JP2662824B2 - 会議通話端末装置 - Google Patents

会議通話端末装置

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JP2662824B2 JP2112341A JP11234190A JP2662824B2 JP 2662824 B2 JP2662824 B2 JP 2662824B2 JP 2112341 A JP2112341 A JP 2112341A JP 11234190 A JP11234190 A JP 11234190A JP 2662824 B2 JP2662824 B2 JP 2662824B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は会議通話装置に利用する。特に、互いに会議
通話用の音声回線で接続され、両耳レシーバにより音像
を生成する通話者端末に関する。さらに詳しくは、個々
の通話者端末において複数の通話者から送話元を識別す
る音像位置認識に関する。
本発明は、両耳レシーバを用いた会議通話端末装置に
おいて、送話者が一人の場合にはそれに対応する位置に
音像を生成し、送話者が複数の場合には音像に拡がり感
を付与することにより、両耳レシーバを用いて会議通話
の臨場感を高めるものである。
〔従来の技術〕
電話会議のように多数の対地と対話を行う場合や、一
つの部屋に集合してステレオ音声会議を対話で行う場合
に、一般のハンドセット電話では、発声者が誰であるの
か判明せずに混乱することがある。
この難点を解消するため、両耳レシーバ(ヘッドホ
ン)により両耳受聴を行う方式が考えられている。しか
し、単に両耳に同一の信号を与えて、頭内中央部に定位
が生じるだけで、疲労軽減や方向間付与には役立たな
い。そこで、両耳レシーバを使用して頭外部に音像を定
位させる方法が、例えば鹿島出版社刊のブラウエルト、
森本、後藤共著、「空間音響」に示されている。
この方法では、頭部回折によるインパルス応答特性
HL、HRと、レシーバ対外耳道入口インパルス応答の逆特
性RL、RRとをあらかじめ求め、これらの畳み込み積分値
hL=HL*RL、hR=HR*RRにより、それぞれ左耳用および
右耳用のレシーバの入力特性を決定する。
第3図は頭外音像定位の方法を示す図である。
通常のテレビ会議や多対地接続の音声会議では、接続
相手数が多くなれば、その音像定位場所による話者認識
率が低下する。このため、一般的な使用形態としては、
6対地以下の接続が多いと考えられている。その場合に
は、通話相手は5人もしくは5対地の接続相手となる。
以下では、受聴者を含めて6対地または6人の通話者と
話す場合の音像定位生成方法について説明する。
通話者A、B、C、D、Eのそれぞれの音像定位を前
方に等分割に分散させる。ここでは、説明の簡単のた
め、音像定位の場所を左90度、左45度、中央、右45度、
右90度の5箇所とする。
音像定位のためには、まず、希望の音像発生位置から
受聴者の外耳までのインパルス応答特性を測定する。例
えば、第3図に示すように通話者Cの音像を中央の位置
に定位する場合には、その位置からのインパルス応答H
3L、H3Rを測定する。
インパルス応答特性の測定は、一般には無響室内で行
われている。しかし、頭外感を自然に生じさせるために
は、無響室よりも、被測定者の後方および側部の下部お
よび天井が強い反射をしない吸音材料の条件を満たす防
音室の方がより自然であり、実音場に近似できる。
具体的な測定方法としては、拡声器から広帯域雑音を
放射し、被験者の左右外耳道入口に取りつけたプローブ
チューブマイクロホンまたは1/8インチ程度の小径マイ
クロホンによりその音を検出する。この三点の信号を同
時にアナログ・ディジタル交換し、クロススペクトル法
によりインパルス応答を算出する。
これに対してレシーバの逆特性RL、RRを得るには、レ
シーバの電気音響変換入力に対する外耳道音圧を測定す
る。すなわち、レシーバを被験者の外耳に装着して、広
帯域雑音をレシーバの電気入力とする。この一方で、レ
シーバの耳当てパッドに穴をあけてプローブチューブマ
イクロホンまたは1/8インチマイクロホンを挿入してお
き、外耳道入口の音圧波形を取り出す。このときの電気
入力信号と、外耳道音圧から変換された電気信号とをア
ナログ・ディジタル変換し、逆フィルタ特性を得る。こ
の方法は、時間領域の最小二乗誤差による逆フィルタ構
成法として周知である。
このようにして求めたインパルス応答特性HL、HRと、
レシーバの逆特性RL、RRとから、畳み込み積分により、
全インパルス応答h=R*Hを求めておく。ここで、受
信された音声信号をP、レシーバの外耳入力の音圧信号
をQとすると、Q=P*hの畳み込み積分により、音声
信号Pをレシーバの外耳入力の音圧信号Qに変換でき
る。
以上のディジタル演算により通話者の受聴するレシー
バからの音声は、あらかじめ計算された実空間にいるの
と同一の音声波形となるので、人間の聴覚心理的反応と
して、あたかも通話者が目の前1.5mを隔てて相手と会話
している感覚が得られる。すなわち、その実空間にいる
自然な通話環境と感じられる。頭外感覚はその自然な感
覚の一部である。このため、レシーバを用いたヘッドセ
ット通話につきものの圧迫感や、聴覚的で心理的な疲労
感を覚えることなく、快適に長時間の通話を行うことが
できる。
どの通話者の音像をどこに配置するかについては、送
話音声信号とともに送話元を示す制御情報を送信する方
法が、CCITT勧告G.722や、島田、鈴木共著、「多対地音
声会議通信システムの対地識別音像生成方式」、電子情
報通信学会誌、Vol.J70−B、No.9(1987年)に示され
ている。特に後者の場合は、複数の拡声器を用いた室内
空間での音像定位方法が示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、会議通話では、必ずしも一つの通話者端末だ
けが送話元になるとは限らず、笑い声や相づち等により
送話元が複数となることが多い。ヘッドホン型のレシー
バを用いて頭外に音像を定位させる方法では、特に音声
回線で音声信号を加算して伝送し、しかも複数の通話者
が同時に送話するような場合に、受聴者側には、加算し
た音声信号を分離することはできない。たとえ分離が可
能だとしても、複数の音像定位をそれぞれ作成するに
は、一つの音声信号からその信号の特徴パラメータと送
話者とを認識して、そのあらかじめ指定された位置に音
像を生成する実時間処理が必要がある。このようなこと
は、現在の技術では実現困難である。
また、複数人の音声信号の有無を送話元制御信号によ
って判断できたとしても、一度音声加算された信号は分
離できない。このため、複数同時の音声となる以前にお
ける送話者が一人の場合の音像が、複数同時音声の状態
になると複数の音像定位の中心に移動することになる。
したがって、受聴者に違和感を与えてしまう。
さらに、前述の論文では、送話元に対応して複数の発
声音源(拡声器)を設け、送話元制御情報信号によって
その音源を制御しているが、ヘッドホン型のレシーバの
ように単に左右の耳の位置で音声を発生する場合につい
ては考慮していない。
本発明は、以上の課題を解決し、ヘッドホン型の両耳
レシーバを用いて複数の送話者からの音声に対する臨場
感の付与が可能な会議通話端末装置を提供することを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の会議通話端末装置は、会議通話用の音声回線
から受信した音声信号を受聴者の両耳の位置で音声とし
て出力する二つの電気音響変換手段と、この二つの電気
音響変換手段により生成される音像を前記音声回線から
音声信号とともに受信した制御信号にしたがって定位す
る音像定位手段とを備え、前記音像定位手段は、入力さ
れた音声信号と、音像を受聴者の頭外に定位するために
必要な左右両耳インパルス応答との畳み込み演算を行う
演算手段を含む会議通話端末装置において、前記音声回
線から受信され前記音像定位手段を経由して前記二つの
電気音響変換手段に出力される音声信号に音像拡がり感
を付与する手段を備え、前記音像定位手段は、前記制御
信号により送話中の相手通話者の番号および送話中の相
手通話者が一人であるか複数人であるかを検出する手段
と、送話中の相手通話者が一人のときにはその相手通話
者の番号により定められるひとつの方向の頭外に音像が
定位するように前記演算手段の用いるインパルス応答を
選択し、送話中の相手通話者が複数のときにはその相手
通話者の番号により定められる複数の方向のうちの二以
上の方向に同時に音像が定位するように前記演算手段の
用いるインパルス応答を選択する手段と、送話中の相手
通話者が一人のときには、前記音声回線から受信した音
声信号を前記演算手段に入力して得られる左右それぞれ
ひとつの演算出力を前記音像拡がり感を付与する手段を
経由することなく前記二つの電気音響変換手段に出力
し、送話中の相手通話者が複数のときには、音声信号を
前記演算手段に入力して前記二以上の方向について得ら
れる左右それぞれ二以上の演算出力を左右別々に加算す
るとともに、前記音像拡がり感を付与する手段により音
像拡がり感を付与して、前記二つの電気音響変換手段に
出力する手段とを含むことを特徴とする。
〔作 用〕
相手通話者端末の一つから音声信号が送信されている
ときには、受信した制御信号にしたがって、両耳レシー
バにより、相手通話者毎に発生位置が異なる音像を生成
する。これにより、異なる対地の複数の通話者が接続さ
れた遠隔会議通話において、通話者毎に異なる位置に音
像を生成することができ、通話者認識が容易になる。
しかし、会議通話の場合には、複数の相手通話者が同
時に発声すると、その音声を分離することは困難であ
り、分離できたとしても、それぞれの音声がどの相手通
話者によるものかを判断することは実質的に不可能であ
る。このため、特に両耳レシーバを用いる場合には、送
話者が一人から複数になったとき、またはその逆のとき
に、受聴者に対して違和感を与えてしまう。
そこで、送話者が複数のときには、複数の音像定位の
間に音像の拡がり感を付与する。これにより、両耳レシ
ーバを使用した場合でも、会議の臨場感を得ることがで
きる。
〔実施例〕
第1図は本発明実施例会議通話端末装置のブロック構
成図である。
この実施例装置は、会議通話用の音声回線から受信し
た音声信号に対する音像を人の両耳に対応する二つの電
気音響変換手段により生成する音像生成手段として、リ
ニア符号化回路3、ディジタル・アナログ変換器11、低
域通過フィルタ12r、12l、増幅器13r、13lおよび両耳レ
シーバ14を備え、この音像生成手段により生成される音
像を音声回線から音声信号とともに受信した制御信号に
したがって定位する音像定位手段として、切替制御回路
2、音像定位切替回路6、8および記憶回路7r、7lを備
える。両耳レシーバ14は、二つの電気音響変換器14r、1
4lを備える。
ここで本実施例の特徴とするところは、音像生成手段
に、相手通話者の一人が送話する場合には相手通話者毎
にあらかじめ定められた方向に音像を生成し、相手の通
話者の複数が同時に送話したときには音像に広がり感を
付与する手段として、切替回路4、音像拡がり感付与制
御回路5、切替回路9および加算器10r、10lを備えたこ
とにある。
音声回線からは、音声信号と制御信号(送話元制御情
報)とが同時に伝送されてくる。この同時伝送のフレー
ムフォーマットとしては、例えば、CCITT勧告G.722やH.
221に示されたものを用いる。これらの勧告では、ディ
ジタル伝送路により伝送される64kbpsのビット速度のう
ち、情報ビットに56kbpsの速度を割り当て、制御情報に
8kbpsの速度を割り当てる通信フォーマットを規定して
いる。この8kbpsを用いて送話元制御情報を伝送する。
信号分離回路1は、音声信号と送話元制御情報とを分
離し、送話元制御情報は切替制御回路2に、音声信号は
リニア符号化回路3にそれぞれ供給する。
切替制御回路2は、その時点で受信した音声が単独話
者によるものか、複数話者によるものかを判断し、その
後に送話元制御情報を識別する。単独話者の場合には、
切替回路4によりリニア符号化回路3の出力を直接に音
像定位切替回路6に接続し、また、切替回路9により音
像定位切替回路8から加算器10r、10lへの信号供給を停
止する。
リニア符号化回路3は、ディジタル演算のために、伝
送路からの符号化音声信号をリニア符号に変換する。
リニア符号化回路3の出力は、音像定位切替回路6を
介して、記憶回路7r、7lに供給される。記憶回路7r、7l
には、あらかじめ測定された各音像定位のインパルス応
答特性情報hが格納されている。したがって、音像定位
切替回路6、8によりその一つを選択することにより、
それに対応したインパルス応答特性を実現することがで
きる。
記憶回路7r、7lの出力は、ディジタル・アナログ変換
器11によりアナログ信号に変換され、低域通過フィルタ
12r、12lにより量子化雑音が除去され、増幅器13r、13l
により適当な音量に調整されてヘッドホン型両耳レシー
バ14の各電気音響変換器14r、14lに供給される。これに
より受聴者には、頭外に音像定位された音声が聞こえる
ようになる。
ここで、前述した島田等の論文に示されたように、送
話者A、B、C、D、E、Fにそれぞれ送話元制御情報
信号として「100000」、「010000」、「001000」、「00
0100」、「000010」「000001」を割り当てておくとす
る。このとき、受信した音声が複数話者の場合には、送
話元制御情報には論理「1」の符号が複数個含まれる。
このような場合には、送話元の通話者に対応する音像位
置の中心に、送話元の数に比例した音像の拡がり感を付
与して音像を生成する。
具体的には、切替制御回路2により切替回路4を制御
し、リニア符号化回路3の出力を音像拡がり感付与制御
回路5を介して音像定位切替回路6に接続する。また、
切替回路9を制御して、音像定位切替回路8から出力さ
れる左右それぞれ二つの信号を左右別々に加算器10r、1
0lに供給する。
音像拡がり感付与制御回路5は、リニア符号化された
複数話者の音声信号に広がり感を付与する。音像定位切
替回路6、8は、切替制御回路2の制御により、記憶回
路7r、7lから、話者に対応するインパルス応答が記憶さ
れた複数の領域を同時に選択する。この複数の領域から
の出力を左右別々の加算器10r、10lで加算する。
これにより、話者が複数の場合には、その複数の話者
に対するそれぞれのインパルス応答を合成した特性で、
拡がり感のある音像を生成することができる。
第2図は音像拡がり感付与制御回路5の一例を示す。
この回路は、入力信号の位相を移相器21でずらした後
に、加算器22rでは入力信号から移相器21の出力を減算
し、加算器22lでは入力信号に移相器21の出力を加算す
る。これにより、音の拡がり感が得られる。したがっ
て、複数の送話元が存在する場合には、その送話元制御
情報により、音像定位の両側の二つの位置の一方に加算
器22rの出力、他方には加算器22lの出力をそれぞれ接続
すればよい。
単一の音で音像の拡がり感を得る方法については、シ
ュロイダの論文(“An Artifical Stereo−phonic Effe
ct obtained from a Single Audio Signal",J.A.E.S.,
Vol,6,No.2,p.74,1958)に示されている。
以上の説明ではディジタル網を利用する場合を例に説
明したが、アナログ電話網に接続される場合でも、モデ
ムを用いて送話元制御情報を受信すれば本発明を同様に
実施できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の会議通話端末装置は、
ヘッドホン型の両耳レシーバを用いて、会議通話状態で
ある単一話者や複数話者に対しても音像定位が可能とな
る。また、各送話者に対する音像定位が異なることか
ら、送話者が今、誰であるのかを容易に認識できる。さ
らに、あたかも一つのテーブルに着席したように音像定
位を発生できるので、より自然な一般の集合した会議の
雰囲気を生成することができる。
また、ヘッドホン型の両耳レシーバを用いるので、外
部の室内の音響条件、例えば残響時間や室内雑音に影響
されることなく遠隔会議通信が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の会議通話端末装置のブロック構
成図。 第2図は音像拡がり感付与制御回路の一例を示すブロッ
ク構成図。 第3図は頭外音像定位の方法を示す図。 1……信号分離回路、2……切替制御回路、3……リニ
ア符号化回路、4、9……切替回路、5……音像拡がり
感付与制御回路、6、8……音像定位切替回路、7r、7l
……記憶回路、10r、10l……加算器、11……ディジタル
・アナログ変換器、12r、12l……低域通過フィルタ、13
r、13l……増幅器、14……両耳レシーバ、14r、14l……
電気音響変換器、21……移相器、22r、22l……加算器。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】会議通話用の音声回線から受信した音声信
    号を受聴者の両耳の位置で音声として出力する二つの電
    気音響変換手段と、 この二つの電気音響変換手段により生成される音像を前
    記音声回線から音声信号とともに受信した制御信号にし
    たがって定位する音像定位手段と を備え、 前記音像定位手段は、入力された音声信号と、音像を受
    聴者の頭外に定位するために必要な左右両耳インパルス
    応答との畳み込み演算を行う演算手段を含む 会議通話端末装置において、 前記音声回線から受信され前記音像定位手段を経由して
    前記二つの電気音響変換手段に出力される音声信号に音
    像拡がり感を付与する手段を備え、 前記音像定位手段は、 前記制御信号により送話中の相手通話者の番号および送
    話中の相手通話者が一人であるか複数人であるかを検出
    する手段と、 送話中の相手通話者が一人のときにはその相手通話者の
    番号により定められるひとつの方向の頭外に音像が定位
    するように前記演算手段の用いるインパルス応答を選択
    し、送話中の相手通話者が複数のときにはその相手通話
    者の番号により定められる複数の方向のうちの二以上の
    方向に同時に音像が定位するように前記演算手段の用い
    るインパルス応答を選択する手段と、 送話中の相手通話者が一人のときには、前記音声回線か
    ら受信した音声信号を前記演算手段に入力してから得ら
    れる左右それぞれひとつの演算出力を前記音像拡がり感
    を付与する手段を経由することなく前記二つの電気音響
    変換手段に出力し、送話中の相手通話者が複数のときに
    は、音声信号を前記演算手段に入力して前記二以上の方
    向について得られる左右それぞれ二以上の演算出力を左
    右別々に加算するとともに、前記音像拡がり感を付与す
    る手段により音像拡がり感を付与して、前記二つの電気
    音響変換手段に出力する手段と を含む こと特徴とする会議通話端末装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
電子情報通信学会論文誌、J70−B〔9〕(1987)島田正治、鈴木純司、多対地音声会議通信システムの対地識別音像生成方式、p.1017−1023

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