JP2011033369A

JP2011033369A - 会議装置

Info

Publication number: JP2011033369A
Application number: JP2009177243A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Namie; 健史浪江
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2011-02-17

Abstract

【課題】会議装置において、会議以外の音声を抑制して、会議の音声が明瞭になるようにする。
【解決手段】３つ以上のマイク2-1〜2-nで構成された集音手段と、その集音手段からの音声信号が入力される会議装置本体１とを有する。会議装置本体１は、各マイクからの音声信号に基づいて、各マイクに対する音源からの音声の到達時間差を検出する検出手段11と、各マイク間の到達時間差と予め判明している各マイクの位置とから、会議装置本体１に対する音源の位置を演算して特定する音源特定手段12と、予め収集する音の範囲を設定する設定手段13と、音源特定手段12で特定された音源の位置が設定手段13で設定された範囲に存在するときに、前記集音手段からの音声信号を選択する音声処理手段14とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、会議装置に関し、さらに詳しくは、会議以外の音声を抑制して、会議の音声が明瞭になるようにした会議装置に関する。

従来、少なくともマイクロホン（以下、マイク）とスピーカを備え、会議の経過などの音声や画像などを記録する会議装置や、遠隔地間で会議を行うための音声会議、TV会議やWeb会議を行う地点毎に会議装置を設置して、これら会議装置をネットワークで接続した会議システムは既に知られている。また、このような会議装置において、複数のマイクを用い、それらのマイクで検出した音声の時間差より話者の方向又は位置を推定し、その方向又は位置からの音声を認識することなどが行われている（特許文献１）。また、ＴＶ会議でその方向の画像を拡大したりするというようなことで利用されていることが多い。

会議の開催場所は、静かな室外の音が影響することの少ない空間で行われるだけではなく、開かれた空間であったり、物やパーテーションで区切られた場所であったり、閉じられた空間であっても、壁が薄いなどで、会議以外の音声が伝わる場所などでも行われる。そのため、会議以外の音声が記録されたり、伝わったりして、肝心な会議の音声が判別困難になったりするという問題がある。特許文献１に記載されている技術を用いたとしても、マイクで検出した音声が会議の音声とは限らないため、会議の音声が判別困難になるという問題を解決することはできない。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、会議装置において、会議以外の音声を抑制して、会議の音声を明瞭になるようにすることである。

本発明の会議装置は、互いに間隔を開けて配置された３つ以上のマイクで構成された集音手段と、前記集音手段における３つ以上のマイクからの音声信号に基づいて、それらのマイクに対する音源からの音声の到達時間差を検出する時間差検出手段と、それらのマイク間の前記到達時間差と予め判明しているそれらのマイクの位置とから、前記音源の位置を演算して特定する音源特定手段と、予め収集する音の範囲を設定する設定手段と、前記音源特定手段で特定された音源の位置が前記設定手段で設定された範囲に存在するときに、前記集音手段からの音声信号を選択する音声処理手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の会議装置によれば、音源の位置が予め設定された範囲に存在するときのみ、音源からの音声を選択するので、マイクで検出された音声から会議以外の音声を抑制し、会議の音声が明瞭になるようにすることができる。

本発明の実施形態の会議装置の要部のブロック図である。本発明の実施形態の会議装置における音源方向を特定する原理を説明するための図である。本発明の実施形態の会議装置において、４つのマイクが水平面上で１本の直線上に配置されている場合に音源位置を特定する原理を説明するための図である。本発明の実施形態の会議装置において、４つのマイクが水平面上で１本の直線上に並ばないように配置されている場合に音源位置を特定する原理を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態の会議装置は、図１に示すように、会議装置本体１と、ｎ個（ｎは３以上の整数）のマイク2-1〜2-nとからなる。

マイク2-1〜2-nは会議の開催場所の適当な位置に間隔を空けて配置される。マイク2-1〜2-nは無指向性又は一定の指向性を有する。マイク2-1〜2-nは、音源からの音声を電気信号（アナログ音声信号）に変換し、さらにデジタル化して音声信号とし、会議装置本体１へ送る。なお、本実施形態では、会議の開催場所の適当な位置に間隔を空けて配置される例をあげるが、本発明は、会議装置本体と外部マイクという構成に限定されるものではなく、マイクは会議装置本体に間隔を空けて内蔵したものでも、内臓マイクと外部マイクを組合せたものでもよい。

マイク2-1〜2-nは会議装置本体１から離れた所定の位置に配置されるか、任意の位置に設置後、設定手段13の操作パネル（図示せず）などを用いて、各マイク2-1〜2-nの位置情報を設定する。各マイク2-1〜2-nの位置情報は、会議装置本体１の前後方向、左右方向を軸とし、会議装置本体１内の所定の位置を示す点（凸状の点など何でもよい）起点（基準）として、そこから測定した座標を設定し、音源特定手段12に記憶させる。会議装置本体１は、検出手段11、音源特定手段12、設定手段13、及び音声処理手段14を備えている。

検出手段11は、各マイク2-1〜2-nからの音声信号の到達時間差を検出し、音源特定手段12へ送るとともに、各マイク2-1〜2-nからの音声信号を音声処理手段14へ送る。この間に一時的に音声信号を保存しておくメモリ等の保存手段を備えるとより良い。音源特定手段12では、各マイク2-1〜2-nの位置情報と到達時間差とから演算処理を行い、音源の方向と音源までの距離を求める。設定手段13では、予め操作パネルなどを用いて、収集する音の会議装置本体１からの距離と方向又は範囲を設定し、記憶しておく。音声処理手段14では、音源特定手段12で求めた音源の方向と距離と、設定手段13で設定されている収集する音源の範囲とから、音声信号から収集範囲内の音を選択する。個々の選択した音声信号はここで合成して出力しても、個々の選択した音声信号のまま出力してもよく、また出力せずに保存手段を設けて保存してもよい。複数の音声を選択する方法については、一般的に多くの方法が提案されているので、それらのうちのどの方法を用いてもよい。

次に、音源特定手段12において音源の位置（距離と方向）を特定する方法について説明する。本実施形態では、後述するように、位置が既知の二箇所で音源の方向を特定し、三角測量の原理を用いて音源の位置を特定するので、まず図２を参照して、位置が既知の一箇所で音源の方向を特定する方法を説明する。

この図において、マイクM1，M2は図１におけるマイク2-1〜2-nのうちの二つであり、間隔Ｌを隔てて配置されている。マイクM1，M2の間隔Ｌに比べて、マイクM1，M2から音源Ｓまでの距離が十分に遠いと仮定すると、音源ＳからマイクM1，M2への音波の到来方向K1，K2は平行となる。マイクM1の位置において、マイクM1，M2を通る直線J2に対して水平面内で立てた垂線J2とマイクM1への音波の到来方向K1の方向とのなす角度をΘ、音速をＣ、音源ＳからマイクM1，M2に対する音源Ｓからの音波の到達時間差（遅延時間）をＴとすると、下記の式［１］が成立する。
Ｔ＝ＬsinΘ/Ｃ …式［１］
この式を用いることで、マイクM1に対する音源Ｓの方向を求めることができる。

図３は、二箇所で図２に示す方法によりマイクに対する音源の方向を求めることで音源の位置（方向及び距離）を特定する方法を説明するための図である。この図において、図２と同一又は対応する構成要素には図２と同じ参照符号を付した。

図３において、マイクM1〜M4は図１におけるマイク2-1〜2-nのうちの四つであり、会議装置本体１からの位置は予め分かっている。ここでは、マイクM1〜M4は水平面上で１本の直線上に配置されている。即ち、マイクM1，M2を通る直線J1と、マイクM3，M4を通る直線J3とは重なる。

図２に示す方法より、マイクM1に対する音源Ｓの方向がθ1、マイクM4に対する音源Ｓの方向がθ2と特定された場合、マイクM1から音波の到来方向K3へ伸ばした直線と、マイクM4から音波の到来方向K4へ伸ばした直線との交点上に音源Ｓが存在することになるから、三角測量の原理により、マイクM1，M4の位置に対する音源Ｓの位置（方向及び距離）を求めることができる。会議装置本体１の位置に対するマイクM1，M4の位置は既知であるから、会議装置本体１の位置に対する音源の位置を特定することができる。

なお、図３において、マイクM2，M3は同じ一つのマイクであってもよい。即ち、図１のマイク2-1〜2-nのうちの三つを用いても、音源の位置を特定することができる。

ところで、図３の場合、仮に音源ＳがマイクM1〜M4を通る直線上に存在した場合、θ1＝θ2＝０となるため、音源Ｓまでの距離を特定することができなくなる。そこで、本実施形態では、図４に示す方法により、この問題を解決する。

図４において、図３と同一又は対応する構成要素には図３と同じ参照符号を付した。図４に示すように、マイクM1，M2を通る直線J1と、マイクM3，M4を通る直線J3とが交差するように、マイクM1〜M4を配置したことが特徴である。

このように配置したことで、音源ＳがマイクM1，M2を通る直線J1上に存在（θ1＝０）しても、音源ＳがマイクM3，M4を通る直線J3上に同時に存在することは無くなるから、マイクM1から音波の到来方向K3へ伸ばした直線と、マイクM3から音波の到来方向K5へ伸ばした直線K5とは必ず交差することになる。

なお、図４では、便宜上、マイクM3から音波の到来方向K5へ伸ばした直線と、マイクM1から音波の到来方向K3へ伸ばした直線の交点に音源Ｓが位置するものとしたが、マイクM3から音波の到来方向K5へ伸ばした直線に代えて、マイクM4から音波の到来方向へ伸ばした直線を用いてもよい。また、図４において、マイクM2，M3は同じ一つのマイクであってもよい。即ち、図１のマイク2-1〜2-nのうちの３つマイクが水平面上で１本の直線上に並ばないように配置する（３つのマイクが水平面上で三角形の頂点となる位置に配置する）ことにより、音源Ｓの位置に関わらず、その位置を特定することができる。

以上、詳細に説明したように、本発明の実施形態の会議装置によれば、互いに間隔を空けた３つ以上のマイクでアレイを構成し、音源から各マイクへの音声の到達時間差を検出し、２つのマイクより特定した音源方向と、前記マイクとは少なくとも１つは異なる２つのマイクから特定した音源方向という２つの方向成分より、音源の位置を特定し、音源の位置が予め設定した範囲内に存在するときのみ、音源からの音声を取り込むことで、予め設定した範囲外の音を抑制することができるので、会議の話者以外の音声等の雑音を抑制し、会議の話者の音声を明瞭にすることができる。

また、３つのマイクが水平面上で１本の直線上に並ばないように配置することにより、会議の話者の位置に関わらず、その音声を明瞭にすることができる。

さらに、会議装置本体１の位置を基準にして音声の収集範囲を設定するので、会議の参加者の位置に応じてマイク2-1〜2-nの位置を変化させても、音声の収集範囲を変更する必要はない。

１・・・会議装置本体、2-1〜2-n，M1〜M4・・・マイク、11・・・検出手段、12・・・音源特定手段、13・・・設定手段、14・・・音声処理手段。

特開２００２−９１４６９号公報

Claims

互いに間隔を開けて配置された３つ以上のマイクで構成された集音手段と、
前記集音手段における３つ以上のマイクからの音声信号に基づいて、それらのマイクに対する音源からの音声の到達時間差を検出する時間差検出手段と、
それらのマイク間の前記到達時間差と予め判明しているそれらのマイクの位置とから、前記音源の位置を演算して特定する音源特定手段と、
予め収集する音の範囲を設定する設定手段と、
前記音源特定手段で特定された音源の位置が前記設定手段で設定された範囲に存在するときに、前記集音手段からの音声信号を選択する音声処理手段と
を備えたことを特徴とする会議装置。
請求項１に記載された会議装置において、
前記集音手段を構成する３つのマイクが水平面上で１本の直線上に並ばないように配置されていることを特徴とする会議装置。
請求項１又は２に記載された会議装置において、
前記集音手段以外の各手段が会議装置本体に設けられていることを特徴とする会議装置。