JP3025194B2 - 複数のマイクロホンから１つのマイクロホンを選択する方法および音声作動スイッチング装置 - Google Patents
複数のマイクロホンから１つのマイクロホンを選択する方法および音声作動スイッチング装置Info
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- H04M9/10—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic with switching of direction of transmission by voice frequency
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオシステ
ムに係り、特に、音声信号に応答して、音声回路をオー
ディオラインに選択的に接続するためのシステムに関す
る。
ムに係り、特に、音声信号に応答して、音声回路をオー
ディオラインに選択的に接続するためのシステムに関す
る。
【０００２】
【従来技術の説明】現在、多くの企業は、テレコンファ
レンスが、分散されたロケーションにおける個人間にお
ける安価な通信方法であり、これにより出張の必要を減
少できると考えている。１つのオーディオ・テレコンフ
ァレンスの構成において、あるロケーションにおける多
数の会議出席者は、電話接続を介して、１つまたは２つ
以上の離れたロケーションにおける多数の会議出席者と
通信する。
レンスが、分散されたロケーションにおける個人間にお
ける安価な通信方法であり、これにより出張の必要を減
少できると考えている。１つのオーディオ・テレコンフ
ァレンスの構成において、あるロケーションにおける多
数の会議出席者は、電話接続を介して、１つまたは２つ
以上の離れたロケーションにおける多数の会議出席者と
通信する。
【０００３】一般に、分離された会議出席者のグループ
間の伝送の品質は、それぞれのロケーションにおけるマ
イクロホンおよびラウドスピーカに対する各会議出席者
の位置に依存する。ある会議のロケーションにおける部
屋にあるマイクロホンおよびラウドスピーカが１つであ
る場合、その伝送の品質は低下する。これは、一般に、
何人かの会議出席者が、マイクロホンおよびラウドスピ
ーカからの最適な距離よりも離れているからである。
間の伝送の品質は、それぞれのロケーションにおけるマ
イクロホンおよびラウドスピーカに対する各会議出席者
の位置に依存する。ある会議のロケーションにおける部
屋にあるマイクロホンおよびラウドスピーカが１つであ
る場合、その伝送の品質は低下する。これは、一般に、
何人かの会議出席者が、マイクロホンおよびラウドスピ
ーカからの最適な距離よりも離れているからである。
【０００４】会議システムの品質を向上させるために、
各会議出席者のロケーションに適切に配置された複数の
マイクロホンを使用することは、よく知られている。こ
のマイクロホン出力は加算され、加算された出力は、ロ
ケーション間に確立された通信リンクに与えられる。こ
のような装置において、各会議出席者は、マイクロホン
のうちの１つから許容できる距離内にあり、音声ピック
アップは比較的高品質のものとなる。
各会議出席者のロケーションに適切に配置された複数の
マイクロホンを使用することは、よく知られている。こ
のマイクロホン出力は加算され、加算された出力は、ロ
ケーション間に確立された通信リンクに与えられる。こ
のような装置において、各会議出席者は、マイクロホン
のうちの１つから許容できる距離内にあり、音声ピック
アップは比較的高品質のものとなる。
【０００５】しかし、全てのマイクロホンが一度にオン
すると、いくつかの望ましくない結果が生じる。全体の
ノイズピックアップは、単一のマイクロホンに対するも
のよりはるかに大きい。より離れたマイクロホンからの
遅延信号ピックアップにより引き起こされる人工的反響
効果は、会議伝送の品質を非常に低くする。また、電気
音響的不安定性は、複数の常時オン状態のマイクロホン
により容易に生じる。反響およびノイズピックアップを
最小化するように、話している会議出席者に最も近いマ
イクロホンのみをアクティブにするスイッチング構成を
提供することが望ましく、これは公知のものである。
すると、いくつかの望ましくない結果が生じる。全体の
ノイズピックアップは、単一のマイクロホンに対するも
のよりはるかに大きい。より離れたマイクロホンからの
遅延信号ピックアップにより引き起こされる人工的反響
効果は、会議伝送の品質を非常に低くする。また、電気
音響的不安定性は、複数の常時オン状態のマイクロホン
により容易に生じる。反響およびノイズピックアップを
最小化するように、話している会議出席者に最も近いマ
イクロホンのみをアクティブにするスイッチング構成を
提供することが望ましく、これは公知のものである。
【０００６】このような装置は、「決定回路（voting c
ircuit）」として一般に知られている。「決定回路」装
置においては、最も声の大きい話者が支配し、彼または
彼女のロケーションにおける他の会議出席者を締め出
す。しかし、マイクロホン間の音響的スイッチングは、
異なるマイクロホンにおいて交互に現れる最も高い音声
レベル入力に応答して、明瞭さに不利な影響を及ぼす伝
送の中断となる可能性があり、一時的な部屋ノイズによ
り引き起こされる望ましくない干渉になり得る。
ircuit）」として一般に知られている。「決定回路」装
置においては、最も声の大きい話者が支配し、彼または
彼女のロケーションにおける他の会議出席者を締め出
す。しかし、マイクロホン間の音響的スイッチングは、
異なるマイクロホンにおいて交互に現れる最も高い音声
レベル入力に応答して、明瞭さに不利な影響を及ぼす伝
送の中断となる可能性があり、一時的な部屋ノイズによ
り引き起こされる望ましくない干渉になり得る。
【０００７】例えば、会議ロケーションのうちの１つに
おける大きなノイズは、制御中のマイクロホンを完全に
オフする可能性がある。また、一度に唯一のマイクロホ
ンが作動可能であるので、話している出席者が部屋のロ
ケーション中で１つの位置から他の位置へ移動すること
により引き起こされるような、１つのマイクロホンから
他のマイクロホンへの制御の移転は、品質が変化する音
声伝送、伝送の中断、および話している出席者の位置と
ともに変化する反響効果となり得る。
おける大きなノイズは、制御中のマイクロホンを完全に
オフする可能性がある。また、一度に唯一のマイクロホ
ンが作動可能であるので、話している出席者が部屋のロ
ケーション中で１つの位置から他の位置へ移動すること
により引き起こされるような、１つのマイクロホンから
他のマイクロホンへの制御の移転は、品質が変化する音
声伝送、伝送の中断、および話している出席者の位置と
ともに変化する反響効果となり得る。
【０００８】複数の出席者のマイクロホンから１つのマ
イクロホンを選択し、この選択されたマイクロホンのみ
からの信号を送信するための様々なテレコンファレンス
装置が提案されており、今まで使用されてきた。そのよ
うな装置は、例えば、米国特許第３，７３０，９９５号
（M.V.Matthews,1973.5.1発行）、米国特許第３，７５
５，６２５号（D.J.Maston,1973.8.28発行）、米国特許
第４，４４９，２３８号（B.H.Lee,et al.,1984.5.15発
行）、米国特許第４，６５８，４２５号（S.D.Julstro
m,1987.4.14発行）に開示されている。
イクロホンを選択し、この選択されたマイクロホンのみ
からの信号を送信するための様々なテレコンファレンス
装置が提案されており、今まで使用されてきた。そのよ
うな装置は、例えば、米国特許第３，７３０，９９５号
（M.V.Matthews,1973.5.1発行）、米国特許第３，７５
５，６２５号（D.J.Maston,1973.8.28発行）、米国特許
第４，４４９，２３８号（B.H.Lee,et al.,1984.5.15発
行）、米国特許第４，６５８，４２５号（S.D.Julstro
m,1987.4.14発行）に開示されている。
【０００９】テレコンファレンス装置の他の例は、本出
願人に譲渡された米国特許出願０８／２３９７７１号
（D.J.Bowen,1994.5.9出願）に開示されている。この出
願において、音声作動スイッチング装置が、マイクロホ
ンのそれぞれからの出力信号レベルに従って、１つまた
は２つ以上のマイクロホンの選択を行う。
願人に譲渡された米国特許出願０８／２３９７７１号
（D.J.Bowen,1994.5.9出願）に開示されている。この出
願において、音声作動スイッチング装置が、マイクロホ
ンのそれぞれからの出力信号レベルに従って、１つまた
は２つ以上のマイクロホンの選択を行う。
【００１０】この出願に開示された音声作動スイッチン
グ装置は、指向性マイクロホンを採用して、反響および
ノイズピックアップによる音声信号の低下を減少させ
る。これらの指向性マイクロホンは、共通の円形ハウジ
ング中に配置され、このハウジングの中心から外側に延
びる感度応答パターンを有する。この音声作動スイッチ
ング装置は、部屋の中で発言する各人を効果的にモニタ
リングするために、適切な数のマイクロホンの作動を選
択する決定アルゴリズムまたはプロセスを採用する。
グ装置は、指向性マイクロホンを採用して、反響および
ノイズピックアップによる音声信号の低下を減少させ
る。これらの指向性マイクロホンは、共通の円形ハウジ
ング中に配置され、このハウジングの中心から外側に延
びる感度応答パターンを有する。この音声作動スイッチ
ング装置は、部屋の中で発言する各人を効果的にモニタ
リングするために、適切な数のマイクロホンの作動を選
択する決定アルゴリズムまたはプロセスを採用する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述の音声作動スイッ
チング装置は、反響およびノイズピックアップによる音
声信号の低下の最小化に満足できるものであった。同様
に、例えば、マイクロホンがオフ状態からオンしたとき
に、音節切り取りすることなしに、全く通常の方法で、
マイクロホン選択方法を実現することに十分であった。
それにもかかわらず、マイクロホン選択方法の実行を簡
素化して、この方法が限られた演算処理時間内に行われ
るようにすることが望まれている。そのような簡素化
は、プロセッサを他の必要な演算に対してより完全に自
由にし、スイッチング装置中で強力ではなくかつ経済的
なプロセッサを使用することを可能にする。
チング装置は、反響およびノイズピックアップによる音
声信号の低下の最小化に満足できるものであった。同様
に、例えば、マイクロホンがオフ状態からオンしたとき
に、音節切り取りすることなしに、全く通常の方法で、
マイクロホン選択方法を実現することに十分であった。
それにもかかわらず、マイクロホン選択方法の実行を簡
素化して、この方法が限られた演算処理時間内に行われ
るようにすることが望まれている。そのような簡素化
は、プロセッサを他の必要な演算に対してより完全に自
由にし、スイッチング装置中で強力ではなくかつ経済的
なプロセッサを使用することを可能にする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
マイクロホンのうちのそれぞれにおいて受信される音声
信号の品質の尺度を提供する組み合わせ値を使用するこ
とにより、マイクロホン選択プロセスの演算処理要求が
比較的一定となる。この組み合わせ値は、音声信号を最
も良く受信するマイクロホンの表示を提供する方法にお
いて得られる。マイクロホンのそれぞれは、スーパーカ
ージオイド（supercardioid）応答パターンを有し、マ
イクロホンは、集合的に、典型的な会議室に対する全領
域カバレージを提供するように配置される。
マイクロホンのうちのそれぞれにおいて受信される音声
信号の品質の尺度を提供する組み合わせ値を使用するこ
とにより、マイクロホン選択プロセスの演算処理要求が
比較的一定となる。この組み合わせ値は、音声信号を最
も良く受信するマイクロホンの表示を提供する方法にお
いて得られる。マイクロホンのそれぞれは、スーパーカ
ージオイド（supercardioid）応答パターンを有し、マ
イクロホンは、集合的に、典型的な会議室に対する全領
域カバレージを提供するように配置される。
【００１３】本発明の一実施形態において、マイクロホ
ン選択プロセスは、マイクロホンのそれぞれにおいて受
信される信号エネルギー値を他のマイクロホンのそれぞ
れにおいて受信される信号エネルギー値と比較すること
により、音声信号を最も良く受信するマイクロホンを選
択する。具体的には、前方を向いているマイクロホン
（音声源に向いているマイクロホン）において音声が強
く、結び付けられた後方を向いているマイクロホン（音
声源から離れる方向を向いているマイクロホン）におい
て音声が弱いマイクロホンの対を探すことにより、音声
源の方向を決定するためにマイクロホンの対が検査され
る。
ン選択プロセスは、マイクロホンのそれぞれにおいて受
信される信号エネルギー値を他のマイクロホンのそれぞ
れにおいて受信される信号エネルギー値と比較すること
により、音声信号を最も良く受信するマイクロホンを選
択する。具体的には、前方を向いているマイクロホン
（音声源に向いているマイクロホン）において音声が強
く、結び付けられた後方を向いているマイクロホン（音
声源から離れる方向を向いているマイクロホン）におい
て音声が弱いマイクロホンの対を探すことにより、音声
源の方向を決定するためにマイクロホンの対が検査され
る。
【００１４】各マイクロホンの背面に位置するナル（nu
ll）が、各マイクロホンの前面に位置するメインビーム
すなわち感度パターンよりも狭いので、このナルは、メ
インビームよりも感度が良く、音声源の方向のより良い
指示である。前方を向いているマイクロホンの信号エネ
ルギー値とそれにそれぞれ結び付けられた後方を向いて
いるマイクロホンの信号エネルギー値との組み合わせ
は、スイッチング装置中の他のマイクロホン対のそれぞ
れと比較される特定の組み合わせ値を好都合に提供す
る。そして、最も良い組み合わせ値を有するマイクロホ
ン対が、音声信号を最も良く受信するマイクロホンの同
定および選択が容易に決定される。
ll）が、各マイクロホンの前面に位置するメインビーム
すなわち感度パターンよりも狭いので、このナルは、メ
インビームよりも感度が良く、音声源の方向のより良い
指示である。前方を向いているマイクロホンの信号エネ
ルギー値とそれにそれぞれ結び付けられた後方を向いて
いるマイクロホンの信号エネルギー値との組み合わせ
は、スイッチング装置中の他のマイクロホン対のそれぞ
れと比較される特定の組み合わせ値を好都合に提供す
る。そして、最も良い組み合わせ値を有するマイクロホ
ン対が、音声信号を最も良く受信するマイクロホンの同
定および選択が容易に決定される。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１には、会議アレイマイクロホ
ン（ＣＡＭ）回路１００のブロック図が示されている。
ＣＡＭ回路１００には、デジタル信号プロセッサ（ＤＳ
Ｐ）１１０、リニア増幅器１２１〜１２５およびこれら
にそれぞれ結び付けられたリニアＣＯＤＥＣ１３１〜１
３５からなる５個の個別の入力回路が含まれている。こ
れらの入力回路のそれぞれは、図２に示された後述する
ＣＡＭハウジング２００中に収容されたファースト・オ
ーダー・グラジエント（first-order-gradient）マイク
ロホンのそれぞれと結び付けられている。
ン（ＣＡＭ）回路１００のブロック図が示されている。
ＣＡＭ回路１００には、デジタル信号プロセッサ（ＤＳ
Ｐ）１１０、リニア増幅器１２１〜１２５およびこれら
にそれぞれ結び付けられたリニアＣＯＤＥＣ１３１〜１
３５からなる５個の個別の入力回路が含まれている。こ
れらの入力回路のそれぞれは、図２に示された後述する
ＣＡＭハウジング２００中に収容されたファースト・オ
ーダー・グラジエント（first-order-gradient）マイク
ロホンのそれぞれと結び付けられている。
【００１６】ＣＡＭ回路１００は、そのマイクロホン信
号を５個の直列入力並列出力回路（ＳＩＰＯ）すなわち
直並列変換器１４１〜１４５を介してＤＳＰ１１０にそ
れぞれ与えるために、５個の入力回路のそれぞれ１つを
選択するための選択論理回路１４０も含む。ＤＳＰ１１
０の出力は、リニアＣＯＤＥＣ１５０および出力増幅器
１５１からなる出力回路に与えられる。ＤＳＰ１１０、
リニアＣＯＤＥＣ１３１〜１３５，１５０、および選択
論理回路１４０の全ては、タイミング回路１５３からタ
イミング情報を受信する。
号を５個の直列入力並列出力回路（ＳＩＰＯ）すなわち
直並列変換器１４１〜１４５を介してＤＳＰ１１０にそ
れぞれ与えるために、５個の入力回路のそれぞれ１つを
選択するための選択論理回路１４０も含む。ＤＳＰ１１
０の出力は、リニアＣＯＤＥＣ１５０および出力増幅器
１５１からなる出力回路に与えられる。ＤＳＰ１１０、
リニアＣＯＤＥＣ１３１〜１３５，１５０、および選択
論理回路１４０の全ては、タイミング回路１５３からタ
イミング情報を受信する。
【００１７】５個の発光ダイオード（ＬＥＤ）１５２−
１，−２，−３，−４，−５がＣＡＭ回路１００中に含
まれており、ＣＡＭ回路１００の初期目盛りのための視
覚表示を提供し、ＣＡＭ回路１００により選択された１
つのマイクロホンまたは複数のマイクロホンによりカバ
ーされている部屋の全領域に関する会議室内にいる個人
に対する全体の視覚表示を提供する。
１，−２，−３，−４，−５がＣＡＭ回路１００中に含
まれており、ＣＡＭ回路１００の初期目盛りのための視
覚表示を提供し、ＣＡＭ回路１００により選択された１
つのマイクロホンまたは複数のマイクロホンによりカバ
ーされている部屋の全領域に関する会議室内にいる個人
に対する全体の視覚表示を提供する。
【００１８】動作において、各マイクロホンからＣＡＭ
回路１００に入力される各アナログ入力信号は、リニア
増幅器１２１〜１２５のうちの１つによりそれぞれ増幅
される。リニア増幅器１２１〜１２５としての使用に適
した増幅器は、商業的に入手可能である。そのような増
幅器は、例えば、モトローラ社から入手可能なＭＣ３４
０７４ユニットである。各リニア増幅器１２１〜１２５
から、その結び付けられたアナログ信号が１６ビットリ
ニアＣＯＤＥＣ１３１〜１３５に結合され、各アナログ
信号がデジタル化される。
回路１００に入力される各アナログ入力信号は、リニア
増幅器１２１〜１２５のうちの１つによりそれぞれ増幅
される。リニア増幅器１２１〜１２５としての使用に適
した増幅器は、商業的に入手可能である。そのような増
幅器は、例えば、モトローラ社から入手可能なＭＣ３４
０７４ユニットである。各リニア増幅器１２１〜１２５
から、その結び付けられたアナログ信号が１６ビットリ
ニアＣＯＤＥＣ１３１〜１３５に結合され、各アナログ
信号がデジタル化される。
【００１９】リニアＣＯＤＥＣ１３１〜１３５としての
使用に適したＣＯＤＥＣは、商業的に入手可能である。
そのようなＣＯＤＥＣは、例えば、ＡＴ＆Ｔ社から入手
可能なＡＴ＆Ｔ７５２５ユニットである。経済的なμ法
則ＣＯＤＥＣも入手可能であり、リニアＣＯＤＥＣ１３
１〜１３５，１５０により必要とされる所望の機能を適
切に提供できる。
使用に適したＣＯＤＥＣは、商業的に入手可能である。
そのようなＣＯＤＥＣは、例えば、ＡＴ＆Ｔ社から入手
可能なＡＴ＆Ｔ７５２５ユニットである。経済的なμ法
則ＣＯＤＥＣも入手可能であり、リニアＣＯＤＥＣ１３
１〜１３５，１５０により必要とされる所望の機能を適
切に提供できる。
【００２０】リニアＣＯＤＥＣ１３１〜１３５から、各
１６ビットデジタル信号が２つのカスケード接続された
８ビット直並列レジスタに直列的にロードされる。これ
らの５対のカスケード接続されたレジスタは、それぞれ
直並列変換器（ＳＩＰＯ）１４１〜１４５を含む。直並
列変換器（ＳＩＰＯ）１４１〜１４５としての使用に適
した直並列変換器は、公知であり、例えば、部品番号Ｍ
Ｃ７４２９９としてモトローラ社から入手可能である。
１６ビットデジタル信号が２つのカスケード接続された
８ビット直並列レジスタに直列的にロードされる。これ
らの５対のカスケード接続されたレジスタは、それぞれ
直並列変換器（ＳＩＰＯ）１４１〜１４５を含む。直並
列変換器（ＳＩＰＯ）１４１〜１４５としての使用に適
した直並列変換器は、公知であり、例えば、部品番号Ｍ
Ｃ７４２９９としてモトローラ社から入手可能である。
【００２１】マイクロホン入力信号は、ＤＳＰ１１０に
より重み付け加算されて、所望の単一のマイクロホン出
力信号となる。ＤＳＰ１１０は、例えば、ＡＴ＆Ｔ社の
ＤＳＰ１６またはＤＳＰ３２Ｃのような後述する演算処
理動作を実行するデジタル信号プロセッサハードウエ
ア、ソフトウエアを格納するためのリードオンリーメモ
リ（ＲＯＭ）、およびＤＳＰ１１０の結果を格納するた
めのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。
より重み付け加算されて、所望の単一のマイクロホン出
力信号となる。ＤＳＰ１１０は、例えば、ＡＴ＆Ｔ社の
ＤＳＰ１６またはＤＳＰ３２Ｃのような後述する演算処
理動作を実行するデジタル信号プロセッサハードウエ
ア、ソフトウエアを格納するためのリードオンリーメモ
リ（ＲＯＭ）、およびＤＳＰ１１０の結果を格納するた
めのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。
【００２２】選択論理回路１４０の使用により、直並列
変換器（ＳＩＰＯ）１４１〜１４５中の１０個のカスケ
ード接続された直並列レジスタのそれぞれ１つを逐次選
択し、その並列ポートの低い側の８ビットを通して一度
に８ビットのデータを読み込む。ＤＳＰ１１０は、制御
信号を適切な時にライン１０１を経て選択論理回路１４
０に与え、選択論理回路がレジスタのうちの適切な１つ
をイネーブルし、正しい８ビットデータ信号をＤＳＰ１
１０に与えることを可能にする。選択論理回路１４０と
しての使用に適したデコーダ回路は、公知であり、例え
ば部品番号７４１５４としてナショナルセミコンダクタ
社から入手可能である。
変換器（ＳＩＰＯ）１４１〜１４５中の１０個のカスケ
ード接続された直並列レジスタのそれぞれ１つを逐次選
択し、その並列ポートの低い側の８ビットを通して一度
に８ビットのデータを読み込む。ＤＳＰ１１０は、制御
信号を適切な時にライン１０１を経て選択論理回路１４
０に与え、選択論理回路がレジスタのうちの適切な１つ
をイネーブルし、正しい８ビットデータ信号をＤＳＰ１
１０に与えることを可能にする。選択論理回路１４０と
しての使用に適したデコーダ回路は、公知であり、例え
ば部品番号７４１５４としてナショナルセミコンダクタ
社から入手可能である。
【００２３】５個のマイクロホンからのデータ入力信号
がＤＳＰ１１０に受信され処理された後、詳細に後述す
るように、１６ビットデジタル出力信号が、ＤＳＰ１１
０からマイクロホン出力回路中のリニアＣＯＤＥＣ１５
０へ直列的に送信される。そして、このＣＯＤＥＣ出力
信号は、出力増幅器１５１により増幅され調節されて、
標準的アナログマイクロホン出力信号が提供される。
がＤＳＰ１１０に受信され処理された後、詳細に後述す
るように、１６ビットデジタル出力信号が、ＤＳＰ１１
０からマイクロホン出力回路中のリニアＣＯＤＥＣ１５
０へ直列的に送信される。そして、このＣＯＤＥＣ出力
信号は、出力増幅器１５１により増幅され調節されて、
標準的アナログマイクロホン出力信号が提供される。
【００２４】マイクロホン出力信号は、単なる１つまた
は２つのマイクロホン入力信号に限られるものではな
く、全てのマイクロホン入力信号の重み付け加算値であ
る。可変重み付け係数が各マイクロホンに割り当てら
れ、オーディオラインと結合されている選択されたすな
わちアクティブにされたマイクロホンからの信号を徐々
にオンまたはオフするために使用される。この重み付係
数は、典型的には、選択されたマイクロホンに対して大
きく、非選択のマイクロホンに対してゼロである。これ
らの重み付け係数は徐々に調整されるので、マイクロホ
ンの選択およびバックグラウンドノイズのレベル変化
は、ユーザがあまり気づかないものとなる。会話中の変
化時に、重み付け係数は、いくつかのマイクロホンに対
して同時に比較的大きくなる可能性がある。
は２つのマイクロホン入力信号に限られるものではな
く、全てのマイクロホン入力信号の重み付け加算値であ
る。可変重み付け係数が各マイクロホンに割り当てら
れ、オーディオラインと結合されている選択されたすな
わちアクティブにされたマイクロホンからの信号を徐々
にオンまたはオフするために使用される。この重み付係
数は、典型的には、選択されたマイクロホンに対して大
きく、非選択のマイクロホンに対してゼロである。これ
らの重み付け係数は徐々に調整されるので、マイクロホ
ンの選択およびバックグラウンドノイズのレベル変化
は、ユーザがあまり気づかないものとなる。会話中の変
化時に、重み付け係数は、いくつかのマイクロホンに対
して同時に比較的大きくなる可能性がある。
【００２５】リニアＣＯＤＥＣ１５０として使用するた
めに適したリニアＣＯＤＥＣは、例えば、部品番号ＡＴ
＆Ｔ７５２５としてＡＴ＆Ｔ社から入手可能である。出
力増幅器１５１としての使用に適した増幅器は、例え
ば、部品番号ＭＣ３４０７４としてモトローラ社から入
手可能である。タイミング回路１５３は、ＤＳＰ１１０
のための２６ＭＨｚ水晶発振器、およびデータの同期化
および送信のためにＣＯＤＥＣにより使用される２．０
４８ＭＨｚ信号を含む。
めに適したリニアＣＯＤＥＣは、例えば、部品番号ＡＴ
＆Ｔ７５２５としてＡＴ＆Ｔ社から入手可能である。出
力増幅器１５１としての使用に適した増幅器は、例え
ば、部品番号ＭＣ３４０７４としてモトローラ社から入
手可能である。タイミング回路１５３は、ＤＳＰ１１０
のための２６ＭＨｚ水晶発振器、およびデータの同期化
および送信のためにＣＯＤＥＣにより使用される２．０
４８ＭＨｚ信号を含む。
【００２６】図２には、ＣＡＭハウジング２００の上面
図が示されており、ＣＡＭハウジング２００は、上方に
向けられたラウドスピーカ２１０、マイクロホン２２０
−１，−２，−３，−４，−５およびこのハウジングに
埋め込まれたＬＥＤ１５２−１，−２，−３，−４，−
５を含む。この実施形態において、ＣＡＭハウジング２
００は、米国特許第５，１２１，４２６号（1992.6.9発
行）に開示されているタイプの複数の指向性ファースト
・オーダー・グラジエント・マイクロホンを有する。こ
れらのマイクロホンは、米国特許Des.３２７，４７９に
示された５角形ハウジングに取り付けられる。
図が示されており、ＣＡＭハウジング２００は、上方に
向けられたラウドスピーカ２１０、マイクロホン２２０
−１，−２，−３，−４，−５およびこのハウジングに
埋め込まれたＬＥＤ１５２−１，−２，−３，−４，−
５を含む。この実施形態において、ＣＡＭハウジング２
００は、米国特許第５，１２１，４２６号（1992.6.9発
行）に開示されているタイプの複数の指向性ファースト
・オーダー・グラジエント・マイクロホンを有する。こ
れらのマイクロホンは、米国特許Des.３２７，４７９に
示された５角形ハウジングに取り付けられる。
【００２７】５個として示されている、複数のファース
ト・オーダー・グラジエント・マイクロホンは、５角形
または一般に円形のハウジング中に、ハウジングの中心
から外側に向かうようにかつスーパーカージオイド応答
パターンを形成するように配置される。このマイクロホ
ンの配列は、会議電話用途において最も役立つ、部屋の
全領域カバレージを提供する。通常の動作において、一
度に１人のみが話すので、その人の音声を最も良く受信
するマイクロホンのみをアクティブにすることにより、
バックグラウンドノイズおよび反響が最小化される。
ト・オーダー・グラジエント・マイクロホンは、５角形
または一般に円形のハウジング中に、ハウジングの中心
から外側に向かうようにかつスーパーカージオイド応答
パターンを形成するように配置される。このマイクロホ
ンの配列は、会議電話用途において最も役立つ、部屋の
全領域カバレージを提供する。通常の動作において、一
度に１人のみが話すので、その人の音声を最も良く受信
するマイクロホンのみをアクティブにすることにより、
バックグラウンドノイズおよび反響が最小化される。
【００２８】この実施形態において、図１に示した回路
はＣＡＭハウジング２００中に配置され、どの１つまた
は２つ以上のマイクロホンがより強い音声信号を供給し
ているかを決定するために、各マイクロホン２２０−
１，−２，−３，−４，−５からの出力信号を比較する
ように構成されている。これにより、選択された単数の
マイクロホンまたは複数のマイクロホンからの信号は、
２つ以上のマイクロホンがアクティブになっている場合
に通常生じる反響なしに、離れたロケーションにおける
会議出席者に送信される。
はＣＡＭハウジング２００中に配置され、どの１つまた
は２つ以上のマイクロホンがより強い音声信号を供給し
ているかを決定するために、各マイクロホン２２０−
１，−２，−３，−４，−５からの出力信号を比較する
ように構成されている。これにより、選択された単数の
マイクロホンまたは複数のマイクロホンからの信号は、
２つ以上のマイクロホンがアクティブになっている場合
に通常生じる反響なしに、離れたロケーションにおける
会議出席者に送信される。
【００２９】ラウドスピーカ２１０は、ＣＡＭハウジン
グ２００中に設けられたマイクロホンのそれぞれの極性
応答パターンのナル中に配置される。この極性応答パタ
ーンのナルは、メインローブと近接するサイドローブと
の間に存在する。この特定のナルは、１２５゜に位置
し、ＣＡＭハウジング２００の周囲の周りへのマイクロ
ホンの特定の配置を明らかにする。
グ２００中に設けられたマイクロホンのそれぞれの極性
応答パターンのナル中に配置される。この極性応答パタ
ーンのナルは、メインローブと近接するサイドローブと
の間に存在する。この特定のナルは、１２５゜に位置
し、ＣＡＭハウジング２００の周囲の周りへのマイクロ
ホンの特定の配置を明らかにする。
【００３０】この性能は、マイクロホン・エレメント
を、米国特許第５，１２１，４２６号に開示されている
ように、ハウジング中に配置し、スーパーカージオイド
極性応答パターンを形成することにより達成される。単
一のマイクロホン２２０−４に関連づけられた極性応答
パターンのみが図２に示されているが、ハウジング中の
各マイクロホンの応答パターンは同じである。ハウジン
グおよびそこに収容されたマイクロホンは、応答パター
ンの形状を決定するために協同する。
を、米国特許第５，１２１，４２６号に開示されている
ように、ハウジング中に配置し、スーパーカージオイド
極性応答パターンを形成することにより達成される。単
一のマイクロホン２２０−４に関連づけられた極性応答
パターンのみが図２に示されているが、ハウジング中の
各マイクロホンの応答パターンは同じである。ハウジン
グおよびそこに収容されたマイクロホンは、応答パター
ンの形状を決定するために協同する。
【００３１】ＣＡＭハウジング２００の全面図が図３に
示されており、３個のマイクロホン２２０−２，２２０
−３，２２０−４の相対的配置を図示し、そのようなユ
ニットが低姿勢の製品に魅力的にパッケージできること
を証明している。
示されており、３個のマイクロホン２２０−２，２２０
−３，２２０−４の相対的配置を図示し、そのようなユ
ニットが低姿勢の製品に魅力的にパッケージできること
を証明している。
【００３２】図４には、テレコンファレンスシステムの
一実施形態が示されており、これは、会議テーブル４０
５の中央に置かれたＣＡＭハウジング２００を含む。Ｃ
ＡＭハウジング２００に収容されたＣＡＭ回路１００
は、ケーブル４０１によりシステム中の制御ユニット４
１０に接続される。ケーブルは４０１、そこに開けられ
た穴を介してテーブル４０５を通すか、テーブル上面に
置くこともできる。このケーブルは、ＣＡＭハウジング
２００から制御ユニットへのマイクロホン出力信号およ
び制御ユニット４１０から２１０への入力信号を運ぶた
めの適切な配線を含む。また、このケーブルは、図１に
示された回路のための動作電力を供給するＣＡＭ回路１
００中の図示しない通常の電源に電力を運ぶ配線も含
む。
一実施形態が示されており、これは、会議テーブル４０
５の中央に置かれたＣＡＭハウジング２００を含む。Ｃ
ＡＭハウジング２００に収容されたＣＡＭ回路１００
は、ケーブル４０１によりシステム中の制御ユニット４
１０に接続される。ケーブルは４０１、そこに開けられ
た穴を介してテーブル４０５を通すか、テーブル上面に
置くこともできる。このケーブルは、ＣＡＭハウジング
２００から制御ユニットへのマイクロホン出力信号およ
び制御ユニット４１０から２１０への入力信号を運ぶた
めの適切な配線を含む。また、このケーブルは、図１に
示された回路のための動作電力を供給するＣＡＭ回路１
００中の図示しない通常の電源に電力を運ぶ配線も含
む。
【００３３】制御ユニット４１０は、テレコンファレン
スシステムのための通常の電話サービスを提供するため
に、ライン４０２を介して、図示しない電話チップリン
グラインに接続されている。制御ユニットは、図１に示
されているように、増幅器１５１からマイクロホン出力
信号を受信し、また、図２及び図３に示されているラウ
ドスピーカ２１０のための入力信号を直接的に供給す
る。
スシステムのための通常の電話サービスを提供するため
に、ライン４０２を介して、図示しない電話チップリン
グラインに接続されている。制御ユニットは、図１に示
されているように、増幅器１５１からマイクロホン出力
信号を受信し、また、図２及び図３に示されているラウ
ドスピーカ２１０のための入力信号を直接的に供給す
る。
【００３４】制御ユニット４１０としての使用に適した
制御ユニットは、米国特許第５，００７，０４６号（Co
mputer Controlled Adaptive Speakerphone）に開示さ
れている。この制御ユニットは、音響的環境および電話
回線状態に基づいて、そのスイッチングしきい値および
他の動作パラメータをダイナミックに調節する低スイッ
チ損失の適応スピーカホンを提供する。この米国特許に
開示された制御ユニットは、マイクロホンからの出力を
受信し、スピーカホン装置を提供するために、スピーカ
に入力を供給する。
制御ユニットは、米国特許第５，００７，０４６号（Co
mputer Controlled Adaptive Speakerphone）に開示さ
れている。この制御ユニットは、音響的環境および電話
回線状態に基づいて、そのスイッチングしきい値および
他の動作パラメータをダイナミックに調節する低スイッ
チ損失の適応スピーカホンを提供する。この米国特許に
開示された制御ユニットは、マイクロホンからの出力を
受信し、スピーカホン装置を提供するために、スピーカ
に入力を供給する。
【００３５】増幅器１５１により供給されるマイクロホ
ン出力信号は、この米国特許に開示されたスピーカホン
装置に示されたマイクロホンと容易に置き換え可能であ
る。制御ユニット４１０としての使用に適した他の制御
装置が、米国特許第５，０１６，２７１号（Echo Cance
ler-Suppressor Speakerphone）に開示されている。受
信パスが常時オープンのままであり、送信パスが過剰な
反響反射エコーを減衰させるために必要なレベルにだけ
そのゲインを低下させるので、完全およびほとんど完全
な２重動作が、この制御装置により正しく達成される。
ン出力信号は、この米国特許に開示されたスピーカホン
装置に示されたマイクロホンと容易に置き換え可能であ
る。制御ユニット４１０としての使用に適した他の制御
装置が、米国特許第５，０１６，２７１号（Echo Cance
ler-Suppressor Speakerphone）に開示されている。受
信パスが常時オープンのままであり、送信パスが過剰な
反響反射エコーを減衰させるために必要なレベルにだけ
そのゲインを低下させるので、完全およびほとんど完全
な２重動作が、この制御装置により正しく達成される。
【００３６】制御ユニット４１０がＣＡＭ回路１００か
ら離れたものとして示されているが、この制御ユニット
はＣＡＭハウジング２００内部の電子回路に集積するこ
ともできる。また、ＡＴ＆Ｔ社の５５００ＨＴコードレ
ス電話セットのような周知のコードレス電話回路を使用
する場合、ＣＡＭ回路１００はそれ自体とベースユニッ
トすなわち電話チップリングラインに接続された制御ユ
ニットとの間のいかなるケーブル配線の必要も取り除く
ように組み立てることができる。そのような適切なコー
ドレス電話回路は、米国特許第４，７３６，４０４号に
も開示されている。このコードレス電話回路およびＣＡ
Ｍ回路１００のための適切な動作電源を提供するため
に、バッテリーを使用できる。
ら離れたものとして示されているが、この制御ユニット
はＣＡＭハウジング２００内部の電子回路に集積するこ
ともできる。また、ＡＴ＆Ｔ社の５５００ＨＴコードレ
ス電話セットのような周知のコードレス電話回路を使用
する場合、ＣＡＭ回路１００はそれ自体とベースユニッ
トすなわち電話チップリングラインに接続された制御ユ
ニットとの間のいかなるケーブル配線の必要も取り除く
ように組み立てることができる。そのような適切なコー
ドレス電話回路は、米国特許第４，７３６，４０４号に
も開示されている。このコードレス電話回路およびＣＡ
Ｍ回路１００のための適切な動作電源を提供するため
に、バッテリーを使用できる。
【００３７】図５には、マイクロホン選択動作の実行中
におけるＤＳＰ１１０の動作のフローチャートが示され
ている。ＤＳＰ１１０により提供される機能は、図示し
ない結び付けられたリードオンリーメモリに格納された
プロセスすなわちプログラムにより好都合に決定され
る。
におけるＤＳＰ１１０の動作のフローチャートが示され
ている。ＤＳＰ１１０により提供される機能は、図示し
ない結び付けられたリードオンリーメモリに格納された
プロセスすなわちプログラムにより好都合に決定され
る。
【００３８】ステップ５０１において、プロセスに入
り、初期化パラメータがセットされる。これらのパラメ
ータの一部として、後述する５個のマイクロホンのいず
れか１つ、例えばマイクロホン２２０−１の重み付け係
数を１にセットして、このマイクロホンを効果的にオン
にする。このマイクロホンがオン状態の場合、話者に対
するオン状態のマイクロホンの相対的位置により減衰し
たとしても、なんらかの音声信号が常時送信されること
になるので、第１音節切り取りは、好都合なことに出席
者に感知されない。他のパラメータの初期化は、米国特
許第５，００７，０４６号に従って実行される。この初
期化が実行され、決定ステップ５０２において確かめら
れると、回路は信号データ入力に対して準備ができた状
態となり、プロセスはステップ５０３に進む。
り、初期化パラメータがセットされる。これらのパラメ
ータの一部として、後述する５個のマイクロホンのいず
れか１つ、例えばマイクロホン２２０−１の重み付け係
数を１にセットして、このマイクロホンを効果的にオン
にする。このマイクロホンがオン状態の場合、話者に対
するオン状態のマイクロホンの相対的位置により減衰し
たとしても、なんらかの音声信号が常時送信されること
になるので、第１音節切り取りは、好都合なことに出席
者に感知されない。他のパラメータの初期化は、米国特
許第５，００７，０４６号に従って実行される。この初
期化が実行され、決定ステップ５０２において確かめら
れると、回路は信号データ入力に対して準備ができた状
態となり、プロセスはステップ５０３に進む。
【００３９】各サンプリング期間すなわち１２５μｓ毎
に、マイクロホン入力のそれぞれ１つが、ステップ５０
３において、音声エネルギー入力中のピーク絶対値を決
定するためにサンプルされる。各サンプリング期間にお
いても、各マイクロホンの入力値は、その割り当てられ
た重み付け係数に従って調節され、全てのマイクロホン
の重み付けされた出力が共通オーディオライン上で加算
される。マイクロホンに対するピーク絶対値が、２ミリ
秒（ｍｓ）サイクル期間についての１６個のサンプルか
ら得られる。これは、各マイクロホンのこの期間内に生
じる最も高い絶対ピーク値を得るためである。
に、マイクロホン入力のそれぞれ１つが、ステップ５０
３において、音声エネルギー入力中のピーク絶対値を決
定するためにサンプルされる。各サンプリング期間にお
いても、各マイクロホンの入力値は、その割り当てられ
た重み付け係数に従って調節され、全てのマイクロホン
の重み付けされた出力が共通オーディオライン上で加算
される。マイクロホンに対するピーク絶対値が、２ミリ
秒（ｍｓ）サイクル期間についての１６個のサンプルか
ら得られる。これは、各マイクロホンのこの期間内に生
じる最も高い絶対ピーク値を得るためである。
【００４０】この２ｍｓのサイクル期間において、次に
測定されるピーク値が以前に測定され格納されたピーク
値よりも大きい場合、この以前に格納されたピーク値
は、次に測定されたピーク値と置き換えられる。以前に
測定されたピーク値が次に測定されたピーク値よりも大
きい場合、この以前に測定されたピーク値は、メモリ中
に保持される。このようにして、５個のマイクロホン入
力のそれぞれについてのピーク絶対値が、ステップ５０
３において、各サイクル期間中に決定される。各サイク
ル期間中に集められた１６個のサンプルは、関係する最
も低い周波数３００Ｈｚにおける各マイクロホンについ
ての単一の包絡線を探知することを可能にする。
測定されるピーク値が以前に測定され格納されたピーク
値よりも大きい場合、この以前に格納されたピーク値
は、次に測定されたピーク値と置き換えられる。以前に
測定されたピーク値が次に測定されたピーク値よりも大
きい場合、この以前に測定されたピーク値は、メモリ中
に保持される。このようにして、５個のマイクロホン入
力のそれぞれについてのピーク絶対値が、ステップ５０
３において、各サイクル期間中に決定される。各サイク
ル期間中に集められた１６個のサンプルは、関係する最
も低い周波数３００Ｈｚにおける各マイクロホンについ
ての単一の包絡線を探知することを可能にする。
【００４１】音声エネルギー中の１６個のサンプルが、
ステップ５０３において、各マイクロホンについて測定
されなかった場合、決定ステップ５０４において決定さ
れるように、プロセスはステップ５０５に進み、各マイ
クロホンについての重み付けされた出力が計算される。
この計算は、データ演算処理レートすなわち各１２５μ
ｓに従って実行される。ＣＡＭ回路１００が作動させら
れると、ステップ５０１において提供されるように、初
期化パラメータが重み付けされた出力を決定し、最初に
選択されたマイクロホンからの入力信号が、プロセスの
この時点において、アナログ出力ラインに結合される。
初期化が完了すると、ＣＡＭ回路１００中のマイクロホ
ンが、部屋の中の音響的存在に従って、オン状態または
オフ状態またはこれら２つの状態間の過渡状態のいずれ
かになる。
ステップ５０３において、各マイクロホンについて測定
されなかった場合、決定ステップ５０４において決定さ
れるように、プロセスはステップ５０５に進み、各マイ
クロホンについての重み付けされた出力が計算される。
この計算は、データ演算処理レートすなわち各１２５μ
ｓに従って実行される。ＣＡＭ回路１００が作動させら
れると、ステップ５０１において提供されるように、初
期化パラメータが重み付けされた出力を決定し、最初に
選択されたマイクロホンからの入力信号が、プロセスの
この時点において、アナログ出力ラインに結合される。
初期化が完了すると、ＣＡＭ回路１００中のマイクロホ
ンが、部屋の中の音響的存在に従って、オン状態または
オフ状態またはこれら２つの状態間の過渡状態のいずれ
かになる。
【００４２】各マイクロホンについて音声エネルギー中
の１６個のピーク入力値が測定された後、決定ステップ
５０４により決定されるように、ピーク入力値のうち選
択された１つが、ステップ５０６において、５個のマイ
クロホン入力のそれぞれについての信号の対数値、例え
ばｌｏｇ10すなわちデシベル値の計算に使用される。相
対的信号強度の計算を単純化するこれらの対数値が、ス
テップ５０７において、５個のマイクロホンのピーク入
力に対する比較的長期間および短期間の包絡線エネルギ
ーを決定するために使用される。この長期間および短期
間の包絡線エネルギーの決定は、図６を参照して後で詳
細に説明する。
の１６個のピーク入力値が測定された後、決定ステップ
５０４により決定されるように、ピーク入力値のうち選
択された１つが、ステップ５０６において、５個のマイ
クロホン入力のそれぞれについての信号の対数値、例え
ばｌｏｇ10すなわちデシベル値の計算に使用される。相
対的信号強度の計算を単純化するこれらの対数値が、ス
テップ５０７において、５個のマイクロホンのピーク入
力に対する比較的長期間および短期間の包絡線エネルギ
ーを決定するために使用される。この長期間および短期
間の包絡線エネルギーの決定は、図６を参照して後で詳
細に説明する。
【００４３】ステップ５０７において決定された包絡線
エネルギーは、どのマイクロホン信号入力が出力に渡さ
れるべきかを選択するために、決定アルゴリズムすなわ
ちステップ５０８におけるプロセスにより使用される。
選択プロセスの実行において、この一実施形態では、決
定アルゴリズムは、１）現在のマイクロホン，２）反対
側のマイクロホン，３）それらの音声信号レベルが比較
的強い場合、現在および反対側のマイクロホンの両方，
または４）より制限的でない基準下で、最も強い信号の
マイクロホンのいずれかを選択する最大マイクロホン信
号に基づく比較を行う。
エネルギーは、どのマイクロホン信号入力が出力に渡さ
れるべきかを選択するために、決定アルゴリズムすなわ
ちステップ５０８におけるプロセスにより使用される。
選択プロセスの実行において、この一実施形態では、決
定アルゴリズムは、１）現在のマイクロホン，２）反対
側のマイクロホン，３）それらの音声信号レベルが比較
的強い場合、現在および反対側のマイクロホンの両方，
または４）より制限的でない基準下で、最も強い信号の
マイクロホンのいずれかを選択する最大マイクロホン信
号に基づく比較を行う。
【００４４】与えられた順序において、上述の比較のそ
れぞれは、先に行なったものよりも制限的でない方法で
行われる。現在および反対側のマイクロホンの音声信号
レベルが十分に強くない場合、決定アルゴリズムは、よ
り制限的でないしきい値に基づいてどのマイクロホンも
選ぶことができる。音声信号レベルがバックグラウンド
ノイズレベルに近い場合、決定アルゴリズムは、現在選
択されているマイクロホンと２つの反対側のマイクロホ
ンとの間のみの比較を行う。比較が終わらない場合、こ
の選択されたマイクロホンのままである。
れぞれは、先に行なったものよりも制限的でない方法で
行われる。現在および反対側のマイクロホンの音声信号
レベルが十分に強くない場合、決定アルゴリズムは、よ
り制限的でないしきい値に基づいてどのマイクロホンも
選ぶことができる。音声信号レベルがバックグラウンド
ノイズレベルに近い場合、決定アルゴリズムは、現在選
択されているマイクロホンと２つの反対側のマイクロホ
ンとの間のみの比較を行う。比較が終わらない場合、こ
の選択されたマイクロホンのままである。
【００４５】ステップ５０８において、マイクロホン入
力がアクティブ化または非アクティブ化のために選択さ
れると、ステップ５０９において、各マイクロホンにつ
いての可変重み付け係数は、２ｍｓの各サイクル期間の
間に更新される。これらの重み付け係数は、出力と結合
させる各マイクロホンの信号のレベルの決定に使用され
る。その選択または非選択に従って、ステップ５０５に
より実行される計算において、マイクロホンからの出力
が、オン状態、オフ状態のままとなるか、あるいはこれ
ら２つの状態の一方または他方に向かう推移を生じさせ
る。
力がアクティブ化または非アクティブ化のために選択さ
れると、ステップ５０９において、各マイクロホンにつ
いての可変重み付け係数は、２ｍｓの各サイクル期間の
間に更新される。これらの重み付け係数は、出力と結合
させる各マイクロホンの信号のレベルの決定に使用され
る。その選択または非選択に従って、ステップ５０５に
より実行される計算において、マイクロホンからの出力
が、オン状態、オフ状態のままとなるか、あるいはこれ
ら２つの状態の一方または他方に向かう推移を生じさせ
る。
【００４６】ＣＡＭ回路１００からの出力は、全てのマ
イクロホンから導かれた重みづけられた信号であり、単
にアクティブ状態すなわちオン状態となるべきものとし
て決定アルゴリズムにより選択されたマイクロホンから
の信号ではない。決定アルゴリズムによってアクティブ
状態になるべきとして、１つのマイクロホンが選択され
た場合、その入力は徐々に出力信号に加算され、出力信
号の大きな割合を占めることになる。同様に、決定アル
ゴリズムによって選択された後に、１つのマイクロホン
がもはや選択されずすなわちオフ状態となった場合、そ
の入力は出力信号から徐々に取り除かれる。少なくとも
１つのマイクロホンが常時オン状態のままであるので、
第１音節切り取りは好都合にも感知されず、部屋の中の
どこかで発生した音声は、減衰されたとしても、即座に
検出され、送信されることになる。
イクロホンから導かれた重みづけられた信号であり、単
にアクティブ状態すなわちオン状態となるべきものとし
て決定アルゴリズムにより選択されたマイクロホンから
の信号ではない。決定アルゴリズムによってアクティブ
状態になるべきとして、１つのマイクロホンが選択され
た場合、その入力は徐々に出力信号に加算され、出力信
号の大きな割合を占めることになる。同様に、決定アル
ゴリズムによって選択された後に、１つのマイクロホン
がもはや選択されずすなわちオフ状態となった場合、そ
の入力は出力信号から徐々に取り除かれる。少なくとも
１つのマイクロホンが常時オン状態のままであるので、
第１音節切り取りは好都合にも感知されず、部屋の中の
どこかで発生した音声は、減衰されたとしても、即座に
検出され、送信されることになる。
【００４７】１つのマイクロホンについての重み付け係
数のアクティブ化よび非アクティブ化は、次式で表され
る。
数のアクティブ化よび非アクティブ化は、次式で表され
る。
【数１】 ここで、Ｗiは、ｉ番目のマイクロホンの重み付け係数
であり、０〜１．０の間の範囲をとる。Ｉiは、５個の
マイクロホン入力のうちの１つである。Ｏは、各マイク
ロホンの重み付けされた信号の和についての出力値であ
る。
であり、０〜１．０の間の範囲をとる。Ｉiは、５個の
マイクロホン入力のうちの１つである。Ｏは、各マイク
ロホンの重み付けされた信号の和についての出力値であ
る。
【００４８】したがって、オンされているマイクロホン
は、オフされているマイクロホンよりも５倍速くアクテ
ィブになる。このアクティブ化および非アクティブ化装
置の主な利点は、後述するノイズ除去プロセスでは除去
されないバックグラウンドノイズが、マイクロホン信号
に加えられ除去された場合、より目立たなくなることで
ある。また、マイクロホンをアクティブ化および非アク
ティブ化するための重み付け係数中の遅れの違いのため
に、この装置は多数のマイクロホンを一度にオン状態と
することを可能にする。
は、オフされているマイクロホンよりも５倍速くアクテ
ィブになる。このアクティブ化および非アクティブ化装
置の主な利点は、後述するノイズ除去プロセスでは除去
されないバックグラウンドノイズが、マイクロホン信号
に加えられ除去された場合、より目立たなくなることで
ある。また、マイクロホンをアクティブ化および非アク
ティブ化するための重み付け係数中の遅れの違いのため
に、この装置は多数のマイクロホンを一度にオン状態と
することを可能にする。
【００４９】したがって、マイクロホンをただちに完全
オンまたは完全オフにするハード・スイッチングにおい
て起きるようなマイクロホン間を急激にスイッチングす
る決定アルゴリズムの望ましくない副作用を取り除くこ
とができる。このため、多くの人々が同時に異なるマイ
クロホン対してそれぞれ話し、アクティブにすることが
できる。各人が話し続ける限り、彼または彼女のマイク
ロホンはオン状態のまま、すなわちアクティブのままで
ある。
オンまたは完全オフにするハード・スイッチングにおい
て起きるようなマイクロホン間を急激にスイッチングす
る決定アルゴリズムの望ましくない副作用を取り除くこ
とができる。このため、多くの人々が同時に異なるマイ
クロホン対してそれぞれ話し、アクティブにすることが
できる。各人が話し続ける限り、彼または彼女のマイク
ロホンはオン状態のまま、すなわちアクティブのままで
ある。
【００５０】図６には、ＣＡＭ回路１００による各マイ
クロホンについての相対的信号強度のを測定値を得るス
テップを図示するフローチャートが示されている。これ
らのステップ６０１〜６０４は、図５において実行され
るステップ５０７の全部分である。決定アルゴリズムが
１人または２人以上の人がいつ話し、この音声信号を最
も良く受信するマイクロホンまたは複数のマイクロホン
をいつアクティブにするかを決定するので、この計算の
臨界成分は、マイクロホンからの入力信号がいつ単なる
ノイズではなく音声信号となるかを正しく決定しなけれ
ばならない。図６のフローチャートにより実行されるス
テップは、好都合に、この決定アルゴリズムにより使用
するための情報を提供する。
クロホンについての相対的信号強度のを測定値を得るス
テップを図示するフローチャートが示されている。これ
らのステップ６０１〜６０４は、図５において実行され
るステップ５０７の全部分である。決定アルゴリズムが
１人または２人以上の人がいつ話し、この音声信号を最
も良く受信するマイクロホンまたは複数のマイクロホン
をいつアクティブにするかを決定するので、この計算の
臨界成分は、マイクロホンからの入力信号がいつ単なる
ノイズではなく音声信号となるかを正しく決定しなけれ
ばならない。図６のフローチャートにより実行されるス
テップは、好都合に、この決定アルゴリズムにより使用
するための情報を提供する。
【００５１】受信された信号強度は、ステップ６０１に
おいて、各マイクロホン入力について選択されたピーク
絶対値を平均することにより計算される。この各ピーク
絶対値は、２ｍｓサイクル期間に生じるものから選択さ
れたものである。音声信号強度およびノイズ信号強度を
それぞれ表す生成された短期間および長期間エネルギー
平均値の両方がある。入力値の傾きが正か負かによっ
て、異なる平均化係数が選択される。傾きが正の場合、
入力値の強度は増加し、傾きが負の場合、入力値の強度
は減少すなわち低下する。両者の平均値は、次式で計算
される。
おいて、各マイクロホン入力について選択されたピーク
絶対値を平均することにより計算される。この各ピーク
絶対値は、２ｍｓサイクル期間に生じるものから選択さ
れたものである。音声信号強度およびノイズ信号強度を
それぞれ表す生成された短期間および長期間エネルギー
平均値の両方がある。入力値の傾きが正か負かによっ
て、異なる平均化係数が選択される。傾きが正の場合、
入力値の強度は増加し、傾きが負の場合、入力値の強度
は減少すなわち低下する。両者の平均値は、次式で計算
される。
【数２】 ここで、ｒｅｃsおよびｒｅｃlは、それぞれ短期間およ
び長期間の信号平均値である。Ｉnは、現在のサイクル
期間での各入力についてのピーク信号値である。Ｉn-1
は、以前のサイクル期間での各入力についてのピーク信
号値である。
び長期間の信号平均値である。Ｉnは、現在のサイクル
期間での各入力についてのピーク信号値である。Ｉn-1
は、以前のサイクル期間での各入力についてのピーク信
号値である。
【００５２】両方の量ｒｅｃsおよびｒｅｃlが、音声信
号強度の計算において使用される。量ｒｅｃlnは、バッ
クグラウンドノイズの尺度である。量ｒｅｃsnは、バッ
クグラウンドノイズを伴う音声または他の鋭いノイズの
ような断続信号の尺度である。ステップ６０２に示され
ているように、各マイクロホンについての音声信号強度
すなわち探知された信号エネルギー値ｒｅｃtnが、短期
間平均値ｒｅｃsnから長期間平均値ｒｅｃlnを引き算す
ることにより計算される。
号強度の計算において使用される。量ｒｅｃlnは、バッ
クグラウンドノイズの尺度である。量ｒｅｃsnは、バッ
クグラウンドノイズを伴う音声または他の鋭いノイズの
ような断続信号の尺度である。ステップ６０２に示され
ているように、各マイクロホンについての音声信号強度
すなわち探知された信号エネルギー値ｒｅｃtnが、短期
間平均値ｒｅｃsnから長期間平均値ｒｅｃlnを引き算す
ることにより計算される。
【数３】 これらは対数値であるので、量ｒｅｃtnは、短期間信号
平均値と長期間信号平均値との間の大きさの違いではな
く、これら２つの値の大きさの比である。
平均値と長期間信号平均値との間の大きさの違いではな
く、これら２つの値の大きさの比である。
【００５３】各マイクロホンの追跡信号値は、ステップ
６０３において、全てのマイクロホンの間での追跡信号
エネルギーの最大値ＲＥＣＭＡＸおよび追跡信号エネル
ギーの最小値ＲＥＣＭＩＮを決定するためにソートされ
る。次に、ステップ６０４において、ＲＥＣＭＡＸとＲ
ＥＣＭＩＮとの差であるＳＰＲＥＡＤが計算される。バ
ックグラウンドノイズレベルは各マイクロホン入力から
効果的に取り除かれるので、断続信号が存在しない場
合、ＳＰＲＥＡＤはゼロになるかまたはゼロに近くな
る。ＳＰＲＥＡＤがゼロよりもあるしきい値だけ大きい
場合、決定アルゴリズムは、これを音声信号が存在する
表示と解釈し、音声信号源を決定するために、各マイク
ロホンについてそれぞれ追跡信号強度値を見る。ＳＰＲ
ＥＡＤは、音声信号のような断続信号が存在することを
表示するために使用される尺度である。
６０３において、全てのマイクロホンの間での追跡信号
エネルギーの最大値ＲＥＣＭＡＸおよび追跡信号エネル
ギーの最小値ＲＥＣＭＩＮを決定するためにソートされ
る。次に、ステップ６０４において、ＲＥＣＭＡＸとＲ
ＥＣＭＩＮとの差であるＳＰＲＥＡＤが計算される。バ
ックグラウンドノイズレベルは各マイクロホン入力から
効果的に取り除かれるので、断続信号が存在しない場
合、ＳＰＲＥＡＤはゼロになるかまたはゼロに近くな
る。ＳＰＲＥＡＤがゼロよりもあるしきい値だけ大きい
場合、決定アルゴリズムは、これを音声信号が存在する
表示と解釈し、音声信号源を決定するために、各マイク
ロホンについてそれぞれ追跡信号強度値を見る。ＳＰＲ
ＥＡＤは、音声信号のような断続信号が存在することを
表示するために使用される尺度である。
【００５４】入力パラメータに応答して、選択プロセス
は、音声の音すなわち信号を最も良くピックアップする
マイクロホンを選択する。このマイクロホンの選択にお
いて、マイクロホンについての追跡信号強度値が互いに
比較される。より具体的には、マイクロホンの対が検査
され、音声源の方向が決定される。これは、前方を向い
ているマイクロホン（すなわち、音声源の方向を向いて
いるマイクロホン）において音声が強く、後方を向いて
いるマイクロホン（すなわち、音声源から離れる方向を
向いているマイクロホン）において音声が弱いマイクロ
ホン対を探すことにより行われる。音声は、後方を向い
ているマイクロホンのナル中にあるとみなされる。各マ
イクロホンのナルは、メインビームよりも狭く、したが
って方向に対してより感度が良い。２つのマイクロホン
の組み合わせは、音声信号の方向性のより良い測定を提
供する。
は、音声の音すなわち信号を最も良くピックアップする
マイクロホンを選択する。このマイクロホンの選択にお
いて、マイクロホンについての追跡信号強度値が互いに
比較される。より具体的には、マイクロホンの対が検査
され、音声源の方向が決定される。これは、前方を向い
ているマイクロホン（すなわち、音声源の方向を向いて
いるマイクロホン）において音声が強く、後方を向いて
いるマイクロホン（すなわち、音声源から離れる方向を
向いているマイクロホン）において音声が弱いマイクロ
ホン対を探すことにより行われる。音声は、後方を向い
ているマイクロホンのナル中にあるとみなされる。各マ
イクロホンのナルは、メインビームよりも狭く、したが
って方向に対してより感度が良い。２つのマイクロホン
の組み合わせは、音声信号の方向性のより良い測定を提
供する。
【００５５】図７は、図５のステップ５０８への本発明
の一実施形態による付加的ステップを示すフローチャー
トである。これは、アクティブにすべき適切な単数のマ
イクロホンまたは複数のマイクロホンの選択において、
ＳＰＲＥＡＤ、ＲＥＣＭＩＮ、およびＲＥＣＭＡＸの値
を使用する。
の一実施形態による付加的ステップを示すフローチャー
トである。これは、アクティブにすべき適切な単数のマ
イクロホンまたは複数のマイクロホンの選択において、
ＳＰＲＥＡＤ、ＲＥＣＭＩＮ、およびＲＥＣＭＡＸの値
を使用する。
【００５６】前述したように、決定アルゴリズムは、音
声信号が存在するかどうかを決定し、音声信号を最適す
なわち最良に受信するマイクロホンすなわちビームを選
択する。これは、各マイクロホンすなわちビームについ
ての追跡信号値を使用する。このビームパターンは、特
定のマイクロホンを表示するものであり、決定を行うた
めのＲＥＣＭＡＸ、ＲＥＣＭＩＮ、およびＳＰＲＥＡＤ
の値である。また、上述したように、マイクロホン２２
０−１，−２，−３，−４，−５は、図２に図示されて
いるように、５角形ハウジング中に取り付けられてい
る。
声信号が存在するかどうかを決定し、音声信号を最適す
なわち最良に受信するマイクロホンすなわちビームを選
択する。これは、各マイクロホンすなわちビームについ
ての追跡信号値を使用する。このビームパターンは、特
定のマイクロホンを表示するものであり、決定を行うた
めのＲＥＣＭＡＸ、ＲＥＣＭＩＮ、およびＳＰＲＥＡＤ
の値である。また、上述したように、マイクロホン２２
０−１，−２，−３，−４，−５は、図２に図示されて
いるように、５角形ハウジング中に取り付けられてい
る。
【００５７】従って、複数のマイクロホンのそれぞれ１
つは、２つの反対方向を向いたマイクロホンを有するも
のと考えられる。例えば、マイクロホン２２０−１は、
２つのだいたいにおいて反対方向を向いたマイクロホ
ン、マイクロホン２２０−３および２２０−４を有す
る。ＣＡＭ回路１００がそのアクティブ状態すなわちオ
ン状態にある場合、各マイクロホン入力の相対的入力エ
ネルギーレベルが決定され、単一または２つのマイクロ
ホンが選択され、オン状態のままとなる。
つは、２つの反対方向を向いたマイクロホンを有するも
のと考えられる。例えば、マイクロホン２２０−１は、
２つのだいたいにおいて反対方向を向いたマイクロホ
ン、マイクロホン２２０−３および２２０−４を有す
る。ＣＡＭ回路１００がそのアクティブ状態すなわちオ
ン状態にある場合、各マイクロホン入力の相対的入力エ
ネルギーレベルが決定され、単一または２つのマイクロ
ホンが選択され、オン状態のままとなる。
【００５８】この実施形態において、ＳＰＲＥＡＤの計
算の使用は、部屋の中に音声のような断続信号が存在す
るかどうかを決定するためである。ＲＥＣＭＩＮおよび
ＲＥＣＭＡＸの値は、バックグラウンドノイズレベルに
対して相対的なものであるので、音声が存在しない場合
には、両方ともゼロになる。非常に雑音が大きい環境に
おいても、ＲＥＣＭＡＸの値は、音声が存在するが、音
声はそのような環境中において単一の源ではないと思わ
れるということを表示する。 決定アルゴリズムの実行
において、マイクロホン選択プロセスは、図５のステッ
プ５０７に一般的に示されているように、いずれかのマ
イクロホンをオンからオフへ変えるか、あるいはいずれ
かのマイクロホンをオフからオンへ変えるかを決定す
る。前述したように、この決定手続きは、決して全ての
マイクロホンをオフにすることはない。
算の使用は、部屋の中に音声のような断続信号が存在す
るかどうかを決定するためである。ＲＥＣＭＩＮおよび
ＲＥＣＭＡＸの値は、バックグラウンドノイズレベルに
対して相対的なものであるので、音声が存在しない場合
には、両方ともゼロになる。非常に雑音が大きい環境に
おいても、ＲＥＣＭＡＸの値は、音声が存在するが、音
声はそのような環境中において単一の源ではないと思わ
れるということを表示する。 決定アルゴリズムの実行
において、マイクロホン選択プロセスは、図５のステッ
プ５０７に一般的に示されているように、いずれかのマ
イクロホンをオンからオフへ変えるか、あるいはいずれ
かのマイクロホンをオフからオンへ変えるかを決定す
る。前述したように、この決定手続きは、決して全ての
マイクロホンをオフにすることはない。
【００５９】ＳＰＲＥＡＤ、ＲＥＣＭＡＸ、およびＲＥ
ＣＭＩＮの値に応じて、マイクロホン選択プロセスは、
音声信号を最も良くピックアップするマイクロホンを選
択する。このマイクロホンの選択において、全てのマイ
クロホンについての追跡された信号エネルギー値が互い
に比較される。
ＣＭＩＮの値に応じて、マイクロホン選択プロセスは、
音声信号を最も良くピックアップするマイクロホンを選
択する。このマイクロホンの選択において、全てのマイ
クロホンについての追跡された信号エネルギー値が互い
に比較される。
【００６０】より具体的には、マイクロホンの対が検査
され、音声の源の方向が決定される。これは、前方を向
いているマイクロホン（すなわち、音声源の方向を向い
ているマイクロホン）において音声が強く、後方を向い
ているマイクロホン（すなわち、音声源から離れる方向
を向いているマイクロホン）において音声が弱いマイク
ロホン対を探すことにより行われる。各マイクロホンの
ナルはメインビームよりも狭いので、このナルは、メイ
ンビームよりも音声の源の方向に対してより感度が良
く、より良い表示となる。従って、２つのマイクロホン
からの信号エネルギーの組み合わせは、音声源の方向を
決定するための単純であるが完全に適切な測定を提供す
る。
され、音声の源の方向が決定される。これは、前方を向
いているマイクロホン（すなわち、音声源の方向を向い
ているマイクロホン）において音声が強く、後方を向い
ているマイクロホン（すなわち、音声源から離れる方向
を向いているマイクロホン）において音声が弱いマイク
ロホン対を探すことにより行われる。各マイクロホンの
ナルはメインビームよりも狭いので、このナルは、メイ
ンビームよりも音声の源の方向に対してより感度が良
く、より良い表示となる。従って、２つのマイクロホン
からの信号エネルギーの組み合わせは、音声源の方向を
決定するための単純であるが完全に適切な測定を提供す
る。
【００６１】米国特許出願第０８／２３９７７１には、
音声信号の源の方向を向いた単数のマイクロホンまたは
複数のマイクロホンを識別するマイクロホン選択手続き
の実行における膨大な比較がなされている。ＣＡＭ回路
１００の可能性のある各条件について行われた膨大な比
較のために、かなりの量に冗長な計算がある。
音声信号の源の方向を向いた単数のマイクロホンまたは
複数のマイクロホンを識別するマイクロホン選択手続き
の実行における膨大な比較がなされている。ＣＡＭ回路
１００の可能性のある各条件について行われた膨大な比
較のために、かなりの量に冗長な計算がある。
【００６２】例えば、米国特許出願第０８／２３９７７
１に記載されているように、１つのマイクロホンすなわ
ちビームは現在オン状態に選択されており、ＳＰＲＥＡ
Ｄが大きいという典型的なケースについて、１）そのマ
イクロホンがオン状態を継続するべきかどうか、２）代
わりに、反対側のマイクロホンが選択されるべきかどう
か、または３）そのマイクロホンおよび反対側のマイク
ロホンの両者がオン状態であるべきかを決定するため
に、プロセスは、記載された処理ステップを継続的に繰
り返す。これらの３つのテストのいずれも満足しないこ
とがわかった場合、すなわち最悪の場合、プロセスは、
各入力をチェックし、低レベル音声信号の存在を示す最
小しきい値を超えている第１の入力を選ぶ。そうでなけ
れば、現在選択されているマイクロホンを選び続ける。
１に記載されているように、１つのマイクロホンすなわ
ちビームは現在オン状態に選択されており、ＳＰＲＥＡ
Ｄが大きいという典型的なケースについて、１）そのマ
イクロホンがオン状態を継続するべきかどうか、２）代
わりに、反対側のマイクロホンが選択されるべきかどう
か、または３）そのマイクロホンおよび反対側のマイク
ロホンの両者がオン状態であるべきかを決定するため
に、プロセスは、記載された処理ステップを継続的に繰
り返す。これらの３つのテストのいずれも満足しないこ
とがわかった場合、すなわち最悪の場合、プロセスは、
各入力をチェックし、低レベル音声信号の存在を示す最
小しきい値を超えている第１の入力を選ぶ。そうでなけ
れば、現在選択されているマイクロホンを選び続ける。
【００６３】最悪のケースは頻繁に起こることはない
が、最も処理時間を必要とするケースである。ソフトウ
エアシステムにおいてはしばしば、周期的には限られた
量の処理時間が保証されており、要求に応じて大量の処
理時間を利用可能にすることはほとんどない。典型的に
は、ある割り当てられた処理時間内に実行されるべき制
限された量の処理を必要とするようにしたほうがよい。
可能性のある最善の場合の性能をいくぶん悪くする犠牲
を払って最悪の場合における最善の性能を提供する分析
を制限するマイクロホン選択プロセスにおいて、許容で
きる結果が達成可能である。
が、最も処理時間を必要とするケースである。ソフトウ
エアシステムにおいてはしばしば、周期的には限られた
量の処理時間が保証されており、要求に応じて大量の処
理時間を利用可能にすることはほとんどない。典型的に
は、ある割り当てられた処理時間内に実行されるべき制
限された量の処理を必要とするようにしたほうがよい。
可能性のある最善の場合の性能をいくぶん悪くする犠牲
を払って最悪の場合における最善の性能を提供する分析
を制限するマイクロホン選択プロセスにおいて、許容で
きる結果が達成可能である。
【００６４】決定アルゴリズムにより実行されるマイク
ロホン選択プロセスを処理要求の見地から比較的一定と
するために、組み合わせ値、すなわち各マイクロホンに
ついての「良さ」の尺度または良さの指数を表示するも
のが、以下に説明する５ステッププロセスにより計算さ
れる。これらの組み合わせ値の使用により、一連の計算
および比較をおこなうのではなく、単一の数に対する比
較が有利に行われる。ゼロの基準組み合わせ値が、最も
良い音響状態の尺度を示すために選択される。ゼロでは
ない値は、測定された組み合わせ値が最も良い音響状態
からどの程度離れているかの尺度である。例えば、図２
に示したマイクロホン２２０−１〜２２０−５のそれぞ
れについての追跡信号エネルギー値ｒｅｃtnは、以下の
ようになる。 １）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ ｒｅｃtn １ ２ ３ ４ ５ ここで、ＲＥＣＭＡＸ＝５、ＲＥＣＭＩＮ＝１、ＳＰＲ
ＥＡＤ＝４である。
ロホン選択プロセスを処理要求の見地から比較的一定と
するために、組み合わせ値、すなわち各マイクロホンに
ついての「良さ」の尺度または良さの指数を表示するも
のが、以下に説明する５ステッププロセスにより計算さ
れる。これらの組み合わせ値の使用により、一連の計算
および比較をおこなうのではなく、単一の数に対する比
較が有利に行われる。ゼロの基準組み合わせ値が、最も
良い音響状態の尺度を示すために選択される。ゼロでは
ない値は、測定された組み合わせ値が最も良い音響状態
からどの程度離れているかの尺度である。例えば、図２
に示したマイクロホン２２０−１〜２２０−５のそれぞ
れについての追跡信号エネルギー値ｒｅｃtnは、以下の
ようになる。 １）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ ｒｅｃtn １ ２ ３ ４ ５ ここで、ＲＥＣＭＡＸ＝５、ＲＥＣＭＩＮ＝１、ＳＰＲ
ＥＡＤ＝４である。
【００６５】ＲＥＣＭＡＸは、１つのマイクロホンにお
いて生じる最大の追跡信号エネルギー値であり、他のマ
イクロホンのうちのいずれか１つに生じる追跡信号エネ
ルギー値を超える。ＲＥＣＭＩＮは、マイクロホンにお
いて生じる最小の追跡信号エネルギー値であり、他のマ
イクロホンのうちのいずれか１つに生じる追跡信号エネ
ルギー値よりも小さい。ＳＰＲＥＡＤは、ＲＥＣＭＡＸ
とＲＥＣＭＩＮとの差である。組み合わせ値の決定にお
ける第１ステップは、図７のステップ７０１に示すよう
に、各マイクロホンについてのｒｅｃtn値とＲＥＣＭＡ
Ｘとの差を決定する。 ２）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ RECMAX−ｒｅｃtn ４ ３ ２ １ ０
いて生じる最大の追跡信号エネルギー値であり、他のマ
イクロホンのうちのいずれか１つに生じる追跡信号エネ
ルギー値を超える。ＲＥＣＭＩＮは、マイクロホンにお
いて生じる最小の追跡信号エネルギー値であり、他のマ
イクロホンのうちのいずれか１つに生じる追跡信号エネ
ルギー値よりも小さい。ＳＰＲＥＡＤは、ＲＥＣＭＡＸ
とＲＥＣＭＩＮとの差である。組み合わせ値の決定にお
ける第１ステップは、図７のステップ７０１に示すよう
に、各マイクロホンについてのｒｅｃtn値とＲＥＣＭＡ
Ｘとの差を決定する。 ２）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ RECMAX−ｒｅｃtn ４ ３ ２ １ ０
【００６６】図７のステップ７０２として示す次のステ
ップは、より小さい追跡信号エネルギー値ｒｅｃtnを有
する反対側のマイクロホン（Ｏｐｐマイク）を識別し、
結びつける。５角形ハウジングを使用するこの実施形態
において、反対側のマイクロホンは、１つのマイクロホ
ンに続く第２または第３のマイクロホンのいずれかであ
り得る。すなわち、マイクロホン２２０−３は、反対側
のマイクロホン２２０−５および２２０−１を有する。
追跡信号値が例示のように割り当てられているので、マ
イクロホンは以下のように対をなす。 ３）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ Ｏｐｐマイク ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０ー１ ２２０ー１ ２２０−２
ップは、より小さい追跡信号エネルギー値ｒｅｃtnを有
する反対側のマイクロホン（Ｏｐｐマイク）を識別し、
結びつける。５角形ハウジングを使用するこの実施形態
において、反対側のマイクロホンは、１つのマイクロホ
ンに続く第２または第３のマイクロホンのいずれかであ
り得る。すなわち、マイクロホン２２０−３は、反対側
のマイクロホン２２０−５および２２０−１を有する。
追跡信号値が例示のように割り当てられているので、マ
イクロホンは以下のように対をなす。 ３）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ Ｏｐｐマイク ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０ー１ ２２０ー１ ２２０−２
【００６７】各マイクロホンについての反対側のマイク
ロホンが同定されると、各反対側のマイクロホン値ｒｅ
ｃtnとＲＥＣＭＩＮとの差が計算され、この値は結び付
けられたマイクロホンについて以下の通りとなる。 ４）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ ｒｅｃtn−RECMIN ２ ３ ０ ０ １
ロホンが同定されると、各反対側のマイクロホン値ｒｅ
ｃtnとＲＥＣＭＩＮとの差が計算され、この値は結び付
けられたマイクロホンについて以下の通りとなる。 ４）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ ｒｅｃtn−RECMIN ２ ３ ０ ０ １
【００６８】最後に、各マイクロホン対についての組み
合わせ値が、マイクロホン対についてステップ２および
４において得られたマイクロホン値の和から計算され
る。 ５）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ 組み合わせ値 ６ ６ ２ １ １
合わせ値が、マイクロホン対についてステップ２および
４において得られたマイクロホン値の和から計算され
る。 ５）マイクロホン ２２０ー１ ２２０ー２ ２２０ー３ ２２０ー４ ２２０−５ 組み合わせ値 ６ ６ ２ １ １
【００６９】この例において得られた結果は、マイクロ
ホン２２０−４またはマイクロホン２２０−５のいずれ
も良い選択であり、一方または両方がプロセスにより選
択されることを示している。これは、マイクロホン２２
０−４およびマイクロホン２２０−５が、理想値ゼロか
ら１だけ離れた組み合わせ値を有するからである。この
例から得られた結果は、予期できないものではない。そ
れは、ｒｅｃtnの初期値、すなわち各マイクロホンそれ
ぞれについての追跡信号エネルギー値が、明瞭かつ簡単
な理解のために、単純に整数の配列として選ばれている
からである。ｒｅｃtn中のより細かい記述は、最も単純
なマイクロプロセッサにおいても得ることができ、容易
に使用でき、そのような変形は容易に考えられる。その
ような記述を使用した場合、理想的なケース、すなわち
音声の源とマイクロホンとの最も良い整合は、非常に頻
繁に実際に起きる。
ホン２２０−４またはマイクロホン２２０−５のいずれ
も良い選択であり、一方または両方がプロセスにより選
択されることを示している。これは、マイクロホン２２
０−４およびマイクロホン２２０−５が、理想値ゼロか
ら１だけ離れた組み合わせ値を有するからである。この
例から得られた結果は、予期できないものではない。そ
れは、ｒｅｃtnの初期値、すなわち各マイクロホンそれ
ぞれについての追跡信号エネルギー値が、明瞭かつ簡単
な理解のために、単純に整数の配列として選ばれている
からである。ｒｅｃtn中のより細かい記述は、最も単純
なマイクロプロセッサにおいても得ることができ、容易
に使用でき、そのような変形は容易に考えられる。その
ような記述を使用した場合、理想的なケース、すなわち
音声の源とマイクロホンとの最も良い整合は、非常に頻
繁に実際に起きる。
【００７０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、必
要とする演算処理時間を短縮可能にした、テレコンファ
レンスシステムにおいて使用されるマイクロホン選択方
法および音声作動スイッチング装置を提供することがで
きる。
要とする演算処理時間を短縮可能にした、テレコンファ
レンスシステムにおいて使用されるマイクロホン選択方
法および音声作動スイッチング装置を提供することがで
きる。
【図１】本発明の一実施形態による会議アレイ・マイク
ロホン回路を示すブロック図。
ロホン回路を示すブロック図。
【図２】図１に示されたマイクロホン回路を収容する会
議アレイハウジングの上面図。
議アレイハウジングの上面図。
【図３】図２に示された会議アレイハウジングの正面
図。
図。
【図４】本発明が使用されるテレコンファレンス・シス
テムの一例を示す図。
テムの一例を示す図。
【図５】図１中に示されたデジタル信号プロセッサ中で
一体化するのに適したプロセスを示すフローチャート。
一体化するのに適したプロセスを示すフローチャート。
【図６】図５中に示されたプロセスの一部の詳細なプロ
セスを示すフローチャート。
セスを示すフローチャート。
【図７】図５中に示されたプロセスの一部の詳細なプロ
セスを示すフローチャート。
セスを示すフローチャート。
１００ 会議アレイマイクロホン
（ＣＡＭ）回路 １１０ デジタル信号プロセッサ
（ＤＳＰ） １２１〜１２５ リニア増幅器 １３１〜１３５、１５０ リニアＣＯＤＥＣ １４０ 選択論理回路 １４１〜１４５ 直並列変換器（ＳＩＰＯ） １５１ 出力増幅器 １５２−１〜−５ 発光ダイオード（ＬＥＤ） １５３ タイミング回路 ２００ ＣＡＭハウジング ２１０ ラウドスピーカ ２２０−１〜−５ マイクロホン ４０１ ケーブル ４０５ テーブル ４１０ 制御ユニット
（ＣＡＭ）回路 １１０ デジタル信号プロセッサ
（ＤＳＰ） １２１〜１２５ リニア増幅器 １３１〜１３５、１５０ リニアＣＯＤＥＣ １４０ 選択論理回路 １４１〜１４５ 直並列変換器（ＳＩＰＯ） １５１ 出力増幅器 １５２−１〜−５ 発光ダイオード（ＬＥＤ） １５３ タイミング回路 ２００ ＣＡＭハウジング ２１０ ラウドスピーカ ２２０−１〜−５ マイクロホン ４０１ ケーブル ４０５ テーブル ４１０ 制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレゴリー シアーピタ ジュニア アメリカ合衆国，08873 ニュージャー ジー，サマーセット，バートル ロード 22 (56)参考文献 特開 昭60−116268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−227458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−193660（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 3/00 320 H04M 3/56 H04M 9/00
Claims (6)
- 【請求項１】 音声信号をマイクロホンから出力ライン
に送信するために、複数のマイクロホンから１つのマイ
クロホンを選択する方法において、 音声に応答して、複数のマイクロホンのそれぞれに現れ
る前記音声の源に対する方向により決まる音声信号のレ
ベルを測定するステップと、 第１の方向に延びるメインビーム感度パターンを有する
各マイクロホン対中の第１のマイクロホンおよびほぼ前
記第１の方向に延びるナルパターンを有する各マイクロ
ホン対中の第２のマイクロホンからなる複数のマイクロ
ホン対中の複数のマイクロホンを配置するステップと、 マイクロホン対組み合わせ値を得るために、前記複数の
マイクロホン対のそれぞれの第１および第２のマイクロ
ホンに現れる音声信号のレベルを組み合わせるステップ
と、 前記第１のマイクロホンが前記音声を最も良く受信する
マイクロホン対を特定するために、各マイクロホン対組
み合わせ値を比較するステップとを有することを特徴と
する方法。 - 【請求項２】 音声信号をマイクロホンから出力ライン
に送信するために、複数のマイクロホンから１つのマイ
クロホンを選択する音声作動スイッチング装置におい
て、 音声に応答して、複数のマイクロホンのそれぞれに現れ
る前記音声の源に対する方向により決まる音声信号のレ
ベルを測定する手段と、 第１の方向に延びるメインビーム感度パターンを有する
各マイクロホン対中の第１のマイクロホンおよびほぼ前
記第１の方向に延びるナルパターンを有する各マイクロ
ホン対中の第２のマイクロホンからなる複数のマイクロ
ホン対中の複数のマイクロホンを配置する手段と、 マイクロホン対組み合わせ値を得るために、前記複数の
マイクロホン対のそれぞれの第１および第２のマイクロ
ホンに現れる音声信号のレベルを組み合わせる手段と、 前記第１のマイクロホンが前記音声を最も良く受信する
マイクロホン対を特定するために、各マイクロホン対組
み合わせ値を比較する手段とを有することを特徴とする
装置。 - 【請求項３】 前記音声信号は、測定された追跡信号エ
ネルギー値であり、 前記測定する手段が、 複数のマイクロホンのそれぞれにおける追跡信号エネル
ギー値と複数のマイクロホンのうちのいずれか１つにお
ける最大追跡信号エネルギー値との差を求める手段をさ
らに有することを特徴とする請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 前記配置する手段が、各マイクロホン対
についての前記第２のマイクロホンを特定する手段をさ
らに有し、 前記第２のマイクロホンは、前記第１の方向とほぼ反対
の第２の方向に延びるメインビーム感度パターンを有す
る少なくとも２つのマイクロホンのうちの１つであり、
より小さい追跡信号エネルギー値を有する前記少なくと
も２つのマイクロホンのうちの１つであることをを特徴
とする請求項３記載の装置。 - 【請求項５】 前記決定する手段が、 前記特定するステップに応答して、前記第２のマイクロ
ホンにおける追跡信号エネルギー値と複数のマイクロホ
ンのうちのいずれか１つにおける最小追跡信号エネルギ
ー値との差を決定することを特徴とする請求項４記載の
装置。 - 【請求項６】 前記比較する手段が、 各マイクロホン対組み合わせ値を基準組み合わせ値と比
較する手段をさらに有し、 前記基準組み合わせ値が、前記第１のマイクロホンが前
記音声を受信する最も良い音響的条件の尺度を提供する
ことをを特徴とする請求項５記載の装置。
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