JP4411959B2 - Audio collection / video imaging equipment - Google Patents
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Description
本発明は、たとえば、2つの会議室にいる複数の会議出席者同士が、テレビジョン会議を行うときに使用するのに好適な音声集音・映像撮像装置と撮像条件決定方法に関する。
特に、本発明は、発言者が使用しているマイクロフォンを正確に選択し、複数の撮像手段のうち選択されたマイクロフォンを使用する話者を撮像するに適した1つの撮像手段を選択して、選択された話者を適切に撮像可能にした音声集音・映像撮像装置に関する。
本発明は、さらに声紋認証を行い、その結果に基づいて選択され、声紋認証されたマイクロフォン設置領域を選択された撮像手段で撮像可能にした、音声集音・映像撮像装置と方法に関する。
The present invention relates to a sound collection / video imaging device and an imaging condition determination method suitable for use when, for example, a plurality of conference attendees in two conference rooms conduct a video conference.
In particular, the present invention accurately selects a microphone used by a speaker, selects one imaging means suitable for imaging a speaker using the selected microphone from among a plurality of imaging means, The present invention relates to a sound collection / video imaging apparatus capable of appropriately capturing a selected speaker.
The present invention further relates to a voice collection / video imaging apparatus and method that perform voiceprint authentication, and select a microphone installation area that is selected based on the voiceprint authentication and that can be picked up by a selected imaging means.
離れた位置にある2つの会議室にいる会議出席者同士が会議を行うため、テレビ会議システムが用いられている。テレビ会議システムは、それぞれの会議室にいる会議出席者の姿を撮像手段で撮像し、音声をマイクロフォンで集音して、撮像手段で撮像した画像およびマイクロフォンで集音した音声を通信経路を介して伝送し、相手側の会議室のテレビジョン受像機の表示部に撮像した画像を表示し、スピーカから集音した音声を出力する。 A video conference system is used in order for conference attendees in two conference rooms located at distant locations to hold a conference. The video conference system captures the attendees in each conference room with the image capturing means, collects the sound with the microphone, and uses the communication path to collect the image captured with the image capturing means and the sound collected with the microphone. The captured image is displayed on the display unit of the television receiver in the other party's conference room, and the sound collected from the speaker is output.
このようなテレビ会議システムにおいては、それぞれの会議室において、撮像手段およびマイクロフォンから離れた位置にいる発言者の音声が集音しにくいという問題に遭遇しており、その改善策として、会議出席者ごとにマイクロフォンを設けている場合がある。 またテレビジョン受像機のスピーカから出力される音声が、スピーカから離れた位置にいる会議出席者には聞きにくいという問題もある。 In such a video conference system, in each conference room, a problem has been encountered that it is difficult for voices of speakers who are far away from the imaging means and the microphone to be collected. A microphone may be provided for each. There is also a problem that the audio output from the speaker of the television receiver is difficult to hear for conference attendees located away from the speaker.
特開2003−87887号公報および特開2003−87890号公報は、互いに離れた位置の会議室相互においてテレビ会議を行うときに、映像および音声を提供する通常のテレビ会議システムに加えて、相手側の会議室にいる会議出席者の音声がスピーカから明瞭に聴こえ、こちら側の会議室内の雑音の影響を受けにくいまたはエコーキャンセラーの負担が少ない、マイクロフォンとスピーカとが一体構成された音声入出力装置を開示している。 In JP 2003-87887 A and JP 2003-87890 A, in addition to a normal video conference system that provides video and audio when a video conference is performed between conference rooms located at a distance from each other, Voice input / output device with a built-in microphone and speaker that can clearly hear the voices of meeting attendees in the conference room from the speaker and is less susceptible to the noise in the conference room on this side or less burden on the echo canceller Is disclosed.
たとえば、特開2003−87887号公報に開示されている音声入出力装置は、特開2003−87887号公報の図5〜図8、図9、図23を参照して記述されているように、下から上に向かって、スピーカ6が内蔵されたスピーカボックス5と、上に向かって放射状に開いている音を拡散する円錐状反射板4と、音遮蔽板3と、支柱8に支持された単一指向性の複数のマイクロフォン(図6、図7においては4本、図23においては6本)を水平面に放射状に等角度で配置した構造をしている。音遮蔽板3は、下部のスピーカ5からの音が複数のマイクロフォンに入らないように遮蔽するためのものである。
特開2003−87887号公報および特開2003−87890号公報に開示された音声入出力装置は、映像および音声を提供するテレビ会議システムを補完する手段として活用されている。
The audio input / output devices disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2003-87887 and 2003-87890 are used as means for complementing a video conference system that provides video and audio.
従来、話者の声を収録するマイクロフォンの選択については、話者自身もしくは司会者などの第三者が手動で行っていた。
また1台のテレビジョンカメラを壁などに固定しておき、上記選択されたデータを基にそのテレビジョンカメラの向きを調整して、撮影方向を変え、話者の映像を取り込んでいた。しかしながら、そのような方法では、下記の問題に遭遇する。
(1)マイクロフォンの切り替えを忘れると、話者の映像が取り込まれない。
(2)カメラを動かすには時間がかかるため、話者が頻繁に変わる場合、話者の撮影が間に合わなくなる。
(3)複数の方向の映像を同時に伝送することができない。
Conventionally, selection of a microphone for recording a speaker's voice has been manually performed by a speaker or a third party such as a presenter.
In addition, one television camera is fixed on a wall or the like, and the direction of the television camera is adjusted based on the selected data, the shooting direction is changed, and the video of the speaker is captured. However, in such a method, the following problems are encountered.
(1) If you forget to switch microphones, the video of the speaker will not be captured.
(2) Since it takes time to move the camera, if the speaker changes frequently, the shooting of the speaker will not be in time.
(3) Images in a plurality of directions cannot be transmitted simultaneously.
本発明の目的は、発言者のマイクロフォンを正確に選択し、さらに、選択したマイクロフォンに対応する撮像手段を選択して、選択したマイクロフォンを使用して話をしている話者の音声と映像を出力する音声集音・映像撮像装置を提供することにある。 An object of the present invention is to accurately select a speaker's microphone, further select an imaging means corresponding to the selected microphone, and select the voice and video of the speaker who is speaking using the selected microphone. An object of the present invention is to provide a sound collection / video imaging device for output.
本発明によれば、円環状かつ各々放射状に配置された、複数のマイクロフォンと、前記複数のマイクロフォンの各々と対応して設けられ、対応するマイクロフォンの集音範囲を撮像可能に、対応するマイクロフォンに近接して配設された、複数の第1の小型撮像手段と、前記各マイクロフォンおよび前記対応する各第1の小型撮像手段との組の間の所定位置に、当該マイクロフォンの集音範囲を撮像可能に配設された、少なくとも1つの第2の小型撮像手段と、前記各マイクロフォンと前記対応する各第1の小型撮像手段との第1の関係、および、当該マイクロフォンの近傍に位置する前記第2の小型撮像手段が位置する場合はその第2の小型撮像手段との第2の関係を記憶した記憶手段と、前記複数のマイクロフォンの集音信号を検出し、該検出した集音信号のうち有効な集音信号を検出したマイクロフォンを選択するマイクロフォン選択手段と、前記記憶手段に記憶されている前記第1の関係に基づいて、前記選択されたマイクロフォンに近接する第1の小型撮像手段を選択し、前記記憶手段に記憶されている前記第2の関係により該当する前記第2の小型撮像手段が存在するときはその第2の小型撮像手段を選択する、撮像手段選択手段と、該撮像手段選択手段で選択した前記第1の小型撮像手段が撮像した第1の撮像信号と、該当する前記第2の小型撮像手段が存在するときはその第2の小型撮像手段が撮像した第2の撮像信号とを選択出力する撮像信号選択手段と、前記撮像信号選択手段が選択された、前記第1の撮像信号と前記第2の撮像信号とを1つに合成する、または、1画面に分割する画像合成手段とを有する、音声集音・映像撮像装置が提供される。
According to the present invention, a plurality of microphones arranged in an annular shape and each in a radial manner are provided corresponding to each of the plurality of microphones, and the corresponding microphones can be imaged so that the sound collection range of the corresponding microphones can be imaged. The sound collection range of the microphone is picked up at a predetermined position between a set of a plurality of first small image pickup means, the microphones, and the corresponding first small image pickup means, which are arranged in proximity to each other. A first relationship between at least one second small-sized image pickup means, each of the microphones and each corresponding first small-size image pickup means, and the first located in the vicinity of the microphone. If the two small image pickup means are located, the storage means storing the second relationship with the second small image pickup means, and the sound collection signals of the plurality of microphones are detected, Based on the first relationship stored in the storage means, a microphone selection means for selecting a microphone that has detected a valid sound collection signal among the detected sound collection signals, and a first one that is close to the selected microphone. An imaging unit that selects one small imaging unit and selects the second small imaging unit when the second small imaging unit corresponding to the second relationship stored in the storage unit exists. If there is a selection means, a first imaging signal picked up by the first small-size imaging means selected by the imaging means selection means, and the corresponding second small-size imaging means, the second small-size imaging means Imaging signal selection means for selectively outputting the second imaging signal picked up by the camera, and combining the first imaging signal and the second imaging signal selected by the imaging signal selection means into one. Ma Includes an image synthesizing means for dividing one screen, the sound pickup-image pickup device is provided.
本発明によれば、選択されたマイクロフォンを使用している話者の映像、音声を自動的かつ迅速に切り替えて出力することができる。
すなわち、本発明によれば、複数のマイクロフォンの1つの使用が選択され、選択されたマイクロフォンの話者部分を撮像する撮像手段が選択され、その選択された撮像手段でマイクロフォンを使用している話者の撮像を効果的に行うことができる。本発明によれば、会議中に話者が変わっても、マイクロフォンの切替えの迅速さとともに、話者を映し出す撮像手段が迅速かつ適切に選択される。
また本発明においては、マイクロフォンの選択に応じて撮像手段も自動的に切り換えるため、従来のように手動でセッティングを変更する必要がなく、選択されたマイクロフォンを使用している話者の明瞭な映像を映し出し続けることができる。
According to the present invention, it is possible to automatically and quickly switch and output the video and audio of a speaker who uses the selected microphone.
That is, according to the present invention, the use of one of a plurality of microphones is selected, the imaging means for imaging the speaker portion of the selected microphone is selected, and the selected imaging means uses the microphone. The person can be effectively imaged. According to the present invention, even if the speaker changes during the conference, the imaging means for displaying the speaker is quickly and appropriately selected together with the speed of switching the microphone.
In the present invention, since the imaging means is automatically switched according to the selection of the microphone, there is no need to manually change the setting as in the prior art, and a clear image of the speaker using the selected microphone is obtained. Can continue to be projected.
本発明によれば、複数の撮像手段が設けられており、必要に応じて、話者と、話者以外の方向や人物の映像を同時に撮影し、同時に伝送ことも可能である。また、本発明によれば、話者とは無関係に特定の方向のみを映し出すことや、反対に特定の方向の映像を映し出さないようにすることも可能である。 According to the present invention, a plurality of imaging means are provided, and if necessary, images of a speaker and directions other than the speaker or a person can be simultaneously captured and transmitted simultaneously. Further, according to the present invention, it is possible to project only a specific direction regardless of the speaker, or to prevent a video in a specific direction from being displayed.
さらに本発明によれば、単なる相槌など極めて短時間の発音に対しては、一定時間処理を行わない時間を設けることで、一々その方向を撮影可能とするカメラを選択しないようにすることができる。 Furthermore, according to the present invention, it is possible to prevent the selection of a camera that can shoot the direction one by one by providing a time during which the processing is not performed for a certain period of time for a very short time pronunciation such as a simple match. .
また本発明によれば、会議の相手先からの指示により、こちら側のマイクロフォンと撮像手段を自動的に切り替えることが可能である。すなわち、相手側の会議室にいる人の希望に応じて人の音声とその映像とを出力することができる。 In addition, according to the present invention, it is possible to automatically switch between the microphone on this side and the imaging means in accordance with an instruction from a conference partner. That is, it is possible to output a person's voice and its video according to the desire of the person in the other party's conference room.
さらに本発明によれば、話者方向検出技術と画像認識技術を用いることで、マイクロフォンの選択を正確に行うことができる。その結果に基づいて、選択されたマイクロフォンに対応する撮像手段を選択することができる。 Furthermore, according to the present invention, the microphone can be accurately selected by using the speaker direction detection technique and the image recognition technique. Based on the result, an imaging unit corresponding to the selected microphone can be selected.
以下、本発明の実施の形態の音声集音・映像撮像装置について述べる。
図1(A)〜(C)は本発明の実施の形態の音声集音・映像撮像装置が適用される1例を示す構成図である。
図1(A)に図解したように、2つの会議室901、902にそれぞれに第1および第2の音声集音・映像撮像装置1A、1Bが設置されており、これらの音声集音・映像撮像装置1A、1Bが通信回線920、たとえば、電話回線で接続されている。
The following describes the sound collection / video imaging apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 1A to 1C are configuration diagrams showing an example to which the sound collection / video imaging apparatus according to the embodiment of the present invention is applied.
As illustrated in FIG. 1A, the first and second sound collection /
〔音声集音・映像撮像装置の概要〕
図2は本発明の実施の形態の音声集音・映像撮像装置1Aの平面配置図である。第1および第2の音声集音・映像撮像装置1A、1Bは同じ構成をしている。
第1の音声集音・映像撮像装置1Aを代表して述べると、第1の音声集音・映像撮像装置1Aは、本発明の音声集音手段に相当する第1の通話装置10Aと、本発明の撮像手段に相当する2台の第1のテレビジョンカメラ(テレビカメラ)装置40A1、40A2とを有する。通話装置は会議出席者の発言を検出し、発言者を決定して発言者の音声をその会議室内の他の会議出席者および相手方の会議室の会議出席者に通報する。さらに通話装置は、発言者の特定に基づいてテレビカメラ装置40A1、40A2の撮像条件を提供する。
テレビカメラ装置40A1、40A2は提供された撮像条件に基づき自動的に最適な画像を撮像する。
[Outline of the sound collection and imaging device]
FIG. 2 is a plan layout view of the sound collection /
As a representative example of the first sound collection /
The TV camera devices 40A1 and 40A2 automatically capture an optimal image based on the provided imaging conditions.
第1の音声集音・映像撮像装置1Aに、テレビジョン受像機50A、および/または、第1のプロジェクタ装置60Aを含めることもできる。
プロジェクタ装置60Aは、たとえば、変調手段として液晶を用いたプロジェクタ装置であり、会議に用いる各種資料をパーソナルコンピュータから提供された場合、スクリーンSに映像として投射して会議出席者A1〜A8に視認可能とする。
テレビジョン受像機50Aは、テレビカメラ装置40A1、40A2で撮像した映像、または、相手方会議室のテレビカメラ装置40B1、40B2で撮像した映像をスクリーンSに投射して会議出席者A1〜A8に表示する。なお、テレビジョン受像機50Aを削除して、テレビカメラ装置40A1、40A2で撮像した映像、または、相手方会議室のテレビカメラ装置40B1、40B2で撮像した映像を、パーソナルコンピュータからの提供された映像と切り換えて、プロジェクタ装置60Aを介してスクリーンSに投射して会議出席者A1〜A8に表示することもできる。以下、テレビジョン受像機50Aを用いず、プロジェクタ装置60Aでテレビカメラ装置40A1、40A2で撮像した画像を表示する場合について述べる。
The first sound collection /
The
The television receiver 50A projects the images captured by the TV camera devices 40A1 and 40A2 or the images captured by the TV camera devices 40B1 and 40B2 in the other party's conference room onto the screen S and displays them on the conference attendees A1 to A8. . It is to be noted that the television receiver 50A is deleted and the video captured by the television camera devices 40A1 and 40A2 or the video captured by the television camera devices 40B1 and 40B2 in the other party's conference room is provided as the video provided from the personal computer. It can also be switched and projected onto the screen S via the
好ましくは、通話装置10Aと、プロジェクタ装置60Aとはテーブル911の上に載置されている。図1(B)はテーブル911に載置された通話装置10Aを示す。
図1(C)、図2に図解したように、通話装置10Aの周囲に複数(図1(C)では6名、図2においては8名)の会議出席者A1〜A6(A1〜A8)が位置している。
Preferably,
As illustrated in FIGS. 1C and 2, a plurality of conference attendants A1 to A6 (A1 to A8) around the
図解を省略した第2の音声集音・映像撮像装置1Bも、第2の通話装置10Bと、第2の2台のテレビジョンカメラ(テレビカメラ)装置40B1、40B2とを有する。
音声集音・映像撮像装置1Bに、第2のプロジェクタ装置60Bおよびテレビジョン受像機50Bを含めることもできる。
好ましくは、通話装置10Bとプロジェクタ装置60Bとは会議室902のテーブル912に載置されている。
The second sound collection /
The sound collection /
Preferably,
〔通話装置〕
第1通話装置10Aと第2の通話装置10Bとの間で、通信回線920を介して音声による応答を行う。
通常、通信回線920を介しての会話は、一人の話者と一人の話者同士、すなわち、1対1で通話を行うが、本発明の実施の形態の通話装置は1つの通信回線920を用いて、会議室901、902内の複数の会議出席者同士が通話できる。ただし、本実施の形態においては、音声の混雑を回避し、テレビカメラ装置での話者の撮像を可能にするため、同時刻(同じ時間帯)の話者は、相互に一人に限定する。
通話装置の詳細は後述する。
[Calling equipment]
A voice response is made via the
Normally, a conversation via the
Details of the communication device will be described later.
〔テレビカメラ装置とテレビジョン受像機〕
たとえば、第1の音声集音・映像撮像装置1Aにおけるテレビカメラ装置40A1、40A2は、第1通話装置10Aで特定した通話者を撮像する。そのため、テレビカメラ装置40A1、40A2は、パン、チルト、ズーム機能などを有する。
テレビカメラ装置40A1、40A2で撮像した映像は、通信回線920を介して相手側の会議室のプロジェクタ装置60B(またはテレビジョン受像機50B)に表示される。
必要に応じて、自分の側の会議室のプロジェクタ装置60A(またはテレビジョン受像機50A)にテレビカメラ装置40A1、40A2が撮像した映像を表示することもできる。
[Television camera device and television receiver]
For example, the television camera devices 40A1 and 40A2 in the first sound collection /
Images captured by the television camera devices 40A1 and 40A2 are displayed on the projector device 60B (or the television receiver 50B) in the conference room on the other side via the
If necessary, video captured by the television camera devices 40A1 and 40A2 can be displayed on the
〔撮像対象の特定方法〕
テレビカメラ装置40A1、40A2で撮像する撮像対象の特定方法は、第1通話装置10Aにおける話者の方向の特定、および、事前に登録してある話者の声紋認識結果を用いる。その詳細は撮像調整部36において行うが、後述する。
[Identification method of imaging target]
The identification method of the imaging target imaged by the TV camera devices 40A1 and 40A2 uses the direction of the speaker in the
第2の音声集音・映像撮像装置1Bも第1の音声集音・映像撮像装置1Aと同じ処理を行う。
このように、音声集音・映像撮像装置1A、1Bは、通話装置10A、10Bにおいて、通話者を選択(特定)し、選択した通話者の音声を集音する。さらに、テレビカメラ装置40A1、40A2は、撮像調整部36の指令に基づいて、選択(特定)された通話者の映像を撮像する。
集音した音声と撮像した映像は相手側に会議室に転送され、相手側の音声集音・映像撮像装置における通話装置で音声を再生し、プロジェクタ装置(またはテレビジョン受像機)で映像を表示する。
The second sound collection /
As described above, the sound collecting /
The collected audio and the captured video are transferred to the conference room on the other side, the sound is played back by the call device in the other party's voice collection and video imaging device, and the video is displayed on the projector device (or television receiver). To do.
通話装置の詳細
図3〜図5を参照して本発明の実施の形態の音声集音・映像撮像装置における通話装置の構成について述べる。通話装置10Aも第2の通話装置10Bも同様である。
図3は本発明の1実施の形態としての通話装置の斜視図である。
図4は図3に図解した通話装置の断面図である。
図5は図3、図4に図解した通話装置のマイクロフォン・電子回路収容部の平面図であり、図4の線X−Xにおける平面図である。
Details of the Call Device The configuration of the call device in the sound collection / video imaging device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same applies to the
FIG. 3 is a perspective view of a communication device as an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the communication device illustrated in FIG.
FIG. 5 is a plan view of the microphone / electronic circuit housing portion of the communication device illustrated in FIGS. 3 and 4, and is a plan view taken along line XX in FIG.
図3に図解したように、通話装置は、上部カバー11と、音反射板12と、連結部材13と、スピーカ収容部14と、操作部15とを有する。
図4に図解したように、スピーカ収容部14は、音反射面14aと、底面14bと、上部音出力開口部14cとを有する。音反射面14aと底面14bで包囲された空間である内腔14dに受話再生スピーカ16が収容されている。スピーカ収容部14の上部に音反射板12が位置し、スピーカ収容部14と音反射板12とが連結部材13によって連結されている。
As illustrated in FIG. 3, the communication device includes an
As illustrated in FIG. 4, the
連結部材13内には拘束部材17が貫通しており、拘束部材17は、スピーカ収容部14の底面14bの拘束部材下部固定部14eと、音反射板12の拘束部材固定部12bとの間を拘束している。ただし、拘束部材17はスピーカ収容部14の拘束部材貫通部14fは貫通しているだけである。拘束部材17が拘束部材貫通部14fを貫通してここで拘束していないのはスピーカ16の動作によってスピーカ収容部14が振動するが、その振動を上部音出力開口部14cの周囲においては拘束させないためである。
A constraining
相手会議室の話者が話した音声は、受話再生スピーカ16を介して上部音出力開口部14cから抜け、音反射板12の音反射面12aとスピーカ収容部14の音反射面14aとで規定される空間に沿って軸C−Cを中心として360度の全方位に拡散する。
音反射板12の音反射面12aの断面は図解したように、ゆるやかなラッパ型の弧を描いている。音反射面12aの断面は軸C−Cを中心として360度にわたり(全方位にわたり)、図解した断面形状をしている。
同様にスピーカ収容部14の音反射面14aの断面も図解したように、ゆるやかな凸面を描いている。音反射面14aの断面も軸C−Cを中心として360度にわたり(全方位)、図解した断面形状をしている。
The voice spoken by the speaker in the other party's conference room is extracted from the upper
As illustrated, the cross section of the
Similarly, as illustrated in the cross section of the
受話再生スピーカ16から出た音Sは、上部音出力開口部14cを抜け、音反射面12aと音反射面14aとで規定される断面がラッパ状の音出力空間を経て、通話装置が載置されているテーブル911の面に沿って、軸C−Cを中心として360度全方位に拡散していき、全ての会議出席者A1〜A6に等しい音量で聞き取られる。本実施の形態においては、テーブル911の面も音伝播手段の一部として利用している。
受話再生スピーカ16から出力された音Sの拡散状態を矢印で図示した。
The sound S emitted from the reception /
The diffusion state of the sound S output from the receiving / reproducing
音反射板12は、プリント基板21を支持している。
プリント基板21には、図5に平面を図解したように、マイクロフォン・電子回路収容部2のマイクロフォンMC1〜MC6、発光ダイオードLED1〜6、マイクロプロセッサ23、コーデック(CODEC)24、第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP1)DSP25、第2のディジタルシグナルプロセッサ(DSP2)DSP26、A/D変換器ブロック27、D/A変換器ブロック28、増幅器ブロック29などの各種電子回路が搭載されており、音反射板12はマイクロフォン・電子回路収容部2を支持する部材としても機能している。
The
On the printed
プリント基板21には、受話再生スピーカ16からの振動が音反射板12を伝達してマイクロフォンMC1〜MC6などに進入して騒音とならないように、受話再生スピーカ16からの振動を吸収するダンパー18が取り付けられている。ダンパー18は、ネジと、このネジとプリント基板21との間に挿入された防振ゴムなどの緩衝材とからなり、緩衝材をネジでプリント基板21にネジ止めしている。すなわち、緩衝材によって受話再生スピーカ16からプリント基板21に伝達される振動が吸収される。これにより、マイクロフォンMC1〜MC6は、スピーカ16からの音の影響を受けない。
The printed
マイクロフォンの配置
図5に図解したように、プリント基板21の中心軸Cから等角度で放射状にかつ等間隔(本実施の形態では60度の等角度)で6本のマイクロフォンMC1〜MC6が位置している。各マイクロフォンは単一指向性を持つマイクロフォンである。その特性については後述する。
各マイクロフォンMC1〜MC6は、共に柔軟性または弾力性のある第1のマイク支持部材22aと第2のマイク支持部材22bとで、揺動自在に支持されており(図解を簡単にするため、マイクロフォンMC1の部分の第1のマイク支持部材22aと第2のマイク支持部材22bとについてのみ図解している)、上述した緩衝材を用いたダンパー18による受話再生スピーカ16からの振動の影響を受けない対策に加えて、柔軟性または弾力性のある第1のマイク支持部材22aと第2のマイク支持部材22bとで受話再生スピーカ16からの振動で振動するプリント基板21の振動を吸収して受話再生スピーカ16の振動の影響を受けないようにして、受話再生スピーカ16の騒音を回避している。
Microphone Arrangement As illustrated in FIG. 5, six microphones MC1 to MC6 are located radially from the central axis C of the printed
Each of the microphones MC1 to MC6 is swingably supported by a first
図4に図解したように、受話再生スピーカ16はマイクロフォンMC1〜MC6が位置する平面の中心軸C−Cに対して垂直に指向しており(本実施の形態においては上方向に向いている(指向している))、このような受話再生スピーカ16と6本のマイクロフォンMC1〜MC6の配置により、受話再生スピーカ16と各マイクロフォンMC1〜MC6との距離は等距離となり、受話再生スピーカ16からの音声は、各マイクロフォンMC1〜MC6に対しほとんど同音量、同位相で届く。ただし、上述した音反射板12の音反射面12aおよびスピーカ収容部14の音反射面14aの構成により、受話再生スピーカ16の音がマイクロフォンMC1〜MC6には直接入力されないようにしている。加えて、上述したように、緩衝材を用いたダンパー18と、柔軟性または弾力性のある第1のマイク支持部材22aと第2のマイク支持部材22bとを用いることにより、受話再生スピーカ16の振動の影響を低減している。
会議出席者A1〜A6は、通常、たとえば、図1(C)に例示したように、通話装置の周囲360度方向に、60度間隔で配設されているマイクロフォンMC1〜MC6の近傍にほぼ等間隔で位置している。なお、図2に図解した例示では、通話装置の周囲に8名の会議出席者が位置している。
As illustrated in FIG. 4, the reception /
As shown in FIG. 1C, for example, conference attendees A1 to A6 are usually substantially equal to the vicinity of microphones MC1 to MC6 arranged at intervals of 60 degrees in the direction of 360 degrees around the communication device. Located at intervals. In the example illustrated in FIG. 2, eight conference attendees are located around the call device.
話者を決定したことを通報する手段(マイクロフォン選択結果表示手段)として発光ダイオードLED1〜6がマイクロフォンMC1〜MC6の近傍に配置されている。
発光ダイオードLED1〜6は上部カバー11を装着した状態でも、全ての会議出席者A1〜A6から視認可能に設けられている。したがって、上部カバー11は発光ダイオードLED1〜6の発光状態が視認可能なように透明窓が設けられている。もちろん、上部カバー11に発光ダイオードLED1〜6の部分に開口が設けられていてもよいが、マイクロフォン・電子回路収容部2への防塵の観点からは透光窓が好ましい。
Light emitting diodes LED1 to 6 are arranged in the vicinity of the microphones MC1 to MC6 as means for notifying that the speaker has been determined (microphone selection result display means).
The light emitting diodes LED1 to 6 are provided so as to be visible from all the conference attendants A1 to A6 even when the
プリント基板21には、後述する各種の信号処理を行うために、第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP1)25、第2のディジタルシグナルプロセッサ(DSP2)26、各種電子回路27〜29が、マイクロフォンMC1〜MC6が位置する部分以外の空間に配置されている。
本実施の形態においては、DSP25を各種電子回路27〜29とともにフィルタ処理、マイクロフォン選択処理などの処理を行う信号処理手段として用い、DSP26をエコーキャンセラーとして用いている。
The printed
In the present embodiment, the
図6は、マイクロプロセッサ23、コーデック24、DSP25、DSP26、A/D変換器ブロック27、D/A変換器ブロック28、増幅器ブロック29、その他各種電子回路の概略構成図である。
マイクロプロセッサ23はマイクロフォン・電子回路収容部2の全体制御処理を行う。 コーデック24は相手方会議室に送信する音声を圧縮符号化する。
DSP25が下記に述べる各種の信号処理、たとえば、フィルタ処理、マイクロフォン選択処理などを行う。
DSP26はエコーキャンセラーとして機能する。
図6においては、A/D変換器ブロック27の1例として、4個のA/D変換器271〜274を例示し、D/A変換器ブロック28の1例として、2個のD/A変換器281〜282を例示し、増幅器ブロック29の1例として、2個の増幅器291〜292を例示している。
その他、マイクロフォン・電子回路収容部2としては電源回路など各種の回路がプリント基板21に搭載されている。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the
The
The
The
In FIG. 6, four A /
In addition, as the microphone / electronic
図5においてプリント基板21の中心軸Cに対してそれぞれ対称(または対向する)位置に一直線上に配設された1対のマイクロフォンMC1−MC4:MC2−MC5:MC3−M6が、それぞれ2チャネルのアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器271〜273に入力されている。本実施の形態においては、1個のA/D変換器が2チャネルのアナログ入力信号をディジタル信号に変換する。そこで、中心軸Cを挟んで一直線上に位置する2個(1対)のマイクロフォン、たとえば、マイクロフォンMC1とMC4の検出信号を1個のA/D変換器に入力してディジタル信号に変換している。また、本実施の形態においては、相手の会議室に送出する音声の話者を特定するため、一直線上に位置する2個のマイクロフォンの音声の差、音声の大きさなどを参照するから、一直線上に位置する2個のマイクロフォンの信号を同じA/D変換器に入力すると、変換タイミングもほぼ同じになり、2個のマイクロフォンの音声出力の差をとるときにタイミング誤差が少ない、信号処理が容易になるなどの利点がある。
なお、A/D変換器271〜274は可変利得型増幅機能付きのA/D変換器271〜274として構成することもできる。
A/D変換器271〜273で変換したマイクロフォンMC1〜MC6の集音信号はDSP25に入力されて、後述する各種の信号処理が行われる。
DSP25の処理結果の1つとして、マイクロフォンMC1〜MC6のうちの1つを選択した結果が、マイクロフォン選択結果表示手段の1例である発光ダイオードLED1〜6に出力される。
In FIG. 5, a pair of microphones MC1-MC4: MC2-MC5: MC3-M6 arranged in a straight line at symmetrical (or opposite) positions with respect to the central axis C of the printed
The A /
The collected sound signals of the microphones MC1 to MC6 converted by the A /
As one of the processing results of the
DSP25の処理結果が、DSP26に出力されてエコーキャンセル処理が行われる。DSP26は、たとえば、エコーキャンセル送話処理部とエコーキャンセル受話部とを有する。
DSP26の処理結果が、D/A変換器281〜282でアナログ信号に変換される。D/A変換器281からの出力が、必要に応じて、コーデック24で符号化されて、増幅器291を介して通信回線920(図1(A))のラインアウトに出力され、相手方会議室に設置された通話装置の受話再生スピーカ16を介して音として出力される。
相手方の会議室に設置された通話装置からの音声が通信回線920(図1(A))のラインインを介して入力され、A/D変換器274においてディジタル信号に変換されて、DSP26に入力されてエコーキャンセル処理に使用される。また、相手方の会議室に設置された通話装置からの音声は図示しない経路でスピーカ16に印加されて音として出力される。
D/A変換器282からの出力が増幅器292を介してこの通話装置の受話再生スピーカ16から音として出力される。すなわち、会議出席者A1〜A6は、上述した受話再生スピーカ16から相手会議室の選択された話者の音声に加えて、その会議室にいる発言者が発した音声をも受話再生スピーカ16を介して聞くことが出来る。
The processing result of the
The processing result of the
Voice from a communication device installed in the other party's conference room is input via the line-in of the communication line 920 (FIG. 1A), converted into a digital signal by the A /
An output from the D /
マイクロフォンMC1〜MC6
図7は各マイクロフォンMC1〜MC6の指向性を示すグラフである。
各単一指向特性マイクフォンは発言者からマイクロフォンへの音声の到達角度により図7に図解のように周波数特性、レベル特性が変化する。複数の曲線は、集音信号の周波数が、100Hz、150Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz、700Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz、5000Hz、7000Hzの時の指向性を示している。ただし、図解を簡単にするため、図7は代表的に、150Hz、500Hz、1500Hz、3000Hz、7000Hzについての指向性を図解している。
Microphones MC1 to MC6
FIG. 7 is a graph showing the directivity of each of the microphones MC1 to MC6.
Each unidirectional characteristic microphone changes its frequency characteristic and level characteristic as illustrated in FIG. 7 depending on the arrival angle of the sound from the speaker to the microphone. The plurality of curves indicate directivity when the frequency of the sound collection signal is 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, 500 Hz, 700 Hz, 1000 Hz, 1500 Hz, 2000 Hz, 3000 Hz, 4000 Hz, 5000 Hz, and 7000 Hz. However, for simplicity of illustration, FIG. 7 typically illustrates the directivity for 150 Hz, 500 Hz, 1500 Hz, 3000 Hz, and 7000 Hz.
図8(A)〜(D)は音源の位置とマイクロフォンの集音レベルの分析結果を示すグラフであり、通話装置と所定距離、たとえば、1.5メートルの距離にスピーカを置いて各マイクロフォンが集音した音声を一定時間間隔で高速フーリエ変換(FFT)した結果を示している。X軸が周波数を、Y軸が信号レベルを、Z軸が時間を表している。
図7の指向性を持つマイクロフォンを用いた場合、マイクロフォンの正面に強い指向性を示す。本実施の形態においては、このような特性を活用して、DSP25においてマイクロフォンの選定処理を行う。
8A to 8D are graphs showing the analysis results of the position of the sound source and the sound collection level of the microphone, and each microphone is placed with a speaker placed at a predetermined distance, for example, a distance of 1.5 meters. The result of fast Fourier transform (FFT) of the collected sound at regular time intervals is shown. The X axis represents frequency, the Y axis represents signal level, and the Z axis represents time.
When the microphone having directivity shown in FIG. 7 is used, strong directivity is shown in front of the microphone. In the present embodiment, using such characteristics, the
本発明の実施の形態のように指向性を持つマイクロフォンではなく無指向性のマイクロフォンを用いた場合、マイクロフォン周辺の全ての音を集音(収音)するので発言者の音声と周辺ノイズとのS/Nが混同してあまり良い音が集音できない。これを避けるため、本発明においては、指向性マイクロフォン1本で集音することによって周辺のノイズとのS/Nを改善している。
さらに、マイクロフォンの指向性を得る方法として、複数の無指向性マイクロフォンを使用したマイクロフォンアレイを用いることができるが、このような方法では、複数の信号の時間軸(位相)の一致のため複雑な処理を要するため、時間がかかり応答性が低いし、装置構成を複雑になる。すなわち、DSPの信号処理系にも複雑な信号処理を必要とする。本発明は図6に例示した指向性のあるマイクロフォンを用いてそのような問題を解決している。
また、マイクロフォンアレイ信号を合成して指向性収音(集音)マイクロフォンとして利用するためには外形形状が通過周波数特性によって規制され外形形状が大きくなるという不利益がある。本発明はこの問題も解決している。
When an omnidirectional microphone is used instead of a directional microphone as in the embodiment of the present invention, all sounds around the microphone are collected (sound collection). S / N is confused and cannot collect very good sound. In order to avoid this, in the present invention, S / N with surrounding noise is improved by collecting sound with one directional microphone.
Furthermore, a microphone array using a plurality of omnidirectional microphones can be used as a method for obtaining the directivity of the microphone. However, in such a method, the time axis (phase) of a plurality of signals is complicated, which is complicated. Since processing is required, it takes time and response is low, and the apparatus configuration is complicated. That is, the DSP signal processing system also requires complicated signal processing. The present invention solves such a problem by using the directional microphone illustrated in FIG.
Further, in order to synthesize a microphone array signal and use it as a directional sound collecting (sound collecting) microphone, there is a disadvantage that the outer shape is restricted by the pass frequency characteristic and the outer shape becomes large. The present invention also solves this problem.
上述した構成の通話装置は下記の利点を示す。
(1)等角度で放射状かつ等間隔に配設された偶数個のマイクロフォンMC1〜MC6と受話再生スピーカ16との位置関係が一定であり、さらにその距離が非常に近いことで受話再生スピーカ16から出た音が会議室(部屋)環境を経てマイクロフォンMC1〜MC6に戻ってくるレベルより直接戻ってくるレベルが圧倒的に大きく支配的である。そのために、スピーカ16からマイクロフォンMC1〜MC6に音が到達する特性(信号レベル(強度)、周波数特性(f特、位相)がいつも同じである。つまり、本発明の実施の形態における通話装置においてはいつも伝達関数が同じという利点がある。
(2)それ故、話者が異なった時に相手方会議室に送出するマイクロフォンの出力を切り替えた時の伝達関数の変化がなく、マイクロフォンを切り替える都度、マイクロフォン系の利得を調整する必要がないという利点を有する。換言すれば、通話装置の製造時に一度調整をすると調整をやり直す必要がないという利点がある。
(3)上記と同じ理由で話者が異なった時にマイクロフォンを切り替えても、エコーキャンセラー(DSP26)が一つでよい。DSPは高価であり、種々の部材が搭載されて空きが少ないプリント基板21に複数のDSPを配置する必要がなく、プリント基板21におけるDSPを配置するスペースも少なくてよい。その結果、プリント基板21、ひいては、本発明の通話装置を小型にできる。
(4)上述したように、受話再生スピーカ16とマイクロフォンMC1〜MC6間の伝達関数が一定であるため、たとえば、±3dBもあるマイクロフォン自体の感度差調整を通話装置のマイクロフォンユニット単独で出来るという利点がある。感度差調整の詳細は後述する。
(5)通話装置が搭載されるテーブルは、通常、円いテーブル(円卓)または多角テーブルを用いることで、通話装置内の一つの受話再生スピーカ16で均等な品質の音声を軸Cを中心として360度全方位に均等に分散(拡散)するスピーカシステムが可能になった。
(6)受話再生スピーカ16から出た音は円卓のテーブル面を伝達して(バウンダリ効果)会議出席者まで有効に能率良く均等に上質な音が届き、会議室の天井方向に対しては対向側の音と位相がキャンセルされて小さな音になり、会議出席者に対して天井方向からの反射音が少なく、結果として参加者に明瞭な音が配給されるという利点がある。
(7)受話再生スピーカ16から出た音は等角度で放射状かつ等間隔に配設された全てのマイクロフォンMC1〜MC6に同時に同じ音量で届くので発言者の音声なのか受話音声なのかの判断が容易になる。その結果、マイクロフォン選択処理の誤判別が減る。その詳細は後述する。
(8)偶数個、たとえば、6本のマイクロフォンを等角度で放射状かつ等間隔で、対向する1対のマイクロフォンを一直線上に配置したことで方向検出の為のレベル比較が容易にできる。
(9)ダンパー18、マイクロフォン支持部材22などにより、受話再生スピーカ16の音による振動が、マイクロフォンMC1〜MC6の集音に与える影響を低減することができる。
(10)図4に図解したように、構造的に、受話再生スピーカ16の音が直接、マイクロフォンMC1〜MC6には伝搬しない。したがって、この通話装置においては受話再生スピーカ16からのノイズの影響が少ない。
The communication device configured as described above has the following advantages.
(1) Since the positional relationship between the even number of microphones MC1 to MC6 radially arranged at equal angles and at equal intervals and the reception /
(2) Therefore, there is no change in the transfer function when the output of the microphone sent to the other party's conference room is switched when the speakers are different, and there is no need to adjust the gain of the microphone system each time the microphone is switched. Have In other words, there is an advantage that once the adjustment is made at the time of manufacturing the telephone device, there is no need to redo the adjustment.
(3) Even if the microphones are switched when the speakers are different for the same reason as described above, only one echo canceller (DSP 26) is required. The DSP is expensive, and it is not necessary to arrange a plurality of DSPs on the printed
(4) Since the transfer function between the reception /
(5) The table on which the communication device is mounted is usually a round table or a polygonal table, so that sound of equal quality is centered on the axis C by one receiving / reproducing
(6) The sound emitted from the receiving / reproducing
(7) Since the sound emitted from the reception /
(8) Even number, for example, six microphones are arranged at equal angles radially and at equal intervals, and a pair of opposing microphones are arranged in a straight line, so that level comparison for direction detection can be easily performed.
(9) By the
(10) As illustrated in FIG. 4, structurally, the sound of the reception /
変形例
図3〜図4を参照して述べた通話装置は、下部に受話再生スピーカ16を配置させ、上部にマイクロフォンMC1〜MC6(および関連する電子回路)を配置させたが、受話再生スピーカ16とマイクロフォンMC1〜MC6(および関連する電子回路)の位置を、図9に図解したように、上下逆にすることもできる。このような場合でも上述した効果を奏する。
Modified Example The communication device described with reference to FIGS. 3 to 4 has the
マイクロフォンの本数は6本には限定されず、4本、8本などと任意の偶数本のマイクロフォンを等角度で放射状かつ等間隔で軸Cを中心に複数対それぞれを一直線に(同方向に)、たとえば、マイクロフォンMC1とMC4のように一直線に配置する。好ましい形態として、2本のマイクロフォンMC1、MC4を対向させて一直線に配置する理由は、マイクロフォンを選定して話者を特定するためである。 The number of microphones is not limited to six, and any number of microphones, such as four, eight, etc., may be arranged in a straight line (in the same direction) with a plurality of pairs radially centered on axis C at equal angles and at equal intervals. For example, the microphones MC1 and MC4 are arranged in a straight line. The reason why the two microphones MC1 and MC4 are arranged in a straight line as a preferred form is to select a microphone and identify a speaker.
信号処理内容
以下、主として第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP)25で行う処理内容について述べる。
図10はDSP25が行う通話装置における処理の概要を図解した図である。以下、その概要を述べる。
Signal Processing Contents Hereinafter, processing contents mainly performed by the first digital signal processor (DSP) 25 will be described.
FIG. 10 is a diagram illustrating an outline of processing in the communication device performed by the
(1)周囲のノイズの測定
初期動作として、好ましくは、通話装置10Aが設置される周囲のノイズを測定する。
通話装置は種々の環境(会議室)で使用されうる。マイクロフォンの選択の正確さを期し、通話装置の性能を高めるために、本発明においては、初期段階において、通話装置が設置される周囲環境のノイズを測定し、そのノイズの影響をマイクロフォンで集音した信号から排除することを可能とする。
もちろん、通話装置を同じ会議室で反復して使用するような場合、事前にノイズ測定が行われており、ノイズ状態が変化しないような場合にはこの処理は割愛できる。
なお、ノイズ測定は通常状態においても行うことができる。
(1) Measurement of ambient noise As an initial operation, preferably, ambient noise where the
The call device can be used in various environments (conference rooms). In the present invention, in order to increase the accuracy of the selection of the microphone and to improve the performance of the communication device, in the initial stage, noise in the surrounding environment where the communication device is installed is measured, and the influence of the noise is collected by the microphone. It is possible to exclude it from the processed signal.
Of course, when the communication device is repeatedly used in the same conference room, noise measurement is performed in advance, and this processing can be omitted when the noise state does not change.
Note that noise measurement can also be performed in a normal state.
(2)議長の選定
たとえば、通話装置を双方向会議に使用する場合、それぞれの会議室における議事運営を取りまとめる議長がいることが有益である。したがって、本発明の1態様としては、通話装置を使用する初期段階において、通話装置の操作部15から議長を設定する。議長の設定方法としては、たとえば、操作部15の近傍に位置する第1マイクロフォンMC1を議長用マイクロフォンとする。もちろん、議長用マイクロフォンを任意のものにすることもできる。
なお、通話装置を反復して使用する議長が同じ場合はこの処理は割愛できる。あるいは、事前に議長が座る位置のマイクロフォンを決めておいてもよい。その場合はその都度、議長の選定動作は不要である。
もちろん、議長の選定は初期状態に限らず、任意のタイミングで行うことができる。
(2) Selection of Chairperson For example, when a telephone device is used for a two-way conference, it is beneficial to have a chairperson who manages the proceedings in each conference room. Therefore, as one aspect of the present invention, the chairperson is set from the
Note that this process can be omitted when the chairperson who uses the telephone device repeatedly is the same. Or you may decide the microphone of the position where a chairperson sits beforehand. In that case, there is no need to select a chairman each time.
Of course, the selection of the chair is not limited to the initial state, and can be performed at any timing.
(3)マイクロフォンの感度差調整
初期動作として、好ましくは、受話再生スピーカ16とマイクロフォンMC1〜MC6との音響結合が等しくなるように、マイクロフォンMC1〜MC6の信号を増幅する増幅部の利得または減衰部の減衰値を自動的に調整する。
(3) Microphone sensitivity difference adjustment As an initial operation, preferably, the gain or attenuation unit of the amplification unit that amplifies the signals of the microphones MC1 to MC6 so that the acoustic coupling between the
通常処理として下記に例示する各種の処理を行う。
(1)マイクロフォン選択、切り替え処理
1つの会議室において同時に複数の会議出席者が通話すると、音声が入り交じり相手側会議室内の会議出席者A1〜A6にとって聞きにくい。そこで、本発明においては、原則として、ある時間帯には1人ずつ通話させる。そのため、DSP25においてマイクロフォンの選択・切り替え処理を行う。
その結果、選択されたマイクロフォンからの通話のみが、通信回線920を介して相手方会議室の通話装置に伝送されてスピーカから出力される。もちろん、図6を参照して述べたように、選択された話者のマイクロフォンの近傍のLEDが点灯し、さらに、その部屋の通話装置のスピーカからも選択された話者の音声を聞くことができ、誰が許可された話者かを認識することができる。
この処理により、発言者に対向した単一指向性マイクの信号を選択し、送話信号として相手方にS/Nの良い信号を送ることを目的としている。
(2)選択したマイクロフォンの表示
話者のマイクロフォンが選択され、話すことが許可された会議出席者のマイクロフォンがどれであるかを、会議出席者A1〜A6全員が容易に認識できるように、マイクロフォン選択結果表示手段、たとえば、発光ダイオードLED1〜6の該当するものを点灯させる。
(3)撮像条件の決定(第3実施の形態)
第3実施の形態として述べる撮像調整部36において、通話装置による上述したマイクロフォンの選択(特定)結果を用いて、テレビカメラ装置40A1、40A2の撮像条件を決定することができる。
(4)上述したマイクロフォン選択処理の背景技術として、または、マイクロフォン選択処理を正確に遂行するため下記に例示する各種の信号処理を行う。
(a)マイクロフォンの集音信号の帯域分離と、レベル変換処理
(b)発言の開始、終了の判定処理
発言者方向に対向したマイク信号の選択判定開始トリガとして使用するた め。
(c)発言者方向マイクロフォンの検出処理
各マイクロフォンの集音信号を分析し、発言者の使用しているマイクロフ ォンを判定するため。
(d)発言者方向マイクロフォンの切り換えタイミング判定処理、および、検出 された発言者に対向したマイク信号の選択切り替え処理
上述した処理結果から選択したマイクロフォンへ切り換えの指示をする。 (e)通常動作時のフロアノイズの測定
Various processes exemplified below are performed as normal processes.
(1) Microphone selection and switching processing When a plurality of conference attendees talk at the same time in one conference room, voices are mixed and difficult for the conference attendees A1 to A6 in the other conference room. Therefore, in the present invention, in principle, one person is allowed to talk at a time. For this reason, the
As a result, only the call from the selected microphone is transmitted to the call device in the other party's conference room via the
The purpose of this processing is to select a signal from a unidirectional microphone facing the speaker and send a signal having a good S / N to the other party as a transmission signal.
(2) Display of selected microphone A microphone is selected so that all the conference participants A1 to A6 can easily recognize which conference participant's microphone is selected and allowed to speak. Selection result display means, for example, corresponding ones of the light emitting diodes LED1 to LED6 are turned on.
(3) Determination of imaging conditions (third embodiment)
In the
(4) As a background technique of the above-described microphone selection process, or in order to accurately perform the microphone selection process, various signal processes exemplified below are performed.
(A) Band separation and level conversion processing of microphone collected signal (b) Start / end determination processing of speech
To be used as a trigger to start selecting the microphone signal that faces the speaker direction.
(C) Speaker direction microphone detection processing
To analyze the collected sound signal of each microphone and determine the microphone used by the speaker.
(D) Speaker direction microphone switching timing determination processing, and microphone signal selection switching processing facing the detected speaker
An instruction to switch to the microphone selected from the above processing result is given. (E) Measurement of floor noise during normal operation
フロア(環境)ノイズの測定
この処理は通話装置の電源投入直後の初期処理と通常処理に分かれる。
なお、この処理は下記の例示的な前提条件の下に行う。
Measurement of floor (environment) noise This process is divided into an initial process and a normal process immediately after the communication device is turned on.
This process is performed under the following exemplary preconditions.
〔表1〕
(1)条件:測定時間及び閾値暫定値:
1.テストトーン音圧 :マイク信号レベルで−40dB
2.ノイズ測定単位時間:10秒
3.通常状態でのノイズ測定:10秒間の測定結果で平均値計算し、さらにこれを10回繰り返して平均値を求めノイズレベルとする。
[Table 1]
(1) Conditions: Measurement time and threshold provisional value:
1. Test tone sound pressure: -40dB at microphone signal level
2. 2. Noise measurement unit time: 10 seconds Noise measurement in a normal state: The average value is calculated from the measurement result for 10 seconds, and this is repeated 10 times to obtain the average value to obtain the noise level.
〔表2〕
(2)フロアノイズと発言開始基準レベルとの差による有効距離の目安と閾値
1.26dB以上:3メートル以上
発言開始の検出レベル閾値:フロアノイズレベル+9dB
発言終了の検出レベル閾値:フロアノイズレベル+6dB
2.20〜26dB:3メートル以内
発言開始の検出レベル閾値:フロアノイズレベル+9dB
発言終了の検出レベル閾値:フロアノイズレベル+6dB
3.14〜20dB:1.5メートル以内
発言開始の検出レベル閾値:フロアノイズレベル+9dB
発言終了の検出レベル閾値:フロアノイズレベル+6dB
4.9〜14dB:1 メートル以内
発言開始の検出レベル閾値:
フロアノイズレベルと発言開始基準レベルとの差÷2+2dB
発言終了の検出レベル閾値:発言開始閾値−3dB
5.9dB以下:数10センチメートル
発言開始の検出レベル閾値:−3dB
6.フロアノイズレベルと発言開始基準レベルとの差÷2
発言終了の検出レベル閾値:−3dB
7.同じかマイナス:判定できず選択禁止
[Table 2]
(2) Estimated effective distance and threshold based on the difference between floor noise and speech start reference level 1.26 dB or more: 3 meters or more
Detection level threshold for starting speech: Floor noise level +9 dB
Talk level detection level threshold: floor noise level + 6 dB
2.20 to 26 dB: within 3 meters
Detection level threshold for starting speech: Floor noise level +9 dB
Talk level detection level threshold: floor noise level + 6 dB
3.14 to 20 dB: within 1.5 meters
Detection level threshold for starting speech: Floor noise level +9 dB
Talk level detection level threshold: floor noise level + 6 dB
4.9-14dB: within 1 meter
Detection level threshold for starting speech:
Difference between floor noise level and speech start reference level ÷ 2 + 2 dB
Talk end threshold: Talk start threshold-3 dB
5.9 dB or less: tens of centimeters
Detection level threshold for speech start: -3 dB
6). Difference between floor noise level and speech start reference level ÷ 2
Talk end detection level threshold: -3 dB
7). Same or negative: Cannot be judged and cannot be selected
〔表3〕
(3)通常処理のノイズ測定開始閾値は電源投入時のフロアノイズ+3dB以下のレベルになった時から開始する。
[Table 3]
(3) The noise measurement start threshold value of the normal process starts when the level becomes lower than the floor noise at the time of power-on + 3 dB.
フィルタ処理による各種周波数成分信号の生成
図11はマイクロフォンで集音した音信号を前処理として、DSP25で行うフィルタリング処理を示す構成図である。図11は1マイクロフォン(チャネル(1集音信号))分の処理について示す。
各マイクロフォンの集音信号は、たとえば、100Hzのカットオフ周波数を持つアナログ・ローカットフィルタ101で処理され、100Hz以下の周波数が除去されたフィルタ処理された音声信号がA/D変換器102に出力され、A/D変換器102でディジタル信号に変換された集音信号が、それぞれ7.5KHz、4KHz、1.5KHz、600Hz、250Hzのカットオフ周波数を持つ、ディジタル・ハイカットフィルタ103a〜103e(総称して103)で高周波成分が除去される(ハイカット処理)。ディジタル・ハイカットフィルタ103a〜103eの結果はさらに、減算器104a〜104d(総称して104)において隣接するディジタル・ハイカットフィルタ103a〜103eのフィルタ信号ごとの減算が行われる。
本発明の実施の形態において、ディジタル・ハイカットフィルタ103a〜103eおよび減算器104a〜104dは、実際はDSP25において処理している。A/D変換器102はA/D変換器ブロック27の1つとして実現できる。
Generation of Various Frequency Component Signals by Filter Processing FIG. 11 is a configuration diagram showing filtering processing performed by the
The collected sound signal of each microphone is processed by an analog
In the embodiment of the present invention, the digital
図12は、図11を参照して述べたフィルタ処理結果を示す周波数特性図である。このように1つの指向性を持つマイクロフォンで集音した信号から、各種の周波数成分をもつ複数の信号が生成される。 FIG. 12 is a frequency characteristic diagram showing the filter processing result described with reference to FIG. Thus, a plurality of signals having various frequency components are generated from a signal collected by a microphone having one directivity.
バンドパス・フィルタ処理およびマイク信号レベル変換処理
マイクロフォン選択処理の開始のトリガの1つに発言の開始、終了の判定を行う。そのために使用する信号が、DSP25で行う図13に図解したバンドパス・フィルタ処理およびレベル変換処理によって得られる。図13はマイクロフォンMC1〜MC6で集音した6チャネル(CH)の入力信号処理中の1CHのみを示す。
DSP25内のバンドパス・フィルタ処理およびレベル変換処理部は、各チャネルのマイクロフォンの集音信号を、それぞれ100〜600Hz、200〜250Hz、250〜600Hz、600〜1500Hz、1500〜4000Hz、4000〜7500Hzの帯域通過特性を持つバンドパス・フィルタ201a〜201f(総称してバンドパス・フィルタ・ブロック201)と、元のマイクロフォン集音信号および上記帯域通過集音信号をレベル変換するレベル変換器202a〜202g(総称して、レベル変換ブロック202)を有する。
The start / end of speech is determined as one of the triggers for starting the band-pass filter processing and microphone signal level conversion processing microphone selection processing. A signal used for this purpose is obtained by the bandpass filter processing and level conversion processing illustrated in FIG. FIG. 13 shows only 1CH during processing of 6-channel (CH) input signals collected by the microphones MC1 to MC6.
The band-pass filter processing and level conversion processing unit in the
各レベル変換器202a〜202gは、信号絶対値処理部203とピークホールド処理部204を有する。したがって、波形図を例示したように、信号絶対値処理部203は破線で示した負の信号が入力されたとき符号を反転して正の信号に変換する。ピークホールド処理部204は、信号絶対値処理部203の出力信号の最大値を保持する。ただし、本実施の形態では、時間の経過により、保持した最大値は幾分低下していく。もちろん、ピークホールド処理部204を改良して、低下分を少なくして長時間最大値を保持可能にすることもできる。
Each of the
バンドパス・フィルタについて述べる。音声集音・映像撮像装置の通話装置に使用するバンドパス・フィルタは、たとえば、2次IIRハイカット・フィルタと、マイク信号入力段のローカット・フィルタのみでバンドパス・フィルタを構成している。
本実施の形態においては周波数特性がフラットな信号からハイカットフィルタを通した信号を引き算すれば残りはローカットフィルタを通した信号とほぼ同等になることを利用する。
周波数−レベル特性を合わせる為に、1バンド余分に全体帯域通過のバンドパス・フィルタが必要となるが、必要とするバンドパス・フィルタのバンド数+1のフィルタ段数とフィルタ係数により必要とされるバンドパスが得られる。今回必要とされるハンドパス・フィルタの帯域周波数はマイク信号1チャネル(CH)当りで下記表4に示す6バンドのバンドパス・フィルタとなる。
A bandpass filter will be described. The bandpass filter used for the speech device of the sound collecting / imaging device is, for example, a bandpass filter made up of only a secondary IIR high cut filter and a low cut filter at the microphone signal input stage.
In the present embodiment, it is utilized that if the signal that has passed through the high-cut filter is subtracted from the signal having a flat frequency characteristic, the rest is substantially equivalent to the signal that has passed through the low-cut filter.
In order to match the frequency-level characteristics, an extra band-pass bandpass filter is required for one band, but the band required by the number of filter stages equal to the number of bands of the required bandpass filter + 1 and the filter coefficient A pass is obtained. The band frequency of the handpass filter required this time is a 6-band bandpass filter shown in Table 4 below per one channel (CH) of the microphone signal.
〔表4〕
BP特性 バンドパスフィルタ
BPF1=[100Hz-250Hz] ・・201b
BPF2=[250Hz-600Hz] ・・201c
BPF3=[600Hz-1.5KHz] ・・201d
BPF4=[1.5KHz-4KHz] ・・201e
BPF5=[4KHz-7.5KHz] ・・201f
BPF6=[100Hz-600Hz] ・・201a
[Table 4]
BP characteristic band pass filter
BPF1 = [100Hz-250Hz] ・ ・ 201b
BPF2 = [250Hz-600Hz] ・ ・ 201c
BPF3 = [600Hz-1.5KHz] ・ ・ 201d
BPF4 = [1.5KHz-4KHz] ・ ・ 201e
BPF5 = [4KHz-7.5KHz] ・ ・ 201f
BPF6 = [100Hz-600Hz] ・ ・ 201a
この方法でDSP25における上記のIIR・フィルタの計算プログラムは、6CH(チャネル)×5(IIR・フィルタ) =30のみである。
従来のバンドパス・フィルタの構成と対比する。バンドパス・フィルタの構成は2次IIRフィルタを使用するとして、本発明のように6本のマイク信号にそれぞれ6バンドのバンドパス・フィルタを用意すると、従来方法では、6×6×2=72回路のIIR・フィルタ処理が必要になる。この処理には、最新の優秀なDSPでもかなりのプログラム処理を要し他の処理への影響が出る。
本発明の実施の形態においては、100Hzのローカット・フィルタは入力段のアナログフィルタで処理する。用意する2次IIRハイカット・フィルタのカットオフ周波数は、250Hz,600Hz,1.5KHz,4KHz,7.5KHzの5種類である。このうちのカットオフ周波数7.5KHzのハイカット・フィルタは、実はサンプリング周波数が 16KHzなので必要が無いが、減算処理の過程で、IIRフィルタの位相回りの影響で、バンドパス・フィルタの出力レベルが減少する現象を軽減する為に意図的に被減数の位相を回す。
In this method, the calculation program of the above IIR filter in the
Contrast with the conventional bandpass filter configuration. Assuming that the band-pass filter uses a second-order IIR filter and a 6-band band-pass filter is prepared for each of six microphone signals as in the present invention, in the conventional method, 6 × 6 × 2 = 72. Circuit IIR / filtering is required. This processing requires considerable program processing even with the latest excellent DSP, and affects other processing.
In the embodiment of the present invention, the 100 Hz low cut filter is processed by an analog filter in the input stage. There are five types of cutoff frequencies of the prepared second-order IIR high cut filters: 250 Hz, 600 Hz, 1.5 KHz, 4 KHz, and 7.5 KHz. Of these, a high-cut filter with a cutoff frequency of 7.5 KHz is not necessary because the sampling frequency is actually 16 KHz. Deliberately rotate the phase of the attenuator to reduce the phenomenon.
図14は図13に図解した構成による処理をDSP25で処理したときのフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart when processing by the
図14に図解したDSP25におけるフィルタ処理は1段目の処理としてハイパス・フィルタ処理、2段目の処理として1段目のハイパス・フィルタ処理結果からの減算処理を行う。図12はその信号処理結果のイメージ周波数特性図である。下記、〔x〕は図12における各処理ケースを示す。
The filter processing in the
第一段階
〔1〕全体帯域通過フィルタ用として、入力信号を7.5KHzのハイカットフィルタを通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカット合わせにより [100Hz-7.5KHz] のバンドパス・フィルタ出力となる。
First stage [1] The input signal is passed through a 7.5 kHz high cut filter for the whole band pass filter. This filter output signal becomes a bandpass filter output of [100Hz-7.5KHz] by matching the analog low cut of the input.
〔2〕入力信号を4KHzのハイカットフィルタに通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-4KHz] のバンドパス・フィルタ出力となる。 [2] Pass the input signal through a 4KHz high cut filter. This filter output signal becomes a bandpass filter output of [100Hz-4KHz] by combining with the input analog low cut filter.
〔3〕入力信号を1.5KHzのハイカットフィルタを通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-1.5KHz] のバンドパス・フィルタ出力となる。 [3] Pass the input signal through a 1.5 kHz high cut filter. This filter output signal becomes a bandpass filter output of [100Hz-1.5KHz] by combining with the input analog low cut filter.
〔4〕入力信号を600Hz のハイカットフィルタを通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-600Hz] のバンドパス・フィルタ出力となる。 [4] Pass the input signal through a 600Hz high-cut filter. This filter output signal becomes a bandpass filter output of [100Hz-600Hz] by combining with the input analog low cut filter.
〔5〕入力信号を250Hz のハイカットフィルタを通す。このフィルタ出力信号は入力のアナログのローカットフィルタとの組み合わせにより [100Hz-250Hz] のバンドパス・フィルタ出力となる。 [5] Pass the input signal through a 250Hz high cut filter. This filter output signal becomes a bandpass filter output of [100Hz-250Hz] by combining with the input analog low cut filter.
第二段階
〔1〕バンドパス・フィルタ(BPF5=[4KHz〜7.5KHz])は、フィルタ出力[1]-[2]([100Hz〜7.5KHz] - [100Hz〜4KHz])の処理を実行すると上記信号出力[4KHz〜7.5KHz]となる。
〔2〕バンドパス・フィルタ(BPF4=[1.5KHz〜4KHz])は、フィルタ出力[2]-[3]([100Hz〜4KHz] - [100Hz〜1.5KHz])の処理を実行すると、上記信号出力[1.5KHz〜4KHz]となる。
〔3〕バンドパス・フィルタ(BPF3=[600Hz〜1.5KHz])は、フィルタ出力[3]-[4]([100Hz〜1.5KHz] - [100Hz〜600Hz])の処理を実行すると、上記信号出力[600Hz〜1.5KHz]となる。
〔4〕バンドパス・フィルタ(BPF2=[250Hz〜600Hz])は、フィルタ出力[4]-[5]([100Hz〜600Hz] - [100Hz〜250Hz]) の処理を実行すると上記信号出力[250Hz〜600Hz]となる。 〔5〕バンドパス・フィルタ(BPF1=[100Hz〜250Hz])は上記[5]の信号をそのままで出力信号[5]とする。
〔6〕バンドパス・フィルタ(BPF6=[100Hz〜600Hz])は[4]の信号をそのままで上記[4]の出力信号とする。
DSP25における以上の処理で必要とされるバンドパス・フィルタ出力が得られる。
The second stage [1] band pass filter (BPF5 = [4KHz ~ 7.5KHz]) executes the process of filter output [1]-[2] ([100Hz ~ 7.5KHz]-[100Hz ~ 4KHz]) The signal output is [4KHz to 7.5KHz].
[2] The bandpass filter (BPF4 = [1.5KHz to 4KHz]) will perform the above processing when the filter output [2]-[3] ([100Hz to 4KHz]-[100Hz to 1.5KHz]) is executed. Output [1.5KHz ~ 4KHz].
[3] The bandpass filter (BPF3 = [600Hz to 1.5KHz]) performs the above processing when the filter output [3]-[4] ([100Hz to 1.5KHz]-[100Hz to 600Hz]) is executed. Output [600Hz ~ 1.5KHz].
[4] The bandpass filter (BPF2 = [250Hz to 600Hz]) performs the process of filter output [4]-[5] ([100Hz to 600Hz]-[100Hz to 250Hz]). ~ 600Hz]. [5] The bandpass filter (BPF1 = [100 Hz to 250 Hz]) uses the signal [5] as it is as the output signal [5].
[6] The bandpass filter (BPF6 = [100 Hz to 600 Hz]) uses the signal [4] as it is as the output signal [4].
The bandpass filter output required by the above processing in the
入力されたマイクロフォンの集音信号MIC1〜MIC6は、DSP25において、全帯域の音圧レベル、バンドパス・フィルタを通過した6帯域の音圧レベルとして表5のように常時更新される。
The input microphone sound collection signals MIC1 to MIC6 are constantly updated in the
表5において、たとえば、L1-1はマイクロフォンMC1の集音信号が第1バンドパス・フィルタ201aを通過したときのピークレベルを示す。
発言の開始、終了判定は、図13に図示した100Hz〜600Hzのバンドパス・フィルタ201aを通過し、レベル変換部202bで音圧レベル変換されたマイクロフォン集音信号を用いる。
In Table 5, for example, L1-1 indicates a peak level when the collected sound signal of the microphone MC1 passes through the
The start and end of speech is determined by using a microphone sound collection signal that has passed through the 100 Hz to 600 Hz
従来のバンドパス・フィルタの構成は、バンドパス・フィルタ1段当りにハイ・パスフィルタとロー・パスフィルタの組み合わせで行うので、本実施の形態で使用する仕様の36回路のバンドパス・フィルタを構築すると72回路のフィルタ処理が必要となる。これに対して本発明の実施の形態のフィルタ構成は上述したように簡単になる。 The conventional band-pass filter is configured by combining a high-pass filter and a low-pass filter for each stage of the band-pass filter. Therefore, a 36-band band-pass filter of the specification used in this embodiment is used. When constructed, 72 circuits of filter processing are required. In contrast, the filter configuration of the embodiment of the present invention is simplified as described above.
発言の開始・終了判定処理
第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP1)25は、音圧レベル検出部から出力される値を元に、図15に図解したように、マイクロフォン集音信号レベルがフロアノイズより上昇し、発言開始レベルの閾値を越した場合発言開始と判定し、その後開始レベルの閾値よりも高いレベルが継続した場合発言中、発言が終了し集音信号レベルが閾値より下がった場合をフロアノイズと判定し、発言終了判定時間、たとえば、フロアノイズが0.5秒間継続した場合発言終了と判定する。
発言の開始は、図13に図解したマイク信号変換処理部202bで音圧レベル変換された100Hz〜600Hzのバンドパス・フィルタを通過した音圧レベルデータ(マイク信号レベル(1))が図15に例示した閾値レベル以上になった時から発言開始と判定する。
DSP25は、頻繁なマイクロフォン切り替えに伴う動作不良を回避するため、発言開始を検出してから、発言終了判定時間を、たとえば、0.5秒間経過するまでは次の発言開始を検出しないようにしている。
Sentence start / end determination processing The first digital signal processor (DSP1) 25, based on the value output from the sound pressure level detector, as shown in FIG. If the voice start level exceeds the threshold of the voice start level, it is determined that the voice starts.If the level continues to be higher than the threshold of the voice start level after that, the voice is terminated and the sound collection signal level falls below the threshold. When it is determined as noise and the speech end determination time, for example, floor noise continues for 0.5 seconds, it is determined that the speech ends.
The start of the speech is as follows. Sound pressure level data (microphone signal level (1)) that has passed through a band pass filter of 100 Hz to 600 Hz that has been subjected to sound pressure level conversion by the microphone signal
In order to avoid malfunction due to frequent microphone switching, the
マイクロフォン選択
DSP25は、相互通話システムにおける発言者方向検出および発言者に対向したマイク信号の自動選択を、いわゆる、「星取表方式」に基づいて行う。
図16は音声集音・映像撮像装置の通話装置の動作形態を図解したグラフである。
図17は通話装置の通常処理を示すフローチャートである。
The
FIG. 16 is a graph illustrating the operation mode of the communication device of the sound collecting / imaging device.
FIG. 17 is a flowchart showing normal processing of the telephone device.
通話装置は図16に図解したように、マイクロフォンMC1〜MC6からの集音信号に応じて音声信号監視処理を行い、発言開始・終了判定を行い、発言方向判定を行い、マイクロフォン選択を行い、その結果をマイクロフォン選択結果表示手段、たとえば、発光ダイオードLED1〜6に表示する。
以下、図17のフローチャートを参照して通話装置1におけるDSP25を主体として動作を述べる。なお、マイクロフォン・電子回路収容部2の全体制御はマイクロプロセッサ23によって行われるが、DSP25の処理を中心に述べる。
As shown in FIG. 16, the communication device performs voice signal monitoring processing according to the collected sound signals from the microphones MC1 to MC6, performs speech start / end determination, performs speech direction determination, performs microphone selection, The result is displayed on the microphone selection result display means, for example, the light emitting diodes LED1 to LED6.
The operation will be described below with the
ステップS1:レベル変換信号の監視
マイクロフォンMC1〜MC6で集音した信号はそれぞれ、図12〜図14、特に、図13を参照して述べた、バンドパス・フィルタ・ブロック201、レベル変換ブロック202において、7種類のレベルデータとして変換されているから、DSP25は各マイクロフォン集音信号についての7種類の信号を常時監視する。
その監視結果に基づいて、DSP25は、発言者方向検出処理、発言者方向検出処理、発言開始・終了判定処理のいずれかの処理に移行する。
Step S1: Level Conversion Signal Monitoring Signals collected by the microphones MC1 to MC6 are respectively obtained in the band-
Based on the monitoring result, the
ステップS2:発言開始・終了判定処理
DSP25は図15を参照して、さらに下記に詳述する方法に従って、発言の開始、終了の判定を行う。DSP25の処理が発言開始を検出した場合、ステップ4の発言者方向の判定処理へ発言開始検出を知らせる。
なお、ステップ2における発言の開始、終了の判定処理において、発言レベルが発言終了レベルより低くなった時、発言終了判定時間(たとえば、0.5秒)のタイマを起動し発言終了判定時間、発言レベルが発言終了レベルより小さい時、発言終了と判定する。
発言終了判定時間以内に発言終了レベルより大きくなったら再び発言終了レベルより小さくなるまで待ちの処理に入る。
Step S2: Speech Start / End Determination Processing The
In the speech start / end determination process in
If it becomes larger than the speech end level within the speech end determination time, it waits until it becomes smaller than the speech end level again.
ステップS3:発言者方向の検出処理
DSP25における発言者方向の検出処理は、常時発言者方向をサーチし続けて行う。その後、ステップ4の発言者方向の判定処理へデータを供給する。
Step S3: Speaker Direction Detection Processing The speaker direction detection processing in the
ステップS4:発言者方向マイクの切り換え処理
DSP25に発言者方向マイクの切り換え処理におけるタイミング判定処理はステップ2の処理とステップ3の処理の結果から、その時の発言者検出方向と今まで選択していた発言者方向が違う場合に、新たな発言者方向のマイク選択をステップ4のマイク信号切り換え処理へ指示する。
ただし、議長のマイクロフォンが操作部15から設定されていて、議長のマイクロフォンと他の会議出席者とが同時的に発言がある場合、議長の発言を優先する。
この時に、選択されたマイク情報をマイクロフォン選択結果表示手段、たとえば、発光ダイオードLED1〜6に表示する。
Step S4: Speaker direction microphone switching processing The timing determination processing in the speaker direction microphone switching processing in the
However, if the chairman's microphone is set from the
At this time, the selected microphone information is displayed on the microphone selection result display means, for example, the light emitting diodes LED1 to LED6.
ステップS5:マイクロフォン集音信号の伝送
マイク信号切り換え処理は6本のマイク信号の中からステップ4処理により選択されたマイク信号のみを送話信号として、たとえば、第1の音声集音・映像撮像装置1Aの第1の通話装置10Aから通信回線920を介して相手側の第2の音声集音・映像撮像装置1Bの第2の通話装置10Bに伝送するため、図6に図解した通信回線920のラインアウトへ出力する。
Step S5: Microphone sound collection signal transmission microphone signal switching processing uses only the microphone signal selected by the
ステップS6:撮像条件の決定
以上の方法で、発言者が決定できると、複数のマイクロフォンの配置条件、および、会議出席者の位置から、テレビカメラ装置40A1、40A2による撮像条件も決定できる。
なお、好ましくは、第2実施の形態で述べる会議出席者の声紋認識結果を用いる。
この処理の詳細は第3実施の形態として詳述する。
Step S6: Determination of Imaging Conditions When the speaker can be determined by the above method, the imaging conditions by the TV camera devices 40A1 and 40A2 can be determined from the arrangement conditions of the plurality of microphones and the positions of the meeting attendees.
In addition, Preferably, the voiceprint recognition result of the meeting attendant described in 2nd Embodiment is used.
Details of this processing will be described as a third embodiment.
発言開始レベル閾値、発言終了閾値の設定
処理1:電源を投入直後に各マイクロフォンそれぞれの所定時間、たとえば、1秒間分のフロアノイズを測定する。
DSP25は、音圧レベル検出部のピークホールドされたレベル値を一定時間間隔、本実施の形態では、たとえば、10mSec間隔で読み出し、所定時間、たとえば、1分間の値の平均値を算出しフロアノイズとする。
DSP25は測定されたフロアノイズレベルを元に発言開始の検出レベル(フロアノイズ +9dB)、発言終了の検出レベルの閾値(フロアノイズ+6dB)を決定する。DSP25は、以後も、音圧レベル検出器のピークホールドされたレベル値を一定時間間隔で読み出す。
発言終了と判定された時は、DSP25は、フロアノイズの測定として働き、発言開始の検出し、発言終了の検出レベルの閾値を更新する。
Processing for setting a speech start level threshold and a speech end threshold 1: Immediately after the power is turned on, the floor noise for a predetermined time, for example, 1 second is measured for each microphone.
The
The
When it is determined that the speech has ended, the
この方法によれば、この閾値設定はマイクロフォンの置かれた位置のフロアノイズレベルがそれぞれ違うので各マイクロフォンにそれぞれ閾値が設定でき、ノイズ音源によるマイクロフォンの選択における誤判定を防げる。 According to this method, since the floor noise level at the position where the microphone is placed is different in this threshold setting, a threshold can be set for each microphone, and erroneous determination in selection of a microphone by a noise source can be prevented.
処理2:周辺ノイズ(フロアノイズの大きい)部屋への対応
処理2は処理1ではフロアノイズが大きく自動で閾値レベルを更新されると、発言開始、終了検出がしにくい時の対策として下記を行う。
DSP25は、予測されるフロアノイズレベルを元に発言開始の検出レベル、発言終了の検出レベルの閾値を決定する。
DSP25は、発言開始閾値レベルは発言終了閾値レベルより大きく(たとえば、3dB以上の差)に設定する。
DSP25は、音圧レベル検出器でピークホールドされたレベル値を一定時間間隔で読み出す。
Process 2: Response to room with ambient noise (large floor noise) In
The
The
The
この方法によれば、この閾値設定は閾値が全てのマイクロフォンに対して同じ値なので、ノイズ源を背にした人と、そうでない人とで声の大きさが同程度でも発言開始が認識できる。 According to this method, since the threshold value is the same value for all microphones, it is possible to recognize the start of speech even if the person who is behind the noise source and the person who is not the same have the same loudness.
発言開始判定
処理1、6個のマイクロフォンに対応した音圧レベル検出器の出力レベルと、発言開始レベルの閾値を比較し発言開始レベルの閾値を越した場合発言開始と判定する。
DSP25は、全てのマイクロフォンに対応した音圧レベル検出器の出力レベルが、発言開始レベルの閾値を越した場合は、受話再生スピーカ16からの信号であると判定し、発言開始とは判定しない。なぜなら、受話再生スピーカ16と全てのマイクロフォンMC1〜MC6との距離は同じであるから、受話再生スピーカ16からの音は全てのマイクロフォンMC1〜MC6にほぼ均等に到達するからである。
Talk start judgment
When the output level of the sound pressure level detector corresponding to all the microphones exceeds the threshold of the speech start level, the
処理2、図5に図解した6個のマイクロフォンについての60度の等角度で放射状かつ等間隔の配置で、指向性軸を反対方向に180度ずらした単一指向性マイク2本(マイクロフォンMC1とMC4、マイクロフォンMC2とMC5、マイクロフォンMC3とMC6)の3組構成しマイク信号のレベル差を利用する。すなわち下記の演算を実行する。
〔表6〕
(マイク1の信号レベル−マイク4の信号レベル)の絶対値・・・[1]
(マイク2の信号レベル−マイク5の信号レベル)の絶対値・・・[2]
(マイク3の信号レベル−マイク6の信号レベル)の絶対値・・・[3]
[Table 6]
Absolute value of (the signal level of
Absolute value of (signal level of
Absolute value of (signal level of
DSP25は上記絶対値[1],[2],[3]と発言開始レベルの閾値を比較し発言開始レベルの閾値を越した場合発言開始と判定する。
この処理の場合、処理1のように全ての絶対値が発言開始レベルの閾値より大きくなることは無いので(受話再生スピーカ16からの音が全てのマイクロフォンに等しく到達するから)、受話再生スピーカ16からの音か話者からの音声かの判定は不要になる。
The
In the case of this process, since all the absolute values do not become larger than the threshold value of the speech start level as in process 1 (because the sound from the reception /
発言者方向の検出処理
発言者方向の検出には図7に例示した単一指向性マイクロフォンの特性を利用する。単一指向特性マイクロフォンは発言者からマイクロフォンへの音声の到達角度により図7に例示したように、周波数特性、レベル特性が変化する。その結果を図8(A)〜(C)に例示した。図8(A)〜(C)は、通話装置10Aから所定距離、たとえば、1.5メートルの距離にスピーカーを置いて各マイクロフォンが集音した音声を一定時間間隔で高速フーリエ変換(FFT)した結果を示す。X軸が周波数を、Y軸が信号レベルを、Z軸が時間を表している。横線は、バンドパス・フィルタのカットオフ周波数を表し、この線にはさまれた周波数帯域のレベルが、図11〜図14を参照して述べたマイク信号レベル変換処理からの5バンドのバンドパス・フィルタを通した音圧レベルに変換されたデータとなる。
Speaker Direction Detection Processing For detecting the speaker direction, the characteristics of the unidirectional microphone illustrated in FIG. 7 are used. As illustrated in FIG. 7, the frequency characteristics and level characteristics of the unidirectional microphone change depending on the sound arrival angle from the speaker to the microphone. The results are illustrated in FIGS. 8 (A) to (C). 8A to 8C show a case where a speaker is placed at a predetermined distance from the
本発明の実施の形態の音声集音・映像撮像装置における通話装置における発言者方向の検出のために実際の処理として適用した判定方法を述べる。
各帯域バンドパス・フィルタの出力レベルに対しそれぞれ適切な重み付け処理(1dBフルスパン(1dBFs)ステップなら0dBFsの時0、-3dBFsなら3というように、又はこの逆に)を行う。この重み付けのステップで処理の分解能が決まる。
1サンプルクロック毎に上記の重み付け処理を実行し、各マイクの重み付けされた得点を加算して一定サンプル数で平均値化して合計点の小さい(大きい)マイク信号を発言者に対向したマイクロフォンと判定する。この結果をイメージ化したものが下記表7である。
A determination method applied as an actual process for detecting the direction of the speaker in the communication device in the sound collection / video imaging device according to the embodiment of the present invention will be described.
Appropriate weighting processing is performed on the output level of each band-pass filter (0 for 1 dB full span (1 dBFs) step, 0 for 0 dBFs, 3 for -3 dBFs, or vice versa). This weighting step determines the processing resolution.
The above weighting process is executed for each sample clock, and the weighted score of each microphone is added and averaged with a fixed number of samples, and the microphone signal having a small (large) total score is determined as a microphone facing the speaker. To do. Table 7 below is an image of this result.
表7に例示したこの例では一番合計点が小さいのは第1マイクロフォンMC1なので、DSP25は第1マイクロフォンMC1の方向に音源が有る(話者がいる)と判定する。DSP25はその結果を音源方向マイク番号という形で保持する。
上述したように、DSP25は各マイクロフォン毎の周波数帯域のバンドパス・フィルタの出力レベルに重み付けを実行し、各帯域バンドパス・フィルタの出力の、得点の小さい(または大きい)マイク信号順に順位をつけ、1位の順位が3つの帯域以上に有るマイク信号を発言者に対向したマイクロフォンと判定する。そして、DSP25は第1マイクロフォンMC1の方向に音源が有る(話者がいる)として、下記表8のような成績表を作成する。
In this example illustrated in Table 7, the smallest total point is the first microphone MC1, so the
As described above, the
実際には部屋の特性により音の反射や定在波の影響で、必ずしも第1マイクロフォンMC1の成績が全てのバンドパス・フィルタの出力で一番となるとは限らないが、5バンド中の過半数が1位であれば第1マイクロフォンMC1の方向に音源が有る(話者がいる)と判定することができる。DSP25はその結果を音源方向マイク番号という形で保持する。
Actually, the performance of the first microphone MC1 is not necessarily the best in the output of all bandpass filters due to the reflection of sound and the influence of standing waves depending on the characteristics of the room, but the majority in the 5 bands If it is 1st place, it can be determined that there is a sound source in the direction of the first microphone MC1 (there is a speaker). The
DSP25は各マイクロフォンの各帯域バンドパス・フィルタの出力レベルデータを下記表9に示した形態で合計し、レベルの大きいマイク信号を発言者に対向したマイクロフォンと判定し、その結果を音源方向マイク番号という形で保持する。
The
〔表9〕
MIC1 Level = L1-1 + L1-2 + L1-3 + L1-4 + L1-5
MIC2 Level = L2-1 + L2-2 + L2-3 + L2-4 + L2-5
MIC3 Level = L3-1 + L3-2 + L3-3 + L3-4 + L3-5
MIC4 Level = L4-1 + L4-2 + L4-3 + L4-4 + L4-5
MIC5 Level = L5-1 + L5-2 + L5-3 + L5-4 + L5-5
MIC6 Level = L6-1 + L6-2 + L6-3 + L6-4 + L6-5
[Table 9]
MIC1 Level = L1-1 + L1-2 + L1-3 + L1-4 + L1-5
MIC2 Level = L2-1 + L2-2 + L2-3 + L2-4 + L2-5
MIC3 Level = L3-1 + L3-2 + L3-3 + L3-4 + L3-5
MIC4 Level = L4-1 + L4-2 + L4-3 + L4-4 + L4-5
MIC5 Level = L5-1 + L5-2 + L5-3 + L5-4 + L5-5
MIC6 Level = L6-1 + L6-2 + L6-3 + L6-4 + L6-5
発言者方向マイクの切り換えタイミング判定処理
図17のステップ2の発言開始判定結果により起動し、ステップ3の発言者方向の検出処理結果と過去の選択情報から新しい発言者のマイクロフォンが検出された時、DSP25は、ステップ5のマイク信号の選択切り替え処理へマイク信号の切り換えコマンドを発効すると共に、マイクロフォン選択結果表示手段(発光ダイオードLED1〜6)へ発言者マイクが切り替わったことを通知し、発言者に自分の発言に対し音声集音・映像撮像装置の通話装置が応答したことを知らせる。
Talker direction microphone switching timing determination processing When activated by the speech start determination result in
反響の大きい部屋で、反射音や定在波の影響を除くため、DSP25は、マイクロフォンを切り換えてから発言終了判定時間(たとえば、0.5 秒)経過しないと、新しいマイク選択コマンドの発効は禁止する。
図17のステップ1のマイク信号レベル変換処理結果、および、ステップ3の発言者方向の検出処理結果から、本実施の形態においては、マイク選択切り替えタイミングは2通りを準備する。
In order to eliminate the influence of reflected sound and standing waves in a room with high reverberation, the
In the present embodiment, two microphone selection switching timings are prepared from the result of the microphone signal level conversion process in
第1の方法:発言開始が明らかに判定できる時
選択されていたマイクロフォンの方向からの発言が終了し新たに別の方向から発言があった場合。
この場合は、DSP25は、全てのマイク信号レベル(1)とマイク信号レベル(2)が発言終了閾値レベル以下になってから発言終了判定時間(たとえば、0.5 秒)以上経過してから発言が開始され、どれかのマイク信号レベル(1)が発言開始閾値レベル以上になった時発言が開始されたと判断し、音源方向マイク番号の情報を元に発言者方向に対向したマイクロフォンを正当な集音マイクロフォンと決定し、ステップ5のマイク信号選択切り替え処理を開始する。
First method : When it is possible to clearly determine the start of speech When speech from the direction of the selected microphone has ended and there is a new speech from another direction.
In this case, the
第2の方法:発言継続中に新たに別の方向からより大きな声の発言があった場合
この場合はDSP25は発言開始(マイク信号レベル(1)が閾値レベル以上になった時)から発言終了判定時間(たとえば、0.5 秒)以上経過してから判定処理を開始する。
発言終了検出前に、3の処理からの音源方向マイク番号が変更になり、安定していると判定された場合、DSP25は音源方向マイク番号に相当するマイクロフォンに現在選択されている発言者よりも大声で発言している話者がいると判断し、その音源方向マイクロフォンを正当な集音マイクロフォンと決定し、ステップ5のマイク信号選択切り替え処理を起動する。
Second method : When a new louder voice is spoken from another direction while speaking is in progress In this case, the
If it is determined that the sound source direction microphone number from the
検出された発言者に対向したマイク信号の選択切り替え処理
DSP25は図17のステップ4の発言者方向マイクの切り換えタイミング判定処理からのコマンドで選択判定されたコマンドにより起動する。
DSP25のマイク信号の選択切り替え処理は、図18に図解したように、6回路の乗算器と6入力の加算器で構成する。マイク信号を選択する為には、DSP25は選択したいマイク信号が接続されている乗算器のチャネルゲイン(チャネル利得:CH Gain)を〔1〕に、その他の乗算器のCH Gainを〔0〕とする事で、加算器には選択された(マイク信号×〔1])の信号と(マイク信号×〔0])の処理結果が加算されて希望のマイク選択信号が出力に得られる。
The microphone signal selection
As shown in FIG. 18, the
上記の様にチャネルゲインを[1]か[0]に切り換えると切り換えるマイク信号のレベル差によりクリック音が発生する可能性が有る。そこで、通話装置10Aでは、図19に図解したように、CH Gainの変化を[1]から[0]へ、[0]から[1]へ変化するのに、切替遷移時間、たとえば、10m秒の時間で連続的に変化させてクロスするようにして、マイク信号のレベル差によるクリック音の発生を避けている。
When the channel gain is switched between [1] and [0] as described above, there is a possibility that a click sound is generated due to the level difference of the microphone signal to be switched. Therefore, in the
また、チャネルゲインの最大を[1]以外、たとえば[0.5]の様にセットする事で後段のDSP25におけるエコーキャンセル処理動作の調整を行うこともできる。
Further, by setting the maximum channel gain to other than [1], for example, [0.5], the echo cancellation processing operation in the
上述したように、本発明の第1実施の形態の音声集音・映像撮像装置における通話装置は、ノイズの影響を受けず、有効に会議などの通話装置に適用できる。 As described above, the communication device in the sound collection / video imaging device according to the first embodiment of the present invention is not affected by noise and can be effectively applied to a communication device such as a conference.
本発明の第1実施の形態の音声集音・映像撮像装置における通話装置は構造面から下記の利点を有する。
(1)複数の単一指向性を持つマイクロフォンと受話再生スピーカとの位置関係が一定であり、さらにその距離が非常に近いことで受話再生スピーカから出た音が会議室(部屋)環境を経て複数のマイクロフォンに戻ってくるレベルより直接戻ってくるレベルが圧倒的に大きく支配的である。そのために、受話再生スピーカから複数のマイクロフォンに音が到達する特性(信号レベル(強度))、周波数特性(f特、位相)がいつも同じである。つまり、通話装置においてはいつも伝達関数が同じという利点がある。
The communication device in the sound collection / video imaging device of the first embodiment of the present invention has the following advantages in terms of structure.
(1) The positional relationship between a plurality of microphones having a single directivity and a reception / reproduction speaker is constant, and furthermore, since the distance is very close, the sound emitted from the reception / reproduction speaker passes through the conference room (room) environment. The level that returns directly to the multiple microphones is overwhelmingly dominant. Therefore, the characteristics (signal level (intensity)) and frequency characteristics (f characteristics, phase) for sound to reach a plurality of microphones from the receiving / reproducing speaker are always the same. That is, there is an advantage that the transfer function is always the same in the communication device.
(2)それ故、マイクロフォンを切り替えた時の伝達関数の変化がなく、マイクロフォンを切り替える都度、マイクロフォン系の利得を調整をする必要がないという利点を有する。換言すれば、通話装置の製造時に一度調整をするとやり直す必要がないという利点がある。 (2) Therefore, there is no change in the transfer function when the microphone is switched, and there is an advantage that it is not necessary to adjust the gain of the microphone system every time the microphone is switched. In other words, there is an advantage that it is not necessary to redo once the adjustment is made at the time of manufacturing the communication device.
(3)上記と同じ理由でマイクロフォンを切り替えても、ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)で構成するエコーキャンセラが一つでよい。DSPは高価であり、種々の部材が搭載されて空きが少ないプリント基板にDSPを配置するスペースも少なくてよい。 (3) Even if the microphone is switched for the same reason as described above, only one echo canceller configured by a digital signal processor (DSP) may be used. The DSP is expensive, and the space for placing the DSP on a printed circuit board on which various members are mounted and there is little space may be small.
(4)受話再生スピーカと複数のマイクロフォン間の伝達関数が一定であるため、±3dBもあるマイクロフォン自体の感度差調整をユニット単独で出来るという利点がある。 (4) Since the transfer function between the receiving / reproducing speaker and the plurality of microphones is constant, there is an advantage that the sensitivity difference of the microphone itself having ± 3 dB can be adjusted by the unit alone.
(5)音声集音・映像撮像装置の通話装置が搭載されるテーブルは、通話装置内の一つの受話再生スピーカで均等な品質の音声を全方位に均等に分散(拡散)するスピーカシステムが可能になった。 (5) The table on which the voice collecting / video imaging device communication device is mounted can be a speaker system that evenly distributes (spreads) sound of equal quality in all directions with a single receiving / reproducing speaker in the communication device. Became.
(6)受話再生スピーカから出た音はテーブル面を伝達して(バウンダリ効果)会議出席者まで有効に能率良く均等に上質な音が届き、会議室の天井方向に対しては対向側の音と位相キャンセルされて小さな音になり、会議出席者に対して天井方向からの反射音が少なく、結果として参加者に明瞭な音が配給されるという利点がある。 (6) The sound emitted from the receiving / reproducing speaker is transmitted to the table surface (boundary effect), and the sound is effectively and evenly delivered to the conference attendees. The phase is canceled to produce a small sound, and there is an advantage that there is little reflected sound from the ceiling direction to the conference attendees, and as a result, a clear sound is distributed to the participants.
(7)受話再生スピーカから出た音は複数の全てのマイクロフォンに同時に同じ音量で届くので発言者の音声なのか受話音声なのかの判断が容易になる。その結果、マイクロフォン選択処理の誤判別が減る。 (7) Since the sound emitted from the reception / reproduction speaker reaches all of the plurality of microphones at the same volume at the same time, it is easy to determine whether the sound is the speaker's voice or the reception voice. As a result, erroneous determination of microphone selection processing is reduced.
(8)偶数個のマイクロフォンを等間隔で配置したことで方向検出の為のレベル比較が容易に出来る。 (8) By arranging even number of microphones at equal intervals, level comparison for direction detection can be easily performed.
(9)緩衝材を用いたダンパー、柔軟性または弾力性を持つマイクロフォン支持部材などにより、マイクロフォンが搭載されているプリント基板を介して伝達され得る受話再生スピーカの音による振動が、マイクロフォンの集音に対する影響を低減することができる。 (9) Due to a damper using a cushioning material, a microphone support member having flexibility or elasticity, vibration due to the sound of the reception and reproduction speaker that can be transmitted through the printed circuit board on which the microphone is mounted is collected by the microphone. The influence on can be reduced.
(10)受話再生スピーカの音が直接、マイクロフォンには進入しない。したがって、この通話装置においては受話再生スピーカからのノイズの影響が少ない。 (10) The sound of the receiving / reproducing speaker does not directly enter the microphone. Therefore, in this call device, there is little influence of noise from the receiving / reproducing speaker.
本発明の第1実施の形態の音声集音・映像撮像装置における通話装置は信号処理面から下記の利点を有する。
(a)複数の単一指向性マイクを等間隔で放射状に配置して音源方向を検知可能とし、マイク信号を切り換えてS/Nの良い音、クリアな音を集音(収音)して、相手方に送信することができる。
(b)周辺の発言者からの音声をS/N良く集音して、発言者に対向したマイクを自動選択できる。
(c)本発明においては、マイク選択処理の方法として通過音声周波数帯域を分割し、それぞれの分割された周波数帯域ごとのレベルを比較する事で、信号分析を簡略化している。
(d)本発明のマイク信号切り換え処理をDSPの信号処理として実現し、複数の信号をすべてにクロス・フェード処理する事で切り換え時のクリック音を出さないようにしている。
(e)マイク選択結果を、発光ダイオードなどのマイクロフォン選択結果表示手段、または、外部へ通知処理することができる。したがって、たとえば、図2に図解したテレビカメラ装置40A1、40A2を用いた会議システムへの発言者位置情報として活用することもできる。
The communication device in the sound collection / video imaging device according to the first embodiment of the present invention has the following advantages from the viewpoint of signal processing.
(A) A plurality of unidirectional microphones are arranged radially at equal intervals so that the direction of the sound source can be detected, and the microphone signal is switched to collect (collect) sound with good S / N and clear sound. Can be sent to the other party.
(B) Sound from surrounding speakers can be collected with good S / N, and a microphone facing the speaker can be automatically selected.
(C) In the present invention, signal analysis is simplified by dividing a passing voice frequency band as a method of microphone selection processing and comparing levels for each divided frequency band.
(D) The microphone signal switching process according to the present invention is realized as a DSP signal process, and a plurality of signals are all cross-fade processed so as not to generate a clicking sound at the time of switching.
(E) The microphone selection result can be notified to a microphone selection result display means such as a light emitting diode or to the outside. Therefore, for example, it can be utilized as speaker position information for the conference system using the TV camera devices 40A1 and 40A2 illustrated in FIG.
第2実施の形態
図20〜図25を参照して本発明の音声集音・映像撮像装置の通話装置の第2実施の形態を述べる。
従来、会議や個人の音声を離れた相手に伝送するのに、電話、インターフォン、テレビ電話などがあった。しかしこの場合、周囲の人の声やテレビジョン装置からの音などがうるさいため話者の声が相手に良く伝わらないことが多い。そのためわざわざ話者がマイクロフォンの近くまで行ったり、大声を上げたり、テレビジョン装置の出力音をそのつど下げたりと面倒であった。
第1実施の形態の音声集音・映像撮像装置における通話装置を用いれば、通話装置の周囲の雑音を排除でき、話者の識別も正確にできるが、さらに改善することが希望されている。
本発明の第2実施の形態は、第1実施の形態の通話装置をさらに向上させるため、声紋識別を行って事前に声紋を登録した話者の音声のみを明瞭に選別し、その他のノイズとなる音はレベルを下げることにより、より良いコミュニケーションを可能にする。
Second Embodiment Referring to FIGS. 20 to 25, a second embodiment of the speech device of the sound collecting and video imaging apparatus of the present invention will be described.
Conventionally, there have been telephones, interphones, videophones and the like for transmitting conferences and individual voices to remote parties. However, in this case, the voices of the people around and the sound from the television set are noisy, and the voice of the speaker is often not transmitted well to the other party. For this reason, it is troublesome for the speaker to go close to the microphone, raise a loud voice, or lower the output sound of the television device each time.
If the communication device in the sound collecting and video imaging device of the first embodiment is used, noise around the communication device can be eliminated and the speaker can be identified accurately, but further improvement is desired.
In the second embodiment of the present invention, in order to further improve the communication device of the first embodiment, only voices of speakers who have previously registered voiceprints by performing voiceprint identification are clearly selected, and other noise and The sound becomes better communication by lowering the level.
図20は本発明の第2実施の形態の通話装置の装置構成を示す。
図20に図解した通話装置は、図6に図解した通話装置と類似する構成をしており、図6に図解した通話装置における構成要素は同じ符号を付している。ただし、下記の部分が異なる。
第2実施の形態の通話装置においては、マイクロフォンMC1〜MC6とA/D変換器271〜273との間に利得可変型増幅器301〜306が配置され、声紋認証部32が追加され、増幅器利得調整部34が追加され、増幅器291からLINE OUT端子への出力に加えて増幅器291から声紋認証部32に出力信号が印加されている。なお、利得可変型増幅器301〜306は第1実施の形態においても述べたように、A/D変換器271〜273を利得調整付増幅機能型A/D変換器271〜273として構成することもでき、その場合は、利得可変型増幅器301〜306の機能をA/D変換器271〜273に含めることもできる。なお、本実施の形態においては、A/D変換器271〜273とは別個に利得可変型増幅器301〜306を設けた場合について述べる。
なお、第2実施の形態においては、第3の増幅器293が付加されて,録音出力端子REC OUTに、LINE INからの入力信号または増幅器293からの信号を出力可能に構成されている。
FIG. 20 shows a device configuration of the communication device according to the second embodiment of the present invention.
The telephone apparatus illustrated in FIG. 20 has a configuration similar to that of the telephone apparatus illustrated in FIG. 6, and the components in the telephone apparatus illustrated in FIG. However, the following parts are different.
In the communication device according to the second embodiment,
In the second embodiment, a
6本のマイクロフォンMC1〜MC6は、図7に例示した指向性を持ち、図3〜図5を参照して述べたように、等角度かつ等間隔で配置されている。
A/D変換器271〜273は第2実施の形態においても、2チャネル用A/D変換器であり、1個のA/D変換器で2入力信号(2チャネルの入力信号)が取り込める。
DSP25は第1実施の形態において述べた、図10に列挙した種々の処理、たとえば、マイクロフォン選択・切り替え処理などを行う。
第2のディジタルシグナルプロセッサ(DSP)26は第1実施の形態で述べたとおり、エコーキャンセル処理を行う。
The six microphones MC1 to MC6 have the directivity illustrated in FIG. 7 and are arranged at equal angles and at equal intervals as described with reference to FIGS.
The A /
The
As described in the first embodiment, the second digital signal processor (DSP) 26 performs echo cancellation processing.
声紋認証部32は、声紋認証処理を行う声紋認証処理プロセッサPと、声紋処理のための辞書メモリM1と、声紋を登録する声紋登録メモリM2とを有する。声紋登録メモリM2には、声紋登録装置32Aにより事前に話者認証を行う人の声紋が登録されている。話者認証の対象者は、本実施の形態の通話装置を使用する会議出席者などである。声紋認証部32の処理の詳細は後述する。
The
DSP25は第1実施の形態と同様、マイクロフォンMC1〜MC6のうちの1つを選択し、選択したマイクロフォンの番号を示すマイクロフォン選択信号S251をマイクロプロセッサ23に出力する。マイクロプロセッサ23はマイクロフォン選択信号S251を増幅器利得調整部34に出力する。
DSP25で選択したマイクロフォンの信号がDSP26に印加され、DSP26においてエコーキャンセル処理されて、D/A変換器282に出力され、増幅器292で増幅されて受話再生スピーカ16から出力されるので、通話装置を使用している会議出席者は受話再生スピーカ16から選択されたマイクロフォンを使用した話者の音声を聞くことができる。
As in the first embodiment, the
The microphone signal selected by the
DSP26からD/A変換器282に出力された選択音声信号S26は増幅器291を介してLINE OUT端子に出力され、相手方の通話装置に送出することができる。
またDSP26からD/A変換器282に出力された選択音声信号S26は増幅器293を介してREC OUT端子に出力されるので、録音することもできる。
さらにDSP26からD/A変換器282に出力された選択音声信号S26は増幅器291を介して声紋認証部32に出力されるので、声紋認証部32において選択音声信号S26について声紋認証を行う。声紋認証の詳細は後述するが、声紋認証部32は選択音声信号S26を声紋認証した結果、声紋登録メモリM2に登録されたものであるとき、認証合格信号S32(認証合格のとき「1」、認証不合格のとき「0」)を増幅器利得調整部34に出力する。
The selected voice signal S26 output from the
Since the selected audio signal S26 output from the
Furthermore, since the selected voice signal S26 output from the
増幅器利得調整部34にはマイクロプロセッサ23を介してDSP25からマイクロフォン選択信号S251が入力されている。この状態において、声紋認証部32から認証合格を示す認証合格信号S32が増幅器利得調整部34に入力されると、増幅器利得調整部34はマイクロフォン選択信号S251で示されたマイクロフォンの出力信号が入力されている該当する利得可変型増幅器の利得を大きくし(すでに大きく設定されているときはその値に維持する、または、ある大きな値に設定する)、その他の利得可変型増幅器の利得を低下させる(すでに低く設定されているときはその値に維持する、または、ある低い値に設定する)。
A microphone selection signal S251 is input from the
具体的には、増幅器利得調整部34はマイクロコンピュータを内蔵しており、増幅器利得調整部34内のマイクロコンピュータは、マイクロフォン選択信号S251で示されたマイクロフォンの出力信号が入力されている該当する利得可変型増幅器の利得設定値を大きな値に設定してその利得可変型増幅器に出力し、その他の利得可変型増幅器の利得設定値を低い値に設定してそれらの利得可変型増幅器に出力する。その結果、利得可変型増幅器301〜306は設定された利得に変更される。
Specifically, the amplifier
たとえば、第1マイクロフォンMC1がテレビジョン装置からの音だけを集音した場合、その音が大きければ、DSP25によって選択される。その結果、DSP25は第1マイクロフォンMC1が選択されたことを示すマイクロフォン選択信号S251をマイクロプロセッサ23を介して増幅器利得調整部34に出力する。
DSP25で選択されたテレビジョン装置からの音信号がDSP26から選択音声信号S26として、増幅器291を経由して声紋認証部32に入力される。声紋認証部32の声紋登録メモリM2にはテレビジョン装置の音を登録していないから、その選択音声信号S26は認証不合格とされ、「0」の認証合格信号S32が増幅器利得調整部34に出力される。
増幅器利得調整部34にはすでに、第1マイクロフォンMC1が選択されたことを示すマイクロフォン選択信号S251が入力されているが、「0」の認証合格信号S32が入力されるので、増幅器利得調整部34は、マイクロフォン選択信号S251に示された第1マイクロフォンMC1の出力信号が接続されている利得可変型増幅器301の利得を低く設定して利得可変型増幅器301に出力し、利得可変型増幅器301の利得を下げる。その結果、第1マイクロフォンMC1の集音信号は、利得可変型増幅器301で低下されて、A/D変換器271に入力されるから、その後、マイクロフォン選択の対象から外れる可能性が高い。
For example, when the first microphone MC1 collects only the sound from the television device, if the sound is loud, it is selected by the
A sound signal from the television device selected by the
The amplifier
他方、第3マイクロフォンMC3を使用する話者の声紋が事前に声紋認証部32の声紋登録メモリM2に登録されており、DSP25により第3マイクロフォンMC3が選択されたとき、DSP25からマイクロプロセッサ23を経由して第3マイクロフォンMC3が選択されたことを示すマイクロフォン選択信号S251が増幅器利得調整部34に出力され、第3マイクロフォンMC3の音声が選択音声信号S26として声紋認証部32に入力されて声紋認証される。この場合、その声紋は声紋登録メモリM2に登録されているから、認証は合格し、「1」の認証合格信号S32が出力される。
増幅器利得調整部34は「1」の認証合格信号S32が入力されると、第3マイクロフォンMC3が選択されたことを示すマイクロフォン選択信号S251を参照して、第3マイクロフォンMC3の出力信号が接続されている利得可変型増幅器305の利得を高く設定して利得可変型増幅器305に出力し、利得可変型増幅器305の利得をある高い値に設定する。その結果、第3マイクロフォンMC3の集音信号は、利得可変型増幅器305で高められてA/D変換器273に入力され、高い音声出力がDSP26から選択音声信号S26として出力される。その選択音声信号S26はもちろん、D/A変換器282でアナログ信号に変換された後、増幅器292で増幅されて受話再生スピーカ16に出力され、増幅器291で増幅されてLINE OUTを経由して相手方の通話装置に送出され、再び声紋認証部32に入力されて声紋認証の対象となる。
On the other hand, when a voiceprint of a speaker who uses the third microphone MC3 is registered in advance in the voiceprint registration memory M2 of the
When the authentication pass signal S32 of “1” is input, the amplifier
第1マイクロフォンMC1で採取したテレビジョン装置からの音と、第3マイクロフォンMC3からの音声とが同時に存在したときは、DSP25において、まず、音の高いほうが選択されて、選択音声信号S26として声紋認証部32に入力される。
たとえば、第1マイクロフォンMC1で集音したテレビジョン装置の音が第3マイクロフォンMC3からの音声より高いときは第1マイクロフォンMC1からのテレビジョン装置の音がDSP25において選択されDSP26から選択音声信号S26として出力されている場合は、上述したように、声紋認証部32においては認証されない。よって、上述したように、第1マイクロフォンMC1の出力信号が接続されている利得可変型増幅器301の利得が低くされる。その結果、DSP25における次のマイクロフォン選択処理においては第1マイクロフォンMC1の集音信号は選択されず、第3マイクロフォンMC3の集音信号が選択されることになる。第3マイクロフォンMC3の集音信号が選択音声信号S26としてDSP26から声紋認証部32に出力されると、声紋認証処理は合格となる。その結果、増幅器利得調整部34により、第3マイクロフォンMC3が接続された利得可変型増幅器305の利得が高い値に設定されて、第3マイクロフォンMC3の集音信号が高くなり、明瞭な音声として受話再生スピーカ16から出力され、LINE OUTから出力され、再び声紋認証部32に入力される。
When the sound from the television apparatus collected by the first microphone MC1 and the sound from the third microphone MC3 exist at the same time, the
For example, when the sound of the television apparatus collected by the first microphone MC1 is higher than the sound from the third microphone MC3, the sound of the television apparatus from the first microphone MC1 is selected by the
このように、声紋認証部32の声紋登録メモリM2に登録した声紋の話者が話した音声が最終的に選択され、明瞭な信号として、受話再生スピーカ16から、LINE OUTに、声紋認証部32に、出力される。
したがって、第2実施の形態の通話装置を用いれば、図1に例示したように、離れたところにいる人との間で明瞭な音声の会話を容易に行うことができる。
また、周囲のノイズとしてのテレビジョン装置の音など騒音環境で通話装置を使用する場合でも、話者が話す位置を移動する必要もなく、あるいは、ことさら大きい声を出す必要も無い。
さらに、ノイズとしてのテレビジョン装置の音声レベルをその都度下げる煩わしさもなく相手と話をすることができる。特に、ノイズとしてのテレビジョン装置の音を低く抑えて送られるので相手は明瞭な会話音だけが聞こえ、会話が円滑に行われる。その意味では、第2実施の形態の通話装置は不要な雑音を除去する装置としての機能をも持つ。
もちろん、声紋認証部32の声紋登録メモリM2に声紋登録されてない人が通話装置の周囲で話していても、そのような音声は最終的には選択されず、声紋登録された話者の音声のみで、明瞭に選択出力される。
In this way, the voice spoken by the voiceprint speaker registered in the voiceprint registration memory M2 of the
Therefore, if the communication device of the second embodiment is used, as illustrated in FIG. 1, a clear voice conversation can be easily performed with a person at a distance.
Further, even when using a communication device in a noise environment such as the sound of a television device as ambient noise, it is not necessary to move the speaking position of the speaker or to make a loud voice.
Furthermore, it is possible to talk with the other party without bothering to lower the sound level of the television device as noise each time. In particular, since the sound of the television apparatus as noise is kept low, the other party can only hear a clear conversation sound, and the conversation is performed smoothly. In that sense, the communication device of the second embodiment also has a function as a device for removing unnecessary noise.
Of course, even if a person who is not registered in the voiceprint registration memory M2 of the
選択されたマイクロフォンの終了は、図15に図解したように、マイクロフォン出力信号のレベルが低下し、所定時間継続したとき、DSP25により判断される。
このとき、好ましくは、増幅器利得調整部34は、発言が終了したマイクロフォンに対応する利得可変型増幅器の利得を通常の利得に設定しなおす。もちろん、DSP25からマイクロプロセッサ23を経由して選択が終了したことを、マイクロフォン選択信号S251に含めて増幅器利得調整部34に通報することができる。
このように、選択が終了したマイクロフォンに対応する利得可変型増幅器の利得を他の利得可変型増幅器と同じ利得にすることにより、次のマイクロフォン選択が平等の条件となる。
The end of the selected microphone is determined by the
At this time, the amplifier
In this way, by setting the gain of the variable gain amplifier corresponding to the selected microphone to the same gain as that of the other variable gain amplifiers, the next microphone selection becomes an equal condition.
以上の実施の形態においては、本発明の利得可変型増幅手段として、利得可変型増幅器301〜306を用いた場合について述べたが、上述したように、A/D変換器271〜273として利得可変型A/D変換器271〜273を用いることもでき、その場合、利得可変型増幅器301〜306を固定利得の増幅器に代え、増幅器利得調整部34は利得可変型A/D変換器271〜273の利得を調整(設定)することもできる。
In the above embodiment, the case where the
本発明の通話装置の好適な例示として、第1実施の形態として述べた、マイクロフォンMC1〜MC6が等角度で放射状に配置された場合について述べたが、第2実施の形態としては、マイクロフォンMC1〜MC6が第1実施の形態のように、各対のマイクロフォン、たとえば、MC1とMC4とが一直線上に対向して配置されている場合に限らず、所定の配置でもよい。その場合、DSP25は、たとえば、最大振幅の集音信号を出力したマイクロフォンをマイクロフォン選択信号S251として選択する。その後、声紋認証部32において上述した声紋認証を行う。
As a preferred example of the communication device of the present invention, the case where the microphones MC1 to MC6 described as the first embodiment are radially arranged at an equal angle has been described. However, as the second embodiment, the microphones MC1 to MC1 are described. The
図21〜図25を参照して声紋認証部32の処理内容の詳細な例について述べる。
本実施の形態においては、各会議出席者がマイクロフォンMC1〜MC6から順に音声を声紋登録装置32Aに入力し、声紋登録装置32Aからマイクロフォンの番号とともに、声紋認証部32に出力する。本例では、各会議出席者の音声は、図21に例示したように、たとえば、『Open File』,『Next』等の2〜3秒程度の音声によるコマンドを想定している。
声紋認証部32内の声紋認証処理プロセッサPは、声紋登録装置32Aから入力された音声信号をディジタル信号に変換した後、辞書メモリM1に記録された辞書を参照して音声認識処理を施し、文字列データに変換してマイクロフォン番号とともに声紋登録メモリM2に記録する。すなわち、声紋認証処理プロセッサPはあらかじめ入力する音声コマンドに対応する文字列データが格納されている辞書メモリM1の音声コマンドに対応する文字列データを照合し、合致するものを選択する。
A detailed example of processing contents of the
In the present embodiment, the attendees of each conference input voices sequentially from the microphones MC1 to MC6 to the
The voiceprint authentication processor P in the
図21(A)〜(D)は、声紋認証部32で行われる制御の動作について図解したタイミングチャートである。
図21(A)は、マイク切替え信号MC_SELのタイミングチャートであり、例えば#4と記載されている場合は、第4マイクロフォンMC4が現在選択されていることを示している。
図21(B)は、マイクロフォン出力信号のタイミングチャートである。マイクロフォン出力信号は、図21(A)のマイク切替え信号MC_SELで示すマイク番号に対応した音声信号であり、声紋認証処理プロセッサP内のA/D変換器でディジタルに変換されて入力される。この例では、マイクロフォン出力信号”OpenFile”,”Next”といったコマンドの音声信号である。
図21(C)は、図21(A)〜(B)で得られた情報をもとに声紋認証処理プロセッサPで行われる処理プロセスを示すタイミングチャートである。各音声データのバッファリングとバッファリング後の音声認識処理から構成される。
図21(D)は、図21(C)で示した音声認識処理の結果として順次出力される文字列データのタイミングチャートである。
FIGS. 21A to 21D are timing charts illustrating the control operation performed by the
FIG. 21A is a timing chart of the microphone switching signal MC_SEL. When, for example, # 4 is described, it indicates that the fourth microphone MC4 is currently selected.
FIG. 21B is a timing chart of the microphone output signal. The microphone output signal is an audio signal corresponding to the microphone number indicated by the microphone switching signal MC_SEL in FIG. 21A, and is converted into a digital signal by an A / D converter in the voiceprint authentication processor P and input. In this example, it is a voice signal of a command such as a microphone output signal “OpenFile” or “Next”.
FIG. 21C is a timing chart showing a process performed by the voiceprint authentication processor P based on the information obtained in FIGS. It consists of buffering of each voice data and voice recognition processing after buffering.
FIG. 21D is a timing chart of character string data sequentially output as a result of the voice recognition process shown in FIG.
図21(A)に図解のように、最初に選択されたマイクロフォンの番号が#4であり、第4マイクロフォンから”Open File”というマイクロフォン出力信号が声紋認証処理プロセッサPに入力されている。声紋認証処理プロセッサPはA/D変換器を介してディジタル変換されたマイクロフォン出力信号を入力し、図21(C)に図解のごとくバッファリングを開始し、その音声データはバッファのマイク番号#4に応じたバッファで保持される。
As illustrated in FIG. 21A, the number of the first selected microphone is # 4, and the microphone output signal “Open File” is input to the voiceprint authentication processor P from the fourth microphone. The voiceprint authentication processor P inputs the microphone output signal digitally converted via the A / D converter, starts buffering as illustrated in FIG. 21C, and the voice data is the
その後、マイクロフォンの番号が#4から#1になると、マイク切替え信号MC_SEL=1となる。図21(B)に示すとおり、マイク番号#1の音声データは”Next”に相当する音声データであり、声紋認証処理プロセッサPはマイク番号#4のバッファリングを終了し、新たにマイク番号#1のバッファリングを開始するとともに、バッファに保持されたマイク番号#4の音声データに基づいて、声紋認証処理プロセッサPで音声認識処理を並行して行う。
音声認識処理では、マイク番号#4の音声データが音声認識処理され、辞書メモリM1に格納されている文字列データのコマンド群と照合され、合致するものが選択され、文字列データとしての”Open File”を、図21(D)のとおり出力される。
その後さらに、マイク番号が#1から#2へ変化しても同様である。
以上、概略説明した制御動作をフローチャートを参照してさらに説明する。
Thereafter, when the microphone number changes from # 4 to # 1, the microphone switching signal MC_SEL = 1. As shown in FIG. 21B, the voice data of the
In the speech recognition process, the speech data of the
Thereafter, the same applies even if the microphone number changes from # 1 to # 2.
The control operation outlined above will be further described with reference to the flowchart.
図22は声紋認証処理プロセッサPで行われる制御のメインフローを示す図である。
たとえば、2kHzのT1タイマがスタートし、50μs毎に図23に示すT1タイマ割込みに移行する。そして、一定レベル以上の音声入力があれば(ステップST11)、ステップST12に移行する。この一定レベルの閾値は、アプリケーションに応じて適宜設定することができることは言うまでもない。
声紋認証処理プロセッサPはマイク切替え信号MC_SELが供給されているので、ステップST11において一定レベル以上の音声入力があれば、その音声のマイク番号(1〜6)を把握している。従って、ステップST12では、その入力音声データのサンプリングを開始し、その音声のマイク番号(1〜6)に応じたバッファに音声データを保持する。
一定レベル以上の音声入力がなければ、ステップST12では何もしない。
FIG. 22 is a diagram showing a main flow of control performed by the voiceprint authentication processor P.
For example, a T1 timer of 2 kHz starts and shifts to a T1 timer interrupt shown in FIG. 23 every 50 μs. If there is a voice input of a certain level or higher (step ST11), the process proceeds to step ST12. It goes without saying that this constant level threshold value can be appropriately set according to the application.
Since the voice print authentication processor P is supplied with the microphone switching signal MC_SEL, if there is a voice input at a certain level or higher in step ST11, the voice print authentication processor P knows the voice microphone number (1 to 6). Accordingly, in step ST12, sampling of the input voice data is started, and the voice data is held in a buffer corresponding to the microphone number (1 to 6) of the voice.
If there is no voice input above a certain level, nothing is done in step ST12.
図25は、図22に示したメインフローの制御においてマイク選択情報が変化した場合の割込みフローを示した図である。すなわち、通常制御動作であるメインフローにおいて、通話装置で選択されるマイク番号が変化して、その情報がマイク切替え信号MC_SELを通して通知された場合に発生する割込みフローであり、図21の例で言えば、本割込み以前にマイク番号4(マイク切替え信号MC_SEL=4)の音声データをマイク番号4のバッファにサンプリングをして格納していたとき、マイク切替え信号MC_SELが4から1へ変化した場合である。
図25のステップST40において、声紋認証処理プロセッサPは音声サンプリングを行っていた場合は、それ以上バッファには音声データを格納しない。
この場合は、現在行っているマイク番号4からの発話入力は終了したものとみなし、サンプリングを終了する(ステップST41)。
さらに、サンプリングが終了したマイク番号4の音声データは、声紋認証処理プロセッサPにおいて音声認識処理が行われる(ステップST42)。図21の例では、声紋認証処理プロセッサPにおいて、マイク番号4の音声データは”Open File”と認識され、その文字列データが通話装置1Aの外部に出力される。
FIG. 25 is a diagram showing an interrupt flow when the microphone selection information is changed in the control of the main flow shown in FIG. That is, in the main flow that is a normal control operation, the interrupt number is generated when the microphone number selected by the call device changes and the information is notified through the microphone switching signal MC_SEL. For example, when the voice data of microphone number 4 (microphone switching signal MC_SEL = 4) is sampled and stored in the buffer of
In step ST40 of FIG. 25, when the voiceprint authentication processor P is performing audio sampling, no more audio data is stored in the buffer.
In this case, it is considered that the speech input from the currently performed
Furthermore, the voice data of
図22のステップST10において、T1タイマが開始され、例えば50μs(20kHz)毎に図22に示すT1タイマ割込みフローが開始される。T1タイマ割込みでは、5μs毎に音声入力があるか、および、一定レベル以上の音声入力があるか監視を行い、適切な処置を施す。まず、ステップST20で音声サンプリングを行っていたか否かチェックされる。
音声サンプリングを行っていた場合は、声紋認証処理プロセッサPはさらに一定レベルの音声入力があるか否かチェックし(ステップST21)、一定レベルの音声入力がある場合には後述するT2タイマは停止する。T2タイマは発話がない状態を監視し、一定時間発話がない場合には自動的に次のフェーズである音声認識に移行するためのものである。
発話、すなわち、音声入力が一定レベル以上ある場合は、発話が継続していると考えられ、ステップST22において、T2タイマはリセットされる。
また、ステップST20で音声サンプリングを行っているが、一定レベル以上の音声入力がない場合には、現在の発話が終了した可能性があるため、発話がない状態の継続時間を監視するため、T2タイマをスタートさせる(ステップST23)。
ステップST21で一定レベル以上の音声入力がない場合でも、発話を再開する可能性があるため、音声サンプリングは継続する(ステップST24)。
In step ST10 of FIG. 22, the T1 timer is started, and for example, the T1 timer interrupt flow shown in FIG. 22 is started every 50 μs (20 kHz). In the T1 timer interruption, it is monitored whether there is an audio input every 5 μs and whether there is an audio input of a certain level or more, and appropriate measures are taken. First, it is checked in step ST20 whether audio sampling has been performed.
If voice sampling has been performed, the voiceprint authentication processor P further checks whether there is a certain level of voice input (step ST21), and if there is a certain level of voice input, the T2 timer described later stops. . The T2 timer is used to monitor a state where there is no utterance, and when there is no utterance for a certain period of time, the T2 timer automatically shifts to the next phase, speech recognition.
If the utterance, that is, the voice input is above a certain level, it is considered that the utterance is continuing, and the T2 timer is reset in step ST22.
Further, although voice sampling is performed in step ST20, if there is no voice input of a certain level or more, the current utterance may be terminated. Therefore, in order to monitor the duration time when there is no utterance, T2 A timer is started (step ST23).
Even if there is no voice input of a certain level or higher in step ST21, speech sampling is continued because there is a possibility that speech is resumed (step ST24).
ステップST20で音声サンプリングを行っていない場合は、声紋認証処理プロセッサPはステップST25で一定レベル以上の音声入力があるか否かチェックする。これにより、発話が開始された否かがチェックされ、一定レベル以上の音声入力がある場合は、声紋認証処理プロセッサPは発話が開始されたものとし、新しく選択されたマイクに対応したバッファに音声サンプリングが開始される(ステップST26)。
ステップST25で一定レベル以上の音声入力がない場合には、声紋認証処理プロセッサPは何もせず次の有効な発話を待つことになる。
If voice sampling is not performed in step ST20, the voiceprint authentication processor P checks in step ST25 whether there is a voice input of a certain level or higher. Thereby, it is checked whether or not the utterance has started, and if there is an audio input of a certain level or more, the voiceprint authentication processor P assumes that the utterance has started, and the audio is stored in the buffer corresponding to the newly selected microphone. Sampling is started (step ST26).
If there is no voice input exceeding a certain level in step ST25, the voiceprint authentication processor P does nothing and waits for the next valid utterance.
図23のステップST23で、例えば2HzのT2タイマが開始され、一定時間経過した場合、すなわち、声紋認証処理プロセッサPは音声サンプリングは実施しているが(ステップST20)、一定レベル以上の音声入力がない場合が一定時間継続した場合は、音声サンプリングを継続することは無駄であるため、図24に示すT2タイマ割込みフローに移行する。
すなわち、その時行っていた音声のサンプリングを終了し(ステップST30)、音声認識処理に移行する(ステップST31)。
音声認識処理に移行した後、ステップST32において、次の発話の処理のため、T2タイマはリセットされる。
In step ST23 of FIG. 23, for example, when a T2 timer of 2 Hz is started and a certain period of time has elapsed, that is, the voiceprint authentication processor P is performing voice sampling (step ST20), If no case continues for a certain period of time, it is useless to continue the audio sampling, and the process proceeds to the T2 timer interrupt flow shown in FIG.
That is, the voice sampling performed at that time is terminated (step ST30), and the process proceeds to the voice recognition process (step ST31).
After shifting to the voice recognition process, in step ST32, the T2 timer is reset for the next utterance process.
声紋認証部32によれば、複数の会議出席者のそれぞれが使用するマイクロフォンを通して、複数人が重なって通話装置に対して音声によりコマンドを発している場合でも、各音声の帯域毎の音圧レベルを分析して、主の話者を特定してその音声信号を引き渡す。したがって、声紋認証部32において、複数の音声コマンドが同時に入力された場合でも誤認識処理を起こす可能性を極力回避することができ、主に発話している音声コマンドを適切に判断・処理を行うことが可能である。
声紋認証部32の声紋認証処理プロセッサPは、引き渡された音声コマンド信号をバッファリングし、バッファリングした音声信号を音声認識処理し、辞書メモリM1に格納されるコマンド文字列データと照合し、合致する文字列データを選択して処理される。
また、声紋認証部32の声紋認証処理プロセッサPは、声紋登録装置32Aから選択されたマイク番号を逐次通知されている。したがって、その選択されたマイク番号が切り替わった場合には、バッファリングを中止し、それまでバッファリングしていた音声信号を音声認識処理し、更新されたマイク番号からの音声コマンド信号のバッファリングを開始するので、音声認識の精度が向上する。
According to the
The voiceprint authentication processor P of the
The voiceprint authentication processor P of the
第3実施の形態
図2、図26〜図31を参照して本発明の音声集音・映像撮像装置の第3実施の形態について述べる。
本発明の第3実施の形態は、上述した通話装置を用い、これらに、撮像手段を付加して、テレビジョン会議(TV会議)システムを構成した場合について述べる。
図2は音声集音・映像撮像装置のテレビカメラ装置40A1、40A2の初期状態を示し、図31は通話装置および撮像調整部36による撮像条件の決定に基づきテレビカメラ装置40A1、40A2が撮像する状態を示す図である。
Third Embodiment With reference to FIGS. 2 and 26 to 31, a third embodiment of the sound collection / video imaging apparatus of the present invention will be described.
In the third embodiment of the present invention, a case will be described in which a television conference (TV conference) system is configured by using the above-described communication devices and adding imaging means to them.
FIG. 2 shows an initial state of the television camera devices 40A1 and 40A2 of the sound collection / video imaging device, and FIG. 31 shows a state in which the television camera devices 40A1 and 40A2 take an image based on determination of imaging conditions by the communication device and the
従来のカメラ付き会議システムでは、各発言者個別のマイクロフォンの番号や、TV会議システムの管理者(議長)による制御によりカメラの向きを制御していた。このような方法だと発言者ごとに個別のマイクロフォンが必要なため高価なシステムが必要であったり、TV会議システムの管理者が発言者が変わるたびに撮像領域を変更するためのカメラ撮像方向の変更制御をしなければいけないという面倒さがあった。
また発言者の名前表示等については通常、マイクロフォンと発言者名が連動しており参加者が座る座席を途中変更すると、再設定が必要になり、手続きが複雑であった。
なお、単に音が出ている方向にカメラの向きを向けるという簡便なシステムも存在するが、カメラの向きが撮像に適しない人の方向に向いたり、周囲のノイズ、たとえば、会議に使用しているプロジェクタ装置のファンの音に感応してプロジェクタ装置の方向にカメラの撮像方向が向くという不具合が起こる。
In the conventional conference system with a camera, the direction of the camera is controlled by the microphone number of each speaker or the control (chairman) of the TV conference system. In such a method, an individual microphone is required for each speaker, so an expensive system is necessary, or a video conference system administrator changes the imaging area every time the speaker changes. There was a hassle of having to control change.
In addition, as for the name display of the speaker, the microphone and the speaker name are usually linked to each other, and if the seat where the participant sits is changed halfway, resetting is necessary and the procedure is complicated.
There are simple systems that simply point the camera in the direction in which the sound is coming out, but the camera faces the direction of the person who is not suitable for imaging, or is used for ambient noise, such as a meeting. In response to the sound of the fan of the projector device, there is a problem that the imaging direction of the camera is directed toward the projector device.
上述した音声集音・映像撮像装置の通話装置を用いれば、話者の選択が正確になる、会議出席者の近傍にマイクロフォンを設置する必要がないなど、種々の利点があり、上述した不具合を改善できる。
すなわち、図5に図解した、全方位に複数のマイクロフォンMC1〜MC6を配置し、第1のディジタルシグナルプロセッサ(DSP)25により現在主に発話している方向のマイクロフォンの集音信号を選択する機能を持った図6に図解した通話装置を用いると、正確に発言者のマイクロフォンを選択できる。マイクロフォンは、たとえば、均等の角度で配置されているから、たとえば、DSP25においてマイクロフォンを選択できれば、DSP25においてマイクロフォンの配置方向が決定でき、さらにDSP25において話者の方向を特定できる。
さらに好ましくは、図20を参照して第2実施の形態として述べた、図6に図解した通話装置に声紋認証部32を付加した通話装置によって、声紋認証部32から出力される認証合格信号S32と、DSP25からマイクロプロセッサ23に出力されるマイクロフォン選択信号S251を用いると、正確に発言者を特定できる。
図1(B)、図2、図31に例示したように、発言者は対応するマイクロフォンの前に座っているから、事前にDSP25に各マイクロフォンの位置に対応する発言者の位置を登録しておく。さらに、DSP25には、各テレビカメラ装置40A1、40A2と発言者の位置および方向を登録しておく。
以上の話者の方向と位置を用いれば、各テレビカメラ装置40A1、40A2が撮像すべき発言者の撮像領域を決定できる。
Using the above-described voice collecting / imaging device communication device has various advantages such as accurate selection of a speaker and no need to install a microphone in the vicinity of a conference attendee. Can improve.
That is, the function illustrated in FIG. 5 is that a plurality of microphones MC1 to MC6 are arranged in all directions, and the first digital signal processor (DSP) 25 selects a microphone sound collection signal in a direction mainly speaking at present. 6 can be used to accurately select the speaker's microphone. For example, since the microphones are arranged at equal angles, if the microphone can be selected in the
More preferably, the authentication pass signal S32 output from the
As illustrated in FIGS. 1B, 2, and 31, since the speaker is sitting in front of the corresponding microphone, the position of the speaker corresponding to the position of each microphone is registered in the
By using the direction and position of the above speakers, it is possible to determine the imaging area of the speaker to be captured by each of the television camera devices 40A1 and 40A2.
そこで、第3実施の形態においては、図26、図27に図解したように、本発明の撮像手段としてのテレビカメラ装置40A1、40A2(代表して、テレビカメラ装置40)と、このテレビカメラ装置40の撮像条件を調整する撮像調整手段としての撮像調整部36とを、図20を参照して述べた通話装置に付加している。
図26、図27は本発明の第3実施の形態としての音声集音・映像撮像装置の構成図である。図27は、図20に図解した通話装置に、撮像調整部36とテレビカメラ装置40(テレビカメラ装置40A1、40A2)とを付加した音声集音・映像撮像装置の構成図であり、図26は、図27に図解した音声集音・映像撮像装置から利得可変型増幅器301〜306と増幅器利得調整部34とを削除した音声集音・映像撮像装置の構成図である。
Therefore, in the third embodiment, as illustrated in FIGS. 26 and 27, the television camera devices 40A1 and 40A2 (typically, the television camera device 40) as the imaging means of the present invention, and the television camera device An
FIG. 26 and FIG. 27 are configuration diagrams of an audio sound collection / video imaging apparatus as a third embodiment of the present invention. FIG. 27 is a configuration diagram of an audio sound collection / video imaging device in which the
(1)本発明の第3実施の形態としては、第1実施の形態として述べたDSP25によるマイクロフォン選択処理が必須となり、DSP25におけるマイクロフォン選択処理結果に基づいて撮像調整部36がテレビカメラ装置40の撮像条件を制御する。
(2)本発明の第3実施の形態の好ましい形態としては、図26に図解した構成において、図20を参照して述べた第2実施の形態のように、第1実施の形態として述べたDSP25によるマイクロフォン選択処理に加えて、声紋認証部32における声紋認証を行って、マイクロフォン選択処理結果と声紋認証との両者が一致した場合のみ、撮像調整部36によってテレビカメラ装置40(テレビカメラ装置40A1、40A2)の撮像条件を制御する。
(3)本発明の第3実施の形態のさらに好ましい形態としては、図27に図解した構成において、図20を参照して述べた第2実施の形態のように、第1実施の形態として述べたDSP25によるマイクロフォン選択処理に加えて、声紋認証部32における声紋認証を行って、マイクロフォン選択処理結果と声紋認証との両者が一致した場合のみ、撮像調整部36によってテレビカメラ装置40(テレビカメラ装置40A1、40A2)の撮像条件を制御するともに、第2実施の形態として述べた、増幅器利得調整部34による利得可変型増幅器301〜306の利得制御をも行う。
以下、図26および図27を参照して、第3実施の形態の基本事項について述べる。
(1) As the third embodiment of the present invention, the microphone selection process by the
(2) As a preferable mode of the third embodiment of the present invention, the configuration illustrated in FIG. 26 is described as the first embodiment like the second embodiment described with reference to FIG. In addition to the microphone selection process by the
(3) As a more preferable form of the third embodiment of the present invention, the structure illustrated in FIG. 27 is described as the first embodiment like the second embodiment described with reference to FIG. In addition to the microphone selection process performed by the
The basic items of the third embodiment will be described below with reference to FIGS.
撮像調整部36は、コンピュータを内蔵しており、図2および図31に図解したように、各テレビカメラ装置40A1、40A2の上下左右方向(上下左右向きまたはチルト)、パン、ズーム、照明条件などを調整できる。
なお、撮像調整部36には、事前に、各テレビカメラ装置40A1、40A2について、たとえば、第1マイクロフォンの方向および領域MIC1AREAを撮像するための第1の撮像条件情報、第2マイクロフォンの方向および領域MIC2AREAを撮像するための第2の撮像条件情報などがコンピュータのメモリ部分に設定されている。好ましくは、これら撮像条件情報には、会議出席者の氏名、職名または役職などを含めてもよい。
図2に図解した例示においては、撮像調整部36は、初期状態として、各テレビカメラ装置40A1、40A2が会議室内の通話装置10Aを中心として会議室の左右を分担し、かつ、合わせて出席者全員を撮像可能にしている。
The
In addition, the
In the example illustrated in FIG. 2, as an initial state, the
各テレビカメラ装置40A1、40A2は、撮像調整部36から与えられる撮像条件、たとえば、撮像方向(上下、左右方向)、ズームするか否か、ズームする場合はどの程度ズームするかの撮像条件が与えられると、その撮像条件で撮像可能な構成になっている。テレビカメラ装置40A1、40A2で撮像した画像信号は、プロジェクタ装置60A(またはテレビジョン受像機50A)に表示される他、遠隔の音声集音・映像撮像装置のプロジェクタ装置60B(またはテレビジョン受像機50B)に表示される。
Each of the television camera devices 40A1 and 40A2 has an imaging condition given from the
増幅器利得調整部34および撮像調整部36は、DSP25で選択したマイクロフォンの番号を示すマイクロフォン選択信号S251をマイクロプロセッサ23を介して入力する。
増幅器利得調整部34および撮像調整部36は、DSP25で選択した集音信号がDSP26でエコーキャンセル処理されて出力された選択音声信号S26が、声紋認証部32において声紋認証されて事前に登録した声紋と一致したとき、「1」として出力される認証合格信号S32を入力する。
The amplifier
The amplifier
増幅器利得調整部34は第2実施の形態として述べた方法により、マイクロフォン選択信号S251で示されたマイクロフォンに対応する利得可変型増幅器の利得を大きな第1の利得に設定する。その結果は第2実施の形態において述べたと同様である。
The amplifier
撮像調整部36は、マイクロフォン選択信号S251で示されたマイクロフォンに該当する、撮像調整部36に事前に設定された撮像条件情報をメモリから読みだして、その撮像条件情報に基づいてテレビカメラ装置40A1、40A2の撮像条件を調整する。
たとえば、マイクロフォン選択信号S251が第1マイクロフォンを示している場合、第1マイクロフォンの方向および領域MIC1 AREA(図26、たとえば、図2の左方向)を撮像するための第1の撮像条件情報に基づいて、第1マイクロフォンの方向および領域MIC1AREAを撮像するように、各テレビカメラ装置40A1、40A2の方向または向き(上下、左右)を制御する。第1の撮像条件情報がズーム情報を含んでいる場合は、撮像調整部36はさらにテレビカメラ装置40A1、40A2にズーム処理を指示する。
テレビカメラ装置40A1、40A2は撮像調整部36で指示された条件で撮像を行い、その結果を図示しない回線を用いて遠隔の相手方の音声集音・映像撮像装置のプロジェクタ装置に送出する。また、テレビカメラ装置40A1、40A2の撮像結果を、その音声集音・映像撮像装置のプロジェクタ装置に表示することもできる。
このように、遠隔の相手方の音声集音・映像撮像装置が設置されている室内のモニタ装置としてのプロジェクタ装置に、DSP25でマイクロフォンが選択され、さらに、声紋認証部32において声紋認証されたマイクロフォンを用いて発言した会議出席者の映像が選択表示される。
The
For example, when the microphone selection signal S251 indicates the first microphone, based on the first imaging condition information for imaging the direction of the first microphone and the region MIC1 AREA (FIG. 26, for example, the left direction in FIG. 2). Thus, the direction or direction (up and down, left and right) of each of the television camera devices 40A1 and 40A2 is controlled so as to image the direction of the first microphone and the area MIC1AREA. When the first imaging condition information includes zoom information, the
The TV camera devices 40A1 and 40A2 perform image capturing under the conditions instructed by the image capturing
As described above, a microphone selected by the
撮像調整部36は、テレビカメラ装置40A1、40A2が撮像した映像信号に、撮像条件情報に含まれる、氏名、役職などの情報を重畳することができる。その結果、通話装置が設置されている室内のモニタ装置としてのプロジェクタ装置、および、遠隔の相手方のプロジェクタ装置には、テレビカメラ装置40A1、40A2で撮像した映像だけでなく、氏名、役職などの情報が重畳されて表示される。
The
動作形態
図28〜図29を参照して第3実施の形態の音声集音・映像撮像装置の動作形態を述べる。
1.初期状態として、撮像調整部36はテレビカメラ装置40A1、40A2を図2に図解したように、広角にしておく。
2.図28、ステップS51:会議が始まり発言者があると、通話装置は上述した方法で発言者の音声を検出する。
3.ステップS52〜53:好ましくは、通話装置の声紋認証部32において発言者の声紋を抽出して声紋認識処理を行う。声紋登録装置32Aに登録されていない声紋の場合、ステップS60の処理に移行する。
4.ステップS60〜64:新しい声紋の場合の処理を行う。この処理の詳細は後述する。
5.ステップS54:声紋認証部32は前回と同じ声紋か、または、音を検出したマイクロフォンが前回と同じか否かをチェックし、前回と同じ声紋または前回と同じマイクロフォンが選択されている場合は、ステップS51の処理に戻る。
前回と異なる声紋または前回と異なるマイクロフォンが選択されている場合は、ステップS55の処理に移行する。
6.ステップS55〜59:ステップS60〜64:
これらの処理を述べる前に、図29に示したサブルーチン1および図30に示したサブルーチン2の処理を述べる。
Mode of Operation The mode of operation of the sound collection / video imaging apparatus of the third embodiment will be described with reference to FIGS.
1. As an initial state, the
2. FIG. 28, Step S51: When the conference starts and there is a speaker, the call device detects the voice of the speaker by the method described above.
3. Steps S52 to 53: Preferably, the
4). Steps S60 to S64: Processing for a new voiceprint is performed. Details of this processing will be described later.
5). Step S54: The
If a voiceprint different from the previous time or a microphone different from the previous time is selected, the process proceeds to step S55.
6). Steps S55 to 59: Steps S60 to 64:
Before describing these processes, the processes of
図29、サブルーチン1
ステップS70:音声集音・映像撮像装置を設置したとき、通話装置の各マイクロフォン、テレビカメラ装置40A1、40A2の座標位置を、撮像調整部36に入力しておく。これらの情報は、通話装置において発言者の音の方向(マイクロフォン位置)を特定し、たとえば、さらに声紋認識で発言者を特定したとき、各テレビカメラ装置40A1、40A2からその発言者の方向および距離を算出する情報となる。
FIG. 29,
Step S70: When the sound collection / video imaging device is installed, the coordinate positions of the microphones of the communication device and the TV camera devices 40A1 and 40A2 are input to the
ステップS71:撮像調整部36はDSP25の結果である選択された2つのマイクロフォンから算出した音源方向検出データを入手する。
上述した実施の形態において、話者がどのマイクの近くにいるのかを検出し、そのマイク付近を撮影するのにふさわしいテレビカメラ装置40A1、40A2が選択される。
Step S71: The
In the embodiment described above, it is detected which microphone the speaker is near, and the TV camera devices 40A1 and 40A2 suitable for photographing the vicinity of the microphone are selected.
なお、第1実施の形態においては、対向して配置された1対のマイクロフォンを用いて、最も音の高い音を検出したマイクロフォンを選択する場合を好適実施の形態として述べたが、本実施の形態においては、図2および図31に図解したように、たとえば、6個のマイクロフォンに対して8名の会議出席者がいる場合をも想定している。
このような場合、マイクロフォンの数と会議出席者の数とが1対1に対応していないから、隣接する2つのマイクロフォンの間に位置する会議出席者がいることになる。このような場合、第1実施の形態のように1つのマイクロフォンのみを選択するのではなく、最大の音を検出した第1マイクロフォンと次に高い音を検出した第2マイクロフォンとを選択し、これら2つのマイクロフォンから音源方向を検出する。したがって、音源方向データは、2つの隣接するマイクロフォンの向き(配置、第1の配置条件)から規定できる。
In the first embodiment, the case of selecting the microphone that detects the highest sound using a pair of microphones arranged opposite to each other has been described as a preferred embodiment. In the embodiment, as illustrated in FIGS. 2 and 31, for example, it is assumed that there are eight conference attendees for six microphones.
In such a case, since the number of microphones and the number of conference attendees do not correspond one-to-one, there are conference attendees located between two adjacent microphones. In such a case, instead of selecting only one microphone as in the first embodiment, the first microphone that detects the highest sound and the second microphone that detects the next highest sound are selected, and these are selected. The direction of the sound source is detected from the two microphones. Therefore, the sound source direction data can be defined from the directions (arrangement, first arrangement condition) of two adjacent microphones.
音源方向の特定と、テレビカメラ装置40A1、40A2の撮影条件との関係は、たとえば、図31に図解したように、会議出席者A1の顔の正面が撮像できるテレビカメラ装置40A2で会議出席者A1の顔を撮影し、他方のテレビカメラ装置40A1で会議室の右側全体、または、議長(たとえば、会議出席者A4)、または、会議出席者全員を撮影する。 The relationship between the specification of the sound source direction and the shooting conditions of the TV camera devices 40A1 and 40A2 is, for example, as illustrated in FIG. 31, with the TV camera device 40A2 that can capture the front of the face of the conference participant A1 being the conference participant A1. The other TV camera device 40A1 shoots the entire right side of the conference room, the chairperson (for example, conference attendant A4), or all conference attendees.
ステップS72:撮像調整部36は音源方向検出データに変化があるか否かをチェックし、変化がなければステップS71の処理に戻り、変化があれば、ステップS73の処理に移行する。
Step S72: The
ステップS73:撮像調整部36は、隣接する2つのマイクロフォンの向き(方向)から、交点を算出する。なお、交点の算出に使用するデータは、ステップS70で設定したデータを用いる。
これにより、通話装置10Aの中心から、発言者の位置が推定できる。
Step S73: The
Thereby, the position of the speaker can be estimated from the center of the
ステップS74:撮像調整部36は、算出した交点までの各テレビカメラ装置40A1、40A2の距離、上下左右方向(または上下左右向き)を算出する。なお、この距離および方向の算出に使用するデータは、ステップS70で設定したデータを用いる。
ステップS75、76:撮像調整部36は、算出した向き(方向)に各テレビカメラ装置40A1、40A2をパンさせる。その後、撮像調整部36の処理は、呼び出された図28のステップに次に戻る。
Step S74: The
Steps S75 and 76: The
図30、サブルーチン2
ステップS80、81:図28に図解したメインルーチンのサブルーチン2の結果(テレビカメラ装置40A1、40A2の撮像結果)を見る。その結果、出力がなければステップS80の処理に戻り、出力があればステップS82に移行する。
FIG. 30,
Steps S80 and 81: The results of the
ステップS82〜84:撮像調整部36はテレビカメラ装置40A1、40A2の撮像結果(画像)の輪郭、すなわち、会議出席者の輪郭を探し(ステップS82)、その輪郭が画像の枠(フレーム)一杯になるように、テレビカメラ装置40A1、40A2に対してズーム制御を行う。上述したように、たとえば、図31に図解したように、会議出席者A1を撮影する場合は、会議出席者A1の顔の正面が撮像できるテレビカメラ装置40A2で会議出席者A1の顔を撮影し、ズーム処理を行う。ズーム処理後、呼び出されたメインルーチンの次のステップSに戻る。
すなわち、テレビカメラ装置40A1、40A2の撮像結果から撮像調整部36が話者の発言している状態を画像認識し、話者の顔の輪郭が画枠の中心になるよう、テレビカメラ装置40A1、40A2の向きをパン、チルトにて変化させ、ズームを行う。また、同時に話者の声紋を登録する。
Steps S82 to 84: The
That is, from the imaging results of the TV camera devices 40A1 and 40A2, the
この時、撮像調整部36がもし2人以上の画像を認識してしまった場合には、モニタ装置としてのプロジェクタ装置60Aにその旨を表示する。たとえば、認識した全員の顔を表示するので、話者はその中からどれが自分であるかを選択し、必要があれば、手動でパン、チルト、ズーム操作を行い、出来る限り話者一人だけが画枠に入るようにする。
At this time, if the image capturing
ステップS55〜59:ステップS60〜64:
図29に示したサブルーチン1および図30に示したサブルーチン2の処理を参照して、これらの処理を述べる。
ステップS55〜56、60〜61:音源方向検出データをサブルーチン1に渡してテレビカメラ装置40A1、40A2のうち該当するものをパンさせる。
ステップS57〜58、62〜63:画像認識処理を行うサブルーチン2の処理を行う。
ステップS59、64:声紋認証部32による声紋データと、テレビカメラ装置40A1、40A2のパン、チルト、ズームのデータを1対として、たとえば、撮像調整部36のデータベースに保存し、次回の処理に用いる。
すなわち、話者の声紋と、その話者を明瞭に映し出すためのカメラのパン、チルト、ズームのデータを一対一で対応させ、データとして登録する。その結果、以後、話者が変わっても、話者の声紋を登録データと照合することにより、話者を明瞭に映し出すためのカメラのパン、チルト、ズーム動作が自動的に行われる。
Steps S55 to 59: Steps S60 to 64:
These processes will be described with reference to the processes of the
Steps S55 to 56, 60 to 61: The sound source direction detection data is passed to the
Steps S57 to 58, 62 to 63:
Steps S59 and S64: The voiceprint data by the
That is, a speaker's voiceprint and camera pan, tilt, and zoom data for clearly displaying the speaker are made to correspond one-to-one and registered as data. As a result, even if the speaker changes thereafter, the camera's pan, tilt and zoom operations are automatically performed to clearly show the speaker by comparing the speaker's voiceprint with the registered data.
なお、マイクロフォンの選択が適正に行われない場合、あるいは、マイクロフォンの選択が行われたが声紋認証が合格されない、デフォルト状態のときは、撮像調整部36は、デフォルト処理を行う。そのようなデフォルト処理としては、撮像調整部36は、図2に図解した初期状態、すなわち、各テレビカメラ装置40A1、40A2が会議室の左右を分担して撮像する撮像条件をテレビカメラ装置40A1、40A2に与える。その結果、テレビカメラ装置40A1、40A2は初期状態の映像を撮像する。
If the microphone is not selected properly, or if the microphone is selected but voiceprint authentication is not passed, the
なお、デフォルトのとき、増幅器利得調整部34は利得可変型増幅器301〜306の利得調整を行わない。
At the default, the amplifier
以下、発言者の撮影例を述べる。
第1マイクロフォンの方向および領域MIC1 AREAにいる会議出席者A1が第1マイクロフォンMC1を用いて発言したとする。第1マイクロフォンMC1の集音信号は、A/D変換器271でディジタル信号に変換されてDSP25に入力され、第1実施の形態において述べた方法により選択される。このとき、DSP25はマイクロプロセッサ23に第1マイクロフォンMC1を選択したことを示すマイクロフォン選択信号S251を出力する。マイクロフォン選択信号S251はマイクロプロセッサ23から撮像調整部36に出力される。
また、DSP25で選択された第1マイクロフォンの集音信号はDSP26に出力され、DSP26でエコーキャンセルされ、選択音声信号S26としてD/A変換器282、増幅器291を経由して声紋認証部32に入力される。
声紋認証部32は、選択音声信号S26が声紋認証部32内の声紋登録メモリM2に事前に登録されている声紋に一致するか否かを認証する。会議出席者A1の声紋が声紋認証部32の声紋登録メモリM2に事前に登録されていれば、声紋認証部32から合格を示す「1」の認証合格信号S32が増幅器利得調整部34と撮像調整部36に出力される。
他方、会議出席者A1の声紋が声紋認証部32の声紋登録メモリM2に事前に登録されていなければ、声紋認証部32から不合格を示す「0」の認証合格信号S32が撮像調整部36に出力される。
An example of shooting a speaker will be described below.
Suppose that the meeting attendee A1 in the first microphone direction and area MIC1 AREA speaks using the first microphone MC1. The collected sound signal of the first microphone MC1 is converted into a digital signal by the A /
The collected sound signal of the first microphone selected by the
The
On the other hand, if the voice print of the attendee A1 is not registered in advance in the voice print registration memory M2 of the voice
撮像調整部36は、「1」の認証合格信号S32が入力されたとき、マイクロフォン選択信号S251で示された第1マイクロフォンMC1についての第1撮像条件情報に基づいて、テレビカメラ装置40A1、40A2を制御する。その結果、第1マイクロフォンの方向および領域MIC1 AREAが撮像されて、会議出席者A1が撮像される。
撮像調整部36は会議出席者A1が発言をしている間、第1撮像条件情報に基づいてテレビカメラ40で第1マイクロフォンの方向および領域MIC1 AREAを撮像を継続させる。
When the authentication pass signal S32 of “1” is input, the
The
次に、声紋認証部32には声紋が登録されていない、第3のマイクロフォンMC3を用いた会議出席者A3が発言し、DSP25においてその発言が選択されたとする。
DSP25からは、第3のマイクロフォンMC3を示すマイクロフォン選択信号S251がマイクロプロセッサ23を経由して撮像調整部36に出力される。もちろん、第3のマイクロフォンMC3の集音信号はDSP26に入力されてエコーキャンセル処理され、DSP26として声紋認証部32に出力される。
会議出席者A3の声紋は声紋認証部32に登録されていないから、声紋認証部32からは、不合格を示す「0」の認証合格信号S32が撮像調整部36に出力される。
撮像調整部36は、「0」の認証合格信号S32に入力されたとき、デフォルトと判断する。デフォルトの場合の処理としては、撮像調整部36は、たとえば、テレビカメラ装置40A1、40A2の撮像条件を継続するか、初期状態として会議室の左右かつ会議出席者全体が撮像されるようにする。
Next, it is assumed that the conference attendee A3 using the third microphone MC3 who has no voiceprint registered in the
From the
Since the voice print of the attendee A3 is not registered in the voice
The
複数の会議出席者が同時に発言した時は、DSP25において音のレベルの高い方が選択され、その後は、上記の声紋認証の結果により撮像調整部36を介してテレビカメラ装置40A1、40A2の撮像条件が制御される。
When a plurality of conference attendees speak at the same time, the
以上の処理は遠隔会議の先方の音声集音・映像撮像装置でも全く同様に行われる。
また声紋登録、認証が遠隔の先方で使えない場合、先方の会議出席者の声紋登録や会議中の声紋認証を通話装置が設置されているこちら側で行い、先方の音声集音・映像撮像装置のテレビカメラ装置の撮像条件を制御することもできる。
The above processing is performed in exactly the same way in the audio collecting / imaging device at the other end of the remote conference.
If voiceprint registration / authentication cannot be used at the remote site, voiceprint registration of the conference attendee at the remote conference and voiceprint authentication during the conference will be performed on this side where the communication device is installed. It is also possible to control the imaging conditions of the TV camera apparatus.
第3実施の形態の音声集音・映像撮像装置を用いることにより、明瞭な音声および映像による遠隔会議の相手側に伝わるのは勿論であるが、会議出席者が発言するとその声紋が認証され、テレビカメラ装置がその声紋認証された発言者の方を向いて映すことができる。 By using the audio collecting / imaging device of the third embodiment, it is of course transmitted to the other party of the remote conference by clear audio and video, but when the conference participant speaks, the voiceprint is authenticated, The TV camera device can be directed toward the voice-printed speaker.
第3実施の形態によれば、会議出席者ごとに個別のマイクロフォンを設けることも不要であるし、システム管理者、たとえば、議長によるテレビカメラ装置40A1、40A2の撮像条件の制御も不要である。 According to the third embodiment, it is not necessary to provide a separate microphone for each conference attendant, and it is not necessary to control the imaging conditions of the TV camera devices 40A1 and 40A2 by the system administrator, for example, the chairperson.
さらに会議中に会議出席者が場所を移動しても、DSP25におけるマイクロフォン選択処理により有効なマイクロフォンが選択されかつ声紋認証部32における声紋の認証により、テレビカメラ装置40A1、40A2をその会議出席者のいる方向および領域に向かわせることができる。
Furthermore, even if the conference attendee moves during the conference, a valid microphone is selected by the microphone selection process in the
また会議中はシステム管理者(たとえば、議長)がなにもしなくても、テレビジョン受像機またはテレビジョン受像機に発言者の名前とかが自動的に表示される。 During the conference, the name of the speaker is automatically displayed on the television receiver or the television receiver without any action from the system administrator (for example, chairperson).
以上、第3実施の形態の好適な例示として、図26および図27を参照して、DSP25におけるマイクロフォン選択を行い、さらに、声紋認証部32における声紋認証をした結果、撮像調整部36がテレビカメラ装置40A1、40A2を撮像条件に従って制御する場合について述べたが、基本的には、DSP25によるマイクロフォン選択結果のみについて、撮像調整部36によるテレビカメラ装置40A1、40A2の撮像制御を行うこともできる。
As described above, as a preferable example of the third embodiment, referring to FIGS. 26 and 27, the microphone selection in the
第3実施の形態に実施に際しては、第1実施の形態において述べたように、マイクロフォンが等角度で放射状に配置されている場合には限定されない。マイクロフォンが等角度で放射状に配置されていない場合でも、DSP25は、たとえば、最大振幅を示すマイクロフォンを選択することができ、声紋認証部32は事前に登録された声紋と一致しているか否かを認証することができる。
この場合でも、撮像調整部36は事前に設定された撮像条件情報に基づいて、テレビカメラ装置40A1、40A2の撮像条件を制御する。
The implementation of the third embodiment is not limited to the case where the microphones are arranged radially at equal angles as described in the first embodiment. Even when the microphones are not arranged radially at an equal angle, the
Even in this case, the
本発明の第3実施の形態によれば、会議中に話者が変わっても、話者を映し出すカメラの選択、及び選択されたカメラのパン、チルト、ズームが自動的に変わるため、従来のように手動でセッティングを変更する必要がなく、常に話者の明瞭な映像を映し出し続けることができる。
また、話者方向検出技術と画像認識技術を用いることで、話者を映し出すカメラのパン、チルト、ズーム動作が自動的に行われ、話者の明瞭な映像を映し出すことができる。特に、話者の声紋照合を行うことで、話者が変わる度に自動的にカメラのパン、チルト、ズーム動作が行われ、新しい話者を明瞭に撮影することが可能である。
また本発明の第3実施の形態によれば、マイクロフォンとテレビカメラ装置40A1、40A2の相対位置が厳密でなくても、上述した画像認識処理などにより実用的な画像及び音声が収録できる。
According to the third embodiment of the present invention, even if the speaker changes during the conference, the selection of the camera that displays the speaker and the pan, tilt, and zoom of the selected camera automatically change. Thus, it is not necessary to change the setting manually, and a clear image of the speaker can always be projected.
In addition, by using the speaker direction detection technology and the image recognition technology, panning, tilting, and zooming operations of a camera that displays the speaker are automatically performed, and a clear image of the speaker can be displayed. In particular, by performing speaker voiceprint matching, the camera pans, tilts, and zooms automatically whenever the speaker changes, and a new speaker can be clearly photographed.
Further, according to the third embodiment of the present invention, even if the relative positions of the microphone and the TV camera devices 40A1 and 40A2 are not strict, practical images and sounds can be recorded by the above-described image recognition processing or the like.
第4実施の形態
本発明の第4実施の形態は、上述した第3実施の形態を拡張した発明である。
(1)撮像手段の種類
第3実施の形態においては、撮像手段として2台のテレビジョンカメラ装置を用いた場合について述べたが、第4実施の形態においては、撮像手段として小型のカメラ、たとえば、CCDカメラを用いる。
Fourth Embodiment The fourth embodiment of the present invention is an invention that extends the third embodiment described above.
(1) Types of imaging means In the third embodiment, the case where two television camera devices are used as the imaging means has been described. In the fourth embodiment, a small camera, for example, A CCD camera is used.
(2)マイクロフォンとCCDカメラの配置
図32および図33において、白丸で示したものがCCDカメラであり、黒丸で示したものがマイクロフォンである。
図32はマイクロフォンとCCDカメラとが完全に1対1に併設されている例を示し、図33はマイクロフォンとCCDカメラとが完全に1対1には併設されていない例を示す。
(2) Arrangement of Microphone and CCD Camera In FIGS. 32 and 33, the white circle represents the CCD camera, and the black circle represents the microphone.
FIG. 32 shows an example in which the microphone and the CCD camera are completely arranged in a one-to-one relationship, and FIG. 33 shows an example in which the microphone and the CCD camera are not completely arranged in a one-to-one relationship.
(3)撮像手段の数と撮像範囲
図32、図33に図解したように、複数のCCDカメラはそれぞれが撮像範囲が重複しない程度の間隔に配置しておく。各マイクロフォンの集音範囲と各撮像手段と撮像範囲とが完全に一致している必要はない。
すなわち、マイクロフォンの集音範囲とCCDカメラの撮影範囲が異なる場合もあるので、マイクロフォンとCCDカメラの位置と数量を合わせる必要はないが、マイクロフォンによって選ばれた方向を、あるCCDカメラで撮影できることが必要である。
(3) Number of Imaging Means and Imaging Range As illustrated in FIGS. 32 and 33, a plurality of CCD cameras are arranged at intervals such that the imaging ranges do not overlap each other. It is not necessary for the sound collection range of each microphone, each imaging means, and the imaging range to completely match.
That is, since the microphone sound collection range and the CCD camera shooting range may be different, there is no need to match the position and quantity of the microphone and the CCD camera, but the direction selected by the microphone can be shot with a certain CCD camera. is necessary.
また本実施の形態においては、マイクロフォンの集音範囲と、CCDカメラの撮像範囲との関係が明確であれば足り、マイクロフォンが第1実施の形態で述べたように、等間隔で配置されていたり、図7に図解したような指向性を持つ必要は必ずしもない。
しかしながら、第1実施の形態で述べたように、マイクロフォンが等間隔で配置されており、指向性を持つことは、処理および設計の観点で容易であり、有効である。
In the present embodiment, it is sufficient that the relationship between the microphone sound collection range and the CCD camera imaging range is clear, and the microphones are arranged at equal intervals as described in the first embodiment. The directivity as illustrated in FIG. 7 is not necessarily required.
However, as described in the first embodiment, it is easy and effective in terms of processing and design that the microphones are arranged at equal intervals and have directivity.
撮像手段としてCCDカメラを用いたのは、マイクロフォンとCCDカメラとを近接させてほぼ併設状態にしているので、CCDカメラの数がマイクロフォンと同数またはマイクロフォンの数に近い数になるので、比較的低価格のCCDカメラを用いたのである。
本実施の形態において、テレビジョンカメラ装置のような寸法の大きな撮像手段をマイクロフォンと併設することは現実的に困難なためであり、マイクロフォンと同様に小型のCCDカメラを用いた。
The reason why the CCD camera is used as the imaging means is that the microphone and the CCD camera are placed close to each other so that the number of CCD cameras is the same as or close to the number of microphones. A priced CCD camera was used.
In the present embodiment, it is practically difficult to install an imaging unit having a large size such as a television camera device together with a microphone, and a small CCD camera is used like the microphone.
図34はマイクロフォンとCCDカメラを選択処理する回路の部分構成図である。
マイクロフォン選択処理部251は、第1〜第3実施の形態に述べたDSP25の処理のうち、マイクロフォンを選択処理する部分である。
カメラ選択処理部252は、本実施の形態において付加された処理をDSP25で行う部分である。
映像切替えスイッチ回路37は本実施の形態で付加した部分であり、複数のCCDカメラで撮像した映像信号のうちの1つを、カメラ選択処理部252の指令に応じて選択して出力するスイッチ回路である。
カメラ選択処理部252は、マイクロフォン選択処理部251の指令に応じてCCDカメラを選択する場合と、操作部15に設けられたカメラ選択指示ボタン(図示せず)に応じてCCDカメラを選択する場合とがある。カメラ選択指示ボタンの指示を用いるか、マイクロフォン選択処理部251の指令を用いるかについては適宜決定できる。たとえば、カメラ選択指示ボタンの指示をマイクロフォン選択処理部251の指令に優先させることもできるし、逆にすることもできる。あるいは、優先順序はつけず、選択指令が発せられたときに応じてその都度、CCDカメラを切り換えてもよい。
画像合成部38は、操作部15に設けられた画像合成指示ボタン(図示せず)に応じて複数のCCDカメラで撮像した画像を合成する部分である。画像合成部38はまた、画像を合成させるだけでなく、複数の映像信号を1まいの画面内に分割させる処理も行う。
FIG. 34 is a partial configuration diagram of a circuit for selecting and processing a microphone and a CCD camera.
The microphone
The camera selection processing unit 252 is a part that performs processing added in the present embodiment in the
The video
The camera selection processing unit 252 selects a CCD camera according to a command from the microphone
The
図35はCCDカメラとマイクロフォンとが同じ位置に併設されている場合の、DSP25で行う処理を示すフローチャートである。
図36はCCDカメラとマイクロフォンとが同じ位置に併設されていない場合もあることを想定したときのDSP25で行う処理を示すフローチャートである。
FIG. 35 is a flowchart showing processing performed by the
FIG. 36 is a flowchart showing processing performed by the
第1形態の動作
図35を参照して第1形態の動作を述べる。
ステップS91においてDSP25のマイクロフォン選択処理部251は上述した第1実施の形態の方法で、音声が発せられたマイクロフォンを検出した場合、ステップS92において新たに検出されたマイクロフォンが前回まで選択されていたマイクロフォンと同じか否かを判断する。同じであれば、前回選択されたマイクロフォンが継続して選択され、選択されたマイクロフォンにより、上述した第1〜第3実施の形態の方法に従って話者の方向が特定できる。
Operation of the First Mode The operation of the first mode will be described with reference to FIG.
In step S91, when the microphone
なお、マイクロフォン選択処理部251は、単なる相槌など、極めて短時間の発音に対しては、マイクロフォンの選択を切り換えることなく、そして、CCDカメラを切り替える処理を行わないようにすることで、一々画像が切り替わってしまうような煩わしさ、または、不自然さを避けることができる。
Note that the microphone
ステップS92において、DSP25のマイクロフォン選択処理部251がマイクロフォンが新しいマイクロフォンとして検出した場合、DSP25のマイクロフォン選択処理部251は上述した実施の形態に従って新しいマイクロフォンを選択し、選択されたマイクロフォンから音声が出力されるような処理を行うと同時に、カメラ選択処理部252に選択したマイクロフォンの情報を出力してマイクロフォンの選択切替えを行ったことを通報する。
In step S92, when the microphone
カメラ選択処理部252は、選択されたマイクロフォンと併設されているCCDカメラをカメラ選択処理部252内のメモリに記憶している。そこで、カメラ選択処理部252は、マイクロフォン選択処理部251で選択切り換えたマイクロフォンに対応するCCDカメラを選択するように、映像切替えスイッチ回路37に切替え指令を出力する。
映像切替えスイッチ回路37はカメラ選択処理部252の指令に応じてCCDカメラの映像信号の出力の選択を切り換える。
本例では、画像合成指示ボタンから画像合成指示はない。したがって、映像切替えスイッチ回路37から出力された映像信号は画像合成部38を通過して、たとえば、図2に図解したテレビジョン受像機50Aに表示されるとともに、相手側の会議室に送出されて、相手側の会議室内のテレビジョン受像機に表示される。もちろん、選択された音声は上述した実施の形態と同じ方法で相手側会議室に送出されて、相手側会議室内の会議出席者が聞くことができる。
The camera selection processing unit 252 stores a CCD camera provided alongside the selected microphone in a memory in the camera selection processing unit 252. Therefore, the camera selection processing unit 252 outputs a switching command to the video
The video
In this example, there is no image composition instruction from the image composition instruction button. Therefore, the video signal output from the video
以上のように、第4実施の形態の第1形態によれば、マイクロフォンからの音声の迅速な選択に加えて、同時的に対応するCCDカメラの迅速な選択が可能となり、選択されたマイクロフォンを使用している話者の映像と音声を迅速に切り換えて出力することができる。
特に、第4実施の形態の第1形態においては、CCDカメラにズーム機能などを付加しないで、マイクロフォンの前にいる話者の撮像を可能にしており、第3実施の形態のようにズーム機能を働かせたり、輪郭を検出して話者の適切な映像を決定する動作が不要となり、音声の切替えと同時に映像の切替えも可能となる。
As described above, according to the first embodiment of the fourth embodiment, in addition to the quick selection of sound from the microphone, it is possible to quickly select the corresponding CCD camera at the same time. The video and audio of the speaker in use can be quickly switched and output.
In particular, in the first embodiment of the fourth embodiment, it is possible to take an image of a speaker in front of a microphone without adding a zoom function or the like to the CCD camera, and the zoom function as in the third embodiment. And the operation of determining the appropriate video of the speaker by detecting the contour is unnecessary, and the video can be switched simultaneously with the switching of the voice.
第2形態の動作
図36を参照して第2形態の動作を述べる。
ステップS91〜92の処理は、図35を参照して述べた処理とほぼ同じである。ただし、本例は、図33に図解したように、1つのマイクロフォンが選択されたとき、そのマイクロフォンの両側のCCDカメラの撮像結果を合成して出力することができる。そのため、下記の処理を行う。
Operation of the Second Mode The operation of the second mode will be described with reference to FIG.
The processing in steps S91 to S92 is almost the same as the processing described with reference to FIG. However, in this example, as illustrated in FIG. 33, when one microphone is selected, the imaging results of the CCD cameras on both sides of the microphone can be synthesized and output. Therefore, the following processing is performed.
ステップS93Aにおいて、カメラ選択処理部252は、マイクロフォン選択処理部251からマイクロフォンの選択情報が入力された場合、カメラ選択処理部252内のメモリを検索して、選択されたマイクロフォンに隣接して併設された2個のCCDカメラからの映像を合成すべきか否かを判断する。カメラ選択処理部252内のメモリに、選択されたマイクロフォンに対して1台のCCDカメラしか指定されていない場合は、ステップS93を参照して述べたと同様、そのCCDカメラを選択処理する指令を映像切替えスイッチ回路37に出力する。
カメラ選択処理部252内のメモリに、選択されたマイクロフォンに対して両側の2台のCCDカメラが指定されている場合、カメラ選択処理部252は、1台のCCDカメラからの撮像信号が映像切替えスイッチ回路37で選択されてそこを通過して画像合成部38で受信できる時間間隔で、上記2台のCCDカメラの映像信号が交互に選択されて画像合成部38に入力されるように、映像切替えスイッチ回路37に指示する。
In step S93A, when microphone selection information is input from the microphone
When two CCD cameras on both sides with respect to the selected microphone are designated in the memory in the camera selection processing unit 252, the camera selection processing unit 252 switches the image of the imaging signal from one CCD camera. The video signal is selected so that the video signals of the two CCD cameras are alternately selected and input to the
ステップS94において、画像合成部38は、カメラ選択処理部252から画像合成指示を受けたとき、上記所定間隔で映像切替えスイッチ回路37から出力される連続した2つの撮像信号を画像合成部38内のフレームメモリに記憶し、メモリに記憶された2種の映像信号を合成して1枚の画像として出力する。画像合成方法は、画像合成部38のメモリに2つのCCDカメラの組み合わせごとに事前に指定されており、その合成方法に従って画像合成部38は2枚の映像信号を合成して1枚の画像とする。
In step S <b> 94, when the
また、画像合成部38は、上述したように、2種の映像信号を合成するだけでなく、1枚の画面を2分割した画像として出力することができる。
画像合成部38において、2種の映像信号を1枚の画像に合成するか、1枚の画面に2分割して出力するかについては、カメラ選択処理部252から指定してもよいし、操作部15における画像合成指示ボタンを用いてユーザが指定してもよい。
Further, as described above, the
In the
1画面に2種の映像信号を分割する場合、均等に2分割してもよいし、1番目の映像信号を画面一杯に表示し、2番目の映像信号を小さな枠内に表示する、いわゆる、マルチ表示方法をとってもよい。
このような画像合成方法についても、カメラ選択処理部252から指定してもよいし、操作部15における画像合成指示ボタンを用いてユーザが指定してもよい。
When two types of video signals are divided into one screen, the video signals may be divided into two equal parts, the first video signal is displayed on the full screen, and the second video signal is displayed in a small frame. A multi-display method may be used.
Such an image composition method may also be designated from the camera selection processing unit 252 or may be designated by the user using an image composition instruction button on the
画像合成部38から出力された映像信号は、第1例と同様、たとえば、図2に図解したテレビジョン受像機50Aに表示されるとともに、相手側の会議室に送出されて、相手側の会議室内のテレビジョン受像機に表示される。もちろん、選択された音声は上述した実施の形態と同じ方法で相手側会議室に送出されて、相手側会議室内の会議出席者が聞くことができる。
As in the first example, the video signal output from the
なお、1個のマイクロフォンの選択に関連して選択するCCDカメラは選択したマイクロフォンに隣接する2個のCCDカメラに限定されず、複数、たとえば、3個、4個にすることができる。
たとえば、4個のCCDカメラを選択した場合、4個のCCDカメラの撮像信号を1画面に4分割して表示することもできる。
The number of CCD cameras to be selected in connection with the selection of one microphone is not limited to two CCD cameras adjacent to the selected microphone, and may be plural, for example, three or four.
For example, when four CCD cameras are selected, the imaging signals of the four CCD cameras can be displayed on one screen by being divided into four.
以上のように、第4実施の形態の第2形態によれば、第1形態と同様の効果に加えて、1つのマイクロフォンの選択に関連する1または、2以上のCCDカメラの映像信号を、合成または分割した状態で出力することができる。 As described above, according to the second embodiment of the fourth embodiment, in addition to the same effect as the first embodiment, the video signal of one or more CCD cameras related to the selection of one microphone is obtained. It can be output in a synthesized or divided state.
第4実施の形態の第1の変形態様
上述した第4実施の形態においては、CCDカメラにズーム機能、パン機能などを付加しない場合について述べたが、本実施の形態のCCDカメラにズーム機能を付加することは、最近のカメラ付き携帯電話機などにおいても実現されているように、容易である。
したがって、本実施の形態のCCDカメラにズーム機能など付加してもよい。そのようなズーム機能は、たとえば、操作部15にズームボタンを付加して、ユーザがズームボタンを押した場合、押している期間、所定の速度でズームさせることができる。
すなわち、CCDカメラを用いた場合も、第3実施の形態において撮像手段としてテレビジョンカメラ装置を用いた場合と同様、テレビジョンカメラ装置の方向を変更させることを除いて、種々の処理を行うことができる。
そのような各種の撮像条件の変更処理は、第3実施の形態と同様に行う。
First Modification of Fourth Embodiment In the fourth embodiment described above, the case where the zoom function, pan function, etc. are not added to the CCD camera has been described. However, the CCD function of the present embodiment has a zoom function. The addition is easy, as has been realized in recent mobile phones with cameras.
Therefore, a zoom function or the like may be added to the CCD camera of this embodiment. With such a zoom function, for example, when a zoom button is added to the
That is, even when a CCD camera is used, various processes are performed except that the direction of the television camera device is changed as in the case where the television camera device is used as the imaging means in the third embodiment. Can do.
Such various imaging condition changing processes are performed in the same manner as in the third embodiment.
第4実施の形態の第2変形態様
第4実施の形態においても、第3実施の形態と同様、第2実施の形態、すなわち、声紋認証部32を付加して、声紋認証された音声のみマイクロフォンの選択処理を行うことができる。それにより、より正確なマイクロフォンの選択と、それに伴うCCDカメラなと野撮像手段の選択が可能となる。
Second Modification of Fourth Embodiment Also in the fourth embodiment, as in the third embodiment, the second embodiment, that is, the voice
第4実施の形態として、小型の撮像手段として、CCDカメラを例示したが、マイクロフォンと併設可能で上述した諸機能を有し、上述した目的に適した他の小型カメラなどの撮像手段を用いることもできる。 In the fourth embodiment, a CCD camera is exemplified as a small-sized image pickup means. However, an image pickup means such as another small camera that can be provided with a microphone and has the above-described functions and suitable for the above-described purpose is used. You can also.
以上述べたように、第4実施の形態の第1形態においては、マイクロフォンと小型の撮像手段とが併設されている。したがって、マイクロフォンを使用している話者が選択できれば、そのマイクロフォンを使用している話者を撮影するのに適した1または2、あるいは、関連する他の小型の撮像手段が選択されたマイクロフォンの近傍に併設されている小型の撮像手段CCDカメラと一義的に選択できる。
その結果、第4実施の形態の第1形態によれば、マイクロフォンからの音声の迅速な選択に加えて、対応する、あるいは関連する1以上の小型の撮像手段の迅速な選択が可能となり、選択されたマイクロフォンを使用している話者の音声と、話者、および/または、その話者と関連する映像とを迅速に切り換えて出力することができる。
As described above, in the first mode of the fourth embodiment, the microphone and the small-size imaging unit are provided. Therefore, if the speaker using the microphone can be selected, 1 or 2 suitable for photographing the speaker using the microphone, or other related small imaging means is selected. This can be uniquely selected from a small-sized imaging means CCD camera provided in the vicinity.
As a result, according to the first form of the fourth embodiment, in addition to the quick selection of the sound from the microphone, the corresponding or related one or more small imaging means can be quickly selected and selected. The voice of the speaker using the selected microphone and the video of the speaker and / or the speaker can be quickly switched and output.
また、ユーザがマイク選択ボタンを押す必要が無い。
なお、小型の撮像手段の選択方法によれば、話者とは無関係に特定の方向のみを映し出すことや、反対に特定の方向の映像を映し出さないようにすることも可能である。
さらに上述したように、単なる相槌など極めて短時間の発音に対しては、一定時間処理を行わない時間を設けることで、一々その方向を撮影可能とするカメラを選択しないようにすることができる。
また、会議の相手先からの指示により、こちら側のマイクロフォンと小型の撮像手段とを自動的に切り替えることが可能である。
Further, there is no need for the user to press the microphone selection button.
It should be noted that according to the selection method of the small imaging means, it is possible to project only a specific direction regardless of the speaker, or on the contrary not to display a video in a specific direction.
Furthermore, as described above, it is possible to avoid selecting a camera that can shoot the direction one by one by providing a time for which processing is not performed for a certain period of time for an extremely short time of pronunciation such as mere conflict.
In addition, it is possible to automatically switch between the microphone on this side and the small image pickup means in accordance with an instruction from the other party of the conference.
本発明の実施に際しては、上述した複数の実施の形態を適宜組み合わせることができる。
なお、第1〜第4実施の形態について、相手側の会議室からの希望に応じてこちら側のマイクロフォンおよび撮像手段を切り替え、集音対象者や撮影対象者を変更することが可能である。同様に、こちら側から相手側のマイクロフォンおよび撮像手段を切り替え、集音対象者や撮影対象者を変更することが可能である。
これにより、双方向音声集音・映像撮像装置が効果的に活用できる。
In carrying out the present invention, the plurality of embodiments described above can be combined as appropriate.
In addition, about the 1st-4th embodiment, it is possible to change a microphone and an imaging means of this side according to the hope from the meeting room of the other party, and to change a sound collection object person and an imaging object person. Similarly, it is possible to change the other party's microphone and imaging means from this side, and change the sound collection target person and the photographing target person.
As a result, the bidirectional sound collection / video imaging apparatus can be effectively utilized.
1A、1B・・音声集音・映像撮像装置
10A、10B・・通話装置(音声集音手段)
11・・上部カバー、12・・音反射板、13・・連結部材
14・・スピーカ収容部、15・・操作部、16・・受話再生スピーカ
17・・拘束部材、18・・ダンパ
2・・マイクロフォン・電子回路収容部
MC1〜MC・・マイクロフォン
21・・プリント基板、22・・マイクロフォン支持部材
23・・マイクロプロセッサ、24・・コーデック
25・・第1のDSP
251・・マイクロフォン選択処理部
252・・カメラ選択処理部
26・・第2のDSP
27・・A/D変換器ブロック、271〜274・・A/D変換器
28・・D/A変換器ブロック、29・・増幅器ブロック
30・・マイクロフォン選択結果表示手段
301〜306・・可変利得型増幅器
32・・声紋認証部
34・・増幅器利得調整部
36・・撮像調整部
37・・映像切替えスイッチ回路
38・・画像合成部
40(40A、40B)・・テレビカメラ装置(撮像手段)
1A, 1B..Voice sound collection /
11 .. Upper cover, 12 .... Sound reflector, 13 .... Connecting member
14 .. Speaker housing part, 15 .. Operation part, 16 ..
17 .. Restraining
MC1 ~ MC ・ ・ Microphone
21 .. Printed circuit board, 22 .. Microphone support member
23. Microprocessor, 24. Codec
25..First DSP
251 .. Microphone selection processing unit
252 .. Camera selection processing unit
26 .. Second DSP
27 ·· A / D converter block, 271 to 274 ·· A / D converter
28..D / A converter block, 29..Amplifier block
30 .. Microphone selection result display means
301-306 .. Variable gain amplifier
32. Voiceprint authentication department
34 .. Amplifier gain adjustment section
36. Imaging adjustment unit
37..Image changeover switch circuit
38. ・ Image composition part
40 (40A, 40B) .. TV camera device (imaging means)
Claims (9)
前記複数のマイクロフォンの各々と対応して設けられ、対応するマイクロフォンの集音範囲を撮像可能に、対応するマイクロフォンに近接して配設された、複数の第1の小型撮像手段と、
前記各マイクロフォンおよび前記対応する各第1の小型撮像手段との組の間の所定位置に、当該マイクロフォンの集音範囲を撮像可能に配設された、少なくとも1つの第2の小型撮像手段と、
前記各マイクロフォンと前記対応する各第1の小型撮像手段との第1の関係、および、当該マイクロフォンの近傍に位置する前記第2の小型撮像手段が位置する場合はその第2の小型撮像手段との第2の関係を記憶した記憶手段と、
前記複数のマイクロフォンの集音信号を検出し、該検出した集音信号のうち有効な集音信号を検出したマイクロフォンを選択するマイクロフォン選択手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記第1の関係に基づいて、前記選択されたマイクロフォンに近接する第1の小型撮像手段を選択し、前記記憶手段に記憶されている前記第2の関係により該当する前記第2の小型撮像手段が存在するときはその第2の小型撮像手段を選択する、撮像手段選択手段と、
該撮像手段選択手段で選択した前記第1の小型撮像手段が撮像した第1の撮像信号と、該当する前記第2の小型撮像手段が存在するときはその第2の小型撮像手段が撮像した第2の撮像信号とを選択出力する撮像信号選択手段と、
前記撮像信号選択手段が選択された、前記第1の撮像信号と前記第2の撮像信号とを1つに合成する、または、1画面に分割する画像合成手段と
を有する、
音声集音・映像撮像装置。 A plurality of microphones, each annularly arranged radially,
A plurality of first small-sized imaging means provided in correspondence with each of the plurality of microphones and disposed in proximity to the corresponding microphone so that a sound collection range of the corresponding microphone can be imaged;
At least one second small image pickup means disposed so as to be capable of picking up a sound collection range of the microphone at a predetermined position between each microphone and the corresponding first small image pickup means;
A first relationship between each microphone and each corresponding first small-sized image pickup means, and when the second small-size image pickup means located in the vicinity of the microphone is located, the second small-size image pickup means Storage means for storing the second relationship of
Microphone selection means for detecting sound collection signals of the plurality of microphones and selecting a microphone that has detected an effective sound collection signal among the detected sound collection signals;
Based on the first relation stored in the storage means, the first small image pickup means close to the selected microphone is selected, and the second relation stored in the storage means applies. An imaging means selecting means for selecting the second small imaging means when the second small imaging means is present;
When there is a first image signal picked up by the first small image pickup means selected by the image pickup means selection means and the corresponding second small image pickup means, the second image pickup image picked up by the second small image pickup means is present . Imaging signal selection means for selectively outputting the two imaging signals ;
The imaging signal selection unit is selected, and the first imaging signal and the second imaging signal are combined into one image combining unit or divided into one screen.
Audio collection / video imaging device.
前記撮像信号選択手段は、前記第1の撮像信号と前記第2の撮像信号とを連続して切り換えて前記画像合成手段に入力し、
前記画像合成手段は、前記連続して入力される第1の撮像信号および前記第2の撮像信号を、事前に指定された条件に基づいて、1画面に合成して、または、1画面内に複数の撮像信号を分割する、
請求項1に記載の音声集音・映像撮像装置。 When the image pickup means selection means selects the first small image pickup means and the second small image pickup means,
The imaging signal selection means switches the first imaging signal and the second imaging signal continuously and inputs them to the image synthesis means,
The image synthesizing unit synthesizes the first imaging signal and the second imaging signal that are continuously input into one screen based on a predesignated condition, or within one screen. Divide multiple image signals,
The sound collection / video imaging apparatus according to claim 1.
前記第2の小型の撮像手段は、CCDカメラである、
請求項1または2に記載の音声集音・映像撮像装置。 The first small-sized imaging means is a CCD camera;
The second small-sized imaging means is a CCD camera;
The sound collection / video imaging apparatus according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の音声集音・映像撮像装置。 The first small-sized imaging unit and / or the first small-sized imaging unit has a zoom function for performing zoom processing according to an instruction.
The sound collection / video imaging apparatus according to claim 3.
前記マイクロフォン選択手段は、前記声紋認証手段で声紋認証されたとき、前記有効な集音のマイクロフォンを選択する、
請求項1に記載の音声集音・映像撮像装置。 The sound collection / video imaging device further includes voiceprint authentication means for authenticating voiceprints of a plurality of speakers using the plurality of microphones,
The microphone selection means selects the effective microphone of the collected sound when the voiceprint authentication is performed by the voiceprint authentication means;
The sound collection / video imaging apparatus according to claim 1.
請求項5に記載の音声集音・映像撮像装置。 The microphone selecting means sets at least the first imaging means to a default state when the voiceprint authentication means is not authenticated by the voiceprint authentication means;
The sound collection / video imaging apparatus according to claim 5.
請求項6に記載の音声集音・映像撮像装置。 The microphone selection means does not change at least the selection of the microphone and does not change the first imaging means as the default state.
The sound collection / video imaging apparatus according to claim 6.
請求項7に記載の音声集音・映像撮像装置。 The microphone selection means sets at least the first imaging means as an initial imaging condition as the default state;
The sound collection / video imaging apparatus according to claim 7.
請求項1に記載の音声集音・映像撮像装置。 Each of the microphones has a predetermined directivity,
The sound collection / video imaging apparatus according to claim 1.
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