較器１９５Ａは、ピーク値データＰｓ１を検出して、差分信号ＭＳ１を選択する選択指示データを組合せ選択回路１９６に与える。

なお、図４（Ｃ）に示すように双方の会議者Ａ，Ｂが発言していない状況では、レベル比較器１９５Ａは、ピーク値データＰｓ１〜Ｐｓ４の全てが所定の閾値に達していないことを検出すると直前の選択指示データを組合せ選択回路１９６に与える。

組合せ選択回路１９６は、与えられた選択指示データに指示された差分信号ＭＳを構成する二つの収音ビーム信号ＭＢ１ｘ，ＭＢ２ｘ（ｘ＝１〜４）を選択する。例えば、図４（Ａ）の状況であれば、差分信号ＭＳ３を構成する収音ビーム信号ＭＢ１３，ＭＢ２３を選択し、図４（Ｂ）の状況であれば、差分信号ＭＳ１を構成する収音ビーム信号ＭＢ１１，ＭＢ２１を選択する。

収音ビーム信号選択回路１９７は、選択された二つの収音ビーム信号ＭＢ１ｘ，ＭＢ２ｘの信号レベルを比較して、信号レベルの高い方の収音ビーム信号ＭＢｙｍ、すなわち話者方位からの音声を直接収音した収音ビーム信号を減算器１９９に出力し、信号レベルの低い方の収音ビーム信号ＭＢｙｓをローパスフィルタ（ＬＰＦ）１９８に出力する。

例えば、図４（Ａ）の状況であれば、収音ビーム信号ＭＢ１３を収音ビーム信号ＭＢｙｍとし、収音ビーム信号ＭＢ２３を収音ビーム信号ＭＢｙｓとして出力する。図４（Ｂ）の状況であれば、収音ビーム信号ＭＢ２１を収音ビーム信号ＭＢｙｍとし、収音ビーム信号ＭＢ１１を収音ビーム信号ＭＢｙｓとして出力する。

ＬＰＦ１９８は、所定周波数、例えば、７００Ｈｚ〜８００Ｈｚをカットオフ周波数として、収音ビーム信号ＭＢｙｓの高周波数域（高域）を減衰し、低周波数域（低域）のみを通過させて、差分成分信号ＭＢｙｓｆを形成し、減算器１９９に出力する。

減算器１９９は、収音ビーム信号選択回路１９７から直接入力される収音ビーム信号ＭＢｙｍから、ＬＰＦ１９８で低域のみ通過させた収音ビーム信号ＭＢｙｓすなわち収音ビーム信号ＭＢｙｓの低域成分ＭＢｙｓｆを減算補正して、補正収音ビーム信号ＭＢをエコーキャンセル部２０に与える。

例えば、図４（Ａ）の状況であれば、収音ビーム信号ＭＢ１３から収音ビーム信号ＭＢ２３の低域成分を減算して補正収音ビーム信号ＭＢとしてエコーキャンセル部２０に与え、図４（Ｂ）の状況であれば、収音ビーム信号ＭＢ２１から収音ビーム信号ＭＢ１１の低域成分を減算して補正収音ビーム信号ＭＢとしてエコーキャンセル部２０に与える。

このような補正処理を行うことにより、発話者に向かう方向を収音方向とするマイクアレイで収音される回り込み音声を、発話者方向と反対側を収音方向とするマイクアレイで収音される回り込み音声で減算して、抑圧することができる。この際、前述のように、回り込み音声は、主として低域成分で構成されているので、略発声音のみからなる補正収音ビーム信号ＭＢを得ることができる。

また、高域成分は信号レベルが低いものの、対称位置で収音される回り込み音声間で位相差が発生する可能性があり、これら位相差がある信号同士を単に差分した場合、逆に回り込み音声の信号レベルが高くなることがある。しかしながら、本実施形態のように低域のみを差分することで、高域による影響を受けず、確実に回り込み音声を抑圧することができる。

エコーキャンセル部２０は、適応型フィルタ２０１とポストプロセッサ２０２とを備える。適応型フィルタ２０１は、入力音声信号に対して、選択された補正収音ビーム信号ＭＢの収音指向性に基づく擬似回帰音信号を生成する。ポストプロセッサ２０２は、収音ビーム選択・補正部１９から出力される補正収音ビーム信号ＭＢから擬似回帰音信号を減算して、出力音声信号として入出力Ｉ／Ｆ１２に出力する。このようなエコーキャンセル処理を行うことにより、収音ビーム選択・補正部１９で抑圧しきれなかった回り込み音声の高域部を抑圧し、より高いＳ／Ｎ比で発声音を収音して出力することができる。なお、この際、収音ビーム選択・補正部１９で回り込み音声の低域が予め抑圧されていることにより、エコーキャンセル部２０で抑圧する処理は高域部のみとなり、エコーキャンセル処理の処理負荷が軽減させることができる。すなわち、より高速にエコーキャンセル処理を行うことができる。

次に、第２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。
本実施形態の放収音装置は、図２、図３に示した第１の実施形態の放収音装置に対して、収音ビーム選択・補正部１９の構成が異なるだけで、他の構成は同じである。したがって、本実施形態では、収音ビーム選択・補正部１９の異なる部分のみを説明し、他の部分の説明は省略する。
図５は、本実施形態の収音ビーム選択・補正部１９の主要部の構成を示すブロック図である。
本実施形態の収音ビーム選択・補正部１９では、収音ビーム生成部１８１，１８２から出力された収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４，ＭＢ２１〜ＭＢ２４は、信号差分回路１９１、最大振幅信号選択回路２９２、およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）２９１に入力される。

信号差分回路１９１、ＢＰＦ１９２、全波整流回路１９３、ピーク検出回路１９４、レベル比較器１９５の機能は、第１の実施形態と同じであるので説明は省略する。そして、レベル比較器１９５から出力された選択指示データは、最大振幅信号選択回路２９２に入力される。

最大振幅信号選択回路２９２は、収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４，ＭＢ２１〜ＭＢ２４から、選択指示データに基づく差分信号ＭＳを構成する一対の収音ビーム信号を選択する。そして、これら収音ビーム信号のうちで振幅レベルの高いものを選択して、収音ビーム信号ＭＢｙｍとして減算器２９４に出力する。また、最大振幅信号選択回路２９２は、この選択した収音ビーム信号に対応する、すなわち最大振幅の収音ビーム信号に対して基準面に対称な位置の収音ビーム信号の情報を差分成分信号選択回路２９３に与える。例えば、図４（Ａ）の状況であれば、差分信号ＭＳ３の収音ビーム信号ＭＢ１３と収音ビーム信号ＭＢ２３とを選択して、信号レベルを比較する。そして、信号レベルの高い収音ビーム信号ＭＢ１３を収音ビーム信号ＭＢｙｍとして減算器２９４に出力する。また、収音ビーム信号ＭＢ２３の低域通過処理信号を選択する情報を差分成分信号選択回路２９３に与える。一方、図４（Ｂ）の状況であれば、差分信号ＭＳ１の収音ビーム信号ＭＢ１１と収音ビーム信号ＭＢ２１とを選択して、信号レベルを比較する。そして、信号レベルの高い収音ビーム信号ＭＢ２１を収音ビーム信号ＭＢｙｍとして減算器２９４に出力する。また、収音ビーム信号ＭＢ１１の低域通過処理信号を選択する情報を差分成分信号選択回路２９３に与える。

ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２９１は、第１の実施形態と同様に、収音ビーム信号ＭＢ１１〜ＭＢ１４，ＭＢ２１〜ＭＢ２４の高域を減衰し、低域のみを通過させて差分成分信号選択回路２９３に出力する。

差分成分信号選択回路２９３は、最大振幅信号選択回路２９２から与えられた収音ビームの情報に基づいて、対応する収音ビーム信号の低域成分のみからなる信号を、低域成分信号ＭＢｙｓｆとし減算器２９４に出力する。

例えば、図４（Ａ）の状況であれば収音ビーム信号ＭＢ２３に基づく低域通過処理信号を選択して、低域成分信号ＭＢｙｓｆとして出力し、図４（Ｂ）の状況であれば収音ビーム信号ＭＢ１１に基づく低域通過処理信号を選択して、低域成分信号ＭＢｙｓｆとして出力する。

減算器２９４は、最大振幅信号選択回路２９２から入力された収音ビーム信号ＭＢｙｍから、差分信号選択回路２９３から入力された低域成分信号ＭＢｙｓｆを減算することで補正して、補正収音ビーム信号ＭＢをエコーキャンセル部２０に与える。

エコーキャンセル部２０は、第１の実施形態と同様に補正収音ビーム信号ＭＢをエコーキャンセリング処理し、出力音声信号として入出力Ｉ／Ｆ１２に出力する。

このような構成であっても、高いＳ／Ｎ比で発声音を収音して出力することができる。

また、本実施形態の構成を用いることにより、最高信号レベルの収音ビーム信号および対称となる収音ビーム信号の検出と並行して、フィルタリング処理を行うことができるので、前述のようにシリアルにフィルタリング処理を行うよりも、早く出力音声信号を得ることができる。

本実施形態に係る放収音装置のマイク、スピーカ配置を示す平面図、および、放収音装置により形成される収音ビーム領域を示す図である。 本実施形態の放収音装置の機能ブロック図である。 図２に示す収音ビーム選択・補正部１９の構成を示すブロック図である。 本実施形態の放収音装置１を机Ｃ上に配置し、二人の会議者Ａ，Ｂが会議を行っている状況を示した図である。 第２の実施形態の収音ビーム選択・補正部１９の構成を示すブロック図である。 回り込み音声の概略な周波数特性を示す図である。

符号の説明

１−放収音装置、１０１−筐体、１１−入出力コネクタ、１２−入出力Ｉ／Ｆ、１３−放音指向性制御部、１４−Ｄ／Ａコンバータ、１５−放音用アンプ、１６−収音用アンプ、１７−Ａ／Ｄコンバータ、１８１，１８２−収音ビーム生成部、１９−収音ビーム選択・補正部、２０−エコーキャンセル部、２０１−適応型フィルタ、２０２−ポストプロセッサ、ＳＰ１〜ＳＰ３−スピーカ、ＳＰＡ１０−スピーカアレイ、ＭＩＣ１１〜ＭＩＣ１７，ＭＩＣ２１〜ＭＩＣ２７−マイク、ＭＡ１０，ＭＡ２０−マイクアレイ

Claims (5)

1. 所定基準面に対して対称となる音圧で音声を放音するスピーカと、
   前記所定基準面の一方側の音声を収音する第１マイク群および他方側の音声を収音する第２マイク群と、
   前記第１マイク群の収音信号に基づく第１収音ビーム信号群の各収音ビーム信号と、前記第２マイク群の収音信号に基づく第２収音ビーム信号群の各収音ビーム信号とを前記所定基準面に対して対称に生成する収音ビーム信号生成手段と、
   最高信号レベルの収音ビーム信号から、該最高信号レベルの収音ビーム信号に対して前記基準面に対称な収音ビーム信号の低域成分を差分することで前記最高信号レベルの収音ビーム信号を補正する収音ビーム信号補正手段と、
   を備えた放収音装置。
2. 前記収音ビーム信号補正手段は、前記基準面に対称な収音ビーム信号のみに低域通過処理を行って、前記低域成分を生成する請求項１に記載の放収音装置。
3. 前記収音ビーム信号補正手段は、全ての収音ビーム信号に低域通過処理を行って、それぞれに低域成分を生成し、
   前記最高信号レベルの収音ビーム信号と、前記基準面に対称な収音ビーム信号の低域成分とを選択して前記差分に用いる請求項１に記載の放収音装置。
4. 前記第１マイク群と前記第２マイク群とは、それぞれに複数のマイクが前記所定基準面に沿って一直線状に配列されたマイクアレイである請求項１〜３のいずれかに記載の放収音装置。
5. 前記入力音声信号と前記収音ビーム信号補正手段で補正された収音ビーム信号とに基づいて、前記スピーカから放音された音声が出力音声信号に含まれないように制御する回帰音除去手段を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の放収音装置。

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