JP2009260948A - 音声処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの使用ケースに応じて収音範囲を変更することができる音声処理装置を提供することにある。
【解決手段】放収音装置１は、機構的に、略三角形状の主筐体１０と二個の直方体形状の副筐体１１，１２とにより構成される。主筐体１０には、略中心付近にスピーカＳＰが設置され、正面方向側壁から外方を収音領域とするマイクアレイ１１５０が設置される。副筐体１１，１２には、それぞれ、主筐体１０の異なる一側壁に当接した状態で、主筐体１０側と反対の外方を収音方向として、マイクアレイ１１５１，１１５２が設置される。また、副筐体１１，１２は、主筐体１０に対して回動可能に接続される。放収音装置１は、主筐体１０に対する副筐体１１，１２の回動量に応じて、各マイクアレイ１１５０〜１１５２の収音に基づく複数の収音ビーム信号ＭＢ１０〜ＭＢ１２を形成して位相制御及び加算処理を行う。
【選択図】 図３

Description

この発明は、連結された複数のマイクアレイの回動量に応じた収音制御を行い、収音ビーム信号を形成する音声処理装置に関する。

従来、スピーカから放音した音声信号をマイクが収音することにより発生するハウリングやエコー等を抑圧した音声処理装置が各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の音声会議装置は、筐体の中央にスピーカを設け、筐体の四隅にマイクを設ける。このマイクを弾性体で包み、筐体の外部へ突出させることで、特許文献１の音声会議装置では、筐体内部を伝搬したスピーカからの放音信号をマイクが収音しないようにしている。

特開平０８−２９８６９６号公報

しかしながら、特許文献１の音声会議装置では、筐体の全周囲から音声を収音することができるが、収音指向性を制御することで、特定の方向から音声を収音する等のことができない。

そこで、全周囲からの音声を収音したり、特定方向からの音声を収音したりする等の複数の収音指向性パターンを実現することができる音声処理装置を提供する。

この発明の音声処理装置は、側壁にマイクアレイが設置された主筐体と、マイクアレイが設置された複数の副筐体とを備える。音声処理装置は、主筐体のマイクアレイが設置された一辺の両端を回動中心として、各副筐体を回動可能に接続する。音声処理装置は、主筐体に対する各副筐体の回動量を検出して、当該回動量から主筐体に対する各副筐体の相対位置を検出する。音声処理装置は、主筐体の各副筐体に対する相対位置に応じて、主筐体及び各副筐体のマイクアレイが収音した音声信号に基づいて、複数の収音ビーム信号を生成する。

これにより、音声処理装置は、各副筐体を回動させるだけで、収音範囲を容易に変更することができる。また、ユーザの使用ケースに応じて収音範囲を変更することができる。

また、この発明の音声処理装置は、主筐体にスピーカを備える構成としてもよい。この場合、音声処理装置は、各収音ビーム信号の位相制御及び加算処理を行うことで、加算後の音声信号における前記スピーカの放音音声成分を抑圧する。

これにより、音声処理装置は、スピーカから放音できるとともに、収音音声に含まれるスピーカの放音音声成分を抑圧することができる。この結果、ハウリングやエコーの発生を抑えるとともに、エコーキャンセラの負荷を低減することができる。

更に、この発明の音声処理装置は、主筐体及び各副筐体の全てのマイクアレイを用いて全方位が収音範囲となる全方位収音用配置（例えば、図３、図６、図９に示す状態）であることを検出すると、全方位を均等に収音して前記複数の収音ビーム信号を形成し、各収音ビーム信号の主方位同士が成す角に基づいて、各収音ビーム信号の位相を制御して加算する構成としてもよい。

これにより、音声処理装置は、収音音声に含まれるスピーカの放音音声成分を抑圧するとともに、装置の全周囲から均等に収音することができる。

加えて、この発明の音声処理装置は、副筐体の回動により、全方位収音用配置と異なり、各副筐体のマイクアレイの端部（主筐体と接続される側の端部と反対側の端部）が、主筐体のマイクアレイが設置された一辺の延長線を超えていないこと（例えば、図４、図７、図１０に示す状態）を検出すると、各副筐体のマイクアレイに垂直な方向より正回動方向（副筐体の側壁から延長線に向かって回動する方向）側に収音ビーム信号を形成する構成としてもよい。

音声処理装置は、ユーザが着席しないであろう方向からの音声を収音しないことで、スピーカからの放音音声をできるだけ収音しない。この結果、音声処理装置は、スピーカの放音に基づく収音音声をより抑圧することができる。

また、この発明の音声処理装置は、副筐体の回動により、主筐体のマイクアレイが設置された一辺の延長線を各副筐体が超えたこと（例えば、図５、図８、図１１に示す状態）を検出すると、主筐体の収音に基づく収音ビーム信号を加算せず、各副筐体の収音に基づく収音ビーム信号のみを加算する。

音声処理装置は、主筐体にスピーカが設置されており、主筐体のマイクアレイがスピーカの位置に最も近いため、主筐体の収音に基づく収音ビーム信号にスピーカからの放音音声信号を最も多く含む。音声処理装置は、主筐体の収音に基づく収音ビーム信号を加算しないため、収音音声に含まれるスピーカの放音音声成分をより抑圧することができる。

この発明の音声処理装置は、各副筐体を回動させるだけで、収音範囲を容易に変更することができ、ユーザの使用ケースに応じて収音範囲を変更することができる。

本実施形態の放収音装置の基本姿勢での平面図である。 本実施形態の放収音装置の機能ブロック図である。 放収音装置の周囲に着席する例を示す図である。 放収音装置の前面に複数人が着席する例を示す図である。 放収音装置の前面に一人が着席する例を示す図である。 実施例２の放収音装置の周囲に着席する例を示す図である。 実施例２の放収音装置の前面に複数人が着席する例を示す図である。 実施例２の放収音装置の前面に一人が着席する例を示す図である。 実施例３の放収音装置の周囲に着席する例を示す図である。 実施例３の放収音装置の前面に複数人が着席する例を示す図である。 実施例３の放収音装置の前面に一人が着席する例を示す図である。

放収音装置（本発明の音声処理装置に相当する。）１の機能・構成について図１，２を参照して説明する。図１は、本実施形態の放収音装置の基本姿勢での平面図である。図２は、本実施形態の放収音装置の機能ブロック図である。この放収音装置１は、通信機能を備えたパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと称す。）に接続され、ＰＣを介して、他の音声通信装置やテレビ会議装置等と音声通信を行う。

図１に示すように、放収音装置１は、機構的に、主筐体１０と当該主筐体１０に対して回動可能に設置された二個の副筐体１１，１２とにより構成される。なお、以下の説明では、主筐体１０及び副筐体１１，１２にそれぞれ設置されるマイクＭＩＣ数は四台ずつであり、主筐体１０に設置されるスピーカＳＰ数は二台であるが、マイクＭＩＣ数及びスピーカＳＰ数は仕様に応じて適宜設定すればよい。

主筐体１０は、平面視した形状が略三角形状であり、側壁に沿ってマイクＭＩＣが設置できる程度の厚みからなる。主筐体１０には、三つの側壁があり、正面方向側壁（図１における下方向に壁面を有する側壁）の内側には、四台のマイクＭＩＣが正面方向側壁から外方に向く方向を収音方向として設置されている。四台のマイクＭＩＣは正面方向側壁に平行に所定間隔で配列され、これら四台のマイクＭＩＣにより正面方向側壁から外方を収音領域とするマイクアレイ１１５０が構成される。

主筐体１０の上面（図１で平面視される面）には、複数の操作子からなる操作部１１０が設置されている。複数の操作子は、図１に示すように正面方向側壁に平行に配列される。ここで、複数の操作子は、例えば、放収音の開始・終了を受け付ける操作子や、放音音声のボリューム調整を受け付ける操作子や、マイクミュートを受け付ける操作子等である。

主筐体１０を平面視した三角形の略中心付近の内部には、二台のスピーカＳＰが正面方向側壁に平行で且つステレオスピーカ制御が可能な間隔で設置されている。また、主筐体１０の上面壁の操作部１１０以外の領域及び正面方向側壁はメッシュ加工されている。

主筐体１０の正面方向側壁の対角に相当する部分には、図示しないが、入出力Ｉ／Ｆ１１３（図２参照）として、ＵＳＢ接続端子、アナログオーディオＩＮ端子、アナログオーディオＯＵＴ端子、及び電源入力端子が設置されている。

主筐体１０の正面方向側壁の両端の角に相当する部分のそれぞれは、副筐体１１，１２との回動接続部１３Ａ，１３Ｂであり、当該回動接続部１３Ａ，１３Ｂを回動中心として、副筐体１１，１２が主筐体１０に対して回動する。この回動接続部１３Ａ，１３Ｂには、ロータリエンコーダ１１２１，１１２２（図２参照）が設置されており、ロータリエンコーダ１１２１で副筐体１１の回動量に応じた回動検出信号を取得し、ロータリエンコーダ１１２２で副筐体１２の回動量に応じた回動検出信号を取得する。

副筐体１１，１２は、長辺方向の長さが主筐体１０の三角形の一辺と略同じであり、短辺方向の長さが所定長からなり、厚みが主筐体１０と同じ略直方体形状からなる。副筐体１１，１２は、長辺方向の一端が回動接続部１３Ａ，１３Ｂで主筐体１０に接続されている。そして、副筐体１１，１２は、主筐体１０に長辺方向の全辺が当接する状態を回動範囲の一方端とし、長辺方向と主筐体１０の正面方向側壁とが平行になる位置を経て、主筐体１０の正面方向側壁よりさらに正面方向へ突出する所定角度となる位置を回動範囲の他方端とする範囲で回動する。

副筐体１１には、主筐体１０の一側壁（図１の場合、向かって右上側になる側壁）に当接した状態で、主筐体１０側と反対の外方（図１の場合の向かって右上側方向）を収音方向として、四台のマイクＭＩＣが設置されている。これらのマイクＭＩＣは、副筐体１１の長辺方向に沿って所定間隔で配列され、これら四台のマイクＭＩＣにより副筐体１１のマイクＭＩＣ設置側面から外方を収音領域とするマイクアレイ１１５１が構成される。

副筐体１２には、主筐体１０の一側壁（図１の場合、向かって左上側になる側壁）に当接した状態で、主筐体１０側と反対の外方（図１の場合の向かって左上側方向）を収音方向として、四台のマイクＭＩＣが設置されている。これらのマイクＭＩＣは、副筐体１２の長辺方向に沿って所定間隔で配列され、これら四台のマイクＭＩＣにより副筐体１２のマイクＭＩＣ設置側面から外方を収音領域とするマイクアレイ１１５２が構成される。

これらマイクアレイ１１５１，１１５２の各マイクＭＩＣでの収音信号は、回動接続部１３Ａ，１３Ｂを介して主筐体１０の収音ビーム形成部１１６（図２参照）へ与えられる。

更に図２に示すように、放収音装置１は、上述の入出力Ｉ／Ｆ１１３、操作部１１０、マイクアレイ１１５０〜１１５２、ロータリエンコーダ１１２１，１１２２とともに、主筐体１０内に機能部として、制御部１１１、放音制御部１１４、収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７（収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７は、本発明の収音制御手段に相当する。）、エコーキャンセラ１１８、及びスピーカＳＰを備える。

制御部１１１は、放収音装置１の全体制御を行う。制御部１１１は、操作部１１０の各操作子により入力されたコマンドに基づいて制御を行う。例えば、制御部１１１は、放収音の開始・終了の操作入力を受け付けると、放音制御部１１４に対して放音音声信号の放音開始指示及び放音終了指示を行い、収音ビーム合成部１１７に対して収音ビーム信号ＭＢの出力開始指示及び出力終了指示を行う。制御部１１１は、放音音声のボリューム調整の操作入力を受け付けると、放音制御部１１４に対してボリューム調整の放音制御指示を行う。制御部１１１は、マイクミュートの操作入力を受け付けると、収音ビーム合成部１１７に対して収音ビーム信号ＭＢの出力停止指示を行うとともに、マイクミュートの操作子を点滅させる。

また、制御部１１１は、入出力Ｉ／Ｆ１１３から入力された放音指向性情報付きの放音音声信号から放音指向性情報を取得し、放音制御部１１４へ放音指向性指示を与える。

更に、制御部１１１は、ロータリエンコーダ１１２１，１１２２からの回動検出信号の値（回動量）に基づいて、収音指向性及び出力用音声信号を決定し、該収音指向性を形成させる収音指向性指示を収音ビーム形成部１１６へ与える。また、制御部１１１は、出力用音声信号を選択取得させる出力用音声信号指示を収音ビーム合成部１１７へ与える。制御部１１１は、回動量の変化を検出する（副筐体１１，１２の回動を検出する）と、その都度、検出した回動量に応じた収音指向性及び出力用音声信号を決定し、収音指向性指示を収音ビーム形成部１１６へ与え、出力用音声信号指示を収音ビーム合成部１１７へ与える。なお、主筐体１０に対する副筐体１１，１２の回動量に基づく、収音制御の詳細について、後述する。

入出力Ｉ／Ｆ１１３は、上述のような構成からなり、本実施形態では、ＵＳＢケーブルを介してＰＣに接続する。入出力Ｉ／Ｆ１１３は、放音音声信号の受信、収音ビーム信号ＭＢの送信を行う。入出力Ｉ／Ｆ１１３は、放音音声信号とともに放音指向性情報を受信すると、放音指向性情報を制御部１１１へ与え、エコーキャンセラ１１８を介して放音音声信号を放音制御部１１４へ与える。また、入出力Ｉ／Ｆ１１３は、制御部１１１とＰＣとの間の各種制御信号の送受信を行う。

放音制御部１１４は、入出力Ｉ／Ｆ１１３を介して取得した放音音声信号と、制御部１１１からの放音指向性指示とに基づいて、二台のスピーカＳＰのそれぞれに与える個別放音駆動信号を生成する。具体的には、放音制御部１１４は、モノラル再生やステレオダイポール再生等を実現するような信号処理を施した個別放音駆動信号を生成して、二台のスピーカＳＰへ出力する。この際、放音制御部１１４は、ボリューム調整の放音制御指示に応じて、個別放音駆動信号の信号レベル制御を行う。

二台のスピーカＳＰは、上述のような予め設定された間隔で配置され、個別放音駆動信号により放音する。二台のスピーカＳＰの間隔と、それぞれに与えられる個別放音駆動信号とは、予めステレオスピーカとして機能するように設定されており、これらの条件により、ステレオ放音を実現する。

マイクアレイ１１５０の四台のマイクＭＩＣは、主筐体１０の正面方向側壁の外方からの音声を収音して収音信号を生成する。マイクアレイ１１５１の四台のマイクＭＩＣは、副筐体１１のマイク設置面の外方からの音声を収音して収音信号を生成し、マイクアレイ１１５２の四台のマイクＭＩＣは、副筐体１２のマイク設置面の外方からの音声を収音して収音信号を生成する。

収音ビーム形成部１１６は、各マイクアレイ１１５０〜１１５２のマイクＭＩＣでの収音信号に対して、制御部１１１から与えられた収音指向性指示に基づく遅延処理や加算処理を行うことで、収音ビーム信号ＭＢ１０〜ＭＢ１２を形成し、収音ビーム合成部１１７へ出力する。

収音ビーム合成部１１７は、収音ビーム形成部１１６から収音ビーム信号ＭＢ１０〜ＭＢ１２が入力されると、制御部１１１から与えられた出力用音声信号指示に基づいて、出力する収音ビーム信号を選択する。また、収音ビーム合成部１１７は、選択した収音ビーム信号に対して、位相制御を行い、加算して収音ビーム信号ＭＢを形成し、エコーキャンセラ１１８へ出力する。

エコーキャンセラ１１８は、適応型フィルタと、加算器を含むポストプロセッサとを備える。適応型フィルタは放音音声信号に基づく疑似回帰音信号を生成して、ポストプロセッサの加算器へ疑似回帰音信号を与える。ポストプロセッサの加算器は、収音ビーム信号ＭＢから疑似回帰音信号を減算することでエコーキャンセルして、入出力Ｉ／Ｆ１１３へ出力する。この際、ポストプロセッサは、出力結果を適応型フィルタにフィードバックする。

次に、主筐体１０に対する副筐体１１，１２の回動量に基づく、収音制御の詳細について、図３〜図５を参照して説明する。図３は、放収音装置の周囲に着席する例を示す図である。図４は、放収音装置の前面に複数人が着席する例を示す図である。図５は、放収音装置の前面に一人が着席する例を示す図である。

まず、収音ビーム信号ＭＢ１０〜ＭＢ１２の収音方向について詳述する。図３〜図５に示すように、収音ビーム信号ＭＢ１０は、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃの少なくとも１つの収音ビーム信号を含む。収音ビーム信号ＭＢ１０Ａの収音方向は、マイクアレイ１１５０に対して垂直な方向であり、収音ビーム信号ＭＢ１０Ｂの収音方向は、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａの収音方向に対して時計回り方向に４５度傾斜した方向である。また、収音ビーム信号ＭＢ１０Ｃの収音方向は、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａの収音方向に対して反時計回り方向に４５度傾斜した方向である。

また、収音ビーム信号ＭＢ１１は、収音ビーム信号ＭＢ１１Ａ〜ＭＢ１１Ｃの少なくとも１つの収音ビーム信号を含み、収音ビーム信号ＭＢ１２は、収音ビーム信号ＭＢ１２Ａ〜ＭＢ１２Ｃの少なくとも１つの収音ビーム信号を含む。収音ビーム信号ＭＢ１１Ａ，ＭＢ１２Ａの収音方向は、マイクアレイ１１５１，１１５２に対してそれぞれ垂直な方向であり、収音ビーム信号ＭＢ１１Ｂ，ＭＢ１２Ｂの収音方向は、収音ビーム信号ＭＢ１１Ａ，ＭＢ１２Ａの収音方向に対して、それぞれ時計回り方向に４５度傾斜した方向である。また、収音ビーム信号ＭＢ１１Ｃ，ＭＢ１２Ｃの収音方向は、収音ビーム信号ＭＢ１１Ａ，ＭＢ１２Ａの収音方向に対して、それぞれ反時計回り方向に４５度傾斜した方向である。

以下、収音制御について説明する。図３に示すように、副筐体１１，１２の長辺方向の全辺が主筐体１０に当接する回動状態（マイクアレイ１１５０〜１１５２を用いて全方位を収音範囲とする状態、回動量が０度の場合）では、放収音装置１の周囲を均等に収音することができるので、放収音装置１の周囲に複数人のユーザ２００〜２０２が着席する使用態様に好適である。この場合、収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７は、次の第１の処理を行う。

収音ビーム形成部１１６は、主筐体１０のマイクアレイ１１５０が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃを形成する。また、収音ビーム形成部１１６は、副筐体１１のマイクアレイ１１５１が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１１Ａ〜ＭＢ１１Ｃを形成する。更に、収音ビーム形成部１１６は、副筐体１２のマイクアレイ１１５２が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１２Ａ〜ＭＢ１２Ｃを形成する。そして、収音ビーム合成部１１７は、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃ，ＭＢ１１Ａ〜ＭＢ１１Ｃ，ＭＢ１２Ａ〜ＭＢ１２Ｃに対して回動角に応じた位相制御を行い、その後加算して、収音ビーム信号ＭＢを形成する。

具体的には、収音ビーム合成部１１７は、収音ビーム信号ＭＢ１１Ａの位相を収音ビーム信号ＭＢ１０Ａに対してマイクアレイ１１５０とマイクアレイ１１５１との角度差に等しい位相差分ずらす。同様に、収音ビーム信号ＭＢ１１Ｂ，ＭＢ１１Ｃの位相を収音ビーム信号ＭＢ１０Ｂ，ＭＢ１０Ｃに対してそれぞれマイクアレイ１１５０とマイクアレイ１１５１との角度差に等しい位相差分ずらす。また、収音ビーム信号ＭＢ１２Ａの位相を収音ビーム信号ＭＢ１０Ａに対してマイクアレイ１１５０とマイクアレイ１１５２との角度差に等しい位相差分ずらす。同様に、収音ビーム信号ＭＢ１２Ｂ，ＭＢ１２Ｃの位相を収音ビーム信号ＭＢ１０Ｂ，ＭＢ１０Ｃに対してそれぞれマイクアレイ１１５０とマイクアレイ１１５２との角度差に等しい位相差分ずらす。そして、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃ，ＭＢ１１Ａ〜ＭＢ１１Ｃ，ＭＢ１２Ａ〜ＭＢ１２Ｃを加算する。このように、マイクアレイ１１５０に対するマイクアレイ１１５１，１１５２の角度と等しいだけ位相をずらすことにより、放収音装置１は、筐体の全周囲から均等に収音するとともに、各マイクアレイ１１５０〜１１５２が収音したスピーカＳＰからの放音音声信号を取り除くことができる。

図４に示すように、副筐体１１，１２の長辺方向の辺が主筐体１０に当接しない回動状態から、主筐体１０の正面方向側壁と平行な回動状態の間では（回動量が０度を超え、１２０度以下の場合）、主筐体１０の正面方向側壁の背面方向側にディスプレイを設置し、主筐体１０の正面方向側壁の正面方向側に複数人のユーザ２００〜２０２が着席する使用態様に好適である。この場合、収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７は、次の第２の処理を行う。

収音ビーム形成部１１６は、主筐体１０のマイクアレイ１１５０が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃを形成する。また、収音ビーム形成部１１６は、副筐体１１のマイクアレイ１１５１が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１１Ａ，ＭＢ１１Ｂを形成する。更に、収音ビーム形成部１１６は、副筐体１２のマイクアレイ１１５２が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１２Ａ，ＭＢ１２Ｃを形成する。そして、収音ビーム合成部１１７は、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃ，ＭＢ１１Ａ，ＭＢ１１Ｂ，ＭＢ１２Ａ，ＭＢ１２Ｃに対して回動角に応じた位相制御を行い、その後加算して、収音ビーム信号ＭＢを形成する。以上のように、この使用態様では、放収音装置１は、ユーザが着席していないであろう方向からの音声信号を収音しないことで、スピーカの放音音声信号をできるだけ収音しないとともに、スピーカＳＰからの放音音声信号の影響を抑圧することができる。

図５に示すように、副筐体１１，１２の長辺方向の辺が、主筐体１０の正面方向側壁と平行な回動状態を超え、主筐体１０の正面方向側壁より主筐体１０の正面方向へ突出する回動状態（回動量が１２０度を超える場合）では、主筐体１０の正面方向側壁の正面方向側に一人のユーザ２００が着席する使用態様に好適である。この場合、収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７は、次の第３の処理を行う。

収音ビーム形成部１１６は、主筐体１０のマイクアレイ１１５０が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃを形成する。また、収音ビーム形成部１１６は、副筐体１１のマイクアレイ１１５１が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１１Ａ，ＭＢ１１Ｂを形成する。更に、収音ビーム形成部１１６は、副筐体１２のマイクアレイ１１５２が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１２Ａ，ＭＢ１２Ｃを形成する。そして、収音ビーム合成部１１７は、収音ビーム信号ＭＢ１１Ａ，ＭＢ１１Ｂ，ＭＢ１２Ａ，ＭＢ１２Ｃに対して回動角に応じた位相制御を行い、その後加算して、収音ビーム信号ＭＢを形成する。以上のように、放収音装置１は、スピーカからの放音音声信号を最も収音しやすい主筐体１０のマイクアレイ１１５０が収音した収音ビーム信号を加算しないので、スピーカＳＰからの放音音声信号の影響を抑圧することができる。なお、この使用態様では、収音ビーム形成部１１６は、主筐体１０のマイクアレイ１１５０が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃを形成したが、形成しなくてもよい。

以上のように、放収音装置１は、副筐体１１，１２を回動させるだけで、収音範囲を容易に変更することができ、ユーザの使用ケースに応じて収音範囲を変更することができる。また、放収音装置１は、使用態様に応じた収音制御を行うとともに、各マイクアレイ１１５０〜１１５２が収音したスピーカＳＰからの放音音声信号を抑圧することができるので、エコーキャンセラ１１８の負荷を低減することができる。

なお、本実施形態では、ロータリエンコーダ１１２１，１１２２からの回動量に基づいて、制御部１１１が収音指向性及び出力用音声信号を決定した。しかし、制御部１１１は、回動量をＰＣへ出力し、ＰＣ側で収音指向性及び出力用音声信号を決定してもよい。これにより、放収音装置１の負荷を低減することができる。

また、本実施形態では、ロータリエンコーダ１１２１，１１２２を用いて回動量を検出した。しかし、主筐体１０に対する副筐体の変位を検出できればよいので、他の手段を用いてもよい。

加えて、本実施形態では、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃ，ＭＢ１１Ａ〜ＭＢ１１Ｃ，ＭＢ１２Ａ〜ＭＢ１２Ｃを形成した。しかし、収音ビーム信号数はこれに限らず、仕様に応じて適宜設計すればよい。例えば、主筐体１０のマイクアレイ１１５０がマイクアレイに対して垂直な方向の収音ビーム信号ＭＢ１０Ａと、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａの収音方向に対して時計回りに３０度傾斜した方向の収音ビーム信号と、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａの収音方向に対して時計回りに６０度傾斜した方向の収音ビーム信号と、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａの収音方向に対して反時計回りに３０度傾斜した方向の収音ビーム信号と、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａの収音方向に対して反時計回りに６０度傾斜した方向の収音ビーム信号と、を形成してもよい。

また、本実施形態では、スピーカＳＰを備える放収音装置１を例にあげて説明したが、スピーカＳＰを備えない収音装置であってもよい。この場合、収音装置にスピーカ装置を外部接続して用いればよい。また、収音機能のみを使用する場合、スピーカ装置は不要である。

他の実施形態に係る放収音装置２について、図６〜図８を参照して説明する。図６は、放収音装置の周囲に着席する例を示す図である。図７は、放収音装置の前面に複数人が着席する例を示す図である。図８は、放収音装置の前面に一人が着席する例を示す図である。放収音装置２は、平面視して、主筐体１０’の形状が略楕円状である点で、放収音装置１と相違する。以下、放収音装置１との相違点についてのみ説明する。

図６に示すように、放収音装置２の主筐体１０’は、楕円柱形状からなる。放収音装置２は、主筐体１０’の正面方向側壁（図６における下方向に壁面を有する側壁、楕円の長軸と平行とする外周の側壁）の内側に、マイクアレイ１１５０の四台のマイクＭＩＣを正面方向側壁から外方に向く方向を収音方向として設置する。四台のマイクＭＩＣは、楕円の長軸に平行に配列される。

放収音装置２は、主筐体１０’を平面視した楕円の略中心付近の内部には、正面方向側壁に平行に二台のスピーカＳＰを設置する。スピーカＳＰは、主筐体１０’の上面（図６で平面視される面）から外方に向く方向を放音方向とするように設置される。

放収音装置２は、主筐体１０’の上面には、複数の操作子からなる操作部１１０を設置する。複数の操作子は、楕円の長軸に平行に配列される。

放収音装置２は、主筐体１０’のマイクアレイ１１５０の両端に、それぞれ副筐体１１，１２との回動接続部１３Ａ，１３Ｂを設け、当該回動接続部１３Ａ，１３Ｂを回動中心として、副筐体１１，１２が主筐体１０’に対して回動する。

放収音装置２の基本姿勢は、図６に示すように、各副筐体１１，１２が主筐体１０’の上面から内方に向く方向に回動しており、これ以上回動できない状態となる。この際、各副筐体１１，１２の端部（主筐体１０’に接続されていない側の端部）が最も近づく。

放収音装置２は、副筐体１１，１２の回動量に応じて、次のように収音ビーム信号ＭＢを生成する。放収音装置２の基本姿勢（マイクアレイ１１５０〜１１５２を用いて全方位を収音範囲とする状態、回動量が０度の場合）では、放収音装置２の周囲を均等に収音することができるため、放収音装置の周囲に複数人のユーザ２００〜２０２が着席する使用態様に好適である。この場合、収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７は、上述した第１の処理を行う。

図７に示すように、基本姿勢を除く、副筐体１１及び副筐体１２の長辺方向の辺が主筐体１０’の正面方向側壁（マイクアレイ１１５０が設置された一辺）と平行な回動状態の間（回動量が０度を超え、１２０度以下の場合）では、主筐体１０’の正面方向側壁の背面方向側にディスプレイを設置し、主筐体１０’の正面方向側壁の正面方向側に複数人のユーザ２００〜２０２が着席する使用態様に好適である。この場合、収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７は、上述した第２の処理を行う。

図８に示すように、副筐体１１，１２の長辺方向の辺が、主筐体１０’の正面方向側壁と平行な回動状態を超え、主筐体１０’の正面方向側壁より主筐体１０’の正面方向へ突出する回動状態（回動量が１２０度を超える場合）では、主筐体１０’の正面方向側壁の正面方向側に一人のユーザ２００が着席する使用態様に好適である。この場合、収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７は、上述した第３の処理を行う。

以上のように、放収音装置２は、使用態様に応じた収音制御を行うとともに、各マイクアレイ１１５０〜１１５２が収音したスピーカＳＰからの放音音声信号を抑圧することができるので、エコーキャンセラ１１８の負荷を低減することができる。

なお、上述の実施形態では、平面視して、主筐体１０’の形状を略楕円状としたが、略円形状でもよい。

他の実施形態に係る放収音装置３について、図９〜図１１を参照して説明する。図９は、放収音装置の周囲に着席する例を示す図である。図１０は、放収音装置の前面に複数人が着席する例を示す図である。図１１は、放収音装置の前面に一人が着席する例を示す図である。放収音装置３は、平面視して、主筐体１０’’の形状が方形状であり、四台のマイクアレイを備える点で、放収音装置１と相違する。以下、放収音装置１との相違点についてのみ説明する。

図９に示すように、放収音装置３の主筐体１０’’は、平面視して方形状で、所定の厚みを有する直方体形状である。放収音装置３は、主筐体１０’’の正面方向側壁（図９における下方向に壁面を有する側壁）の内側に、マイクアレイ１１５０の四台のマイクＭＩＣを正面方向側壁から外方に向く方向を収音方向として設置し、主筐体１０’’の背面方向側壁（図９における上方向に壁面を有する側壁）の内側に、マイクアレイ１１５３の四台のマイクＭＩＣを背面方向側壁から外方に向く方向を収音方向として設置する。

放収音装置３は、主筐体１０’’を平面視した方形状の略中心付近の内部には、正面方向側壁に平行に二台のスピーカＳＰを設置する。

放収音装置３は、主筐体１０’’の上面（図９で平面視される面）には、複数の操作子からなる操作部１１０を設置する。複数の操作子は、図９に示すように正面方向側壁に平行に配列される。

放収音装置３は、主筐体１０’’の正面方向側壁の両端の角に相当する部分に、それぞれ副筐体１１，１２との回動接続部１３Ａ，１３Ｂを設け、当該回動接続部１３Ａ，１３Ｂを回動中心として、副筐体１１，１２が主筐体１０’’に対して回動する。

放収音装置３の基本姿勢は、図９に示すように、各副筐体１１，１２が主筐体１０’’の上面から内方に向く方向に回動しており、これ以上回動できない状態となる。この際、各副筐体１１，１２は、それぞれ主筐体１０’’の正面方向側壁とのなす角が９０度となる。各副筐体１１，１２の端部（主筐体１０’’に接続されていない側の端部）は、主筐体１０’’のマイクアレイ１１５３の両端に最も近づく。

放収音装置３は、副筐体１１，１２の回動量に応じて、次のように収音ビーム信号ＭＢを生成する。基本姿勢（マイクアレイ１１５０〜１１５３を用いて全方位を収音範囲とする状態、回動量が０度の場合）では、放収音装置２の周囲を均等に収音することができるため、放収音装置の周囲に複数人のユーザ２００〜２０３が着席する使用態様に好適である。

この場合、収音ビーム形成部１１６は、主筐体１０’’のマイクアレイ１１５０が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃを形成する。収音ビーム形成部１１６は、副筐体１１のマイクアレイ１１５１が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１１Ａ〜ＭＢ１１Ｃを形成する。収音ビーム形成部１１６は、副筐体１２のマイクアレイ１１５２が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１２Ａ〜ＭＢ１２Ｃを形成する。収音ビーム形成部１１６は、主筐体１０’’のマイクアレイ１１５３が収音した収音信号に基づいて、収音ビーム信号ＭＢ１３Ａ〜ＭＢ１３Ｃを形成する。そして、収音ビーム合成部１１７は、収音ビーム信号ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃ，ＭＢ１１Ａ〜ＭＢ１１Ｃ，ＭＢ１２Ａ〜ＭＢ１２Ｃ，ＭＢ１３Ａ〜ＭＢ１３Ｃに対して回動角に応じた位相制御を行い、その後加算して、収音ビーム信号ＭＢを形成する。この結果、放収音装置３は、筐体の全周囲から均等に収音するとともに、各マイクアレイ１１５０〜１１５３が収音したスピーカＳＰからの放音音声信号を取り除くことができる。

図１０に示すように、基本姿勢を除く、副筐体１１及び副筐体１２の長辺方向の辺が主筐体１０’’の正面方向側壁（マイクアレイ１１５０が設置された一辺）と平行な回動状態の間（回動量が０度を超え、９０度以下の場合）では、主筐体１０’’の正面方向側壁の背面方向側にディスプレイを設置し、主筐体１０’’の正面方向側壁の正面方向側に複数人のユーザ２００〜２０２が着席する使用態様に好適である。この場合、収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７は、上述した第２の処理を行う。なお、主筐体１０’’のマイクアレイ１１５３が収音した収音信号に基づく収音ビーム信号ＭＢ１３Ａ〜ＭＢ１３Ｃを収音ビーム合成部１１７にて加算しないため、収音ビーム形成部１１６は、収音ビーム信号ＭＢ１３Ａ〜ＭＢ１３Ｃを形成しなくてもよい。

図１１に示すように、副筐体１１，１２の長辺方向の辺が、主筐体１０’’の正面方向側壁と平行な回動状態を超え、主筐体１０’’の正面方向側壁より主筐体１０’’の正面方向へ突出する回動状態（回動量が９０度を超える場合）では、主筐体１０’’の正面方向側壁の正面方向側に一人のユーザ２００が着席する使用態様に好適である。この場合、収音ビーム形成部１１６、収音ビーム合成部１１７は、上述した第３の処理を行う。なお、主筐体１０’’のマイクアレイ１１５３が収音した収音信号に基づく収音ビーム信号ＭＢ１３Ａ〜ＭＢ１３Ｃを収音ビーム合成部１１７にて加算しないため、収音ビーム形成部１１６は、収音ビーム信号ＭＢ１３Ａ〜ＭＢ１３Ｃを形成しなくてもよい。

以上のように、放収音装置３は、使用態様に応じた収音制御を行うとともに、各マイクアレイ１１５０〜１１５３が収音したスピーカＳＰからの放音音声信号を抑圧することができるので、エコーキャンセラ１１８の負荷を低減することができる。

なお、上述の実施形態では、平面視して、主筐体１０’’の形状を方形状としたが、略多角形状であってもよい。

１〜３…放収音装置，１０，１０’，１０’’…主筐体，１１，１２…副筐体，１３Ａ，１３Ｂ…回動接続部，１１０…操作部，１１１…制御部，１１３…入出力Ｉ／Ｆ，１１４…放音制御部，１１６…収音ビーム形成部，１１７…収音ビーム合成部，１１８…エコーキャンセラ，２００〜２０３…ユーザ，１１２１，１１２２…ロータリエンコーダ，１１５０〜１１５３…マイクアレイ，ＭＢ，ＭＢ１０Ａ〜ＭＢ１０Ｃ，ＭＢ１１Ａ〜ＭＢ１１Ｃ，ＭＢ１２Ａ〜ＭＢ１２Ｃ，ＭＢ１３Ａ〜ＭＢ１３Ｃ…収音ビーム信号，ＭＩＣ…マイク，ＳＰ…スピーカ

Claims (5)

1. 側壁にマイクアレイが設置された主筐体と、
   前記主筐体のマイクアレイが設置された一辺の両端をそれぞれ回動中心として回動可能に接続され、マイクアレイが設置された複数の副筐体と、
   各副筐体の前記主筐体に対する回動量を検出し、該回動量から前記主筐体に対する前記副筐体の相対位置を検出する相対位置関係検出手段と、
   前記相対位置に応じた収音範囲に基づいて、前記主筐体、複数の副筐体のマイクアレイによる収音から複数の収音ビーム信号を形成する収音制御手段と、
   を備えた音声処理装置。
2. 前記主筐体にスピーカを備え、
   前記収音制御手段は、各収音ビーム信号の位相制御及び加算処理を行うことで、加算後の音声信号における前記スピーカの放音音声成分を抑圧する請求項１に記載の音声処理装置。
3. 前記収音制御手段は、
   前記相対位置関係検出手段により、前記主筐体及び前記副筐体の全てのマイクアレイで全方位が収音範囲となる全方位収音用配置であることを検出すると、
   前記複数の収音ビーム信号により全方位を均等に収音するとともに、各収音ビーム信号の主方位同士が成す角に基づいて各収音ビーム信号の位相を制御して加算する第１収音制御パターンを実行する請求項２に記載の音声処理装置。
4. 前記収音制御手段は、
   前記相対位置関係検出手段により、前記全方位収音用配置と異なり、各副筐体のマイクアレイの前記主筐体に接続する側の端部と反対側の端部が、前記主筐体の前記マイクアレイが設置された一辺の延長線を超えていないことを検出すると、
   前記副筐体の側壁から前記延長線に向かって回動する方向を正回動方向として、前記副筐体のマイクアレイに垂直な方向から前記正回動方向側に収音ビーム信号を形成して、加算する第２収音制御パターンを実行する請求項３に記載の音声処理装置。
5. 前記収音制御手段は、
   前記相対位置関係検出手段により、前記全方位収音用配置と異なり、各副筐体のマイクアレイの前記主筐体に接続する側の端部と反対側の端部が、前記主筐体の前記マイクアレイが設置された一辺の延長線を超えたことを検出すると、
   前記副筐体に設置されたマイクアレイに基づく収音ビーム信号のみを加算する第３収音制御パターンを実行する請求項３又は請求項４に記載の音声処理装置。

Images