JP4929711B2 - Sound emission and collection device - Google Patents

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Description

この発明は、スピーカとマイクロホンとを一体に備えた放収音装置に関し、特に、コンパクトな構成でありながらスピーカからマイクロホンに回り込む音声を抑えた放収音装置に関する。   The present invention relates to a sound emission and collection device that is integrally provided with a speaker and a microphone, and more particularly, to a sound emission and collection device that suppresses the sound that circulates from a speaker to a microphone while having a compact configuration.

遠隔地において音声会議(通信会議)を行うための音声通信システムとして、スピーカとマイクロホンとを一体に備えた音声会議装置が普及している。音声会議装置は、マイクロホンで収音した収音信号を接続先に送信し、接続先から受信した音声信号をスピーカから放音する。複数人同士で会議を行う場合、この様な音声会議装置は会議参加者の中心(会議机の中心等)に設置されることが多い。したがって、この様な音声会議装置は小型化されることが望まれ、例えば特許文献1に示すようにスピーカ用のボックスを省略して小型化した音声会議装置が提案されている。   As an audio communication system for conducting an audio conference (communication conference) in a remote place, an audio conference apparatus that is integrally provided with a speaker and a microphone is widely used. The audio conference apparatus transmits a collected signal collected by the microphone to the connection destination and emits an audio signal received from the connection destination from the speaker. When a conference is held among a plurality of people, such an audio conference apparatus is often installed at the center of a conference participant (the center of a conference desk or the like). Therefore, it is desired that such an audio conference apparatus be miniaturized. For example, as shown in Patent Document 1, a miniaturized audio conference apparatus that omits a speaker box has been proposed.

また、音声会議装置は、同一空間内にスピーカとマイクロホンを備えた構成のため、接続先から受信した音声信号をスピーカから放音すると、この音声がマイクにエコーとして収音され、このエコーを含む収音信号が接続先に送信されてしまう。そこで、特許文献2に示すように、エコーキャンセラ機能を備えた音声会議装置において、筒状の弾性体の先端にマイクを収容し、スピーカとマイクロホンとの音響結合を抑えた音声会議装置が提案されている。
特開平8−204803号公報 特開平8−298696号公報
In addition, since the audio conference apparatus includes a speaker and a microphone in the same space, when the audio signal received from the connection destination is emitted from the speaker, the audio is collected as an echo by the microphone and includes this echo. The collected sound signal is transmitted to the connection destination. Therefore, as shown in Patent Document 2, an audio conference apparatus having an echo canceller function has been proposed in which a microphone is accommodated at the tip of a cylindrical elastic body and acoustic coupling between a speaker and a microphone is suppressed. ing.
JP-A-8-204803 JP-A-8-298696

しかしながら、特許文献1の構成では、コンパクトな構成であるが、スピーカとマイクロホンとが近接し、スピーカからマイクロホンへの回り込み音量が大きくなってしまう。一方で、特許文献2の構成では、エコーキャンセラ機能によって回り込み音声を抑制し、さらに、弾性体により筐体内部の音響結合を抑えるものであるが、特許文献1と同様に、コンパクトな構成であるためにスピーカとマイクロホンは近接している。このため、スピーカから放音された音声がマイクロホンに回り込みやすいという問題は依然として有しており、エコーキャンセラ機能に大きな処理負担がかかってしまう。   However, although the configuration of Patent Document 1 is a compact configuration, the speaker and the microphone are close to each other, and the wraparound volume from the speaker to the microphone is increased. On the other hand, in the configuration of Patent Document 2, the wraparound sound is suppressed by the echo canceller function, and further, the acoustic coupling inside the housing is suppressed by the elastic body. Therefore, the speaker and the microphone are close to each other. For this reason, there is still a problem that the sound emitted from the speaker easily goes around the microphone, and a large processing load is imposed on the echo canceller function.

この発明は、コンパクトな構成でありながら、スピーカからマイクロホンに回り込む音声を抑え、S/N比を向上した放収音装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sound emitting and collecting apparatus that has a compact configuration and suppresses sound that circulates from a speaker to a microphone and improves an S / N ratio.

この発明の放収音装置は、対向する二面を有する筐体と、該筐体の第1面側に円周状で配置され、当該円の中心方向にそれぞれ指向性の軸を向け、かつ、前記円の中心を基準点として点対称設置されたて設置された複数の単一指向性マイクロホンと、筐体の第1面に対向する第2面に平行な放音面を有し、該放音面の中心と円の中心とが前記第1面および第2面に対する同一の垂直線上にあり、第2面から筐体の外側へ放音するスピーカと、隣接する前記単一指向性マイクロホンの収音信号を加算する信号処理手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記複数の単一指向性マイクロホンそれぞれについて加算処理を行い、加算した収音信号の信号強度に基づいて音源方向を検出することを特徴としている。 The sound emission and collection device of the present invention is a casing having two opposing surfaces, and is arranged circumferentially on the first surface side of the casing, and directs a directivity axis in the center direction of the circle, and A plurality of unidirectional microphones installed point-symmetrically with respect to the center of the circle, and a sound emitting surface parallel to a second surface facing the first surface of the housing, A speaker that emits sound from the second surface to the outside of the housing, the center of the sound emitting surface and the center of the circle being on the same vertical line with respect to the first surface and the second surface, and the adjacent unidirectional microphone Signal processing means for adding the collected sound signals, and the signal processing means performs addition processing for each of the plurality of unidirectional microphones, and determines the sound source direction based on the signal strength of the added sound collection signals. It is characterized by detecting .

この構成では、放音面となる第2面側に設置されたスピーカから放音された音声は、当該放収音装置が設置された机の天面等に反射して筐体の側面側に伝搬される。この際、側面の各部分に伝搬される音声強度は略同等になる。そして、スピーカから放音された音声の一部は、側面を介して、複数の単一指向性マイクロホンが設置された第1面側に回り込む。   In this configuration, the sound emitted from the speaker installed on the second surface side serving as the sound emitting surface is reflected on the top surface of the desk on which the sound emitting and collecting device is installed and is reflected on the side surface side of the housing. Propagated. At this time, the sound intensity propagated to each part of the side surface is substantially equal. Then, a part of the sound emitted from the speaker goes through the side surface to the first surface side where a plurality of unidirectional microphones are installed.

複数の単一指向性マイクロホンのそれぞれは、第1面側に円周状に配置される。この際、この円の中心と放音面の中心とが第1面および第2面に対する同一の垂直線上にあり、且つこの円の中心方向が指向性の軸方向、すなわち、収音感度の高い方向となるように設置されている。   Each of the plurality of unidirectional microphones is arranged circumferentially on the first surface side. At this time, the center of the circle and the center of the sound emitting surface are on the same vertical line with respect to the first surface and the second surface, and the center direction of the circle is the direction of the directivity, that is, the sound collection sensitivity is high. It is installed in the direction.

このため、第1面側に回り込んだ音声は、当該音声が回り込んだ側面位置に対して最も近い位置に配置された単一指向性マイクロホンではなく、前記音声が回り込んだ側面位置と逆の最も遠い位置に配置された単一指向性マイクロホンで主に収音される。これにより、回り込み音声の伝搬経路(エコーパス)が長くなり、単一指向性マイクロホンで収音されるまでに、回り込み音声の大幅な減衰が得られる。   For this reason, the sound that wraps around the first surface is not a unidirectional microphone arranged at the closest position to the side surface position where the sound wraps around, but is opposite to the side surface position where the sound wraps around. The sound is collected mainly by a unidirectional microphone arranged at the farthest position. As a result, the propagation path (echo path) of the wraparound sound becomes long, and a large attenuation of the wraparound sound is obtained before the sound is picked up by the unidirectional microphone.

この構成では、複数の単一指向性マイクロホンの配置位置が点対称であることにより、各単一指向性マイクロホンへの回り込み音声は略同等になる。   In this configuration, since the arrangement positions of the plurality of unidirectional microphones are point-symmetric, the wraparound sound to each unidirectional microphone is substantially the same.

また、この発明の放収音装置は、点対称に配置された各単一指向性マイクロホンの収音信号から、各単一指向性マイクロホンと円の中心に関して点対称位置に配置された単一指向性マイクロホンとの収音信号を差分演算して差分補正収音信号を生成する差分演算手段を備えたことを特徴としている。   Further, the sound emission and collection device of the present invention is a unidirectionally arranged in a point-symmetrical position with respect to each unidirectional microphone and the center of the circle from the sound collected signals of the unidirectional microphones arranged symmetrically. And a difference calculation means for generating a difference-corrected sound pickup signal by calculating a difference of the sound pickup signal with the directional microphone.

この構成では、前述のように各単一指向性マイクロホンに収音される回り込み音声が殆ど変わらず、特に点対称に配置された単一指向性マイクロホン同士では回り込み音声が略同等となることから、これらの単一指向性マイクロホンの収音信号同士を減算すれば、回り込み音声による信号成分が除去された差分補正収音信号が得られる。   In this configuration, as described above, the sneak sound collected by each unidirectional microphone is hardly changed, and the sneak sound is substantially equivalent between unidirectional microphones arranged in point symmetry, in particular. By subtracting the sound pickup signals of these unidirectional microphones, a differential corrected sound pickup signal from which the signal component due to the wraparound sound is removed can be obtained.

この発明によれば、複数の単一指向性マイクロホンが筐体の一方面に円周状に配置され、当該円の中心方向に高い感度の指向性を設定して設置され、スピーカが筐体の他方面に配置されることで、スピーカからマイクロホンへの回り込み音声の伝搬距離を効果的に稼ぐことができる。これにより、コンパクトな構成でありながら、スピーカからマイクロホンに回り込む音声を抑え、S/N比を向上することができる。   According to this invention, a plurality of unidirectional microphones are circumferentially arranged on one surface of the casing, set with high sensitivity directivity in the center direction of the circle, and the speaker is mounted on the casing. By disposing on the other surface, the propagation distance of the wraparound sound from the speaker to the microphone can be effectively earned. Thereby, although it is a compact structure, the audio | voice which wraps around from a speaker to a microphone can be suppressed and S / N ratio can be improved.

本発明の実施形態に係る放収音装置について図を参照して説明する。
図1は、本実施形態の放収音装置100の主要部の構成を示す図であり、(A)は平面図、(B)は(A)におけるA−A’断面図である。図1(A),(B)において、紙面に向かって右側を+X方向とし、紙面に向かって左側を−X方向とする。また、図1(A)において、紙面に向かって上側を+Y方向とし、紙面に向かって下側を−Y方向とする。また、図1(B)において、紙面に向かって上側を+Z方向とし、紙面に向かって下側を−Z方向とする。
A sound emitting and collecting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a sound emission and collection device 100 according to the present embodiment, in which (A) is a plan view and (B) is a cross-sectional view taken along line AA ′ in (A). In FIGS. 1A and 1B, the right side toward the paper surface is the + X direction, and the left side toward the paper surface is the −X direction. In FIG. 1A, the upper side toward the paper surface is the + Y direction, and the lower side toward the paper surface is the -Y direction. In FIG. 1B, the upper side toward the paper surface is the + Z direction, and the lower side toward the paper surface is the -Z direction.

本実施形態の放収音装置100は、筐体1と、複数のマイクロホン2A〜2Hと、スピーカ3と、図4に示す信号処理機能部とを備える。   The sound emission and collection device 100 of the present embodiment includes a housing 1, a plurality of microphones 2A to 2H, a speaker 3, and a signal processing function unit shown in FIG.

筐体1は略円柱状の外観形状であり、略同寸法且つ平面状で円形の第1面10Aおよび第2面10Bを有し、これら第1面10Aと第2面10Bとのエッジで接続し、これらを所定間隔で配置する円周面形状の側面10Cを有する。第2面10Bのエッジ部付近には、それぞれが略90度の間隔で配置された4つの足部4が設置されている。   The casing 1 has a substantially cylindrical outer shape, and has a first surface 10A and a second surface 10B that are substantially the same size and are flat, and are connected at the edges of the first surface 10A and the second surface 10B. And, it has a circumferential side surface 10C in which these are arranged at predetermined intervals. In the vicinity of the edge portion of the second surface 10B, four foot portions 4 are disposed, each of which is disposed at an interval of approximately 90 degrees.

筐体1の第1面10Aには、平面形状が円形である凹部11が、形成されており、第1平面10Aを平面視した円形の中心と凹部11を平面視した円形の中心とは一致する。この中心点を、以下、「中心点O」と称す。   A concave portion 11 having a circular planar shape is formed on the first surface 10A of the housing 1, and a circular center when the first planar surface 10A is viewed in plan and a circular center when the concave portion 11 is viewed in plan match. To do. This center point is hereinafter referred to as “center point O”.

マイクロホン2A〜2Hは単一指向性マイクロホンであり、中心点Oを基準点として、点対称の位置に配置されている。さらに、各マイクロホン2A〜2Hは、中心点Oから所定距離以上離れて設置され、より好ましくは、第1平面10Aのエッジ部に近い位置に設置されている。   The microphones 2 </ b> A to 2 </ b> H are unidirectional microphones and are arranged at point-symmetric positions with the center point O as a reference point. Further, each of the microphones 2A to 2H is installed at a predetermined distance or more from the center point O, and more preferably installed at a position near the edge portion of the first plane 10A.

具体的に、図1(A)に示すように、マイクロホン2A〜2Hは、それぞれに中心点Oから同距離となる内周壁面12に沿って、中心点Oを基準点として、マイクロホン2Aは+X方向に配置され、マイクロホン2Eは−X方向に配置される。同様に、中心点Oを基準点として、マイクロホン2Bは+X方向、+Y方向の45度方向に配置され、マイクロホン2Fは−X方向、−Y方向の45度方向に配置される。また、中心点Oを基準点として、マイクロホン2Cは+Y方向に配置され、マイクロホン2Gは−Y方向に配置される。さらに、中心点Oを基準点として、マイクロホン2Dは−X方向、+Y方向の45度方向に配置され、マイクロホン2Hは+X方向、−Y方向の45度方向に配置される。   Specifically, as shown in FIG. 1A, the microphones 2A to 2H are respectively set along the inner wall surface 12 that is the same distance from the center point O and the microphone 2A is + X with the center point O as a reference point. The microphone 2E is arranged in the −X direction. Similarly, with the center point O as a reference point, the microphone 2B is arranged in a 45 degree direction in the + X direction and the + Y direction, and the microphone 2F is arranged in a 45 degree direction in the −X direction and the −Y direction. With the center point O as a reference point, the microphone 2C is arranged in the + Y direction, and the microphone 2G is arranged in the -Y direction. Further, with the center point O as a reference point, the microphone 2D is arranged in a 45 degree direction in the −X direction and the + Y direction, and the microphone 2H is arranged in a 45 degree direction in the + X direction and the −Y direction.

各マイクロホン2A〜2Hは、指向性の向きが中心点Oに向かう方向となるように設置されている。これにより、各マイクロホンは、中心点O方向の収音感度が他方向の収音感度よりも高く設定される。   Each of the microphones 2 </ b> A to 2 </ b> H is installed such that the direction of directivity is the direction toward the center point O. Thereby, each microphone is set such that the sound collection sensitivity in the direction of the center point O is higher than the sound collection sensitivity in the other direction.

筐体1の第2面10Bには、当該第2面10Bと放音面とが略一致する関係にあり、且つ放音方向が第2面10Bから筐体1の外部方向となるように、スピーカ3が配置されている。スピーカ3は、コーン型スピーカユニット、ホーン型スピーカユニット等からなる無指向性スピーカであり、スピーカ3の放音面の中心が第1平面10Aの中心点Oを通り第1面10Aに垂直な線上に位置するように配置されている。   The second surface 10B of the housing 1 has a relationship in which the second surface 10B and the sound emitting surface substantially coincide with each other, and the sound emitting direction is from the second surface 10B to the external direction of the housing 1. A speaker 3 is arranged. The speaker 3 is an omnidirectional speaker including a cone type speaker unit, a horn type speaker unit, and the like, and the center of the sound emitting surface of the speaker 3 passes through the center point O of the first plane 10A and is perpendicular to the first surface 10A. It is arranged to be located in.

また、後述する信号処理機能部は、図1に図示していないが、筐体1内のマイクロホン2A〜2Hおよびスピーカ3の配置位置以外の空きスペースに設置されている。そして、入出力コネクタ26は、例えば筐体1の側面10Cに設置されている。   Further, although not shown in FIG. 1, a signal processing function unit described later is installed in an empty space other than the arrangement positions of the microphones 2 </ b> A to 2 </ b> H and the speaker 3 in the housing 1. The input / output connector 26 is installed, for example, on the side surface 10C of the housing 1.

このような放収音装置100は、図2に示すように配置されて使用される。   Such a sound emitting and collecting apparatus 100 is arranged and used as shown in FIG.

図2は、本実施形態の放収音装置100を2人のユーザ201,202が使用する場合を示した図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。図2(A),(B)においても、紙面に向かって右側を+X方向とし、紙面に向かって左側を−X方向とする。また、図2(A)において、紙面に向かって上側を+Y方向とし、紙面に向かって下側を−Y方向とする。また、図2(B)において、紙面に向かって上側を+Z方向とし、紙面に向かって下側を−Z方向とする。   FIG. 2 is a diagram illustrating a case where two users 201 and 202 use the sound emitting and collecting apparatus 100 of the present embodiment, where (A) is a plan view and (B) is a side view. 2A and 2B, the right side toward the paper surface is the + X direction, and the left side toward the paper surface is the -X direction. In FIG. 2A, the upper side toward the paper surface is the + Y direction, and the lower side toward the paper surface is the -Y direction. In FIG. 2B, the upper side toward the paper surface is the + Z direction, and the lower side toward the paper surface is the -Z direction.

放収音装置100は、机200の天面の略中央位置で天面上に配置される。この際、複数の足部4を机の天面に接触されることで、筐体1を天面から所定距離離れた状態で配置する。   The sound emission and collection device 100 is disposed on the top surface at a substantially central position of the top surface of the desk 200. At this time, the plurality of feet 4 are brought into contact with the top surface of the desk, so that the housing 1 is arranged at a predetermined distance from the top surface.

また、図示していないが、この放収音装置100は、前述の入出力コネクタ26を介してLANに接続し、離れた位置、例えば、本装置が設置された部屋とは全く異なる別の場所、に配置された別の放収音装置に接続している。   Although not shown, the sound emitting and collecting apparatus 100 is connected to the LAN via the input / output connector 26 described above, and is separated from a remote location, for example, a completely different place from the room where the apparatus is installed. , Connected to another sound emitting and collecting device arranged in.

この放収音装置100の配置された机200を挟んで対向する両側には、ユーザ201,202が対峙する。図2の例では、放収音装置100に対して−X方向にユーザ201がおり、放収音装置100に対して+X方向にユーザ202がいる。   Users 201 and 202 face each other on opposite sides of the desk 200 on which the sound emitting and collecting apparatus 100 is disposed. In the example of FIG. 2, the user 201 is in the −X direction with respect to the sound emitting and collecting apparatus 100, and the user 202 is in the + X direction with respect to the sound emitting and collecting apparatus 100.

(1)ユーザ201,202からの発声音
これらユーザ201,202は、別の放収音装置の部屋にいる相手ユーザに話しかける場合、放収音装置100に向かって発声する。
(1) Voices from the users 201 and 202 These users 201 and 202 speak to the sound emitting and collecting apparatus 100 when talking to the other user in the room of another sound emitting and collecting apparatus.

ユーザ201が発声すると、その発声音301は拡散、減衰しながら放収音装置100のマイクロホン2A〜2Hに到達する。ここで、前述のように、マイクロホン2Aは、マイクロホン2Aに対して筐体1の中心点O方向、すなわち、ユーザ201が存在する−X方向に高い収音感度を有する指向性が設定されている。このため、マイクロホン2Aは、他のマイクロホン2B〜2Hと比較して、ユーザ201から最も遠い位置に存在するが、発声音301を高感度で収音することができる。一方で、マイクロホン2Aと点対称の位置にあるマイクロホン2Eは、他のマイクロホン2A〜2D,2F〜2Hと比較して、ユーザ201から最も近い位置に存在する。しかしながら、マイクロホン2Eは、+X方向に高い収音感度を有し、−X方向には殆ど収音感度の無い指向性が設定されているので、発声音301を殆ど収音しない。   When the user 201 utters, the uttered sound 301 reaches the microphones 2A to 2H of the sound emitting and collecting apparatus 100 while diffusing and attenuating. Here, as described above, the microphone 2A has a directivity having high sound collection sensitivity in the direction of the center point O of the housing 1, that is, in the −X direction where the user 201 exists, with respect to the microphone 2A. . Therefore, the microphone 2A is present at a position farthest from the user 201 as compared with the other microphones 2B to 2H, but can utter the uttered sound 301 with high sensitivity. On the other hand, the microphone 2E that is point-symmetric with the microphone 2A is present at a position closest to the user 201 as compared to the other microphones 2A to 2D and 2F to 2H. However, since the microphone 2E has high sound collection sensitivity in the + X direction and directivity having almost no sound collection sensitivity is set in the -X direction, the utterance sound 301 is hardly collected.

また、ユーザ202が発声すると、その発声音302は拡散、減衰しながら放収音装置100のマイクロホン2A〜2Hに到達する。ここで、前述のように、マイクロホン2Eは、マイクロホン2Eに対して筐体1の中心点O方向、すなわち、ユーザ202が存在する+X方向に高い収音感度を有する指向性が設定されている。このため、マイクロホン2Eは、他のマイクロホン2A〜2D,2F〜2Hと比較して、ユーザ202から最も遠い位置に存在するが、発声音302を高感度で収音することができる。一方で、マイクロホン2Eと点対称の位置にあるマイクロホン2Aは、他のマイクロホン2B〜2Hと比較して、ユーザ202から最も近い位置に存在する。しかしながら、マイクロホン2Aは、−X方向に高い収音感度を有し、+X方向には殆ど収音感度の無い指向性が設定されているので、発声音302を殆ど収音しない。   When the user 202 utters, the uttered sound 302 reaches the microphones 2 </ b> A to 2 </ b> H of the sound emitting and collecting apparatus 100 while being diffused and attenuated. Here, as described above, the microphone 2E is set to have directivity having high sound collection sensitivity in the direction of the center point O of the housing 1, that is, in the + X direction where the user 202 exists, with respect to the microphone 2E. Therefore, the microphone 2E is present at a position farthest from the user 202 as compared with the other microphones 2A to 2D and 2F to 2H, but can utter the uttered sound 302 with high sensitivity. On the other hand, the microphone 2A that is point-symmetric with the microphone 2E is located closest to the user 202 as compared to the other microphones 2B to 2H. However, since the microphone 2A has high sound collection sensitivity in the −X direction and directivity having almost no sound collection sensitivity is set in the + X direction, the microphone 2A hardly collects the uttered sound 302.

このように、ユーザの発声音は、ユーザがいる側面から中心点Oを通って延びる反対側の位置に配置されたマイクロホンで、主に収音される。   Thus, the user's uttered sound is mainly collected by the microphone disposed at the opposite position extending from the side surface where the user is located through the center point O.

ところで、前述の特許文献2の発明は、上面にスピーカが配置され、側面にマイクロホンが配置される放収音装置であるが、後述する図3(B),(D)に示すように、スピーカ93を下面に配置することも考えられる。この場合、筐体91の側面に配置されたマイクロホン92Aは、筐体91側面の外側方向に指向性が向くように設定されており、このマイクロホン92Aに最も近いユーザ201の発生音を収音する。なお、以下の説明では、図3(B),(D)に示す構成の放収音装置を、本実施形態の比較対象としての従来の放収音装置の代表例とする。   By the way, although the invention of the above-mentioned patent document 2 is a sound emission and collection device in which a speaker is arranged on the upper surface and a microphone is arranged on the side surface, as shown in FIGS. It is also conceivable to arrange 93 on the lower surface. In this case, the microphone 92A disposed on the side surface of the casing 91 is set so that directivity is directed toward the outside of the side surface of the casing 91, and the sound generated by the user 201 closest to the microphone 92A is collected. . In the following description, the sound emitting and collecting apparatus having the configuration shown in FIGS. 3B and 3D is a representative example of a conventional sound emitting and collecting apparatus as a comparison target of the present embodiment.

図3(A)は、本実施形態の放収音装置100における、主な収音を行うマイクロホンに対する発声音の伝達距離Lv1を表す概念図であり、図3(B)は、筐体側面にマイクロホンを配置した放収音装置における、主な収音を行うマイクロホンに対する発声音の伝達距離Lv0を表す概念図である。なお、これらの図3(A),(B)は、ユーザ201の発生音を、それぞれマイクロホン2A、マイクロホン92Aで収音する場合を示す。   FIG. 3A is a conceptual diagram showing the transmission distance Lv1 of the uttered sound with respect to the microphone that performs the main sound collection in the sound emitting and collecting apparatus 100 of the present embodiment, and FIG. It is a conceptual diagram showing transmission distance Lv0 of the utterance sound with respect to the microphone which performs main sound collection in the sound emission and collection apparatus which has arrange | positioned the microphone. FIGS. 3A and 3B show a case where sounds generated by the user 201 are collected by the microphone 2A and the microphone 92A, respectively.

図3(A)に示す本実施形態の放収音装置における発声音の伝達距離Lv1は、図3(B)に示す従来の放収音装置における発生音の伝達距離Lv0と比較して長くなる。しかしながら、ユーザ201から放収音装置までの距離(ユーザ201からマイクロホン92Aまでの距離に相当)と比較して、ユーザ201側の側面からマイクロホン2Aまでの距離の差は極めて短く、これによる発声音の減衰量の増加は殆ど考慮する必要がない程度である。したがって、本実施形態の放収音装置は、従来と略同等の感度すなわち音圧レベルで発声音を収音することができる。   The sound transmission distance Lv1 in the sound emission and collection device of the present embodiment shown in FIG. 3A is longer than the sound transmission distance Lv0 in the conventional sound emission and collection device shown in FIG. 3B. . However, compared to the distance from the user 201 to the sound emission and collection device (corresponding to the distance from the user 201 to the microphone 92A), the difference in the distance from the side surface on the user 201 side to the microphone 2A is extremely short, and the utterance sound by this The increase in the amount of attenuation is almost unnecessary to consider. Therefore, the sound emitting and collecting apparatus according to the present embodiment can collect the uttered sound with the sensitivity, that is, the sound pressure level, which is substantially the same as the conventional one.

(2)別部屋の相手からの音声
これらユーザ201,202は、別の放収音装置の部屋にいる相手ユーザから音声を聞く場合、放収音装置100のスピーカ3からの出力音声を聞くこととなる。
(2) Audio from a partner in another room When these users 201 and 202 listen to a voice from a partner user in a room of another sound emitting and collecting device, they listen to the output sound from the speaker 3 of the sound emitting and collecting device 100. It becomes.

スピーカ3は、筐体1の第2面10B(下面)、すなわち机200の天面に対向する面に配置され、相手ユーザからの音声を放音する。放音された音声300は、机200の天面で反射して、水平方向へ円周状に拡散しながら伝搬され、第2面10Bの領域から外部では、上方向をも含んで拡散しながら、ユーザ201,202を含む空間へ均一に伝搬される。この際、音声300の一部は、筐体1の側面10Cを介して、筐体1の第1面10A側に伝搬される。この音声を、以下に、回り込み音声と称する。   The speaker 3 is disposed on the second surface 10B (lower surface) of the housing 1, that is, the surface facing the top surface of the desk 200, and emits sound from the other user. The emitted sound 300 is reflected on the top surface of the desk 200 and propagates while being diffused in a circumferential direction in the horizontal direction, and is diffused from the region of the second surface 10B including the upward direction. , And is uniformly propagated to the space including the users 201 and 202. At this time, a part of the sound 300 is propagated to the first surface 10 </ b> A side of the housing 1 through the side surface 10 </ b> C of the housing 1. This sound is hereinafter referred to as wraparound sound.

ここで、前述の発声音の場合と同様に、各マイクロホン2A〜2Hは、中心点Oを通り延びる方向の端部、すなわち最も遠い位置の側面10C側から伝搬される回り込み音声を収音し、各マイクロホン2A〜2Hにそれぞれ最も近い位置の側面10Cから伝搬される回り込み音声を殆ど収音しない。すなわち、最も伝搬経路の長い回り込み音声を収音する。   Here, as in the case of the uttered sound described above, each of the microphones 2A to 2H collects the wraparound sound propagated from the end in the direction extending through the center point O, that is, the side surface 10C at the farthest position, The wraparound sound propagated from the side surface 10C at the position closest to each of the microphones 2A to 2H is hardly collected. That is, the wraparound sound with the longest propagation path is collected.

図3(C)は、本実施形態の放収音装置100における、マイクロホンに対する回り込み音声の伝達距離Ls1を表す概念図であり、図3(D)は、図3(B)と同じ構成である従来の放収音装置における、マイクロホンに対する回り込み音声の伝達距離Ls0を表す概念図である。   FIG. 3C is a conceptual diagram showing the transmission distance Ls1 of the wraparound sound with respect to the microphone in the sound emitting and collecting apparatus 100 of the present embodiment, and FIG. 3D has the same configuration as FIG. It is a conceptual diagram showing the transmission distance Ls0 of the wraparound sound with respect to the microphone in the conventional sound emission and collection apparatus.

図3(C)に示す本実施形態の回り込み音声の伝達距離Ls1は、図3(D)に示す従来の回り込み音声の伝達距離Ls0と比較して長くなる。なぜならば、従来の伝達距離Ls0は、スピーカ93から、筐体91の外側を指向性の向きとするマイクロホン92Aが設置された側面10Cまでの長さに略一致する。一方で、本実施形態の伝達距離Ls1は、略スピーカ3から側面10Cまでの長さと、側面10Cの高さと、この側面10C位置から、この位置に最も遠く配置されたマイクロホン2Aまでの長さとの合算距離に一致する。これにより、本実施形態の回り込み音声の伝達距離Ls1は、従来の伝達距離Ls0と比較して2倍以上の長さになる。この結果、本実施形態の放収音装置は、従来の放収音装置と比較して、収音される回り込み音声を大幅に減衰することができる。   The wraparound sound transmission distance Ls1 of the present embodiment shown in FIG. 3C is longer than the conventional wraparound sound transmission distance Ls0 shown in FIG. This is because the conventional transmission distance Ls0 substantially coincides with the length from the speaker 93 to the side surface 10C on which the microphone 92A having the directivity direction on the outside of the housing 91 is installed. On the other hand, the transmission distance Ls1 of the present embodiment is approximately the length from the speaker 3 to the side surface 10C, the height of the side surface 10C, and the length from the position of the side surface 10C to the microphone 2A farthest disposed at this position. Matches the total distance. Thereby, the transmission distance Ls1 of the wraparound sound according to the present embodiment is at least twice as long as the conventional transmission distance Ls0. As a result, the sound emitting and collecting apparatus according to the present embodiment can significantly attenuate the wraparound sound that is collected compared to the conventional sound emitting and collecting apparatus.

さらに、従来では、第2面10Bから側面10Cへ90度伝搬方向が変化するだけであるが、本実施形態の構成では、さらに側面10Cから第1面10Aへ90度伝搬方向が変化する。すなわち、本実施形態では、従来よりも伝搬方向の90度変化が1回多い。ここで、このような回り込み音声の伝搬方向変化は、伝搬方向の先に反射壁等が存在し、この壁面による反射により強制的に変化するものではなく、自然に回り込むものであるので、変化数に応じて大幅な減衰が得られる。したがって、本実施形態の放収音装置は、従来の放収音装置と比較して、非常に大幅に回り込み音声を減衰させることができる。   Further, conventionally, only the 90-degree propagation direction changes from the second surface 10B to the side surface 10C, but in the configuration of the present embodiment, the 90-degree propagation direction further changes from the side surface 10C to the first surface 10A. In other words, in this embodiment, the 90-degree change in the propagation direction is one time more than in the past. Here, such a change in the propagation direction of the wraparound sound has a reflection wall or the like ahead of the propagation direction, and is not forcedly changed by reflection by the wall surface, but is naturally wraparound. Depending on, a significant attenuation is obtained. Therefore, the sound emission and collection device of the present embodiment can attenuate the wraparound sound very significantly compared to the conventional sound emission and collection device.

このように、本実施形態の構成を用いることで、必要音声であるユーザからの発声音等を高感度で収音し、且つ筐体を小さく維持しながらもスピーカからマイクロホンに回り込む音声を大幅に減衰することができる。これにより、高いS/N比を実現することができる。   As described above, by using the configuration of the present embodiment, it is possible to collect a voice utterance from the user, which is a necessary voice, with high sensitivity and greatly reduce the voice that wraps around from the speaker to the microphone while keeping the housing small. Can be attenuated. Thereby, a high S / N ratio can be realized.

次に、前述のように収音された収音信号を処理する信号処理機能部について説明する。   Next, a signal processing function unit that processes the collected sound signal collected as described above will be described.

図4は、本実施形態の放収音装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態の放収音装置は、前述のマイクロホン2A〜2H、スピーカ3の他に、前述の入出力コネクタ26を備え、さらに、信号処理機能部として、入力アンプ21A〜21H、A/Dコンバータ22A〜22H、マイク信号処理回路23、エコーキャンセラ24、入出力インタフェース25、D/Aコンバータ31、出力アンプ32を備える。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the sound emission and collection device of the present embodiment.
The sound emission and collection device of the present embodiment includes the input / output connector 26 in addition to the microphones 2A to 2H and the speaker 3 described above, and further includes input amplifiers 21A to 21H and an A / D converter as signal processing function units. 22A to 22H, a microphone signal processing circuit 23, an echo canceller 24, an input / output interface 25, a D / A converter 31, and an output amplifier 32.

入出力インタフェース25は入出力コネクタ26から入力される入力音声信号を、エコーキャンセラ24を介してD/Aコンバータ31に与える。D/Aコンバータ31は入力音声信号をアナログ変換して、出力アンプ32に与え、出力アンプ32は、入力音声信号を増幅してスピーカ3に出力する。スピーカ3は、入力音声信号を音声変換して放音する。   The input / output interface 25 gives the input audio signal input from the input / output connector 26 to the D / A converter 31 via the echo canceller 24. The D / A converter 31 converts the input audio signal into an analog signal and supplies it to the output amplifier 32, and the output amplifier 32 amplifies the input audio signal and outputs it to the speaker 3. The speaker 3 converts the input sound signal into sound and emits the sound.

各マイクロホン2A〜2Hは、外部からの音声を収音し、収音信号に変換して、入力アンプ21A〜21Hにそれぞれ出力する。各入力アンプ21A〜21Hは、収音信号を増幅し、A/Dコンバータ22A〜22Hに出力する。A/Dコンバータ22A〜22Hは、各収音信号をデジタル変換して、マイク信号処理回路23に出力する。以下、各マイクロホン2A〜2Hで収音され、A/Dコンバータ22A〜22Hから出力される収音信号をそれぞれ、単に、信号A〜信号Hと称する。   Each of the microphones 2A to 2H collects sound from the outside, converts it into a sound collection signal, and outputs it to the input amplifiers 21A to 21H. Each of the input amplifiers 21A to 21H amplifies the collected sound signal and outputs it to the A / D converters 22A to 22H. The A / D converters 22 </ b> A to 22 </ b> H digitally convert each collected sound signal and output it to the microphone signal processing circuit 23. Hereinafter, the collected sound signals collected by the microphones 2A to 2H and output from the A / D converters 22A to 22H are simply referred to as signals A to H, respectively.

図5は、マイク信号処理回路23の詳細なブロック図である。
マイク信号処理回路23は、加算器(減算器)231A〜231Hと、セレクト/ミキシング回路232と、最大信号強度検出回路233とを備える。
FIG. 5 is a detailed block diagram of the microphone signal processing circuit 23.
The microphone signal processing circuit 23 includes adders (subtractors) 231A to 231H, a select / mixing circuit 232, and a maximum signal strength detection circuit 233.

加算器231Aには、A/Dコンバータ22Aから出力された信号Aが入力されるとともに、A/Dコンバータ22Eから出力された信号Eが入力される。加算器231Aは信号Aから信号Eを減算して補正信号Aを出力する。ここで、信号Aはマイクロホン2Aによる収音信号であり、信号Eはマイクロホン
Eによる収音信号である。前述のようにマイクロホン2Aとマイクロホン2Eとは、中心点Oを基準に点対称の位置に配置されているので、それぞれに収音される回り込み音声は略同等である。これにより、信号Aから信号Eを減算することで、この回り込み音声成分を低減させることができる。
The adder 231A receives the signal A output from the A / D converter 22A and the signal E output from the A / D converter 22E. The adder 231A subtracts the signal E from the signal A and outputs a correction signal A. Here, the signal A is a sound collected signal by the microphone 2A, and the signal E is a sound collected signal by the microphone E. As described above, since the microphone 2A and the microphone 2E are arranged at point-symmetric positions with respect to the center point O, the wraparound sound collected by each is substantially the same. Thus, by subtracting the signal E from the signal A, this wraparound audio component can be reduced.

同様に、補正信号Bは加算器231Bで信号Bから信号Fを減算することで生成され、補正信号Cは加算器231Cで信号Cから信号Gを減算することで生成され、補正信号Dは加算器231Dで信号Dから信号Hを減算することで生成される。   Similarly, the correction signal B is generated by subtracting the signal F from the signal B by the adder 231B, the correction signal C is generated by subtracting the signal G from the signal C by the adder 231C, and the correction signal D is added. The signal 231D is generated by subtracting the signal H from the signal D.

また、加算器231Eには、A/Dコンバータ22Eから出力された信号Eが入力されるとともに、A/Dコンバータ22Aから出力された信号Aが入力される。加算器231Eは信号Eから信号Aを減算して、補正信号Eを出力する。同様に、補正信号Fは加算器231Fで信号Fから信号Bを減算することで生成され、補正信号Gは加算器231Gで信号Gから信号Cを減算することで生成され、補正信号Hは加算器231Hで信号Hから信号Dを減算することで生成される。   The adder 231E receives the signal E output from the A / D converter 22E and the signal A output from the A / D converter 22A. The adder 231E subtracts the signal A from the signal E and outputs a correction signal E. Similarly, the correction signal F is generated by subtracting the signal B from the signal F by the adder 231F, the correction signal G is generated by subtracting the signal C from the signal G by the adder 231G, and the correction signal H is added. The signal 231H is generated by subtracting the signal D from the signal H.

これらにより、補正信号A〜補正信号Hは、それぞれ回り込み音声成分を低減させることができる。   As a result, the correction signal A to the correction signal H can each reduce the wraparound sound component.

生成された補正信号A〜Hは、セレクト/ミキシング回路232と最大信号強度検出回路233とに入力される。最大信号強度検出回路233は、これら補正信号A〜Hの信号強度、すなわち音圧レベルを比較し、最も高い信号強度の補正信号を選択して、この最も高い信号強度の補正信号を選択する情報をセレクト/ミキシング回路232に与える。セレクト/ミキシング回路232は、最大信号強度検出回路233から与えられる選択情報に基づき、入力された補正信号A〜Hから、該当する補正信号を選択して、エコーキャンセラ24に出力する。なお、最大信号強度検出回路233は、最も高い信号強度の補正信号を検出し、最大信号強度の補正信号と、この補正信号に隣り合う複数の補正信号とを、選択して、セレクト/ミキシング回路232に与えてもよい。さらに、音源が異なる方向に複数ある場合に鑑み、最も信号強度の高い補正信号から順に複数の補正信号を選択して、セレクト/ミキシング回路232に与えてもよい。これら場合、セレクト/ミキシング回路232は、選択情報に基づき、該当する複数の補正信号を選択し、ミキシングしてエコーキャンセラ24に出力する。   The generated correction signals A to H are input to the select / mixing circuit 232 and the maximum signal strength detection circuit 233. The maximum signal strength detection circuit 233 compares the signal strengths of the correction signals A to H, that is, the sound pressure level, selects the correction signal with the highest signal strength, and selects the correction signal with the highest signal strength. Is supplied to the select / mixing circuit 232. The select / mixing circuit 232 selects a corresponding correction signal from the input correction signals A to H based on the selection information given from the maximum signal intensity detection circuit 233 and outputs the selected correction signal to the echo canceller 24. The maximum signal strength detection circuit 233 detects the correction signal with the highest signal strength, selects the correction signal with the maximum signal strength and a plurality of correction signals adjacent to the correction signal, and selects / mixes the selection signal. 232 may be given. Furthermore, in view of the case where there are a plurality of sound sources in different directions, a plurality of correction signals may be selected in order from the correction signal with the highest signal intensity and provided to the select / mixing circuit 232. In these cases, the select / mixing circuit 232 selects a plurality of corresponding correction signals based on the selection information, mixes them, and outputs them to the echo canceller 24.

このような選択処理を行うことで、ユーザからの発声音とは考え難い、低い信号強度の補正信号を削除するので、さらにS/Nを向上させることができる。   By performing such a selection process, a correction signal having a low signal strength, which is unlikely to be a voice uttered by the user, is deleted, so that the S / N can be further improved.

図6はエコーキャンセラ24の詳細なブロックである。
エコーキャンセラ24は、適応型フィルタ241および加算器242を備える。適応型フィルタ241は、FIRフィルタ等のデジタルフィルタを含んでおり、スピーカ3からマイクロホン2A〜2Hに至る音響伝搬経路の伝達関数を推定し、推定した伝達関数を模擬するようにFIRフィルタのフィルタ係数を算出する。適応型フィルタ241は、この推定したフィルタ係数を用いて擬似回帰音信号を生成し、加算器242に出力する。加算器242は、マイク信号処理回路23の出力信号から擬似回帰音信号を減算して、出力音声信号として入出力インタフェース25に出力する。ここで、伝達関数の推定およびフィルタ係数の算出は、加算器242から出力された信号である残差信号を参照信号として適応型フィルタ241にフィードバックし、スピーカ3に供給される入力音声信号に基づき適応アルゴリズムを用いて、繰り返し行われる。これにより、伝達関数の推定およびフィルタ係数の設定が最適化される。
FIG. 6 is a detailed block diagram of the echo canceller 24.
The echo canceller 24 includes an adaptive filter 241 and an adder 242. The adaptive filter 241 includes a digital filter such as an FIR filter, estimates the transfer function of the acoustic propagation path from the speaker 3 to the microphones 2A to 2H, and filters the filter coefficient of the FIR filter so as to simulate the estimated transfer function Is calculated. The adaptive filter 241 generates a pseudo regression sound signal using the estimated filter coefficient and outputs the pseudo regression sound signal to the adder 242. The adder 242 subtracts the pseudo regression sound signal from the output signal of the microphone signal processing circuit 23 and outputs the result to the input / output interface 25 as an output audio signal. Here, the estimation of the transfer function and the calculation of the filter coefficient are performed based on the input audio signal supplied to the speaker 3 by feeding back the residual signal, which is the signal output from the adder 242, as a reference signal to the adaptive filter 241. Iteratively using an adaptive algorithm. Thereby, the estimation of the transfer function and the setting of the filter coefficient are optimized.

このような処理を行うことにより、さらに回り込み音声成分が抑圧され、入出力インタフェース25に出力される音声信号は、より一層S/N比が向上する。   By performing such processing, the wraparound audio component is further suppressed, and the S / N ratio of the audio signal output to the input / output interface 25 is further improved.

以上のように、本実施形態の放収音装置では、スピーカとマイクロホンとの位置関係を前述のようにすることで、機構的に回り込み音声を低減することができる。また、マイクロホンの設置パターンを前述のようにすることで、各マイクロホンの収音信号に含まれる回り込み音声成分を効果的に抑圧することができ、さらに、エコーキャンセリングを行うことで、回り込み音声成分をより一層抑圧することができる。これにより、出力音声信号に対して、非常に優れたS/N比を実現することができる。   As described above, in the sound emission and collection device of the present embodiment, the wraparound sound can be mechanically reduced by making the positional relationship between the speaker and the microphone as described above. In addition, by setting the microphone installation pattern as described above, it is possible to effectively suppress the sneak sound component included in the collected sound signal of each microphone, and further, by performing echo canceling, the sneak sound component Can be further suppressed. Thereby, a very excellent S / N ratio can be realized for the output audio signal.

なお、本実施形態では、筐体1の第1面10Aの凹部11を形成し、該凹部11の内周面12にマイクロホン2A〜2Hを配置した例を示したが、図7に示すような構造でマイクロホン2A〜2Hを配置してもよい。   In the present embodiment, the concave portion 11 of the first surface 10A of the housing 1 is formed, and the microphones 2A to 2H are arranged on the inner peripheral surface 12 of the concave portion 11, but as shown in FIG. The microphones 2A to 2H may be arranged in a structure.

図7は、本実施形態の他の構成の放収音装置の本実施形態の放収音装置の主要部の構成を示す図であり、(A)は平面図、(B)は(A)におけるA−A’断面図である。図7に示す放収音装置は、マイクロホン2A〜2Hを第1面10A上に配置し、これらマイクロホン2A〜2Hをメッシュ状のカバー13で覆ったものであり、その他の構成は同じである。このような構成であっても、前述の効果を奏することができる。   7A and 7B are diagrams showing the configuration of the main part of the sound emitting and collecting apparatus of the present embodiment of the sound emitting and collecting apparatus of another configuration of the present embodiment, where FIG. 7A is a plan view and FIG. It is AA 'sectional drawing in. In the sound emission and collection device shown in FIG. 7, the microphones 2A to 2H are arranged on the first surface 10A, and these microphones 2A to 2H are covered with a mesh-like cover 13, and the other configurations are the same. Even with such a configuration, the above-described effects can be achieved.

また、本実施形態では、短円柱状の筐体1を例に説明したが、平面断面が楕円となる楕円柱形状であっても良く、さらには直方体形状であっても良い。   Further, in the present embodiment, the short cylindrical housing 1 has been described as an example, but may be an elliptic cylinder shape with a planar cross section being an ellipse, and may be a rectangular parallelepiped shape.

また、本実施形態では、スピーカ3を有する第2面10B側を机200の天面に対向させて配置する例を示したが、スピーカ3を有する第2面10B側を、ユーザがいる部屋の天井に向け、足部4を天井面に接続するように配置しても良い。   In the present embodiment, the second surface 10B side having the speaker 3 is disposed so as to face the top surface of the desk 200. However, the second surface 10B side having the speaker 3 is arranged in the room where the user is present. You may arrange | position so that the leg part 4 may be connected to a ceiling surface toward a ceiling.

また、本実施形態では、マイクロホンが8個、スピーカが1個の場合を示したが、前述のようにマイクロホンとスピーカとが筐体の対向する面に配置され、前述のようにマイクロホンの指向性が設定されれば、マイクロホンの数およびスピーカ数は、適宜設定することができる。   Further, in this embodiment, the case where there are eight microphones and one speaker is shown. However, as described above, the microphone and the speaker are arranged on the opposite surfaces of the housing, and the microphone directivity as described above. Is set, the number of microphones and the number of speakers can be set as appropriate.

また、マイク信号処理回路23の構成は、前述の例に限るものではない。
図8は、マイク信号処理回路23の他の構成を示すブロック図である。図8に示すマイク信号処理回路23は、図5に示したマイク信号処理回路23に対して、信号合成部分のみが異なるものである。
加算器231Aには、A/Dコンバータ22Aから出力された信号Aが入力されるとともに、A/Dコンバータ22Bから出力された信号Bが入力される。加算器231Aは信号Aと信号Bとを加算して出力する。同様に、加算器231Bは信号Bと信号Cとを加算して出力し、加算器231Cは信号Cと信号Dとを加算して出力し、加算器231Dは信号Dと信号Eとを加算して出力する。また、加算器231Eは信号Eと信号Fとを加算して出力し、加算器231Fは信号Fと信号Gとを加算して出力し、加算器231Gは信号Gと信号Hとを加算して出力し、加算器231Hは信号Hと信号Aとを加算して出力する。このように、図8に示すマイク信号処理回路23は、隣り合う2つのマイクロホンから得られる収音信号同士を加算して出力する。このように、隣接するマイクロホンの収音信号を加算することで、マイクロホンの正面方向、すなわち高い収音感度が設定された方向からの収音信号成分が強められ、他の方向からの収音信号成分が弱められる。これにより、さらに指向性の強い信号が得られる。
Further, the configuration of the microphone signal processing circuit 23 is not limited to the above example.
FIG. 8 is a block diagram showing another configuration of the microphone signal processing circuit 23. The microphone signal processing circuit 23 shown in FIG. 8 differs from the microphone signal processing circuit 23 shown in FIG. 5 only in the signal synthesis portion.
The adder 231A receives the signal A output from the A / D converter 22A and the signal B output from the A / D converter 22B. The adder 231A adds the signal A and the signal B and outputs the result. Similarly, the adder 231B adds and outputs the signal B and the signal C, the adder 231C adds and outputs the signal C and the signal D, and the adder 231D adds the signal D and the signal E. Output. The adder 231E adds and outputs the signal E and the signal F, the adder 231F adds and outputs the signal F and the signal G, and the adder 231G adds the signal G and the signal H. The adder 231H adds the signal H and the signal A and outputs the result. As described above, the microphone signal processing circuit 23 shown in FIG. 8 adds and outputs the collected sound signals obtained from two adjacent microphones. In this way, by adding the collected sound signals of adjacent microphones, the collected sound signal component from the front direction of the microphone, that is, the direction in which high sound collection sensitivity is set, is strengthened, and the collected sound signal from other directions Ingredients are weakened. Thereby, a signal with higher directivity can be obtained.

さらに、マイク信号処理回路23の構成は、次に示すようなものであってもよい。
図9は、また他のマイク信号処理回路23における信号合成部のブロック図である。
この図9に示すマイク信号処理回路23も、図5に示したマイク信号処理回路23に対して信号合成部分のみが異なるものである。
図9に示すマイク信号処理回路23は、加算器237A〜237H、ディレイ回路234A〜234H,235A〜235H,236A〜236Hを備える。 信号A〜Hは、それぞれディレイ回路234A〜234H,235A〜235H,236A〜236Hに入力される。例えば、信号Aは、ディレイ回路234A,235A,236Aに入力され、他の信号B〜Hも同様に処理される。
Further, the configuration of the microphone signal processing circuit 23 may be as follows.
FIG. 9 is a block diagram of a signal synthesizer in another microphone signal processing circuit 23.
The microphone signal processing circuit 23 shown in FIG. 9 is also different from the microphone signal processing circuit 23 shown in FIG.
The microphone signal processing circuit 23 shown in FIG. 9 includes adders 237A to 237H, delay circuits 234A to 234H, 235A to 235H, and 236A to 236H. Signals A to H are input to delay circuits 234A to 234H, 235A to 235H, and 236A to 236H, respectively. For example, the signal A is input to the delay circuits 234A, 235A, and 236A, and the other signals B to H are similarly processed.

各ディレイ回路234A〜234H,235A〜235H,236A〜236Hは、加算器237A〜237Hに入力される3つの信号が同相になるように、入力された信号を遅延処理する。   Each of the delay circuits 234A to 234H, 235A to 235H, 236A to 236H delays the input signals so that the three signals input to the adders 237A to 237H are in phase.

加算器237Aはディレイ234Aの出力信号(信号A)と、ディレイ235Bの出力信号(信号B)と、ディレイ236Cの出力信号(信号C)とを加算して出力する。同様に、加算器237Bはそれぞれに遅延処理された信号B、信号C、信号Dを加算して出力し、加算器237Cはそれぞれに遅延処理された信号C、信号D、信号Eを加算して出力し、加算器237Dはそれぞれに遅延処理された信号D、信号E、信号Fを加算して出力する。さらに、加算器237Eはそれぞれに遅延処理された信号E、信号F、信号Gを加算して出力し、加算器237Fはそれぞれに遅延処理された信号F、信号G、信号Hを加算して出力し、加算器237Gはそれぞれに遅延処理された信号G、信号H、信号Aを加算して出力し、加算器237Hはそれぞれに遅延処理された信号H、信号A、信号Bを加算して出力する。これにより、隣り合う3つのマイクロホンからの収音信号が同相で合算される。この結果、より一層特定方向の信号強度が高くなり、S/Nが向上するとともに、前記特定方向への指向性がより一層高められる。なお、加算する信号数は、3つに限るものではなく、さらに多くの信号を加算したり、減算することにより、特定方向のS/N比を向上させることができる。   The adder 237A adds the output signal (signal A) of the delay 234A, the output signal (signal B) of the delay 235B, and the output signal (signal C) of the delay 236C, and outputs the result. Similarly, the adder 237B adds and outputs the delayed signals B, C, and D, and the adder 237C adds the delayed signals C, D, and E, respectively. The adder 237D adds the signal D, the signal E, and the signal F that have been subjected to the delay processing, and outputs the result. Further, the adder 237E adds and outputs the delayed signals E, F, and G, and the adder 237F adds the delayed signals F, G, and H to the output. The adder 237G adds and outputs the delayed signals G, H, and A, and the adder 237H adds the delayed signals H, A, and B, respectively, and outputs the result. To do. As a result, the collected sound signals from the three adjacent microphones are added in phase. As a result, the signal intensity in the specific direction is further increased, the S / N is improved, and the directivity in the specific direction is further increased. The number of signals to be added is not limited to three, and the S / N ratio in a specific direction can be improved by adding or subtracting more signals.

なお、図8、図9に示すマイク信号処理回路23では、A/Dコンバータ22A〜22Hの出力信号A〜Hを直接処理する構成を示したが、図5に示すような回路を用いて生成した補正信号A〜Hを入力するようにしてもよい。これにより、さらにS/N比が向上される。   The microphone signal processing circuit 23 shown in FIGS. 8 and 9 is configured to directly process the output signals A to H of the A / D converters 22A to 22H. However, the microphone signal processing circuit 23 is generated using the circuit shown in FIG. The corrected signals A to H may be input. Thereby, the S / N ratio is further improved.

本発明の実施形態の放収音装置の主要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the sound emission and collection apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の放収音装置100を2人のユーザ201,202による使用する場合を示した図である。It is the figure which showed the case where the two users 201 and 202 use the sound emission and collection apparatus 100 of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の放収音装置100における主な収音を行うマイクロホンに対する発声音の伝達距離Lv1を表す概念図であり、従来の放収音装置における主な収音を行うマイクロホンに対する発声音の伝達距離Lv0を表す概念図であり、マイクロホンに対する回り込み音声の伝達距離Ls1を表す概念図であり、筐体側面にスピーカを配置した従来の放収音装置における、マイクロホンに対する回り込み音声の伝達距離Ls0を表す概念図である。It is a conceptual diagram showing the transmission distance Lv1 of the utterance sound with respect to the microphone which mainly collects sound in the sound emission and collection apparatus 100 of embodiment of this invention, and the utterance sound with respect to the microphone which mainly collects sound in the conventional sound emission and collection apparatus Is a conceptual diagram showing the transmission distance Lv0 of the microphone, and is a conceptual diagram showing the transmission distance Ls1 of the wraparound sound with respect to the microphone, and the transmission distance Ls0 of the wraparound sound with respect to the microphone in the conventional sound emitting and collecting apparatus in which the speaker is arranged on the side surface of the housing. It is a conceptual diagram showing. 本発明の実施形態の放収音装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the sound emission and collection apparatus of embodiment of this invention. マイク信号処理回路23の詳細なブロック図である。3 is a detailed block diagram of a microphone signal processing circuit 23. FIG. エコーキャンセラ24の詳細なブロックである。This is a detailed block of the echo canceller 24. 本実施形態の他の構成の放収音装置の本実施形態の放収音装置の主要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the sound emission and collection apparatus of this embodiment of the sound emission and collection apparatus of the other structure of this embodiment. マイク信号処理回路23の他の構成を示すブロック図である。6 is a block diagram showing another configuration of the microphone signal processing circuit 23. FIG. また他のマイク信号処理回路23における信号合成部のブロック図である。7 is a block diagram of a signal synthesis unit in another microphone signal processing circuit 23. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100−放収音装置、200−机、201,202−ユーザ、300−放音音声、301,302−発声音、
1,91−筐体、10A−筐体1の第1面、10B−筐体1の第2面、10C−筐体1の側面、2A〜2H,92A−マイクロホン、3−スピーカ、4−足部、
21A〜21H−入力アンプ、22A〜22H−A/Dコンバータ、23−マイク信号処理回路、231A〜231H,237A〜237H−加算器、232−セレクト/ミキシング回路、233−最大信号強度検出回路、234A〜234H,235A〜235H,236A〜236H−ディレイ回路、24−エコーキャンセラ、241−適応型フィルタ、242−加算器、25−入出力インタフェース、26−入出力コネクタ、31−D/Aコンバータ、32−出力アンプ
100-Sound emitting and collecting device, 200-Desk, 201, 202-User, 300-Sound emitted, 301, 302-Speech sound,
1, 91-housing, 10A-first surface of housing 1, 10B-second surface of housing 1, 10C-side surface of housing 1, 2A-2H, 92A-microphone, 3-speaker, 4-foot Part,
21A-21H-input amplifier, 22A-22H-A / D converter, 23-microphone signal processing circuit, 231A-231H, 237A-237H-adder, 232-select / mixing circuit, 233-maximum signal strength detection circuit, 234A 234H, 235A to 235H, 236A to 236H-delay circuit, 24-echo canceller, 241-adaptive filter, 242-adder, 25-input / output interface, 26-input / output connector, 31-D / A converter, 32 −Output amplifier

Claims (2)

対向する二面を有する筐体と、
該筐体の第1面側に円周状で配置され、当該円の中心方向にそれぞれ指向性の軸を向け、かつ、前記円の中心を基準点として点対称設置された複数の単一指向性マイクロホンと、
前記筐体の前記第1面に対向する第2面に平行な放音面を有し、該放音面の中心と前記円の中心とが前記第1面および第2面に対する同一の垂直線上にあり、前記第2面から前記筐体の外側へ放音するスピーカと、
一の前記単一指向性マイクロホンの収音信号に、当該一の前記単一指向性マイクロホンに円周に沿って隣接する他の前記単一指向性マイクロホンの収音信号を加算する加算処理を行う信号処理手段と、
を備え、
前記信号処理手段は、
前記複数の単一指向性マイクロホンそれぞれについて前記加算処理を行い、加算した収音信号の信号強度に基づいて音源方向を検出する
ことを特徴とする放収音装置。
A housing having two opposing surfaces;
A plurality of unidirectional elements arranged circumferentially on the first surface side of the housing, each directed with a directivity axis in the center direction of the circle, and symmetric with respect to the center of the circle Microphone
A sound emitting surface parallel to a second surface facing the first surface of the housing; and the center of the sound emitting surface and the center of the circle are on the same vertical line with respect to the first surface and the second surface A speaker that emits sound from the second surface to the outside of the housing;
An addition process is performed in which the sound pickup signal of one unidirectional microphone is added to the sound pickup signal of another unidirectional microphone adjacent to the one unidirectional microphone along the circumference. Signal processing means;
With
The signal processing means includes
A sound emitting and collecting apparatus, wherein the addition processing is performed for each of the plurality of unidirectional microphones, and a sound source direction is detected based on the signal intensity of the added sound collection signals.
前記点対称に配置された各単一指向性マイクロホンの収音信号から、各単一指向性マイクロホンと前記円の中心に関して点対称位置に配置された単一指向性マイクロホンとの収音信号を差分演算して差分補正収音信号を生成する差分演算手段を備えた請求項に記載の放収音装置。 The sound pickup signal between each unidirectional microphone and the unidirectional microphone arranged at a point-symmetrical position with respect to the center of the circle is subtracted from the sound collection signal of each unidirectional microphone arranged symmetrically with respect to the point. The sound emission and collection device according to claim 1 , further comprising difference calculation means for calculating and generating a difference corrected sound collection signal.
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