JP4965847B2 - 音声信号送受信装置 - Google Patents

Description

この発明は、相手方の音声信号送受信装置との間で音声信号の送受信を行う音声信号送受信装置に関し、特にスピーカアレイ、マイクアレイ及び操作部の配置位置に関する。

従来より、マイク、スピーカ及び操作部を一体的に備えた音声信号送受信装置は知られていた（例えば非特許文献１を参照）。図７は、従来の音声信号送受信装置１００の斜視図である。このような、音声信号送受信装置１００は、平板状の音声信号送受信装置本体１０１と、この装置本体１０１の上面中央に配置されたスピーカ１０２と、装置本体１０１におけるスピーカ１０２の周囲に配置された複数のマイク１０３と、装置本体１０１の前方上側に配設された操作部１０４とを備える。

上記音声信号送受信装置１００では、複数のマイク１０３で収音した送信音声信号が相手方の音声信号送受信装置１００に送信されるとともに、相手方の音声信号送受信装置１００から受信した受信音声信号がスピーカ１０２から放音される。ここで、スピーカ１０２が装置本体１０１の上面に配置されているのは、装置本体１０１は通常机上に配置され、ユーザの頭部は装置本体１０１の上方に位置するからである。

また、このようなマイク１０３からの収音設定やスピーカ１０２からの放音設定（ボリューム等）の操作が操作部１０４によって受け付けられ、これによって、収音設定や放音設定が可変になっている。ここで、操作部１０４が装置本体１０１の上面に配置されているのは、ユーザと音声送受信装置１００とは上述した位置関係にあるためユーザの操作性の良さを考慮してのことである。
"VoicepointIP"、NEC、[online]、[平成１７年１０月１１日検索]、インターネット＜URL：http://www.nec-eng.com/pro/vp_ip/＞

従来の音声信号送受信装置では、上述したようにユーザの操作性やユーザに向けて音声を放音する観点等から、スピーカ、マイク及び操作部を全て装置本体の上面に配置している。このため、装置本体を小型化することが困難であった。

特に、近年ではハンズフリーの音声信号送受信装置（電話器等）を実現するために、放音方向に狭指向性のあるスピーカアレイや収音方向に狭指向性のあるマイクアレイが用いられる場合がある。スピーカアレイやマイクアレイは、指向性制御に十分な個数のスピーカやマイクを配列してなるものである。このため、従来の音声信号送受信装置にスピーカアレイやマイクアレイを適用すると非常に大型な装置になってしまい上記課題は著しく顕著になる。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、ユーザの操作性の良さ及びユーザに向けて音声を提供することができながらも、装置本体をより小型化することができる音声信号送受信装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明では以下の手段を採用している。

（１）本発明は、装置本体と、複数配列されたスピーカユニットからなり、前記装置本体の下面向きに配置されたスピーカアレイと、前記スピーカアレイの放音面が前記装置本体の設置面から所定の高さに位置するように、前記装置本体を該設置面から支持する脚部と、を備えた音声信号送受信装置である。

上記構成によれば、スピーカアレイが装置本体の下面向きに配置されているため、幅スペースを操作部とスピーカアレイとで共用することができ、操作部及びスピーカアレイの双方を装置本体上面に配置するのに比較して、幅寸法でコンパクト化を図ることが可能となる。また、スピーカアレイが装置本体の設置面から所定の高さに位置するように、装置本体が脚部によって該設置面から支持される。このため、スピーカアレイから下方に向かって出力された音声ビームは設置面（机上に音声信号送受信装置を設置した場合には天板等）で反射して斜め上方に指向する。これによって、装置本体の上面にスピーカアレイを配置する構成と同じ効率の良さで音声をユーザに提供することが可能となる。

上述のように、音声をユーザに効率よく提供することができるとともに、音声信号送受信装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

（２）本発明は、上記音声信号送受信装置であって、前記装置本体の上面に操作部が配置されていることを特徴とする。この構成によれば、操作部を上面に配置することで操作性の良さを確保することが可能になる。

（３）本発明は、上記音声信号送受信装置であって、複数配列されたマイクからなり、前記装置本体の側面向きに配置されたマイクアレイを、更に備える。

この構成によれば、装置本体の上面にマイクアレイを配置する構成に比較して、側面側の音声を効果的に収音することができ、更に音声信号送受信装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

（４）本発明では、上記音声信号送受信装置であって、前記装置本体は、長尺の略直方体形状であり、前記マイクアレイは、前記装置本体の長手方向の側面向きに配置され、前記装置本体の短手方向の側面向きに、外部装置との接続用コネクタが配置されている、ことを特徴とする。

この構成によれば、コネクタを装置本体の上面に配置する構成に比較して更にコンパクト化を図ることが可能であるとともに、マイクアレイとは別の側面向きに配置することで、マイクアレイと同じ側面に向けてコネクタを配置する構成に比較して装置本体の側面寸法のコンパクト化を測ることが可能となる。

（５）本発明は、上記音声信号送受信装置であって、前記脚部が内空構造になっていることを特徴とする。この構成によれば、脚部側に向かう音声が脚部での反射によって指向方向を変えることがない。これによって、スピーカアレイによる放音や設置面による反射を妨げることを効果的に防止することが可能になる。

本発明によれば、音声をユーザに向けて提供することができ、操作部を上面に配置することを可能にしながら、よりコンパクトな音声信号送受信装置を提供することができる。

以下に、図１〜図５を参照して本発明の実施形態である音声信号送受信装置１について詳細に説明する。音声信号送受信装置１は、インターネットやＬＡＮ等のネットワークに接続される。音声信号送受信装置１は、ネットワークを介して相手方の音声信号送受信装置１との間で音声信号の送受信を行い、これによって相手方の音声会議装置１との間でユーザに通話や遠隔地間の音声会議を行わせる。

図１は、音声信号送受信装置１の外観を示す斜視図である。以下の説明において、音声信号送受信装置１の前方側をＹ、後方側を−Ｙ、右側をＸ、左側を−Ｘと記載する。図２（Ａ）は、図１で示す音声信号送受信装置１の平面図、同図（Ｂ）は、音声信号送受信装置１を−Ｙ側から見た背面図であり、同図（Ｃ）は、音声信号送受信装置１をＹ側から見た正面図である。図３（Ａ）は、音声信号送受信装置１をＸ側から見た右側面図であり、同図（Ｂ）は、音声信号送受信装置１を−Ｘ側から見た左側面図である。

音声信号送受信装置１は、長尺の略直方体形状の装置本体２が、その両側に外嵌する略ロ字状の脚部３によって設置面から所定の高さで支持されてなる。装置本体２は、筐体として上面パネル２０、下面グリル２１、側面パネル２２（２２Ａ，２２Ｂ）を有し、この筐体内部にスピーカアレイ２３１（図４を用いて後述）を備えた長尺のスピーカ装置２３（図５を用いて後述）と、２列のマイクアレイ２４（図５を用いて後述）を備える。

スピーカアレイ２３１は、スピーカ装置２３の下面に長手方向に一列に設けられ、マイクアレイ２４はスピーカ装置２３の長手方向の両側面に一列ずつ設けられている。なお、スピーカ装置２３、スピーカアレイ２３１及びマイクアレイ２４の構成については詳しくは後述する。

上面パネル２０及び側面パネル２２は、スピーカアレイ２３１及びマイクアレイ２４を含む内部構造のカバーとして樹脂パネルであり、上面パネル２０は断面Ｕ字状の長尺の部材であり、側面パネル２２は平板状の部材である。また、下面グリル２１は、スピーカアレイ２３１及びマイクアレイ２４の放音，収音を妨げないように、断面略Ｕ字状のパンチメッシュの鋼板である。

上面パネル２０の上面のＸ側端部には操作部４が埋め込まれているとともに、略中央にはＬＥＤ点灯部５が埋め込まれている。操作部４は、図２（Ａ）で示すように、−Ｘ側に設定状態等を表示するためのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４１、Ｘ側にテンキー等の通信のための操作ボタン群４２が位置するように並列に備える。

更に、操作部４は、ＬＣＤ４１及び操作ボタン群４２のＹ側に操作ボタン群４３及び操作ボタン群４４を並列的に備える。操作ボタン群４３は操作ボタン群４４より−Ｘ側に配置され、ボリュームのアップ、ダウンやミュートを指示するためのものである。操作ボタン群４４は、本音声信号送受信装置１の設定を変更するためのものである。この設定には、たとえば後述する第１の点灯モード、第２の点灯モードのうちいずれか１の選択設定などがある。

なお、ＬＣＤ４１、操作ボタン群４２〜４４は、いずれもＹ側を下にして配設されており、Ｙ側から操作及び操作確認を行うことができるようになっている。

ＬＥＤ点灯部５は、−Ｙ側及びＹ側に複数（本実施形態では各５個）の線状のＬＥＤランプ５１を備える。複数のＬＥＤランプ５１はＸ−Ｘ方向に延びる同じ放物線上に位置するように配置されている。各ＬＥＤランプ５１の点灯は上面パネル２０の内側に取り付けられた図略の点灯制御部によって独立して制御される。具体的には、操作ボタン群４４によって、第１の点灯モードが設定されている場合には、各ＬＥＤランプ５１のうち後述のスピーカアレイ２３１からの音声ビームの指向方向が点灯するように制御される。これによって、ユーザは音声ビームの指向方向を確認することが可能になっている。

また、第２の点灯モードが設定されている場合には、後述するマイクアレイ２４の収音ビームの指向方向が点灯するように制御される。なお、Ｙ側のマイクアレイ２４についてはＹ側のＬＥＤランプ５１群が点灯し、−Ｙ側のマイクアレイ２４については−Ｙ側のＬＥＤランプ５１が点灯する。これによって、音声が入力されているかどうかを確認することが可能であるとともに、ユーザは収音ビームの指向方向を確認することが可能になっている。

本実施形態では、音声信号送受信装置１は、複数の領域に収音ビームを制御し、それぞれの領域における収音レベルに基づき話者の位置を検出する機能を備えるため、第２の点灯モードではユーザは話者の位置が誤検出されていないかを確認することが可能となる。

また、入出力された音声の音量によって発光態様が変わるように制御される。これによって、ユーザは音声の入出力が十分な音量でなされているかを確認することが可能となる。

Ｘ側の側面パネル２２（２２Ａ）には、外部機器とのコネクタ群６が埋め込まれている（図３（Ａ）を参照）。コネクタ群６は、イーサネット（登録商標）等のＬＡＮやインターネット等のネットワークに接続するためのモジュラージャック６１、オーディオ機器に接続するためのオーディオ入力端子６２Ａ及びオーディオ出力端子６２Ｂ、電源に接続するための電源端子６３からなる。

モジュラージャック６１にモジュラーケーブルのプラグ（図略）を挿入することで、音声信号送受信装置１をネットワークに接続することが可能となる。これによって、本音声信号送受信装置１をネットワークに接続し、相手方の音声信号送受信装置１と通信可能に接続することができる。このため、相手方の音声信号送受信装置１との間で通話や音声会議を行うことができ、これによって、本音声信号送受信装置１をＩＰ電話機や音声会議装置として用いることができるようになっている。

上述したように、コネクタ群６を１側面に向かって配設したことで、コネクタ群６を音声信号送受信装置１の上面に配設する構成に比較して、音声信号送受信装置１のコンパクト化を図ることが可能となる。

図４は、音声信号送受信装置１の下面グリル２１を外した状態の底面図である。図５は、図４の音声信号送受信装置１の斜視図である。図６は、図４の音声信号送受信装置１のＡ−Ａ断面図である。

スピーカアレイ２３１、マイクアレイ２４はともにスピーカアレイ２３１のバッフルを兼ねたフレーム２５に取り付けられている。フレーム２５は、長方形の金属製板材の四隅が上に折り曲げられた箱状の部材である。スピーカアレイ２３１はフレーム２５の底面内側に下向きに取り付けられ、マイクアレイ２４はフレーム２５の側面に埋め込まれている。

また、フレーム２５の上側には、スピーカアレイ２３１の側面を覆うように長尺な筒状の枠体２３２の下端が配置されており、枠体２３２の上端にはスピーカアレイ２３１の背面を覆うようにフレーム２５の底面と略同寸法の天板２３３が配置されている。

フレーム２５の側面（長手方向の折り曲げ部）には上方に延びるように金属製の板状部材である支持板２６がビス２７Ａによって取り付けられており、支持板２６の上端は内側に屈曲されている。この屈曲部分と天板２３３の短手方向の端部とがビス２７Ｂによって取り付けられており、これによって、枠体２３２を天板２３３とフレーム２５の底面によって挟持させている。

上述したように、スピーカアレイ２３１の筐体２３Ａ は、フレーム２５、天板２３３及び筒状の枠体２３２に囲まれた部分で形成される。筐体２３Ａの上面（天板２３３の上面）には、スピーカアレイ２３１及びマイクアレイ２４の指向性制御等を行う制御部（図略）を搭載した基板（図略）が取り付けられる。スピーカ装置２３は、制御部、筐体２３Ａ及びスピーカアレイ２３１とで構成される。

スピーカアレイ２３１は、複数（例えば１６個）のスピーカユニットＳＰがライン状に略均等に配列されてなり、フレーム２５の底面には各スピーカユニットＳＰの位置にスピーカユニットＳＰの内径と同寸法の孔２５１が形成され、この孔２５１に合わせてスピーカユニットＳＰの放音側の部分が重ねられている。このように、孔２５１にスピーカユニットＳＰを重ねた状態でフレーム２５の底面とスピーカアレイ２３１がビス２５２によって取り付けられている。これによって、放音面が該底面から覗くように取り付けられ、該底面から各スピーカユニットＳＰの音声を出力することができるようになっている。

上述したように、スピーカアレイ２３１を音声信号送受信装置１の底部に配置したことで、ユーザにとって操作性の良いスペース（上面）に操作部４やＬＥＤ点灯部５を配置しながらも、操作部４やＬＥＤ点灯部５の配置スペースとスピーカアレイ２３１の配置スペースを幅方向（Ｙ−Ｙ方向及びＸ−Ｘ方向）で共用することができ、音声信号送受信装置１のコンパクト化を図ることが可能となる。また、スピーカアレイ２３１からの音声ビームは音声信号送受信装置１の下方に出力されるが、音声信号送受信装置１は脚部３によって設置面（例えば机の天板）から所定の高さで支持されているため、この設置面に反射されて斜め上方に伝搬する。これによって、音声信号送受信装置１の上面にスピーカアレイ２３１を配置するのと同様の効率の良さで音声ビームをユーザに提供することが可能となる。

また、脚部３は内空構造になっているため、スピーカアレイ２３１による放音や設置面での反射音を妨げることなくユーザに音声を提供することが可能となっている。

制御部（図略）はモジュラージャック６１（図１を参照）を介して入力した相手方の音声信号送受信装置１からの音声信号に遅延時間を付与することで音声ビームの指向性制御、相手方から受信した音声信号にＤ／Ａ変換や変換した音声信号のレベルの増幅を行って、スピーカアレイ２３１に入力するものである。

マイクアレイ２４は、上述したようにフレーム２５の両側面（長手方向の折り曲げ部）に亘って、ライン状に配列された複数（例えば１６個）のマイク２４１から成る。各マイク２４１は内側に向かって密になるように不均等に配列されており、これによって、指向性の高い高音域の音声を好適に収音できるようになっている。

マイクアレイ２４は、マイク２４１の位置に切り欠き２６１が形成された支持板２６によってフレーム２５の反対側から支持されており、切り欠き２６１にマイク２４１が嵌め込まれた状態でフレーム２５と支持板２６とがビス止めされている。

上述したようにマイクアレイ２４をスピーカ装置２３の両側面に、音声信号送受信装置１の側面に向かって配置したことで、音声信号送受信装置１の上面には操作部４及びＬＥＤ点灯部５のみを配置するだけでよくなる。これによって、音声信号送受信装置１のコンパクト化を更に図ることが可能となる。すなわち、音声信号送受信装置１は、スピーカアレイ２３１及びマイクアレイ２４を音声信号送受信装置１の上面に配置する構成に比較して幅方向の寸法を小型化することが可能となる。また、マイクアレイ２４とコネクタ群６とを音声信号送受信装置１の別の側面に向かって配置したことで、側面の寸法のコンパクト化を測ることが可能となる。

マイクアレイ２４は、図略の信号線によって制御部（図略）に接続され、これによって各マイク２４１で収音した各信号を制御部に入力する。この入力された各信号は遅延制御によって指向性制御が行われた後にモジュラージャック６１（図１を参照）及びモジュラーケーブル（図略）等を介して相手方の音声信号送受信装置１に送信される。

上述したように、本実施形態では、スピーカアレイ２３１を音声信号送受信装置１の下方に配置することで、操作部４やＬＥＤ点灯部５等をユーザにとって操作性の良いかつ視認し易い上面に配置しながらも、音声信号送受信装置１のコンパクト化を図ることができる。また、音声信号送受信装置１は脚部３によって設置面から所定の高さで支持されているため、スピーカアレイ２３１からの音声ビームが設置面で反射して斜め上方に指向するため、音声信号送受信装置１の上面に配置する構成と同様にして音声ビームをユーザに提供することができる。

上記のことから、ユーザの操作性の良さを確保し、かつユーザに効率良く音声を提供できながら、音声信号送受信装置１のコンパクト化を図ることができる。

更に、２列のマイクアレイ２４をそれぞれ音声信号送受信装置１の長手方向の両側に向かって配置し、コネクタ群６を音声信号送受信装置１の長手方向の１端側にまとめて配置したことで、音声信号送受信装置１の上面には操作部４やＬＥＤ点灯部５を配置するだけでよくなり、更なるコンパクト化を図ることができる。また、マイクアレイ２４とコネクタ群６とを音声信号送受信装置１の別の側部に配置したことで、側部の寸法のコンパクト化を測ることができる。

また、スピーカアレイ２３１を音声信号送受信装置１の下部に配置し、マイクアレイ２４を音声信号送受信装置１の両側に配置したことで、パンチメッシュの孔部を通過して音声信号送受信装置１内に入り込んだ塵埃がスピーカ装置２３の下面やフレーム２５、支持板２６に積層することを効果的に防止することができる。

音声信号送受信装置の外観を示す斜視図である。 （Ａ）は、図１で示す音声信号送受信装置の平面図、（Ｂ）は、音声信号送受信装置を−Ｙ側から見た背面図であり、（Ｃ）は、音声信号送受信装置をＹ側から見た正面図である。 （Ａ）は、音声信号送受信装置１をＸ側から見た右側面図であり、（Ｂ）は、音声信号送受信装置１を−Ｘ側から見た左側面図である。 音声信号送受信装置のグリルを外した状態の底面図である。 図４の音声信号送受信装置１の斜視図である。 図４の音声信号送受信装置のＡ−Ａ断面図である。 従来の音声信号送受信装置１００の斜視図である。

符号の説明

１−音声信号送受信装置 ２−装置本体 ３−脚部 ４−操作部 ２３１−スピーカアレイ ＳＰ−スピーカユニット ２４−マイクアレイ ２６１−マイク ６１−モジュラージャック（コネクタ） ６２Ｂ−オーディオ出力端子（コネクタ） ６２Ａ−オーディオ入力端子（コネクタ）

Claims (5)

1. 長尺の直方体形状の筐体を有する装置本体と、
   複数配列されたスピーカユニットからなり、前記装置本体の長手方向の下面向きに配置されたスピーカアレイと、
   複数配列されたマイクからなり、前記装置本体の長手方向の側面向きに配置されたマイクアレイと、
   前記スピーカアレイおよび前記マイクアレイが前記装置本体の設置面から所定の高さに位置するように、前記装置本体を該設置面から支持する脚部と、
   を備え、
   前記スピーカアレイ、前記マイクアレイ、および前記脚部は、一体となっている音声信号送受信装置。
2. 前記装置本体の上面に操作部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の音声信号送受信装置。
3. 前記装置本体の上面に、前記マイクアレイの指向方向が点灯するように制御される表示点灯部を備え得たことを特徴とする請求項１または２に記載の音声信号送受信装置。
4. 前記装置本体の短手方向の側面向きに、外部装置との接続用コネクタが配置されている、
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の音声信号送受信装置。
5. 前記脚部は内空構造になっていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の音声信号送受信装置。

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