JP4529780B2 - 拡声システム - Google Patents

Description

本発明は、ホールや会議室などに使用される拡声システムに関する。

話者と聴衆が同じ室内に存在しており、その会場の広さがある程度以上であって肉声だけでは話者の発声内容が十分に聞き取れない場合には、拡声が必要となる。
拡声を行なう場合、明りょうな音を収音するために、通常は、固定のマイクロフォンが設置されており、その位置で話者が音声を発するか、もしくは、話者がマイクロフォンを持ち歩くことが必要であった。そして、質疑応答のとき等、話者が変わる場合には、質問者が固定マイクロフォンの位置まで移動するか、もしくは、マイクロフォンを移動させる必要があった。

特許文献１には、固定マイクで収音された音声を天井に分散配置されたスピーカを用いて拡声するシステムにおいて、スピーカの音量をマイクロフォンに近づくにしたがって小さくなるように設定して肉声とスピーカの拡声音との合成音量を平均化するようにした寺院用音響システムが記載されている。
特開平９−６５４７０号公報

会議室やホールなどに用いられる拡声システムにおいて、講演者と質問者が存在する場合等には、同一会場内で同時に２系統以上のマイクを使用することがある。
このような場合には、同時発話者分のマイクロフォンが必要となり、また、話者が変わるたびにマイクロフォンを持って回る必要がある。
また、マイクロフォン、スピーカ間の回り込み量の低減方法として、マイクロフォン及びスピーカの挟指向性化がある。しかしながら、挟指向性化のためには、信号処理が必要となり、かつ、挟指向性化したことにより、個々のサービスエリアが狭くなり、その結果、使用するマイクロフォン及びスピーカの数量が増加しシステムが高価なものとなる。

そこで、本発明は、同一会場内に存在する複数の話者を誤りなく検出することができ、複数系統のマイクロフォンからの入力を拡声する、あるいは複数系統のマイクロフォンを切り替えることができるハンズフリーの拡声システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の拡声システムは、室内に分散配置された複数のマイクロフォンと、前記室内に分散配置された複数のスピーカと、前記複数のマイクロフォンからの入力信号をモニタし、最も入力信号レベルの高いマイクロフォンを音源位置として検出する音源位置検出手段と、前記音源位置検出手段により音源位置であるとされたマイクロフォンからの入力信号を、該マイクロフォンと各スピーカとの間の距離に応じたゲインで前記複数のスピーカに出力するスピーカ出力調整手段とを有する拡声システムであって、前記音源位置検出手段は、第１の話者が発話中であり、該第１の話者に対応するマイクロフォンが既に音源位置として検出されているときは、該音源位置として検出されているマイクロフォンからの信号をスピーカから出力した拡声信号が他のマイクロフォンへ回り込む量を各マイクロフォンの出力から減算した信号を用いて、第２の話者の検出を行うようになされているものである。
また、前記各マイクロフォンごとに、そのマイクロフォンが音源位置であるときに前記複数のスピーカから出力される拡声信号が他のマイクロフォンへ回り込む量を記録したテーブルを有し、前記音源位置検出手段は、該テーブルを参照して前記各マイクロフォンの出力から減算する値を決定するようになされているものである。

このような本発明の拡声システムによれば、会場内に分散配置されている複数のマイクロフォンにより音源位置（話者の位置）を検出し、該音源位置のマイクロフォンによりその発話を収音するようにしているため、話者はマイクロフォンを持ち歩く必要がなく、同一室内において均一な拡声が可能となる。
また、複数の話者が同時に存在するときでも話者を誤りなく検出することができ、同一室内において同時に複数系統での拡声、あるいは複数系統のマイクロフォンの切替えを行うことができる。

図１は、本発明の拡声システムの全体構成を示すブロック図である。この拡声システムは、話者の肉声だけでは全ての聴取者が十分に聞き取ることができない中小型の会議室などに用いて好適である。
この図において、１は本発明の拡声システムが設備される部屋の天井に分散配置された複数（ｍ個）のマイクロフォン（MIC1〜MICm）からなるマイクロフォン群、６は同じく天井に分散配置された複数（ｎ個）のスピーカ（SP1〜SPn）からなるスピーカ群である。ここで、各マイクロフォン（以下、単に「マイク」という）MIC1〜MICmはそれぞれの近傍のエリアにおける音のみを収音するように制限された指向性を有しており、天井に分散配置されたｍ個のマイクで全室内をカバーするようになされている。同様に、各スピーカSP1〜SPnもそれぞれの近傍エリアにのみ拡声するように制限された指向性を有するものとされており、天井に分散配置されたｎ個のスピーカで全室内をカバーすることができるようになされている。なお、前記複数のマイクの配置間隔及び前記複数のスピーカの配置間隔は、それぞれの指向性や天井高に応じて決定される。ただし、マイクとスピーカの間隔はなるべく離れた位置になるように配置することが望ましい。
また、前記スピーカ群６の各スピーカには平面スピーカを使用しても良く、また、スピーカをシステム天井の一部として使用しても良い。

２は、前述した各マイクMIC1〜MICmからの入力信号のレベル（各マイクの出力レベル）を監視して話者（音源位置）を検知するとともに、入力切替部４及びスピーカ出力調整部５への制御信号を出力する音源位置検出部、３は、各マイクごとに、そのマイクで収音された信号が入力信号として選択され、その拡声信号が前記スピーカ群６の各スピーカから出力されたときに、該拡声信号が他のマイクに回り込んで入力される量（回り込み量）の測定結果を記録した回り込み量テーブルである。
前記音源位置検出部２は、前記複数のマイクMIC1〜MICmからの入力信号をモニタし、そのレベルが所定レベル以上であるマイクのうち最も出力レベルの高いマイクMICiを音源位置であると判定する。
この音源位置検出処理において、すでに話者の存在が検知されており、音源位置であると判定されたマイクが存在するときには、該既存の話者の発話を拡声した信号が各マイクに回り込むことにより新たに発話を開始した第２の話者を適確に検出することが困難となることを防止するために、前記回り込み量テーブル３を参照して各マイクに予測される回り込み量を推定し、各マイクの出力レベルから該予測した回り込み量を減算して、該補正された出力レベルを用いて話者の検出を行うようにしている。これにより、すでに話者が存在しているときであっても、確実に第２の話者を検出することができる。なお、この話者検出処理の詳細については後述する。

４は前記音源位置検出部２からの音源位置検出信号に基づいて話者が位置する場所に対応するマイクMICiの出力信号を選択してスピーカ出力調整部５に供給する入力切替部、５は該入力切替部４で選択された信号に対して前記スピーカ群６の各スピーカにそれぞれ対応したレベル制御及びディレイ制御を行って前記複数のスピーカSP1〜SPnに出力するスピーカ出力調整部である。ここで、入力切替部４は複数（例えば、２個）のマイクの出力信号を選択することができるようになされており、スピーカ出力調整部５は複数系統（例えば、２系統）の入力信号に対して出力レベルとディレイ量の設定を行うことができるようになされている。
スピーカ出力調整部５は、前記音源位置検出部２により音源位置であると判定されたマイクMICiからの入力信号を前記複数のスピーカSP1〜SPnから拡声して出力するときに、室内のどの位置においても聴取位置の高さにおける音圧レベルが均一となるように、前記各スピーカ（SP1〜SPn）から出力する信号に対する出力レベルと遅延時間（ディレイ）を設定する。
ここで、前記各スピーカからの出力信号レベルについては、話者からの直接音とそのスピーカからの拡声音の和が室内のどの位置でも一定となるようにスピーカの出力レベルを決定する。すなわち、直接音の距離減衰を補うように、音源位置（マイクの位置）と各スピーカとの距離に応じて各スピーカの出力レベルを決定する。
また、前記ディレイ量は、音源位置から発せられる直接音が各スピーカ位置に到達するのに要する時間に対応する遅延時間をそれぞれのスピーカから出力される拡声信号に設定する。

このように構成された拡声システムにおいて、前記音源位置検出部２は、前述した各マイクの出力レベルを常時モニタし、所定レベル以上の出力レベルを有するマイクが検出されないときは、話者がいないものと判定する。このときは、いずれのマイクの出力も前記入力切替部４で選択されず、前述した複数のスピーカから拡声信号は出力されない。
第１の話者が発話を開始し、所定レベル以上の出力レベルを有するマイクが検出されたときは、該所定レベル以上の出力レベルを有するマイクのうち最も出力レベルの大きいマイクMICiを音源位置であると検出する。これに応じて、そのマイクMICiの出力信号が前記入力切替部４で選択されてスピーカ出力調整部５に供給され、それぞれのスピーカに応じたレベルとディレイ量を設定されて、各スピーカSP1〜SPnから拡声される。
ここで、該第１の話者が発話を停止したときは、所定レベル以上の出力レベルを有するマイクが検出されなくなり、前記複数のスピーカによる拡声は停止される。そして、その後に第２の話者が発話を開始したときは、前記音源位置検出部２は、上述と同様にして、該第２の話者の発話が収音されるマイクMICjを新たな音源位置として検出し、該マイクMICjの出力信号が前記入力切替部４で選択されて前記スピーカ出力調整部５に供給され、前記複数のスピーカSP1〜SPnから拡声される。このように、話者が変わったときに、自動的に音源位置となるマイクが選択され、前記複数のスピーカSP1〜SPnから拡声信号が出力される。このように、ハンズフリーの拡声システムを実現することができる。

さらに、前記第１の話者が発話中であり、前記マイクMICiの出力が前記入力切替部４で選択され、前記スピーカ群６の各スピーカSP1〜SPnから拡声されているときに、第２の話者が発話を開始したとする。このときには、前記音源位置検出部２は、前記回り込み量テーブル３を参照して、前記複数のスピーカSP1〜SPnから出力されているマイクMICiの出力信号の拡声信号がその他のマイクに回り込んでいる量を推定し、各マイクの出力信号のレベルから推定した回り込み量を減算する補正を行い、該補正された各マイクの出力レベルを用いて話者検出を行う。これにより、誤検出することなく第２の話者を検出することができる。
このようにして、音源位置検出部２で第２の話者が検出されたときには、前記入力切替部４は、該第２の話者の音源位置であるマイクMICkの出力を選択して前記スピーカ出力調整部５に供給する。スピーカ出力調整部５は、すでに選択されている第１の話者のマイクMICiの出力と同様に、第２の話者のマイクMICkの出力に対しても、各スピーカに対する出力レベルとディレイ量の設定を行い、各スピーカ対応に出力レベルとディレイ量の設定が行われたマイクMICiの出力とマイクMICkの出力を加算して、それぞれのスピーカSP1〜SPnに出力する。このようにして、同時に２系統のマイクの出力信号を拡声することができ、同時に発話している複数の話者の発話を拡声することができる。

図２は、本発明の拡声システムのより具体的な実施の形態の構成を示す図である。なお、この実施の形態は、同時に２系統のマイクからの入力信号を拡声することができるようになされている。
図２において、前記図１と同一の構成要素には同一の番号を付して説明を省略する。
前述のように天井に分散配置された複数のマイクMIC1〜MICmで収音された入力信号は、それぞれヘッドアンプ群１１で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器群１２でデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器群１２から出力された各マイクからの入力信号は、前記音源位置検出部２に入力され、音源位置が検知される。すなわち、所定レベル以上の入力信号のうち、最も入力信号のレベルの高いマイクの近傍のエリア（そのマイクにより集音される範囲内）に話者が存在しているものと判断し、そのマイクの位置を音源位置であると判定する。
そして、前記音源位置検出部２は、音源位置であると判定されたマイクを指定する情報を入力切替部４、後述するスイッチ群１３，１５及び出力レベル／ディレイ設定部１４，１６に出力する。

前記入力切替部４は、＃１及び＃２で示す２系統の出力を有し、前記音源位置検出部２により音源位置であると判定されたマイクからの入力信号を２つの出力のうちいずれかに選択的に接続する。例えば、最初に検知された音源位置に対して、当該マイクからの入力信号を第１の出力＃１に接続し、その後、２人目の話者が検知されたときは、そのマイクからの入力信号を第２の出力＃２に接続する。ただし、入力切替部４の出力系統数は必ずしも複数（２系統以上）である必要はなく、１系統での切替えでも良い。
１３と１４は、前記入力切替部４の第１の系統の出力＃１に対するスピーカ出力調整部であり、１３は該系統の入力信号がどのマイクからの信号であるかに応じてオン／オフ制御されるスイッチ群、１４は各マイクごとに各スピーカに対応するレベル及びディレイの制御を行う出力レベル／ディレイ設定部である。
同様に、１５と１６は、前記入力切替部４の第２の系統の出力＃２に対するスピーカ出力調整部であり、１５はその入力信号がどのマイクからの信号であるかに応じてオン／オフ制御されるスイッチ群、１６は各マイクごとに各スピーカに対応するレベル及びディレイの制御を行う出力レベル／ディレイ設定部である。

前記入力切替部４の第１の出力＃１からの入力信号（MICiで収音された信号とする）は、スイッチ群１３を介して出力レベル／ディレイ設定部１４の対応する出力レベル／ディレイ設定回路１４−ｉに供給される。すなわち、前記スイッチ群１３において、前記音源位置検出部２からの音源位置のマイクを指定する情報に基づいて対応するスイッチ（MICiのスイッチ）がオンとされ、他のマイクに対応するスイッチはオフ状態のままとされる。これにより、前記入力切替部４の第１の出力＃１を介して入力されるMICiにより収音された信号が前記スイッチ群１３のオン状態とされたスイッチを介して出力レベル／ディレイ設定部１４内の対応するマイク（MICi）用の出力レベル／ディレイ設定回路１４−ｉに供給される。
出力レベル／ディレイ設定部１４には、図示するように、各マイク対応に出力レベル／ディレイ設定回路１４−１〜１４−ｍが設けられており、各出力レベル／ディレイ設定回路１４−ｉは、図２の右下に記載されているように、各スピーカ対応に、そのマイクからの伝搬遅延時間に対応する時間遅延を施す遅延処理部２１と距離減衰を補うことができるように出力レベルを制御するレベル制御部２２が設けられている。これにより、前記スイッチ群１３でオンとされたスイッチに接続された出力レベル／ディレイ設定回路１４−ｉにそのマイクMICiからの入力信号が供給され、各スピーカ対応の遅延とレベル制御が施されて出力される。ここで、各遅延処理部２１には、そのマイクの位置からそのスピーカまでの音声信号の伝搬遅延時間に対応する遅延時間が設定されている。また、各レベル制御部２２には、そのマイク位置で発声したときに、そのスピーカ位置の聴取者に到達する直接音と該スピーカから放射される拡声音の和がスピーカ位置にかかわらず均一な値となるような、そのスピーカから出力する拡声音のゲインが設定されている。
このように、この実施の形態においては、各マイクごとに前記スピーカ群６の各スピーカにそれぞれ出力する信号のレベル及びディレイ量を予め設定した出力レベル／ディレイ設定回路１４−１〜１４−ｍを設け、前記スイッチ群１３により選択されたマイクに対応する出力レベル／ディレイ設定回路にそのマイクからの信号を供給するようにしている。

また、第２の話者が発話を開始し、前記音源位置検出部２において第２の音源位置が検知されたときは、音源位置検出部２からその音源位置であるマイク（MICjとする。）を示す情報が前記入力切替部４に供給され、該マイク（MICj）からの入力信号が前記入力切替部４の第２の出力＃２に接続されるように制御される。
該第２の出力＃２を介して出力される入力信号は、前記第１の系統用のスイッチ群１３と同様に構成された第２の系統用のスイッチ群１５に供給され、当該マイク（MICj）に対応するスイッチがオンとされて、該マイクMICjからの入力信号が対応する出力レベル／ディレイ設定回路１６−ｊに供給される。これにより、第２の話者によるマイクMICjからの入力信号に対して、前記第１の系統用の出力レベル／ディレイ設定部１４と同様に構成された出力レベル／ディレイ設定部１６において、上述の場合と同様に、各スピーカに対応する遅延処理とレベル制御が行われる。

前記出力レベル／ディレイ設定部１４からのマイクロMICiからの入力信号に各スピーカ対応に出力レベル及びディレイ時間を設定した信号と、前記出力レベル／ディレイ設定部１６からのマイクMICjからの入力信号に各スピーカ対応に出力レベル及びディレイ時間を設定した信号は、ミキサー１７で加算され、Ｄ／Ａ変換器群１８でそれぞれアナログ信号に変換されて、パワーアンプ群１９でそれぞれ電力増幅され、対応する各スピーカSP1〜SPnから出力される。

次に、前記音源位置検出部２において実行される音源位置（話者）検出処理について説明する。
図３は、前記音源位置検出部２により参照される前記回り込み量テーブル３について説明するための図であり、（ａ）は運用前に行われる回り込み量の測定について示す図、（ｂ）は回り込み量テーブル３の一例を示す図である。
図３の（ａ）に示すように、前記マイク群１の各マイクごとに、その近傍に測定用一次音源を配置し、測定音を所定のレベル（例えば、６０ｄＢ）で出力する。それをそのマイク（マイクＡとする）で収音し、前記スピーカ群６の各スピーカにマイクＡを入力として選択したときのゲイン及びディレイ量を設定して拡声信号を出力させ、他のマイクそれぞれについて拡声音の回り込み量を測定する。次に、測定用一次音源を他のマイクの近傍に配置し、上述の回り込み量の測定を行う。この測定を全てのマイクについて順次繰り返す。
図３の（ｂ）は、このようにして測定された回り込み量を記録した回り込み量テーブルの一例を示す図である。この図に示すように、回り込み量テーブル３には、各マイクごとにそのマイクが音源位置として選択されたときの他のマイクの出力レベル（回り込み量）の測定結果が記録されている。図示する例においては、一次音源を６０ｄＢＳＰＬ（Sound Pressure Level：音圧レベル）で再生させ、選択されたマイクの出力レベルが５０ｄＢとなるように測定しており、マイクＡが選択されたときに、マイクＢの出力信号（マイクＢへの回り込み量）が４５ｄＢ、マイクＣへの回り込み量が４８ｄＢ、マイクＤへの回り込み量が５１ｄＢ、マイクＥへの回り込み量が５３ｄＢ、・・・となっている。マイクＡよりも遠い位置に設置されているマイクほど、その近傍のスピーカの出力ゲインは大きくされるので、回り込み量も大きくなる。

実使用状態において、マイクＡの近傍で第１の話者ａが発話をしているときの様子について図４を参照して説明する。
図４の（ａ）に示すように、マイクＡの近傍で第１の話者ａが発話しており、マイクＡが音源位置として検出されたとする。
このとき、前記選択されたマイクＡの出力レベルが図４の（ｂ）に示すように、各区間で検出されたとする。マイクＡからの入力信号は、前記ヘッドアンプ１１を介してＡ／Ｄ変換器１２でＡ／Ｄ変換され、前記音源位置検出部２において所定の時間幅（例えば、数１０ｍｓｅｃ）を有する時間区間ごとにその平均出力レベルが検出される。図示する例では、区間１において６５ｄＢ、区間２において７０ｄＢ、区間３において６０ｄＢとされている。
前述のように、前記回り込み量テーブル３には、マイクＡが選択されたときの他の各マイクへの拡声音の回り込み量が記録されており、該回り込み量テーブル３のデータと観測された各区間のマイクＡの出力レベルとに基づいて、上記各区間における他のマイクへの回り込み量を求めることができる。
すなわち、前記図３（ｂ）に示した回り込み量テーブル３の場合には、マイクＡの出力レベルが５０ｄＢのとき、マイクＥへの回り込み量は５３ｄＢであり、これから、図４（ｂ）に示した各時間区間におけるマイクＥへの回り込み量は図４（ｃ）に示した値（区間１は６８ｄＢ、区間２は７３ｄＢ、区間３は６３ｄＢ）となる。

前記音源位置検出部２は、このように第１の話者ａが発話をしている状態であっても、第２の話者が発話を開始したときに、そのことを検出することができる。
ここで、話者を検出するときの前提条件として、話者の発話の音圧レベルが６０ｄＢＳＰＬ以上でないと音源として検出しないようにするものとする。ここで、６０ｄＢＳＰＬの発話があったときには、近傍のマイクの出力レベルは５０ｄＢとなる。そこで、この５０ｄＢを音源位置検出のためのしきい値とする。
まず、第２の話者ｅがマイクＥの近傍にいない場合には、マイクＥの出力レベルは図４（ｄ）のようになる。ここで、第１の話者ａの直接音がマイクＥに入力するレベルを、区間１で４０ｄＢ、区間２で４５ｄＢ、区間３で３５ｄＢとした。これらの値は、マイクＡへ入力するレベルに対して、マイクＥへ入力するレベルが２５ｄＢ低いものとして設定した。そこで、図４（ｄ）の区間１では、前述した第１の話者ａの発話によるマイクＥ近傍のスピーカからの回り込み量６８ｄＢに、第１の話者ａの発話によるマイクＥへの直接音による回り込み量４０ｄＢが加算され、その出力レベルは６８．３ｄＢとなる。（68[dB]+40[dB]=20*log(10^(68/20)+10^(40/20))=68.3[dB]）
同様に、区間２においてはスピーカからの回り込み量７３ｄＢに、直接音の回り込み量４５ｄＢが加算され７３．３ｄＢ、区間３においてはスピーカからの回り込み量６３ｄＢに、直接音の回り込み量３５ｄＢが加算され６３．３ｄＢと、それぞれ計算される。
次に、第２の話者ｅがマイクＥの近傍にいる場合には、マイクＥの出力レベルは図４（ｅ）のようになる。ここで、第２の話者ｅの発話は最小の音圧レベル６０ｄＢＳＰＬであり、マイクＥの出力レベルは５０ｄＢとする。この場合、同図（ｅ）の区間１では、前述した第１の話者ａの発話によるマイクＥ近傍のスピーカからの回り込み量６８ｄＢと、第１の話者ａの発話によるマイクＥへの直接音による回り込み量４０ｄＢに加えて、第２の話者ｅの発話による５０ｄＢが加算され、その出力レベルは６９．３ｄＢとなる。（68[dB]+40[dB]+50[dB]=20*log(10^(68/20)+10^(40/20)+10^(50/20))=69.3dB）
同様に、区間２においては７３．９ｄＢ、区間３においては６５．０ｄＢと、それぞれ計算される。
以上、同図（ｄ）、（ｅ）に示すように、両者ともしきい値５０ｄＢを超えるため、第２の話者がいるといないとにかかわらず、マイクＥは誤って選択されてしまう。

そこで、最低限の発話があった場合に、しきい値５０ｄＢを超えて話者が存在することを確認することができ、かつ、発話がなく回り込みのみがある場合にしきい値５０ｄＢを超えて話者が存在するとの誤検出をしないようにすることができる量を、各マイクの出力レベル比較を行う前に各マイクの出力レベルから差し引く必要がある。
上述した例では、マイクＥの出力レベルから差し引く量としては、図４（ｃ）に計算したマイクＥへの回り込み量を用いればよい。その計算結果を図４（ｆ）、（ｇ）に示すとともに、以下に計算の経緯を説明する。
同図（ｆ）は、第２の話者がいない場合で、マイクＥの出力レベルから回り込み量を差し引いた後のレベルである。例えば、区間１では第２の話者がいない場合のマイクＥの出力レベル６８．３ｄＢ（同図（ｄ））から、マイクＥ近傍のスピーカからの回り込み量６８ｄＢ（同図（ｃ））を差し引くと、４０ｄＢとなる。（68.3[dB]-68[dB]=20*log(10^(68.3/20)-10^(68/20))=40[dB]）
同様に、区間２においては４５ｄＢ、区間３においては３５ｄＢと、それぞれ計算できる。
同図（ｇ）は、第２の話者がいる場合で、マイクＥの出力レベルから回り込み量を差し引いた後のレベルである。例えば、区間１では第２の話者が居る場合のマイクＥの出力レベル６９．３ｄＢ（同図（ｅ））から、マイクＥ近傍のスピーカからの回り込み量６８ｄＢ（同図（ｃ））を差し引くと、５２．４ｄＢとなる。（69.3[dB]-68[dB]=20*log(10^(69.3/20)-10^(68/20))=52.4[dB]）
同様に、区間２においては５３．９ｄＢ、区間３においては５１．４ｄＢと、それぞれ計算される。
以上より、同図（ｆ）に示すように、これらの値は、音源位置検出のためのしきい値５０ｄＢをすべての区間で下回っており、発話がなく回り込みのみがある場合に、マイクＥ近傍に話者が存在するとの誤検出をしないことを示す。
また、同図（ｇ）に示すように、これらの値は、音源位置検出のためのしきい値５０ｄＢを全ての区間で上回っており、最低限の発話レベルがあった場合に、話者が存在することを確認できる。
従って、最低限の発話があった場合に、しきい値を超えて話者が存在することを確認することができ、かつ、発話がなく回り込みのみがある場合にしきい値を超えて話者が存在することの誤検出をしないようにするために、各マイクの出力レベルから差し引く量は、同図（ｃ）に示す値である。なお、ここで差し引くという演算は、ｄＢ数値をそのまま差し引くのではなく、前述の通りエネルギ量に換算した上で差し引くことを意味するのは当然のことである。
このようにして、選択されているマイクの出力レベルに応じた値を、他のマイクの出力レベルから差し引くことにより、既存の話者の拡声信号による影響を排して、新たな話者を検出することができる。

図５は、このような動作を行う前記音源位置検出部２の処理の流れを示すフローチャートである。
処理が開始されると、音源位置検出部２は、全マイクの出力について、その所定の時間区間における平均出力レベル（以下、平均パワーとする）を算出する（ステップＳ１）。
そして、そのときにすでに話者が存在し、選択されているマイクがあるか否かを判定する（ステップＳ２）。
その結果、選択されているマイクがあるときには、上述のように、その選択されているマイクの番号とそのマイクの出力の区間平均パワーに基づいて、前記回り込み量テーブル３を参照し、前述のように、各マイクの出力レベルから差し引く量（補正値）を算出する（ステップＳ３）。
そして、各マイク出力の区間平均パワーから、該算出した補正値を減算する（ステップＳ４）。

前記ステップＳ４の補正処理を実行した後、又は、前記ステップＳ２の判定において選択されたマイクが存在しなかったときは、各マイクの出力（区間平均パワー）としきい値との比較が行われる。
すなわち、全マイクについて、その区間平均パワーとしきい値（例えば、５０ｄＢ）とを比較し、区間平均パワーがしきい値より大きいマイクの番号を記録する（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７）。
そして、全マイクについて比較が終了すると、ステップＳ８に進み、区間平均パワーがしきい値を超過していたマイクについて、その区間平均パワーが大きいものから順にソートし（ステップＳ８）、区間平均パワーが最も大きいマイクを選択する（ステップＳ９）。そして、前述のように、選択されたマイクからの距離に応じて各スピーカの出力レベルを設定し、該選択されたマイクからの入力信号の拡声を開始する（ステップＳ９）。
このようにして、第１の話者が存在しているときでも、第２の話者の発話を確実に検出して、複数の話者の発話を拡声することができる。

なお、上記図２に示した実施の形態においては、選択されたマイクに対応してオン／オフ制御されるスイッチ群１３，１５と各マイクごとに各スピーカに対応するレベル及びディレイの制御を行う出力レベル／ディレイ設定回路が設けられた出力レベル／ディレイ設定部１４，１６を有するスピーカ出力調整部を設けていたがこれに限られることはない。前記音源位置検出部２において、選択されたマイクに対応して各スピーカから出力する信号の出力レベル及びディレイ量を制御するパラメータを算出し、スピーカ出力調整部５に供給するようにしてもよい。
また、上記においては、スピーカ出力調整部５において各スピーカから出力する信号の出力レベルとディレイ量の両方を制御するようにしていたが、出力レベルのみを制御するようにして構成を簡略化してもよい。

本発明の拡声システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の拡声システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。 回り込み量テーブルについて説明するための図であり、（ａ）は回り込み量の測定について説明するための図、（ｂ）は回り込み量テーブルの一例を示す図である。 第２の話者がいる場合といない場合におけるマイクの出力レベル及び回り込み量を差し引いた出力レベルについて説明するための図である。 音源検出処理部２の処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１：マイクロフォン群、２：音源位置検出部、３：回り込み量テーブル、４：入力切替部、５：スピーカ出力調整部、６：スピーカ群、１１：ヘッドアンプ群、１２：Ａ／Ｄ変換器群、１３，１５：スイッチ群、１４，１６：出力レベル／ディレイ設定部、１４−１〜１４−ｍ，１６−１〜１６−ｍ：出力レベル／ディレイ設定回路、１７：ミキサー、１８：Ｄ／Ａ変換器群、１９：パワーアンプ群、２１：ディレイ設定部、２２：レベル設定部

Claims (2)

1. 室内に分散配置された複数のマイクロフォンと、
   前記室内に分散配置された複数のスピーカと、
   前記複数のマイクロフォンからの入力信号をモニタし、最も入力信号レベルの高いマイクロフォンを音源位置として検出する音源位置検出手段と、
   前記音源位置検出手段により音源位置であるとされたマイクロフォンからの入力信号を、該マイクロフォンと各スピーカとの間の距離に応じたゲインで前記複数のスピーカに出力するスピーカ出力調整手段と
   を有する拡声システムであって、
   前記音源位置検出手段は、第１の話者が発話中であり、該第１の話者に対応するマイクロフォンが既に音源位置として検出されているときは、該音源位置として検出されているマイクロフォンからの信号をスピーカから出力した拡声信号が他のマイクロフォンへ回り込む量を各マイクロフォンの出力から減算した信号を用いて、第２の話者の検出を行うようになされていることを特徴とする拡声システム。
2. 前記各マイクロフォンごとに、そのマイクロフォンが音源位置であるときに前記複数のスピーカから出力される拡声信号が他のマイクロフォンへ回り込む量を記録したテーブルを有し、
   前記音源位置検出手段は、該テーブルを参照して前記各マイクロフォンの出力から減算する値を決定するようになされていることを特徴とする請求項１記載の拡声システム。

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