JP2021141519A - 拡声装置、建築物及び拡声方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空間の一部を利用して集会が開催されたり、１つの空間で複数の集会が同時に開催されたりするような場合であっても、話者の音声を聴衆に向けて適切に拡声することができる拡声装置を提供する。【解決手段】拡声装置２Ａは、複数のスピーカ５が分散配置された室内空間１００におけるマイクロホン３Ａ、３Ｂの集音位置ＭＡ、ＭＢを取得する集音位置取得部と、室内空間１００において、集音位置ＭＡ、ＭＢを基準として、マイクロホン３Ａ、３Ｂにより集音された音声を放音する放音範囲ＺＡ、ＺＢを設定する放音条件設定部と、放音範囲ＺＡ、ＺＢに属するスピーカ５Ａ、５Ｂに対して、集音位置ＭＡ、ＭＢから当該スピーカ５Ａ、５Ｂまでの距離ＬＡ、ＬＢに応じた出力音量ＶＡ、ＶＢに従って、音声信号ＳＡ、ＳＢを出力する出力制御部とを備える。【選択図】 図６

Description

本発明は、拡声装置、建築物及び拡声方法に関する。

従来、話者の音声をマイクロホンで集音し、スピーカから聴衆に向けて放音することにより、話者の音声を拡声する拡声システムが知られている。例えば、特許文献１には、会議室などの室内において、話者の音声を集音し、天井に分散配置された複数のスピーカから放音する拡声システムが開示されている。

特開２００６−２１１１７７号公報

オープンスペースやシェアリングオフィスと呼ばれるような空間では、壁や間仕切りを廃止又は少なくすることで、会議、プレゼンテーション、ワークショップ等の各種の集会が同時に並行して開催されることが想定されている。そのため、空間の利用方法の自由度が高く、各集会の開催に応じて、集会の参加者が空間の一部を占有しながら、集会に必要な設備や機材として、椅子、テーブル、ホワイトボード、プロジェクタ、実験機器、工作機器等がアドホックに配置される。

しかし、特許文献１に開示された拡声システムでは、複数のスピーカから会議室全体に対してしか放音することができない構成となっている。そのため、上記の空間の利用方法のように、例えば、空間の一部を利用して集会が開催される場合であっても、空間全体に拡声されてしまうという問題点があった。また、１つの空間で複数の集会が同時に開催される場合には、集会の各々において、話者の音声をそれぞれの聴衆に向けて拡声することができない、という問題点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、空間の一部を利用して集会が開催されたり、１つの空間で複数の集会が同時に開催されたりするような場合であっても、話者の音声を聴衆に向けて適切に拡声することができる拡声装置、建築物及び拡声方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するものであって、本発明の一実施形態に係る拡声装置は、
複数のスピーカが分散配置された空間におけるマイクロホンの集音位置を取得する集音位置取得部と、
前記空間において、前記集音位置を基準として、前記マイクロホンにより集音された音声を放音する放音範囲を設定する放音条件設定部と、
前記放音範囲に属する前記スピーカに対して、前記集音位置から当該スピーカまでの距離に応じた出力音量に従って、前記音声に基づく音声信号を出力する出力制御部と、を備える、
ことを特徴とする。

また、本発明の一実施形態に係る建築物は、
前記拡声装置を備える建築物であって、
前記複数のスピーカは、前記建築物の室内空間における天井に分散配置された、
ことを特徴とする。

また、本発明の一実施形態に係る拡声方法は、
マイクロホン及び複数のスピーカと接続可能な拡声装置を用いた拡声方法であって、
前記複数のスピーカが分散配置された空間における前記マイクロホンの集音位置を取得する集音位置工程と、
前記空間において、前記集音位置を基準として、前記マイクロホンにより集音された音声を放音する放音範囲を設定する放音条件設定工程と、
前記放音範囲に属する前記スピーカに対して、前記集音位置から当該スピーカまでの距離に応じた出力音量に従って、前記音声に基づく音声信号を出力する出力制御工程と、を備える、
ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る拡声装置、建築物及び拡声方法によれば、出力制御部又は出力制御工程が、集音位置を基準とする放音範囲に属するスピーカに対して、集音位置から当該スピーカまでの距離に応じた出力音量に従って、音声信号を出力する。そのため、空間の一部を利用して集会が開催されたり、１つの空間で複数の集会が同時に開催されたりするような場合であっても、話者の音声を聴衆に向けて拡声することができる。

本発明の実施形態に係る拡声システム１Ａを備える建築物１０の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る拡声システム１Ａの一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る拡声装置２Ａの動作の一例を示すフローチャートである。 マイクロホン３Ａ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。 放音条件設定画面４０の一例を示す図である。 ２つのマイクロホン３Ａ、３Ｂ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。 マイクロホン３Ａが移動されたときの拡声装置２Ａの動作の一例を示すフローチャートである。 マイクロホン３Ａが移動されたときのマイクロホン３Ａ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。 マイクロホン３Ａとは別のマイクロホン３Ｂが使用されるときの拡声装置２Ａの動作の一例を示すフローチャートである。 マイクロホン３Ａとは別のマイクロホン３Ｂ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る拡声システム１Ｂの一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る拡声装置２Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。 マイクロホン３Ａ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。 人の群れＧＡが変化したときの拡声装置２Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。 人の群れＧＡが群れＧＢ、ＧＣに変化したときのマイクロホン３Ｂ、３Ｃ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る拡声システム１Ａを備える建築物１０の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る拡声システム１Ａの一例を示すブロック図である。図１の例では、建築物１０の室内空間１００にて、１人の話者（発表者）Ｐと、５人の聴講者Ｑが集まってプレゼンテーションを行う様子を示している。

建築物１０の室内空間１００は、例えば、オープンスペースやシェアリングオフィスとして利用されるような空間である。室内空間１００には、移動可能な椅子、テーブル、ホワイトボード、プロジェクタ、実験機器、工作機器等の設備や機材が配置されるとともに、各種の集会が開催されるために、、複数の人が集まることで人の群れが形成される。室内空間１００では、複数の集会が同時に開催することが可能なため、複数の群れが同時に形成されて、各群れが室内空間１００の一部の空間をそれぞれ占有する。なお、集会は、任意の目的で開催されるものでよく、また、開催時間が予め決められたものでもよいし、開催時間が予め決められることなく複数の人が自然に集まるようなものでもよい。

拡声システム１Ａは、話者Ｐの音声を集音するマイクロホン３と、マイクロホン３により集音された音声に基づく音声信号を出力する拡声装置２Ａと、拡声装置２Ａにより出力された音声信号に応じて放音する複数のスピーカ５と、室内空間１００におけるマイクロホン３の現在位置（集音位置）を特定するための位置信号を送信する複数のビーコン送信機６とを備える。拡声装置２Ａと、マイクロホン３及び複数のスピーカ５との間は、無線通信又は有線通信により各種のデータや信号を通信可能に接続（中継器や音響装置を介してもよい。）されており、任意の通信規格が使用される。

マイクロホン３は、ビーコン送信機６からの位置信号を受信し、マイクロホン３の現在位置を検出する位置検出部３０を備える。マイクロホン３は、例えば、話者Ｐが所有するスマートホン４のマイク機能を使用したものである。

なお、マイクロホン３は、スマートホン４の他に、例えば、ウェアラブル端末やノートＰＣ等の各種の携帯端末でもよいし、話者Ｐが手で保持するマイクロホンや話者Ｐの衣類や身体に装着されるマイクロホンでもよいし、床上、卓上、台上のマイクスタンドに設置されたマイクロホンでもよい。また、マイクロホン３の現在位置を検出する手法は、ビーコン送信機６からの位置信号に基づくものに限られず、例えば、ＧＰＳ信号を用いてもよいし、加速度センサ等の推測航法を用いてもよいし、話者Ｐが、図５に示す放音条件設定画面（詳細は後述）において入力するようにしてもよい。

複数のスピーカ５は、室内空間１００全体をカバーするように、室内空間１００に分散配置されている。本実施形態では、複数のスピーカ５は、所定の指向性を有し、天井１０１に埋め込まれた状態で配置されるとともに、所定のスピーカ間隔（例えば、５ｍ）を空けてマトリクス状に配置されている。なお、複数のスピーカ５は、スピーカ間隔が適宜変更されてもよいし、千鳥状に配置されていてもよいし、天井１０１だけでなく壁に対しても配置されていてもよい。さらに、移動可能なスピーカが室内空間１００に適宜配置されて、拡声装置２Ａに接続されてもよい。

拡声装置２Ａは、例えば、汎用のコンピュータで構成されており、音声信号を入出力する入出力回路と、入出力された音声信号を処理する音声処理回路とを備える。なお、拡声装置２Ａは、アンプやミキサー等の音響装置の一部として構成されてもよいし、音響装置とは別体の装置として構成されてもよい。

拡声装置２Ａの具体的な構成としては、図２に示すように、キーボード、タッチパネル、スイッチ等により構成される入力部２０と、ＨＤＤ、メモリ等により構成される記憶部２１と、ＣＰＵ等のプロセッサにより構成される制御部２２と、マイクロホン３及び複数のスピーカ５との通信インターフェースである通信部２３と、ディスプレイ、タッチパネル等により構成される表示部２４とを備えて構成されている。なお、入力部２０や表示部２４は省略されてもよい。

記憶部２１には、室内空間１００の音響特性を示す音響情報２１０と、複数のスピーカ５の配置状態を示すレイアウト情報２１１と、拡声装置２Ａの動作を制御する拡声制御プログラム２１２Ａとが記憶されている。

音響情報２１０には、例えば、室内空間１００のサイズや天井高と、室内空間１００を構成する壁、床、天井１０１の反響特性と、ノイズ発生源（空調機器等）となる設置機器の位置や周波数特性等が含まれる。音響情報２１０は、例えば、音響センサ等を室内空間１００に設置して事前に計測した数値を記憶するものでもよいし、室内空間１００の設計図や設置機器の仕様書に基づいて入力された数値を記憶するものでもよい。

レイアウト情報２１１には、室内空間１００において、各スピーカ５が配置された位置と、各スピーカ５の指向性等の放音特性等が含まれる。

制御部２２は、拡声制御プログラム２１２Ａを実行することにより、集音位置取得部２２０、放音条件設定部２２１及び出力制御部２２２として機能する。なお、各部の機能の詳細は後述する。

（拡声システム１Ａの動作について）
次に、拡声装置２Ａの各部の機能と、拡声システム１Ａの動作について説明する。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る拡声装置２Ａの動作の一例を示すフローチャートである。図４は、マイクロホン３Ａ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。図４に示すように、話者ＰＡの周囲に複数の聴講者ＱＡが集合しているような室内空間１００の状況において、マイクロホン３Ａが使用される場合の拡声装置２Ａの動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、拡声装置２Ａの集音位置取得部２２０は、室内空間１００において新たに使用されるマイクロホン３が存在するかを監視する（ステップＳ１）。集音位置取得部２２０は、例えば、話者ＰＡがスマートホン４のマイク機能を使用する場合には、スマートホン４にて拡声用アプリが起動されたことや、スマートホン４からブラウザを介して室内空間１００の管理用画面にアクセスされたことを検出した場合に、当該スマートホン４を、新たに使用されるマイクロホン３Ａとして検出する。

そして、集音位置取得部２２０が、図４に示すように、新たに使用されるマイクロホン３Ａを検出した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、マイクロホン３Ａの位置検出部３０により検出された現在位置を受信することにより、室内空間１００におけるマイクロホン３Ａの集音位置ＭＡを取得する（ステップＳ１０１）。

次に、放音条件設定部２２１は、マイクロホン３Ａにより集音された音声を複数のスピーカ５から放音するときの放音条件として、マイクロホン３Ａの基準音量ＢＡを設定する（ステップＳ２０１）とともに、集音位置ＭＡを基準として、マイクロホン３Ａにより集音された音声を放音する放音範囲ＲＡを設定する（ステップＳ２０２）。

例えば、放音条件設定部２２１は、音響情報２１０やレイアウト情報２１１を参照することにより、話者ＰＡのスマートホン４のタッチパネルに、拡声用アプリやブラウザを介して、図５に示す放音条件設定画面４０を表示させる。

図５は、放音条件設定画面４０の一例を示す図である。放音条件設定画面４０は、マイクロホン３の基準音量Ｂを調節するためのボリューム４００と、室内空間１００のレイアウト図４０１において放音範囲ＲＡを調節するための枠４０２とを備える。ボリューム４００は、例えば、室内空間１００における初期音量を基準として、段階的に増減可能に構成されている。枠４０２は、マイクロホン３の集音位置ＭＡを基準として、例えば、円形、楕円形、多角形だけでなく、任意の形状に変更可能に構成されている。その際、集音位置ＭＡは、枠４０２に含まれていれば放音範囲ＲＡの基準となり得るものであり、各形状の中心でもよいし、中心からずれていてもよい。

放音条件設定部２２１は、話者ＰＡが発したテスト音声をマイクロホン３Ａで集音し、集音位置ＭＡの近傍に配置されたスピーカ５_１から放音する。そして、話者ＰＡが、自身のテスト音声を試聴しながら放音条件設定画面４０のボリューム４００の大小を操作すると、放音条件設定部２２１は、ボリューム４００に対する操作結果に基づいて、基準音量ＢＡを設定する（ステップＳ２０１）。また、話者ＰＡが、放音条件設定画面４０の枠４０２を広げたり狭くしたりするようにして枠４０２を操作すると、放音条件設定部２２１は、枠４０２に対する操作結果に基づいて、放音範囲ＲＡを設定する（ステップＳ２０２）。

次に、出力制御部２２２は、複数のスピーカ５の中から放音範囲ＲＡに属するスピーカ５Ａとして、図４に示すように、６つのスピーカ５_１〜５_６（以下、「特定スピーカ５Ａ」という。）を特定する（ステップＳ３０１）。なお、特定スピーカ５Ａは、複数のスピーカ５が特定されることが好ましいが、１つのスピーカ５が特定されてもよい。また、特定スピーカ５Ａは、放音範囲ＲＡ内に位置するスピーカ５が特定されてもよいし、放音範囲ＲＡ内だけでなく、放音範囲ＲＡ外であっても放音範囲ＲＡから所定の距離内に位置するスピーカ５がさらに特定されてもよい。

次に、出力制御部２２２は、マイクロホン３Ａの集音位置ＭＡから特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_６）までの距離ＬＡ（Ｌａ_１〜Ｌａ_６）をそれぞれ算出し、基準音量ＢＡに対して当該距離に応じた出力音量ＶＡ（Ｖａ_１〜Ｖａ_６）をそれぞれ設定する（ステップＳ４０１）。

本実施形態では、基準音量ＢＡが、例えば、「２５」に設定されたものとすると、出力制御部２２２は、出力音量ＶＡ（Ｖａ_１〜Ｖａ_６）を、ｐ（５）＜ｍｐ（１０）＜ｎ（１５）＜ｍｆ（２０）＜ｆ（２５）の５段階で設定する。その際、出力制御部２２２は、距離ＬＡの長さが短いほど、出力音量ＶＡ（Ｖａ_１〜Ｖａ_６）を大きく設定する。したがって、出力制御部２２２は、図４に示すように、距離ＬＡ（Ｌａ_１〜Ｌａ_６）の長さを５段階でそれぞれ評価したときの評価結果に応じて、集音位置ＭＡからの距離ＬＡが最も短いスピーカ５_１、５_２の出力音量Ｖａ_１、Ｖａ_２を「ｍｆ」、次に距離ＬＡが短いスピーカ５_３、５_４の出力音量Ｖａ_３、Ｖａ_４を「ｎ」、最も距離ＬＡが長いスピーカ５_５、５_６の出力音量Ｖａ_５、Ｖａ_６を「ｐ」にそれぞれ設定する。

次に、出力制御部２２２は、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_６）に対して、出力音量ＶＡ（Ｖａ_１「ｍｆ」、
Ｖａ_２「ｍｆ」、Ｖａ_３「ｎ」、Ｖａ_４「ｎ」、Ｖａ_５「ｐ」、Ｖａ_６「ｐ」）に従って、マイクロホン３Ａにより集音された音声に基づく音声信号ＳＡ（Ｓａ_１〜Ｓａ_６）を出力する（ステップＳ４０２）。

そして、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_６）が、音声信号ＳＡ（Ｓａ_１〜Ｓａ_６）に基づいてそれぞれ放音することにより、話者ＰＡの音声が放音範囲ＲＡ内に拡声されて、聴講者ＱＡにより聴取される。

（複数のマイクロホン３Ａ、３Ｂが使用される場合）
図６は、２つのマイクロホン３Ａ、３Ｂ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。図６に示すように、話者ＰＡの周囲に複数の聴講者ＱＡが集合し、話者ＰＢの周囲に複数の聴講者ＱＢが集合しているような室内空間１００の状況において、２つのマイクロホン３Ａ、３Ｂが使用される場合の拡声装置２Ａの動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、集音位置取得部２２０が、新たに使用されるマイクロホン３の監視結果として（ステップＳ１、Ｓ２）、２つのマイクロホン３Ａ、３Ｂに対する２つの集音位置ＭＡ、ＭＢをそれぞれ取得する（ステップＳ１０１）。なお、新たに使用される２つのマイクロホン３Ａ、３Ｂは異なるタイミングで検出されてもよく、その場合には、先に検出されたマイクロホン３Ａ、３Ｂから後続の各ステップが実行される。

そして、放音条件設定部２２１は、２つの集音位置ＭＡ、ＭＢの各々を基準として、相互に重複しないように、２つの放音範囲ＲＡ、ＲＢを設定する（ステップＳ２０２）。

出力制御部２２２は、２つの放音範囲ＲＡ、ＲＢの各々に属するスピーカ５Ａ、５Ｂの各々として、図６に示すように、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_７）、５Ｂ（５_１１〜５_１４）をそれぞれ特定し（ステップＳ３０１）、２つの集音位置ＭＡ、ＭＢの各々から特定スピーカ５Ａ、５Ｂの各々までの距離ＬＡ（Ｌａ_１〜Ｌａ_７）、ＬＢ（Ｌｂ_１１〜Ｌｂ_１４）に応じた出力音量ＶＡ（Ｖａ_１〜Ｖａ_７）、ＶＢ（Ｖｂ_１１〜Ｖｂ_１４）に従って、音声信号ＳＡ（Ｓａ_１〜Ｓａ_７）、ＳＢ（Ｓｂ_１１〜Ｓｂ_１４）を出力する（ステップＳ４０１、Ｓ４０２）。

したがって、図６に示す例では、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_７）は、マイクロホン３Ａにより集音された話者ＰＡの音声を、出力音量ＶＡ（Ｖａ_１「ｆ」、Ｖａ_２「ｍｆ」、Ｖａ_３「ｎ」、Ｖａ_４「ｍｐ」、Ｖａ_５「ｍｐ」、Ｖａ_６「ｐ」、Ｖａ_７「ｐ」）に従ってそれぞれ放音することにより、話者ＰＡの音声が放音範囲ＲＡ内に拡声されて、聴講者ＱＡにより聴取される。また、特定スピーカ５Ｂ（５_１１〜５_１４）は、マイクロホン３Ｂにより集音された話者ＰＢの音声を、出力音量ＶＢ（Ｖｂ_１「ｍｆ」、Ｖｂ_２「ｍｆ」、Ｖｂ_３「ｎ」、Ｖｂ_４「ｎ」）に従ってそれぞれ放音することにより、話者ＰＢの音声が放音範囲ＲＢ内に拡声されて、聴講者ＱＢにより聴取される。

（マイクロホン３Ａが移動された場合）
図７は、マイクロホン３Ａが移動されたときの拡声装置２Ａの動作の一例を示すフローチャートである。図８は、マイクロホン３Ａが移動されたときのマイクロホン３Ａ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。図８に示すように、話者ＰＡの周囲に複数の聴講者ＱＡが集合しているような室内空間１００の状況（図４と同様の状況）において、プレゼンテーション中の話者ＰＡの移動に応じてマイクロホン３Ａが移動された場合の拡声装置２Ａの動作について、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、集音位置取得部２２０は、放音条件設定部２２１により放音範囲ＲＡが設定された後に放音範囲ＲＡ内にてマイクロホン３Ａが移動されたかを監視する（ステップＳ１１）。例えば、集音位置取得部２２０は、マイクロホン３Ａの位置検出部３０により検出された現在位置を所定の周期毎に受信することにより、マイクロホン３Ａが移動されたかを監視する。

そして、集音位置取得部２２０が、図８の矢印で示すように、マイクロホン３Ａが移動されたことを検出した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、マイクロホン３Ａの移動後の集音位置ＭＣを取得する（ステップＳ１１１）。

次に、出力制御部２２２は、移動後の集音位置ＭＣから特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_６）までの距離ＬＣ（Ｌｃ_１〜Ｌｃ_６）をそれぞれ算出し、当該距離に応じた出力音量ＶＣ（Ｖｃ_１〜Ｖｃ_６）をそれぞれ設定する（ステップＳ４１１）。

次に、出力制御部２２２は、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_６）に対して、出力音量ＶＣ（Ｖｃ_１「ｐ」、Ｖｃ_２「ｐ」、Ｖｃ_３「ｍｆ」、Ｖｃ_４「ｍｆ」、Ｖｃ_５「ｎ」、Ｖｃ_６「ｎ」）に従って、マイクロホン３Ａにより集音された音声に基づく音声信号ＳＣ（Ｓ_１〜Ｓ_６）を出力する（ステップＳ４１２）。なお、ステップＳ１１１の後に、放音条件設定部２２１が、マイクロホン３Ａの移動後の集音位置ＭＣを基準として、放音範囲を再設定することにより、ステップＳ４１１、Ｓ４１２では、出力制御部２２２が、再設定された放音範囲に属する特定スピーカに対して音声信号を出力するようにしてもよい。

したがって、図８に示す例では、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_６）は、音声信号ＳＣ（Ｓｃ_１〜Ｓｃ_６）に基づいてそれぞれ放音することにより、話者ＰＡの音声が、移動後の集音位置ＭＣを基準として設定された出力音量ＶＣ（Ｖｃ_１〜Ｖｃ_６）に従って放音範囲ＲＡ内に拡声される。そのため、話者ＰＡが放音範囲ＲＡ内を移動した場合でも、聴講者ＱＡは、話者ＰＡの音声を違和感なく聴取することができる。

（マイクロホン３Ａとは別のマイクロホン３Ｂが使用される場合）
図９は、マイクロホン３Ａとは別のマイクロホン３Ｂが使用されるときの拡声装置２Ａの動作の一例を示すフローチャートである。図１０は、マイクロホン３Ａとは別のマイクロホン３Ｂ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。図１０に示すように、話者ＰＡの周囲に複数の聴講者ＱＡが集合しているような室内空間１００の状況（図４と同様の状況）において、聴講者ＱＡにより別のマイクロホン３Ｂが使用される場合の拡声装置２Ａの動作について、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、集音位置取得部２２０は、放音条件設定部２２１により放音範囲ＲＡが設定された後に放音範囲ＲＡ内にてマイクロホン３Ａとは別のマイクロホン３Ｂが新たに使用されるかを監視する（ステップＳ２１）。集音位置取得部２２０は、例えば、聴講者ＱＡが所有するスマートホン４にて拡声用アプリが起動されたことや、スマートホン４からブラウザを介して室内空間１００の管理用画面にアクセスされたことを検出した場合に、当該スマートホン４を、新たに使用される別のマイクロホン３Ｂとして検出される。

そして、集音位置取得部２２０が、図１０に示すように、別のマイクロホン３Ｂが新たに使用されることを検出した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、別のマイクロホン３Ｂの集音位置ＭＢを取得する（ステップＳ１２１）。

次に、出力制御部２２２は、別のマイクロホン３Ｂの集音位置ＭＢから特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_６）までの距離ＬＢ（Ｌｂ_１〜Ｌｂ_６）をそれぞれ算出し、当該距離に応じた出力音量ＶＢ（Ｖｂ_１〜Ｖｂ_６）をそれぞれ設定する（ステップＳ４２１）。

次に、出力制御部２２２は、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_６）に対して、出力音量ＶＢ（Ｖｂ_１「ｐ」、Ｖｂ_２「ｐ」、Ｖｂ_３「ｎ」、Ｖｂ_４「ｎ」、Ｖｂ_５「ｍｆ」、Ｖｂ_６「ｍｆ」）に従って、別のマイクロホン３Ｂにより集音された音声に基づく音声信号ＳＢ（Ｓｂ_１〜Ｓｂ_６）を出力する（ステップＳ４２２）。なお、ステップＳ１２１の後に、放音条件設定部２２１が、別のマイクロホン３Ｂの集音位置ＭＢを基準として、放音範囲を再設定することにより、ステップＳ４２１、Ｓ４２２では、出力制御部２２２が、再設定された放音範囲に属する特定スピーカに対して音声信号を出力するようにしてもよい。

したがって、図１０に示す例では、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_６）は、音声信号ＳＢ（Ｓｂ_１〜Ｓｂ_６）に基づいてそれぞれ放音することにより、聴講者ＱＡの音声が、別のマイクロホン３Ｂの集音位置ＭＢを基準として設定された出力音量ＶＢ（Ｖｂ_１〜Ｖｂ_６）に従って放音範囲ＲＡ内に拡声される。そのため、聴講者ＱＡが、例えば、話者ＰＡに質問するような場合でも、話者ＰＡ及び他の聴講者ＱＡは、その聴講者ＱＡの音声を明確に聴取することができる。

以上のように、本実施形態に係る拡声装置２Ａは、図３（新たに使用されるマイクロホンの監視）、図７（マイクロホンの移動の監視）、図９（別のマイクロホンの監視）にそれぞれ示す各処理を同時（並列的）に実行することにより、マイクロホン３Ａ、３Ｂの使用状況や、話者ＰＡ、ＰＢ及び聴講者ＱＡ、ＱＢの行動に応じて動作する。

そして、本実施形態に係る拡声装置２Ａによれば、出力制御部２２２が、集音位置ＭＡ、ＭＢを基準とする放音範囲ＺＡ、ＺＢに属する特定スピーカ５Ａ、５Ｂに対して、集音位置ＭＡ、ＭＢから特定スピーカ５Ａ、５Ｂまでの距離ＬＡ、ＬＢに応じた出力音量ＶＡ、ＶＢに従って、音声信号ＳＡ、ＳＢを出力する。したがって、室内空間１００の一部を利用して集会が開催されたり、室内空間１００で複数の集会が同時に開催されたりするような場合であっても、話者ＰＡ、ＰＢの音声を聴講者ＱＡ、ＱＢに向けて適切に拡声することができる。

（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る拡声システム１Ｂの一例を示すブロック図である。

拡声システム１Ｂは、第１の実施形態に係る拡声システム１Ａに対して、室内空間１００における人の位置や動きを監視する複数のカメラ７を備えるとともに、拡声装置２Ｂは、第１の実施形態に係る拡声装置２Ａに対して、カメラ７からの情報に基づいて、人の群れＧを検出する群れ検出部２２３をさらに備えるように変更したものである。なお、その他の基本的構成は、第１の実施形態と同様のため、変更点を中心に説明する。

複数のカメラ７は、例えば、天井１０１に取り付けられており、各カメラ７で撮影された画像を解析することにより、室内空間１００における人の位置や動きを取得する。なお、人の位置や動きを監視する監視装置としては、カメラ７に代えて、例えば、レーザレーダセンサ等の３Ｄセンサ、椅子に取り付けられた着座センサ、床面に敷設された荷重センサ、各人が所持するＩＣカード用のＩＣタグ読取センサ等で構成されていてもよいし、これらを適宜組み合わせたものでもよい。また、これらの監視装置が、話者Ｐやマイクロホン３の位置を特定することで、マイクロホン３の現在位置を検出する装置として機能するようにしてもよい。

拡声装置２Ｂの制御部２２は、拡声制御プログラム２１２Ｂを実行することにより、集音位置取得部２２０、放音条件設定部２２１、出力制御部２２２及び群れ検出部２２３として機能する。

図１２は、本発明の第２の実施形態に係る拡声装置２Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。図１３は、マイクロホン３Ａ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。図１３に示すように、話者ＰＡの周囲に複数の聴講者ＱＡが集合しているような室内空間１００の状況において、マイクロホン３Ａが使用される場合の拡声装置２Ｂの動作について、図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、集音位置取得部２２０が、新たに使用されるマイクロホン３の監視結果として（ステップＳ３１）、新たに使用されるマイクロホン３Ａを検出した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、マイクロホン３Ａの集音位置ＭＡを取得する（ステップＳ１３１）。

次に、群れ検出部２２３は、カメラ７により取得された人の位置や動きの情報に基づいて、人同士の間隔や密度を算出することにより、室内空間１００においてマイクロホン３Ａの集音位置ＭＡの周囲に形成された人の群れＧＡを検出する（ステップＳ１３２）。

次に、放音条件設定部２２１は、マイクロホン３Ａにより集音された音声を複数のスピーカ５から放音するときの放音条件として、例えば、人の群れＧＡの大きさに基づいて、マイクロホン３Ａの基準音量ＢＡを設定する（ステップＳ２３１）とともに、人の群れＧＡを囲むように放音範囲ＲＡを設定する（ステップＳ２３２）。

次に、出力制御部２２２は、複数のスピーカ５の中から放音範囲ＲＡに属する特定スピーカ５Ａとして、図１３に示すように、９つのスピーカ５_１〜５_９を特定する（ステップＳ３３１）。

次に、出力制御部２２２は、マイクロホン３Ａの集音位置ＭＡから特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_９）までの距離ＬＡ（Ｌａ_１〜Ｌａ_９）をそれぞれ算出し、基準音量ＢＡに対して当該距離に応じた出力音量ＶＡ（Ｖａ_１〜Ｖａ_９）をそれぞれ設定する（ステップＳ４３１）。

次に、出力制御部２２２は、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_９）に対して、出力音量ＶＡ（Ｖａ_１〜Ｖａ_９）に従って、マイクロホン３Ａにより集音された音声に基づく音声信号ＳＡ（Ｓａ_１〜Ｓａ_９）を出力する（ステップＳ４３２）。

そして、特定スピーカ５Ａ（５_１〜５_９）が、音声信号ＳＡ（Ｓａ_１〜Ｓａ_９）に基づいてそれぞれ放音することにより、話者ＰＡの音声が放音範囲ＲＡ内に拡声されて、群れＧＡに含まれる聴講者ＱＡにより聴取される。

（人の群れＧＡが変化した場合）
図１４は、人の群れＧＡが変化したときの拡声装置２Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。
図１５は、人の群れＧＡが群れＧＢ、ＧＣに変化したときのマイクロホン３Ｂ、３Ｃ及び複数のスピーカ５の動作状態の一例を示す図である。図１５に示すように、話者ＰＡの周囲に複数の聴講者ＱＡが集合して、人の群れＧＡが形成されているような室内空間１００の状況（図１３と同様の状況）において、人の群れＧＡが分裂して、２つの群れＧＢ、ＧＣに変化した場合の拡声装置２Ｂの動作について、図１４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、群れ検出部２２３は、放音条件設定部２２１により放音範囲ＲＡが設定された後に人の群れＧＡが変化したかを監視する（ステップＳ４１）。群れ検出部２２３は、例えば、カメラ７により取得された人の位置や動きの情報に基づいて、人の群れＧＡが拡大、縮小、合体又は分裂したかを判定することにより、人の群れＧＡが変化したことを検出する。

そして、群れ検出部２２３は、図１５に示すように、人の群れＧＡが分裂して、２つの群れＧＢ、ＧＣ（以下、群れＧＡが分裂したときの元の群れを「変化後の群れＧＢ」、群れＧＡが分裂して新たに形成された群れを「新たな群れＧＣ」という。）に変化したことを検出した場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、放音条件設定部２２１は、変化後の群れＧＢに対して放音条件を再設定する（ステップＳ２４１、Ｓ２４２）。

すなわち、放音条件設定部２２１は、変化後の群れＧＢの大きさに基づいて、マイクロホン３Ａの基準音量ＢＢを再設定する（ステップＳ２４１）とともに、変化後の群れＧＢを囲むように放音範囲ＲＢを再設定する（ステップＳ２４２）。

次に、出力制御部２２２は、放音範囲ＲＢに属する特定スピーカ５Ｂとして、図１５に示すように、６つのスピーカ５_１１〜５_１６を特定する（ステップＳ３４１）。次に、出力制御部２２２は、特定スピーカ５Ｂ（５_１１〜５_１６）に対して、集音位置ＭＡの各々から特定スピーカ５Ｂの距離ＬＢ（Ｌｂ_１１〜Ｌｂ_１６）に応じた出力音量ＶＢ（Ｖｂ_１１〜Ｖｂ_１６）に従って、音声信号ＳＢ（Ｓｂ_１１〜Ｓｂ_１６）を出力する（ステップＳ４４１、Ｓ４４２）。

そして、特定スピーカ５Ｂ（５_１１〜５_１６）が、音声信号ＳＢ（Ｓｂ_１１〜Ｓｂ_１６）に基づいてそれぞれ放音することにより、話者ＰＡの音声が、放音範囲ＲＢ内に拡声されて、変化後の群れＧＢに含まれる聴講者ＱＢにより聴取される。

一方、新たな群れＧＣにおいて新たなマイクが使用された場合には、集音位置取得部２２０が、当該マイクを、新たに使用されるマイクロホン３Ｃとして検出する（図１２に示すステップＳ３２：Ｙｅｓ）ことで、図１２に示すフローチャートに従って各処理（ステップＳ１３１〜Ｓ４３２）が行われる。その結果、特定スピーカ５Ｃ（５_２１〜５_２４）が、音声信号ＳＣ（Ｓｃ_２１〜Ｓｃ_２４）に基づいてそれぞれ放音することにより、新たな話者ＰＣの音声が、放音範囲ＲＣ内に拡声されて、新たな群れＧＣに含まれる聴講者ＱＣにより聴取される。その際、出力制御部２２２は、変化後の群れＧＢと、新たな群れＧＣとの間に位置するスピーカ５に対して、両者の音声が混ざらないようにするための打消音を放音させる音声信号を出力してもよい。

以上のように、本実施形態に係る拡声装置２Ｂは、図１２（新たに使用されるマイクロホンの監視）、図１４（人の群れの変化の監視）にそれぞれ示す各処理を同時（並列的）に実行することにより、マイクロホン３Ａ〜３Ｃの使用状況や、話者ＰＡ〜ＰＣ及び聴講者ＱＡ〜ＱＣの行動に応じて動作する。その際、図７（マイクロホンの移動の監視）、図９（別のマイクロホンの監視）にそれぞれ示す各処理も同時（並列的）に実行されてもよいし、さらに、図１２（新たに使用されるマイクロホンの監視）に加えて、図３（新たに使用されるマイクロホンの監視）に示す処理も実行されてもよい。

そして、本実施形態に係る拡声装置２Ｂによれば、群れ検出部２２３が、人の群れ及び群れの変化を検出し、放音条件設定部２２１が、その群れ（群れの変化が検出された場合には、変化後の群れ）を囲むように放音範囲を設定する。したがって、室内空間１００において開催されている集会の状況に応じて、話者ＰＡ、ＰＢの音声を聴講者ＱＡ、ＱＢに向けて適切に拡声することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

なお、上記実施形態において、図３、図７、図８、図１２、図１４に示すフローチャートは、拡声装置２Ａ、２Ｂを用いた拡声方法を示すものであり、各ステップが、拡声方法を実現する各ステップに対応するものである。

また、上記実施形態において、放音条件設定部２２１が、放音条件として、基準音量や放音範囲を設定した後に、例えば、話者Ｐからの要求に応じて、図５に示す放音条件設定画面４０を表示させることにより、放音条件を再設定するようにしてもよい。

また、上記実施形態において、スピーカ５が、指向性の角度や範囲を変更可能に構成されている場合には、出力制御部２２２は、特定スピーカに対して音声信号を出力する際、放音条件として、指向性の角度や範囲を変更する制御信号をさらに出力するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、出力制御部２２２は、マイクロホン３の集音位置からスピーカ５までの距離に応じて出力音量を設定する際、距離の長さが短いほど、出力音量を大きく設定するものとして説明したが、これに限られず、例えば、距離の長さが短いほど、出力音量を小さく設定するようにしてもよい。さらに、出力制御部２２２は、出力音量を５段階（ｐ＜ｍｐ＜ｎ＜ｍｆ＜ｆ）で設定するものとして説明したが、これに限られず、任意の段階で設定するようにしてもよい。また、出力制御部２２２は、話者Ｐの操作に基づいて、放音範囲に属するスピーカ５の出力音量を個別に変更するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、拡声制御プログラム２１２Ａ、２１２Ｂは、記憶部２１に記憶されたものとして説明したが、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、拡声制御プログラム２１２Ａ、２１２Ｂは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供されてもよい。

１Ａ、１Ｂ…拡声システム、２Ａ、２Ｂ…拡声装置、
２０…入力部、２１…記憶部、２２…制御部、２３…通信部、２４…表示部、
２１０…音響情報、２１１…レイアウト情報、
２１２Ａ、２１２Ｂ…拡声制御プログラム、
２２０…集音位置取得部、２２１…放音条件設定部、
２２２…出力制御部、２２３…群れ検出部、
３、３Ａ〜３Ｃ…マイクロホン、３０…位置検出部、
４…スマートホン、４０…放音条件設定画面、
４００…ボリューム、４０１…レイアウト図、４０２…枠、
５、５_１〜５_８…スピーカ、５Ａ〜５Ｃ…特定スピーカ、
６…ビーコン送信機、７…カメラ、
１０…建築物、１００…室内空間、１０１…天井、
Ｐ、ＰＡ〜ＰＣ…話者、Ｑ、ＱＡ〜ＱＣ…聴講者、
ＭＡ〜ＭＣ…集音位置、ＺＡ〜ＺＣ…放音範囲

Claims (8)

1. 複数のスピーカが分散配置された空間におけるマイクロホンの集音位置を取得する集音位置取得部と、
   前記空間において、前記集音位置を基準として、前記マイクロホンにより集音された音声を放音する放音範囲を設定する放音条件設定部と、
   前記放音範囲に属する前記スピーカに対して、前記集音位置から当該スピーカまでの距離に応じた出力音量に従って、前記音声に基づく音声信号を出力する出力制御部と、を備える、
   ことを特徴とする拡声装置。
2. 前記集音位置取得部は、
   前記放音範囲が設定された後に当該放音範囲内にて前記マイクロホンが移動されたとき、当該マイクロホンの移動後の集音位置を取得し、
   前記出力制御部は、
   前記放音範囲に属する前記スピーカに対して、前記移動後の集音位置から当該スピーカまでの距離に応じた出力音量に従って、前記音声信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の拡声装置。
3. 前記集音位置取得部は、
   前記放音範囲が設定された後に当該放音範囲内にて前記マイクロホンとは別のマイクロホンが使用されるとき、当該別のマイクロホンの集音位置を取得し、
   前記出力制御部は、
   前記放音範囲に属する前記スピーカに対して、前記別のマイクロホンの集音位置から当該スピーカまでの距離に応じた出力音量に従って、前記別のマイクロホンにより集音された音声に基づく音声信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の拡声装置。
4. 前記集音位置取得部は、
   前記空間において複数の前記マイクロホンが使用されるとき、複数の前記集音位置を取得し、
   前記放音条件設定部は、
   前記複数の集音位置の各々を基準として、相互に重複しないように複数の前記放音範囲を設定し、
   前記出力制御部は、
   前記複数の放音範囲の各々に属する前記スピーカの各々に対して、前記複数の集音位置の各々から当該スピーカの各々までの距離に応じた出力音量に従って、前記音声信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の拡声装置。
5. 前記空間において、前記集音位置の周囲に形成された人の群れを検出する群れ検出部をさらに備え、
   前記放音条件設定部は、
   前記群れを囲むように前記放音範囲を設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の拡声装置。
6. 前記群れ検出部は、
   前記群れの拡大、縮小、合体又は分裂に伴う前記群れの変化を検出し、
   前記放音条件設定部は、
   変化後の前記群れを囲むように前記放音範囲を再設定し、
   前記出力制御部は、
   再設定された前記放音範囲に属する前記スピーカに対して、前記集音位置から当該スピーカまでの距離に応じた音量に従って、前記音声信号を出力する
   ことを特徴とする請求項５に記載の拡声装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の拡声装置を備える建築物であって、
   前記複数のスピーカは、前記建築物の室内空間における天井に分散配置された、
   ことを特徴とする建築物。
8. マイクロホン及び複数のスピーカと接続可能な拡声装置を用いた拡声方法であって、
   前記複数のスピーカが分散配置された空間における前記マイクロホンの集音位置を取得する集音位置工程と、
   前記空間において、前記集音位置を基準として、前記マイクロホンにより集音された音声を放音する放音範囲を設定する放音条件設定工程と、
   前記放音範囲に属する前記スピーカに対して、前記集音位置から当該スピーカまでの距離に応じた出力音量に従って、前記音声に基づく音声信号を出力する出力制御工程と、を備える、
   ことを特徴とする拡声方法。

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