JP3740313B2 - Loudspeaker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡声通話装置に関し、特に、反響を生じずに良好な音質での拡声音声通信を実現することが可能な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術としては、例えば、特願平1−252073号公報に記載されるように、拡声通話用の2個の無指向性マイクロホンと、この2個の無指向性マイクロホンのそれぞれの出力信号の差を出力する差動演算回路と、拡声通話用のスピーカと、電話機筐体とを有し、この電話機筐体に前記スピーカを設け、このスピーカの音孔の音響中心から等距離(L1=L2)の位置に、前記2個の無指向性マイクロホンを設置したものである。このように構成することにより、前記差動演算回路からは、前記2個の無指向性マイクロホンの出力信号の差が送話信号として出力されるので、前記スピーカからの回り込みによる出力信号は、互いに打ち消し合うので、音声スイッチやエコーキャンセラ等を簡単化しても、ハウリングを防止する拡声通話機が挙げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術では、2個のマイクロホンを結ぶ線の中点を通る面方向にマイクロホン感度に死角が生じる。例えば、話者の方向がマイクロホン感度の死角になるときに話者による音声を良好に収録できないという問題があった。
【0004】
本発明の目的は、反響を生じずに良好な音質での拡声音通信を実現することが可能な技術を提供することにある。
【0005】
本発明の他の目的は、話者があらゆる方向にいても音声を良好に収録すると同時に、受講音声を再び収録・送話することによって生ずる反響を抑制することが可能な技術を提供することにある。
【0006】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0008】
通信回線を用いて遠隔地から伝送された音声を再生する拡声手段と、自分の周囲の音声を収録するN個(Nは3以上の整数)の収音手段と、前記各収音手段によって収録された音声信号の位相を変化させる移相手段と、前記各移相手段で位相が変化した音声信号を加算する加算手段と、前記加算手段で加算された音声信号を前記遠隔地へ伝送するための通信回線へ出力する手段とを具備する拡声通話装置であって、
前記各収音手段は、前記拡声手段を中心とする円周上に等角度間隔で配置され、前記各移相手段における移相量は、あらゆる周波数にわたり一定であり、前記隣接各移相手段間における移相量が配置順に360/N度ずつ異なることを特徴とする。
【0010】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。
【0011】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明による一実施例の拡声通話装置の概要構成を示すブロック図である。
本実施例の拡声通話装置は、図1に示すように、通信回線1を用いて遠隔地から伝送された音声を再生するスピーカ(拡声手段)2と、自分の周囲の音声を収録する4個のマイクロホン3〜6(3個以上の収音手段)と、前記各マイクロホン3〜6によって収録された音声信号の位相を変化させる2個の移相器(移相手段)7A,7Bと、位相反転器8A,8Bと、前記移相器7A,7B及び位相反転器8A,8Bで位相が変化した音声信号を加算する加算器(加算手段)9と、前記加算器9で加算された音声信号を前記遠隔地へ伝送するための通信回線1へ出力する手段とを具備している。
【0013】
前記各マイクロホン3〜6は、前記スピーカ2を中心とする円周上に等角度間隔で配置され、前記各移相器7A,7B及び位相反転器8A,8Bにおける移相量は、あらゆる周波数にわたり一定であり、前記隣接する各移相器7A,7B及び位相反転器8A,8B間における移相量が配置順に360/N度(Nは3以上の整数)ずつ異なる。
【0014】
このように構成することにより、受話信号は各マイクロホン3〜6で同時に収録され、各々360/N度(Nは3以上の整数)移相される。スピーカ2と各マイクロホン3〜6との距離は等しいので、スピーカ2から出力される音は、同レベル、同位相で収音される。従って、移相された信号が加算されると互いに相殺される。
【0015】
一方、発話者による音声は、以下に示す(1)もしくは(2)の状態でマイクロホンに収音される。
(1)ある一本のマイクロホンに最も高いレベルで収音される。
(2)ある隣接した二本のマイクロホンに同相、同レベルで収音される。
【0016】
前記(1)の場合は、ある一本のマイクロホンの前から発話したときに起こる現象であり、(2)の場合は、隣接したマイクロホンから等距離で話した場合である。
【0017】
前記(1)に関しては、最も高いレベルで収音した音が支配的となり、移相されてからの信号とたし合わされても相殺されることなく、相手への送話信号となる。
【0018】
前記(2)に関しては、隣接したマイクロホンに同相、同レベルで収音された音をそれぞれAとBとする。説明を簡単にするため収音された音がsin波とすると、隣接した各マイクロホン出力のA、Bは、数1の式で表わされる。
【0019】
【数1】
A=sin(ωt)
B=sin(ωt)
マイクロホンの個数NをN=4とすると、前記各マイクロホンに対する各移相の出力信号A’、B’は数2の式で表わされる。
【0020】
【数2】
A’=sin(ωt+π/2)
B’=sin(ωt+π)
相手への送話信号は、前記隣接した各マイクロホシに対応した各移相器からの出力信号の和が支配的となる。相手への送出信号Cは、数3の式のようになり、送出信号Cは0にならない。
【0021】
【数3】
C=A’+B’
=sin(ωt+π/2)+sin(ωt+π)
=sin(ωt)cos(π/2)+cos(ωt)sin(π/2)
+sin(ωt)cos(π)+cos(ωt)sin(π)
=cos(ωt)−sin(ωt)
≠0
例えば、N=4の場合、各チャネルでの移相量を各々配置順(時計廻り)に0度、90度、180度、270度に設定する。
【0022】
図2及び図3は、本実施例の拡声通話装置における角度による相手への主通話の大きさ500Hz、1000Hz、2000Hz、3000Hzについての計算機シミュレーションを示す図である。図2は、図4に示す従来の構成を用いた場合の計算機シミュレーションを示す図、図3は、図1に示す本実施例の構成を用いた場合の計算機シミュレーションを示す図である。
【0023】
図2において、0度、90度、180度、270度からの音声の入射に対する出力は0度になっている。
【0024】
これに対して、図3においては、各角度からの入射が0になることはなく、各周波数での零点が重なっておらず、主通話音声品質が改善されていることが分かる。特に、500Hz、1000Hzの低い周波数での改善が得られている。
【0025】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受話音声を相殺し、話者による音声を残して送話するので、反響を生じずに良好な音質での拡声音声通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施例の拡声通話装置の概要構成を示すブロック図である。
【図2】移相器を用いない場合の図4に示す従来の拡声通話装置における角度による相手への主通話の大きさ500Hz、1000Hz、2000Hz、3000Hzについての計算機シミュレーションを示す図である。
【図3】本実施例の移相器を用いた場合の拡声通話装置における角度による相手への主通話の大きさ500Hz、1000Hz、2000Hz、3000Hzについての計算機シミュレーションを示す図である。
【図4】従来の拡声通話装置の概要構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…通信回線、2…スピーカ、3〜6…マイクロホン、7A,7B…移相器、8A,8B…位相反転器、9…加算器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a loudspeaker communication device, and more particularly to a technique capable of realizing loudspeaker voice communication with good sound quality without causing echo.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, for example, as described in Japanese Patent Application No. 1-252073, two omnidirectional microphones for loudspeaking calls and output signals of the two omnidirectional microphones are used. A differential arithmetic circuit for outputting a difference, a loudspeaker speaker, and a telephone case, the speaker case being provided with the speaker, and equidistant from the acoustic center of the sound hole of the speaker (L1 = L2 ), The two omnidirectional microphones are installed. With this configuration, the differential arithmetic circuit outputs the difference between the output signals of the two omnidirectional microphones as a transmission signal. Since they cancel each other out, there is a loudspeaker that prevents howling even if the voice switch or echo canceller is simplified.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art, a blind spot occurs in the microphone sensitivity in the plane direction passing through the midpoint of the line connecting the two microphones. For example, there is a problem that the voice of the speaker cannot be recorded well when the direction of the speaker becomes a blind spot of microphone sensitivity.
[0004]
An object of the present invention is to provide a technique capable of realizing loudspeaker communication with good sound quality without causing echo.
[0005]
Another object of the present invention is to provide a technique capable of successfully recording a voice even when a speaker is in any direction and at the same time suppressing a reverberation caused by recording and transmitting the attended voice again. is there.
[0006]
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
[0008]
A loudspeaker unit for reproducing audio transmitted from a remote location using a communication line, and sound pickup means of N to record the sound around the own (N is an integer of 3 or more), by the respective sound collecting means Phase shifting means for changing the phase of the recorded audio signal, addition means for adding the audio signal whose phase has changed by each phase shifting means, and transmitting the audio signal added by the adding means to the remote location A voice communication device comprising means for outputting to a communication line for
The sound collecting means are arranged at equal angular intervals on a circumference centered on the loudspeaker means , and the phase shift amount in each phase shift means is constant over all frequencies, and between the adjacent phase shift means The amount of phase shift in is different by 360 / N degrees in the arrangement order .
[0010]
Hereinafter, the present invention will be described in detail together with embodiments (examples) with reference to the drawings.
[0011]
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a loudspeaker device according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the loudspeaker apparatus according to the present embodiment includes a speaker (speech means) 2 for reproducing voice transmitted from a remote place using a communication line 1 and four pieces of voices surrounding the user.
[0013]
The
[0014]
With this configuration, the received signals are simultaneously recorded by the
[0015]
On the other hand, the voice of the speaker is picked up by the microphone in the following state (1) or (2).
(1) Sound is picked up at the highest level by a single microphone.
(2) Sound is picked up in the same phase and at the same level by two adjacent microphones.
[0016]
The case (1) is a phenomenon that occurs when speaking in front of a single microphone, and the case (2) is a case where speaking is performed at an equal distance from an adjacent microphone.
[0017]
With regard to (1), the sound picked up at the highest level is dominant, and even if it is added to the signal after the phase shift, it becomes a transmission signal to the other party without being canceled out.
[0018]
Regarding (2) above, let A and B be the sounds collected at the same phase and level by adjacent microphones, respectively. If the collected sound is a sine wave for the sake of simplicity, A and B of adjacent microphone outputs are expressed by the following equation (1).
[0019]
[Expression 1]
A = sin (ωt)
B = sin (ωt)
Assuming that the number N of microphones is N = 4, the output signals A ′ and B ′ of each phase shift for each microphone are expressed by the following equation (2).
[0020]
[Expression 2]
A '= sin (ωt + π / 2)
B ′ = sin (ωt + π)
The sum of output signals from each phase shifter corresponding to each adjacent micro-hoshi is dominant in the transmission signal to the other party. The transmission signal C to the other party is expressed by the equation (3), and the transmission signal C does not become zero.
[0021]
[Equation 3]
C = A '+ B'
= Sin (ωt + π / 2) + sin (ωt + π)
= Sin (ωt) cos (π / 2) + cos (ωt) sin (π / 2)
+ Sin (ωt) cos (π) + cos (ωt) sin (π)
= Cos (ωt) −sin (ωt)
≠ 0
For example, when N = 4, the phase shift amount in each channel is set to 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees in the arrangement order (clockwise).
[0022]
FIG. 2 and FIG. 3 are diagrams showing computer simulations for
[0023]
In FIG. 2, the output with respect to the incident sound from 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees is 0 degrees.
[0024]
On the other hand, in FIG. 3, the incidence from each angle does not become zero, the zeros at each frequency do not overlap, and it can be seen that the main call voice quality is improved. In particular, improvements at low frequencies of 500 Hz and 1000 Hz have been obtained.
[0025]
The present invention has been specifically described above based on the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. .
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the received voice is canceled and the voice is transmitted while leaving the voice of the speaker, it is possible to realize the loud voice communication with good sound quality without causing echo.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a loudspeaker device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a computer simulation with respect to 500, 1000, 2000, and 3000 Hz of the size of the main call to the other party according to the angle in the conventional loudspeaker device shown in FIG. 4 when a phase shifter is not used.
FIG. 3 is a diagram showing a computer simulation with respect to 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, and 3000 Hz of the size of the main call to the other party according to the angle in the loudspeaker device when the phase shifter of the present embodiment is used.
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional loudspeaker.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication line, 2 ... Speaker, 3-6 ... Microphone, 7A, 7B ... Phase shifter, 8A, 8B ... Phase inverter, 9 ... Adder.
Claims (1)
前記各収音手段は、前記拡声手段を中心とする円周上に等角度間隔で配置され、前記各移相手段における移相量は、あらゆる周波数にわたり一定であり、前記隣接各移相手段間における移相量が配置順に360/N度(Nは3以上の整数)ずつ異なることを特徴とする拡声通話装置。Recorded by a loudspeaker that reproduces sound transmitted from a remote location using a communication line, N (N is an integer greater than or equal to 3) sound collecting means for recording surrounding sounds, and each sound collecting means A phase-shifting means for changing the phase of the audio signal, an adding means for adding the audio signal whose phase has been changed by each phase-shifting means, and a voice signal added by the adding means for transmitting to the remote location. A voice communication device comprising means for outputting to a communication line of
The sound collecting means are arranged at equal angular intervals on a circumference centered on the loudspeaker means , and the phase shift amount in each phase shift means is constant over all frequencies, and between the adjacent phase shift means The loudspeaker apparatus is characterized in that the amount of phase shift differs by 360 / N degrees (N is an integer of 3 or more) in the arrangement order .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4824199A JP3740313B2 (en) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Loudspeaker |
Applications Claiming Priority (1)
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JP4824199A JP3740313B2 (en) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Loudspeaker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000253132A JP2000253132A (en) | 2000-09-14 |
JP3740313B2 true JP3740313B2 (en) | 2006-02-01 |
Family
ID=12797955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4824199A Expired - Lifetime JP3740313B2 (en) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Loudspeaker |
Country Status (1)
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JP5060589B2 (en) * | 2010-06-01 | 2012-10-31 | 日本電信電話株式会社 | Sound collecting / reproducing apparatus, method and program, and hands-free apparatus |
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1999
- 1999-02-25 JP JP4824199A patent/JP3740313B2/en not_active Expired - Lifetime
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