JP5151369B2

JP5151369B2 - 収音システム

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Publication number: JP5151369B2
Application number: JP2007255192A
Authority: JP
Inventors: 紀行畑
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP2009088921A

Description

この発明は、３本のアレイマイクを２点でヒンジ連結した一体型マイクにおいて、話者数及び話者位置に基づいて、ヒンジを稼働させてマイクアレイの角度を調節するウィザードを提供し、該マイクアレイの角度に応じた収音指向性を持つ放収音システムに関する。

従来、単体のマイクや、複数のマイクからなるマイクアレイ等の収音手段を用いて、話者の発言を収音する収音装置や収音システムが各種考案されている。（特許文献１参照）。

例えば、特許文献１に記載のマイクロホン装置は、筐体内に４個の無指向性マイクを用いて、収音した音声信号に対して、用途に応じた収音を行っている。例えば、各音声信号のいずれかを選択したり、複数の音声信号を用いて所定パターンの位相処理等を行うことで、無指向性の収音や所定の指向性を有する収音を実現している。
特開２００３−２８４１７９号公報

このような従来技術の収音システムでは、筐体内に設置されたマイクの配列パターンが固定であり、マイク数が多くないので、収音指向性のパターンが少ない。また、マイクが筐体内に設置されているので、見た目でいずれの方向を収音しているかを容易に認識できなかった。

そこで、ユーザが所望とする収音指向性を得るために、マイクの配列パターンを容易に変更でき、且つ、設定した収音指向性をユーザに容易に視認させることができる、収音指向性パターンの多い収音システムを提供することを目的とする。

この発明の収音システムは、収音した周囲の音声から音声信号を生成する収音手段を備えた主筐体と、収音した周囲の音声から音声信号を生成する収音手段をそれぞれが少なくとも備え、前記主筺体の異なる位置に設置され、前記主筺体に対して回動可能な複数の副筺体と、前記主筐体に対する前記副筐体の回動量を検出して、該回動量から前記主筐体と前記複数の副筐体との実測位置関係を算出する実測位置関係算出手段と、前記実測位置関係算出手段が算出した実測位置関係に基づいて、複数の収音モードの中から該当する収音モードを選択して決定する収音モード決定手段と、前記収音モード決定手段が決定した収音モードに基づいて、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段が収音した音声信号の収音指向性を制御する収音制御手段と、を備え、前記収音制御手段は、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段が一直線上に配置される場合は、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段のそれぞれが収音した音声信号を一組の収音指向性構成要素として収音指向性を制御し、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段が一直線上に配置されない場合は、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段のそれぞれが収音した音声信号を収音手段毎の収音指向性構成要素として収音指向性を制御することを特徴とする。

この構成では、収音システムは、主筐体と該主筐体に対して回動可能な複数の副筐体とから構成される。主筐体及び複数の副筐体は、それぞれマイク等の収音手段を備える。収音システムは、主筐体に対する複数の副筐体の回動量をそれぞれ検出して、該回動量から、主筐体と複数の副筐体との実測位置関係を算出する。収音システムは、算出した実測位置関係に基づいて収音モードを決定し、該収音モードに基づいて主筐体及び複数の副筐体の収音手段が収音した音声信号の収音指向性を制御する。これにより、収音システムは、主筐体に対して、複数の副筐体を回動させるだけで、収音指向性のパターン変更を制御することができる。すなわち、ユーザが所望する収音指向性を得るには、収音システムの副筐体を回動させるだけでよい。このため、ユーザは、所望する収音指向性を容易に得ることができる。また、主筐体と複数の副筐体の実測位置関係に応じて収音指向性が定まるので、ユーザは、目視するだけで収音システムの収音範囲を直観的に知ることができる。

この構成では、収音システムは、主筐体及び副筐体が一直線上に配置される場合は、主筐体及び副筐体の各収音手段が収音した全ての音声信号を用いて一つの収音指向性を実現するように収音指向性を制御する。また、主筐体及び副筐体が一直線上に配置されない場合は、主筐体及び副筐体の収音手段毎に収音指向性を制御する。これにより、収音システムは、主筐体及び副筐体を一直線上に配置した場合に、これらを一直線上に配置しない場合の各筐体の収音手段による収音指向性と比べて、主筺体及び副筺体の収音手段が収音した全ての音声信号を用いるので、収音指向性を形成するための音声信号の数が多くなり、各音声信号に対する遅延処理及び加算処理等のパターンが増えるので、多種多様な収音指向性を実現することができる。また、収音指向性を形成するための音声信号の数が多いので、演算精度が向上し、各収音指向性を高精度に実現することができる。

また、この発明の収音システムは、収音した周囲の音声から音声信号を生成する収音手段を備えた主筐体と、収音した周囲の音声から音声信号を生成する収音手段をそれぞれが少なくとも備え、前記主筺体の異なる位置に設置され、前記主筺体に対して回動可能な複数の副筺体と、前記主筐体に対する前記副筐体の回動量を検出して、該回動量から前記主筐体と前記複数の副筐体との実測位置関係を算出する実測位置関係算出手段と、前記実測位置関係算出手段が算出した実測位置関係に基づいて、複数の収音モードの中から該当する収音モードを選択して決定する収音モード決定手段と、前記収音モード決定手段が決定した収音モードに基づいて、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段が収音した音声信号の収音指向性を制御する収音制御手段と、前記主筐体と前記複数の副筐体との設定位置関係と前記実測位置関係とを含む表示データを生成する表示制御手段と、前記表示データを表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。
この構成では、収音システムは、所望する使用態様の設定位置関係と、現状の収音システムの主筐体と複数の副筐体との実測位置関係と、を表示する。これにより、ユーザは、設定位置関係と実測位置関係との差異を容易に認識することができる。また、ユーザは、該表示を参照して、収音システムの副筐体を回動させることができるので、該設定位置関係に一致するように、収音システムの主筐体と副筐体とを容易に配置することができる。すなわち、表示を見ながら、所望とする収音指向性の配置を容易に実現することができる。
更に、この発明の収音システムは、前記主筐体と前記複数の副筐体との設定位置関係を含む所望使用態様の入力を受け付ける使用態様入力受付手段を更に備え、前記実測位置関係算出手段が前記主筐体と前記副筐体とが前記設定位置関係になったことを検出すると、前記収音モード決定手段は該設定位置関係に対応する収音モードを選択して決定することを特徴とする。

この構成では、収音システムは、ユーザから所望する使用態様の入力を受け付ける。収音システムは、所望する使用態様の設定位置関係と一致するように、収音システムの主筐体と副筐体とが配置されると、該使用態様に応じた収音モードに決定する。これにより、ユーザが所望する使用態様の設定位置関係に収音システムの主筐体と副筐体とを合わせることで、該使用態様に応じた収音モードで、収音指向性を制御することができる。

本発明によれば、収音システムは、主筐体と該主筐体に対して回動可能な複数の副筐体から構成され、複数の副筐体を回動させるだけで、多くの収音指向性のパターン切り替えを容易に制御することができる。また、ユーザは収音システムの主筐体と複数の副筐体との位置関係を参照するだけで、収音システムの収音範囲を直感的に知ることができる。

本発明の実施形態に係る放収音システム１００（本発明の収音システムに相当する。）の概要について図１を参照して説明する。放収音システム１００は、放収音装置１とＰＣ２とから構成され、放収音装置１とＰＣ２とはＵＳＢケーブル３００で接続される。放収音装置１は、主筐体１０と該主筐体１０に対して回動可能な副筐体１１，１２とから構成される。

放収音システム１００を用いて会議を行う場合、ユーザ９００は、会議に参加するユーザ９００〜９０２の人数や着席位置に応じて適切な使用態様を選択して決定する。使用態様には、放収音システム１００の使用状況に応じて、主筐体１０と副筐体１１，１２との位置関係や、該位置関係により形成される収音指向性等が含まれる。放収音システム１００は、ユーザ９００が決定した使用態様に基づいて、主筐体１０と副筐体１１，１２の位置関係（以下、使用態様に基づいて設定された主筐体１０と副筐体１１，１２の位置関係を設定位置関係と称す。）を設定し、ＰＣ２の表示部にウィザード表示を行う。ウィザード表示とは、選択した使用態様に応じた設定位置関係と、実際の主筐体１０と副筐体１１，１２との位置関係（以下、主筐体１０と副筐体１１，１２との実際の位置関係を実測位置関係と称す。）と、を表示したものである。このウィザード表示を参照することで、ユーザ９００は、設定位置関係と実測位置関係との差異を容易に認識することができるので、副筐体１１，１２を回動して、実測位置関係を設定位置関係に容易に合わせることができる。この結果、ウィザード表示を参照することで、ユーザ９００は、選択した使用態様に応じた主筐体１０と副筐体１１，１２の位置関係を容易に実現することができる。

また、主筐体１０と副筐体１１，１２とのそれぞれには、マイクアレイが形成されており、使用態様に基づいて、マイクアレイ毎に収音指向性を制御する。これにより、放収音システム１００は、使用態様に応じた収音指向性を形成することができる。

更に、主筐体１０と副筐体１１，１２とが一直線上に配置される場合には、主筐体１０と副筐体１１，１２に形成された全てのマイクで、一つの収音指向性を実現するように収音指向性を制御することもできる。この場合、主筐体１０や副筐体１１，１２毎に個別のマイクアレイを形成して収音指向性を制御する場合に比べて、全てのマイクが収音した音声信号を用いるので、収音指向性を形成するための音声信号の数が多くなり、各音声信号に対する遅延処理及び加算処理等のパターンが増えるので、多種多様な収音指向性を実現することができる。また、収音指向性を形成するための音声信号の数が多いので、演算精度が向上し、各収音指向性を高精度に実現することができる。

次に、放収音システム１００の機能・構成について図２，３を参照して説明する。放収音システム１００は、主として放音、収音、回動量検出を行う放収音装置１と、主として使用態様選択、使用態様表示等を行うＰＣ２とからなる。図２は、本実施形態の放収音装置の基本姿勢での平面図である。図３は、本実施形態の放収音装置とＰＣとからなる放収音システムの機能ブロック図である。

図２に示すように、放収音装置１は、機構的に、主筐体１０と当該主筐体１０に対して回動可能に設置された二個の副筐体１１，１２とにより構成される。なお、以下の説明では、主筐体１０及び副筐体１１，１２にそれぞれ設置されるマイクＭＩＣ数は四台ずつであり、主筐体１０に設置されるスピーカＳＰ数は二台であるが、マイクＭＩＣ数及びスピーカＳＰ数は仕様に応じて適宜設定すればよい。

主筐体１０は、平面視した形状が略三角形状であり、側壁に沿ってマイクＭＩＣが設置できる程度の厚みからなる。以下、図２における下方向を正面方向と称す。主筐体１０には、三つの側壁があり、正面方向側壁（図２における下方向に壁面を有する側壁）の内側には、四台のマイクＭＩＣが正面方向側壁から外方を収音方向として設置されている。四台のマイクＭＩＣは正面方向側壁に平行に所定間隔で配列され、これら四台のマイクＭＩＣにより正面方向側壁から外方を収音領域とするマイクアレイ１１６０が構成される。

主筐体１０の上面（図２で平面視される面）には、複数の操作子からなる操作部１１５が設置されている。複数の操作子は、例えば図２に示すように正面方向側壁に平行に配列される。ここで、複数の操作子は、例えば、後述する収音アプリケーション（以下、収音アプリと称す。）の起動及び終了を受け付ける操作子（以下、収音アプリ用操作子と称す。）や、予め設定したアサインを受け付ける操作子や、放音音声のボリューム調整を受け付ける操作子や、マイクミュートを受け付ける操作子等である。

主筐体１０を平面視した三角形の略中心付近の内部には、二台のスピーカＳＰが正面方向側壁に平行で且つダイポールスピーカ制御が可能な間隔で設置されている。また、主筐体１０の上面壁の操作部１１５以外の領域及び正面方向側壁はメッシュ加工されている。

主筐体１０の正面方向側壁の対角に相当する部分には、図示しないが、入出力Ｉ／Ｆ１１１（図３参照）として、ＵＳＢ接続端子、アナログオーディオＩＮ端子、アナログオーディオＯＵＴ端子、及び電源入力端子が設置されている。

主筐体１０の正面方向側壁の両端の角に相当する部分のそれぞれは、副筐体１１，１２との回動接続部１３Ａ，１３Ｂであり、当該回動接続部１３Ａ，１３Ｂを回動中心として、副筐体１１，１２が主筐体１０に対して回動する。この回動接続部１３Ａ，１３Ｂには、ロータリエンコーダ１１７１，１１７２（図３参照）が設置されており、ロータリエンコーダ１１７１で副筐体１１の回動量に応じた検出信号を取得し、ロータリエンコーダ１１７２で副筐体１２の回動量に応じた検出信号を取得する。

副筐体１１，１２は、長辺方向の長さが主筐体１０の三角形の一辺と略同じであり、短辺方向の長さが所定長からなり、厚みが主筐体１０と同じ略直方体形状からなる。副筐体１１，１２は、長辺方向の一端が回動接続部１３Ａ，１３Ｂで主筐体１０に接続されている。そして、副筐体１１，１２は、主筐体１０に長辺方向の全辺が当接する状態を回動範囲の一方端とし、長辺方向と主筐体１０の正面方向側壁とが平行になる位置を経て、主筐体１０の正面方向側壁よりさらに正面方向へ突出する所定角度となる位置を回動範囲の他方端とする範囲で回動する。

副筐体１１には、主筐体１０の一側壁（図２の場合、向かって右上側になる側壁）に当接した状態で、主筐体１０側と反対の外方（図２の場合の向かって右上側方向）を収音方向として、四台のマイクＭＩＣが設置されている。これらのマイクＭＩＣは、副筐体１１の長辺方向に沿って所定間隔で配列され、これら四台のマイクＭＩＣにより副筐体１１のマイクＭＩＣ設置側面から外方を収音領域とするマイクアレイ１１６１が構成される。

副筐体１２には、主筐体１０の一側壁（図２の場合、向かって左上側になる側壁）に当接した状態で、主筐体１０側と反対の外方（図２の場合の向かって左上側方向）を収音方向として、四台のマイクＭＩＣが設置されている。これらのマイクＭＩＣは、副筐体１２の長辺方向に沿って所定間隔で配列され、これら四台のマイクＭＩＣにより副筐体１２のマイクＭＩＣ設置側面から外方を収音領域とするマイクアレイ１１６２が構成される。これらマイクアレイ１１６１，１１６２の各マイクＭＩＣでの収音信号は、回動接続部１３Ａ，１３Ｂを介して主筐体１０の収音制御部１１３（図３参照）へ与えられる。

更に図３に示すように、放収音装置１は、上述の入出力Ｉ／Ｆ１１１、操作部１１５、マイクアレイ１１６０〜１１６２、ロータリエンコーダ１１７１，１１７２とともに、主筐体１０内に機能部として、制御部１１０、放音制御部１１２、収音制御部１１３、エコーキャンセラ１１４、及びスピーカＳＰを備える。

制御部１１０は、放収音装置１の全体制御を行う。制御部１１０は、操作部１１５の各操作子により入力されたコマンドに基づいて制御を行う。例えば、制御部１１０は、収音アプリの起動の操作入力を受け付けると、入出力Ｉ／Ｆ１１１を介してＵＳＢケーブル３００で接続されるＰＣ２へ、収音アプリ起動制御を行う。制御部１１０は、収音アプリの終了の操作入力を受け付けると、入出力Ｉ／Ｆ１１１を介してＵＳＢケーブル３００で接続されるＰＣ２へ、収音アプリ終了制御を行う。制御部１１０は、アサインの操作入力を受け付けると、ＰＣ２に対してアサインの実行制御を行う。制御部１１０は、放音音声のボリューム調整の操作入力を受け付けると、放音制御部１１２に対してボリューム調整の放音制御指示を行う。制御部１１０は、マイクミュートの操作入力を受け付けると、例えば収音制御部１１３に対して出力収音信号の出力停止指示を行う。

また、制御部１１０は、後述するＰＣ２のＣＰＵ２１０にて収音モードが決定すると、当該収音モードに応じた収音指向性を形成させる収音指向性指示を収音制御部１１３へ与える。制御部１１０は、入出力Ｉ／Ｆ１１１で入力された放音指向性情報付きの放音音声信号から放音指向性情報を取得し、放音制御部１１２へ放音指向性指示を与える。

更に、制御部１１０は、ロータリエンコーダ１１７１，１１７２からの検出信号に基づいて回動量を検出して、ＰＣ２へ出力する。

入出力Ｉ／Ｆ１１１は、上述のような構成からなり、本実施形態では、ＵＳＢケーブル３００を介してＰＣ２の機器Ｉ／Ｆ２１１に接続する。入出力Ｉ／Ｆ１１１は、放音音声信号の受信、出力用収音信号の送信を行う。入出力Ｉ／Ｆ１１１は、放音音声信号とともに放音指向性情報を受信すると、放音指向性情報を制御部１１０へ与え、エコーキャンセラ１１４を介して放音音声信号を放音制御部１１２へ与える。入出力Ｉ／Ｆ１１１は、出力用収音信号を送信する際には、制御部１１０から収音指向性情報を取得して、出力用収音信号に関連付けして送信する。また、入出力Ｉ／Ｆ１１１は、制御部１１０とＰＣ２との間の各種制御信号の送受信を行う。

放音制御部１１２は、ＰＣ２及び入出力Ｉ／Ｆ１１１を介して取得した放音音声信号と、制御部１１０からの放音指向性指示とに基づいて、二つのスピーカＳＰのそれぞれに与える個別放音駆動信号を生成する。具体的には、放音制御部１１２は、指示された放音指向性指示に基づいて、二台のスピーカＳＰに与える個別放音駆動信号間の遅延関係を決定する。放音制御部１１２は、当該遅延関係に応じた遅延処理を、分割した二つの放音音声信号に対して行い、それぞれ個別放音駆動信号として二台のスピーカＳＰへ出力する。この際、放音制御部１１２は、ボリューム調整の放音制御指示に応じて、個別放音駆動信号の信号レベル制御を行う。

二台のスピーカＳＰは、上述のような予め設定された間隔で配置され、個別放音駆動信号により放音する。二台のスピーカＳＰの間隔と、それぞれに与えられる個別放音駆動信号とは、予めダイポールスピーカとして機能するように設定されており、これらの条件により、複数の放音指向性を実現する。

主筐体１０に設置されたマイクアレイ１１６０の四台のマイクＭＩＣは、主筐体１０の正面方向壁側の外方の所定領域を収音領域として、当該収音領域での音声を収音して収音信号を生成する。

副筐体１１に設置されたマイクアレイ１１６１の四台のマイクＭＩＣは、副筐体１１におけるマイクアレイ１１６１が設置された側の外方の所定領域を収音領域として、当該収音領域での音声を収音して収音信号を生成する。

同様に、副筐体１２に設置されたマイクアレイ１１６２の四台のマイクＭＩＣは、副筐体１２におけるマイクアレイ１１６２が設置された側の外方の所定領域を収音領域として、当該収音領域での音声を収音して収音信号を生成する。

収音制御部１１３は、各マイクアレイ１１６０〜１１６２のマイクＭＩＣでの収音信号に対して、制御部１１０から与えられた収音指向性指示に基づく遅延処理や加算処理を行うことで、指示された収音指向性で収音されてなる出力用収音信号を生成して、エコーキャンセラ１１４へ出力する。収音制御部１１３は、収音方向を取得できる場合には収音指向性情報を制御部１１０へ与える。この際、複数の話者が同時に話していれば、それぞれ個別に出力用収音信号や収音指向性情報を生成する。

エコーキャンセラ１１４は、適応型フィルタと、加算器を含むポストプロセッサとを備える。適応型フィルタは放音音声信号に基づく疑似回帰音信号を生成して、ポストプロセッサの加算器へ疑似回帰音信号を与える。ポストプロセッサの加算器は、出力用収音信号から疑似回帰音信号を減算することでエコーキャンセルして、入出力Ｉ／Ｆ１１１へ出力する。この際、ポストプロセッサは、出力結果を適応型フィルタにフィードバックする。

ＰＣ２は、例えば汎用のパーソナルコンピュータであり、ＣＰＵ２１０、機器Ｉ／Ｆ２１１、通信Ｉ／Ｆ２１２、記憶部２１３、ＲＡＭ２１４、操作部２１５、表示部２１６を備える。

ＣＰＵ２１０は、ＲＡＭ２１４を一時記憶領域及び作業領域として利用し、操作部２１５の入力等に基づいてネットワーク通信等を含む各種の汎用処理を実行する。ＣＰＵ２１０は、放収音装置１から収音アプリ起動制御を受け付けると、記憶部２１３に記憶されている収音アプリケーションプログラムを読み出して実行する。収音アプリは、ウィザードアプリと位置関係検出アプリとを含む。この際、ＣＰＵ２１０は、記憶部２１３に記憶されている使用態様データの中から、操作部２１５から入力された使用態様に応じた使用態様データを選択する。ＣＰＵ２１０は、記憶部２１３に記憶され、選択した使用態様データに対応する位置関係データに基づき、主筐体１０と副筐体１１，１２との設定位置関係を取得する。また、ＣＰＵ２１０は、放収音装置１から取得した回動量に基づいて、主筐体１０と副筐体１１，１２との実測位置関係を算出する。ＣＰＵ２１０は、設定位置関係や実測位置関係を表示する画像等の収音アプリによる画像や、汎用処理に基づく画像等を表示するように表示部２１６を制御する。更に、ＣＰＵ２１０は、主筐体１０と副筐体１１，１２の実測位置関係に基づいて、収音モードを決定する。なお、収音アプリによる詳細な実行内容は後述する。

また、ＣＰＵ２１０は、放収音装置１からアサインの実行制御を受け付けると、該アサインに予め設定された処理を行う。

機器Ｉ／Ｆ２１１は、本実施形態ではＵＳＢ端子であり、ＵＳＢケーブル３００を介して放収音装置１の入出力Ｉ／Ｆ１１１に接続し、ＣＰＵ２１０と放収音装置１との間の通信を制御する。

通信Ｉ／Ｆ２１２は、所謂ＬＡＮ端子であり、ネットワークケーブルを介してネットワーク４００へ接続する。

記憶部２１３は、所謂ハードディスクドライブＨＤＤ等からなり、ＰＣとしての汎用の処理プログラムを格納するとともに、収音アプリ、使用態様データ、位置関係データ等を記憶する。使用態様データでは、話者数、話者位置、主筐体１０と副筐体１１，１２との位置関係、適応収音範囲を含むデータであり、収音アプリ実行時に参照される。位置関係データは、回動量と位置関係とを関連付けるデータである。

操作部２１５は、所謂キーボードやマウスであり、ユーザ９００からの操作入力を受け付けてＣＰＵ２１０へ与える。例えば、収音アプリが実行され、表示部２１６に複数の使用態様が表示された場合に、所望とする使用態様を選択する操作入力を受け付けてＣＰＵ２１０へ与える。

表示部２１６は、所謂液晶表示パネル等からなり、ＣＰＵ２１０の制御に基づいて、各種画面を表示する。

次に、本実施形態の特徴である収音アプリの実行フローについて、図４〜図７を参照して説明する。図４は、収音アプリの実行フローを示すフローチャートである。図５は、放収音装置とＰＣの使用態様を示す図である。図６は、使用態様のウィザード表示の一例を示す図である。図７は、設定途中の放収音装置を示すウィザード表示を示す図である。図７（Ａ）は、実測位置関係と設定位置関係との差異の状態を示す。図７（Ｂ）は、実測位置関係と設定位置関係との差異を解消する際のガイド表示の一例を示す。

放収音装置１とＰＣ２とが既に起動されており、放収音装置１とＰＣ２とがＵＳＢケーブル３００で接続された状態で、ユーザ９００の操作によりＰＣ２によるネットワーク通信が確立される（図５参照）。この状態で、図４に示すように、ユーザ９００が放収音装置１の収音アプリ用操作子を操作して、収音アプリ起動操作を行うと、放収音装置１は、この操作を受け付けて（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、収音アプリ起動指示をＰＣ２へ送信する。放収音装置１は、収音アプリ起動操作を受け付けるまでは、ＰＣ２へ収音アプリ起動指示を送信しない（Ｓ１０１：Ｎｏ）。すなわち、収音アプリ起動指示を受け付けなければ、放収音装置１は、ＰＣ２からネットワーク４００を介して接続される多地点の放収音システムとの間で、単に音声通信を行って放収音のみを行う装置として機能する。

ＰＣ２のＣＰＵ２１０は、収音アプリ起動指示を受け付けると、記憶部２１３に記憶されている収音アプリを読み出して実行する（Ｓ１０２）。

ＣＰＵ２１０は、収音アプリに含まれるウィザードアプリを実行することで、表示部２１６に使用態様の選択を促すメッセージ「使用態様を選択してください」等を表示する。そして、ＣＰＵ２１０は、記憶部２１３に記憶された使用態様データを読み出し、複数の使用態様を表示部２１６に表示する。ユーザ９００がＰＣ２の操作部２１５を操作して、例えば図６に示す使用態様を選択すると（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、選択された使用態様データがＣＰＵ２１０へ出力される。なお、使用態様の入力操作を受けるまでは、ステップＳ１０４以降の処理を行わない（Ｓ１０３：Ｎｏ）。

ＰＣ２のＣＰＵ２１０は、選択された使用態様に応じた主筐体１０と副筐体１１，１２との設定位置関係の取得を行う（Ｓ１０４）。ＣＰＵ２１０は、実測位置関係を取得するために、収音アプリに含まれる位置関係検出アプリを実行し、放収音装置１へ回動量検出指示を送信する。放収音装置１は、回動量検出指示に応じて回動量の検出を開始し、検出した回動量をＰＣ２へ送信する（Ｓ１０５）。

ＣＰＵ２１０は、放収音装置１からの位置関係データを読み出して主筐体１０と副筐体１１，１２との実測位置関係を算出する（Ｓ１０６）。この算出された実測位置関係は、記憶部２１３に記憶される。

ＣＰＵ２１０は、算出した実測位置関係と設定位置関係とが同等か否か検出する（Ｓ１０７）。同等であるかどうかは、例えば、算出した実測位置関係すなわち放収音装置１の主筐体１０と各副筐体１１，１２との成す角が、設定位置関係すなわち選択した使用態様の主筐体１０と各副筐体１１，１２との成す角に対して±１０度以内であるかどうか等により判定する。

ＣＰＵ２１０は、実測位置関係が設定位置関係と同等であれば（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、当該設定位置関係に対応する使用態様の話者数、話者位置、適応収音範囲を読み出し、例えば図６に示すようなウィザード表示データを生成して、表示部２１６に表示させる（Ｓ１０８）。ユーザ９００は、このウィザード表示を見ることで、現状の放収音装置１の状態に最適な、話者数、話者着席位置や収音範囲を認識することができ、このウィザード表示に基づいて着席することができる。そして、このウィザード表示に基づいて着席することで、最適な収音環境で会議を行うことができる。

ＣＰＵ２１０は、実測位置関係が設定位置関係と同等でなければ（Ｓ１０７：Ｎｏ）、当該設定位置関係に対応する使用態様の話者数、話者位置を読み出し、当該実測位置関係に対応する収音範囲を算出して、例えば図７（Ａ）に示すようなウィザード表示データを生成して、表示部２１６に表示させる（Ｓ１０９）。ユーザ９００は、このウィザード表示を見ることで、現状の放収音装置１の状態とユーザ９００が選択した使用態様の状態との差異を認識することができる。また、ユーザ９００は、このウィザード表示を見ながら、副筐体１１，１２を回動させることができるので、現状の放収音装置１の状態を選択した使用態様の状態に容易にすることができる。

また、この際、ＣＰＵ２１０は、例えば図７（Ｂ）に示すように、検出した現状の実測位置関係を設定位置関係に一致させるための回動量や回動方向を同時に表示させることで、ユーザ９００は、より容易に、選択した使用態様の状態まで副筐体１１，１２を回動させることができる。更に、この回動をウィザード表示に反映させる、すなわち回動に連動して実測位置関係の表示を徐々に変化させることで、ユーザ９００により分かりやすく、選択した使用態様への操作を提示することができる。そして、この追加の回動操作後に、ウィザード表示に準じて着席することで、最適な収音環境で会議を行うことができる。

放収音装置１が収音アプリ終了操作を受け付けるまでの間（Ｓ１１０：Ｎｏ）、放収音装置１は、検出した回動量をＰＣ２へ送信する（Ｓ１１１）。放収音装置１は、回動量の検出開始以降、ロータリエンコーダ１１７１，１１７２から検出信号を受け付ける毎に、回動量をＰＣ２へ送信する。

ＣＰＵ２１０は、回動量を取得する、すなわち主筐体１０に対する副筐体１１や副筐体１２の回動を検出すると（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ戻る。一方、回動量を取得しなければ、新たに回動量を取得するまで待つ（Ｓ１１２：Ｎｏ→Ｓ１１１）。従って、収音アプリが実行されている間は、ユーザ９００が副筐体１１，１２を回動操作すれば、この回動により実測位置関係が再算出されて、再算出の内容に準じたウィザード表示が行われる。

一方、ユーザ９００が放収音装置１の収音アプリ用操作子を操作して、放収音装置１が収音アプリ終了操作を受け付けると（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、実測位置関係に基づいて、収音モードを決定する（Ｓ１１３）。この際、ＣＰＵ２１０は、実測位置関係と設定位置関係とが一致すると、当該設定位置関係に対応する使用態様の収音モードに決定する。そして、ＣＰＵ２１０は、収音アプリの終了処理を行い、上述のウィザード表示を消去する（Ｓ１１４）。

次に、使用態様と収音モードの関係、すなわち使用態様と収音指向性について、図８〜図１０を参照して説明する。図８は、放収音装置の使用態様を示す図である。図８（Ａ）は、全周モードを示す。図８（Ｂ）は、スーパーワイドモードを示す。図８（Ｃ）は、狭範囲モードを示す。図８（Ｄ）は、ワイドモードを示す。図８（Ｅ）は、ストレートモードを示す。
図９は、主筐体及び副筐体がそれぞれ備えるマイクアレイの収音指向性を示す図である。図９（Ａ）は、収音指向性が狭範囲指向性を示す。図９（Ｂ）は、収音指向性が中範囲指向性を示す。図９（Ｃ）は、収音指向性が広範囲指向性を示す。
図１０は、図８（Ｅ）に示すストレートモード時に実現される各種の収音指向性を示す図である。図１０（Ａ）は、収音指向性が広範囲指向性を示す。図１０（Ｂ）は、収音指向性が狭範囲指向性を示す。図１０（Ｃ）は、収音指向性が右の指向性を示す。図１０（Ｄ）は、収音指向性が左の指向性を示す。図１０（Ｅ）は、収音指向性が左右の指向性を示す。図８〜図１０において、収音範囲は、淡色塗つぶし部である。

図８に示すように、使用態様は、全周モード（図８（Ａ））、スーパーワイドモード（図８（Ｂ））、狭範囲モード（図８（Ｃ））、ワイドモード（図８（Ｄ））、ストレートモード（図８（Ｅ））の５つモードから構成される。

図８（Ａ）に示す全周モードでは、主筐体１０の三角形の正面方向（マイクアレイ１１６０が配置された方向）の辺を除く二辺に副筐体１１，１２を当接させて配置する。これにより、主筐体１０の全周囲にマイクアレイ１１６０〜１１６２が配置される。この使用態様で、各マイクアレイ１１６０〜１１６２のそれぞれの収音指向性を広範囲指向性（図９（Ｃ））に設定することで、放収音装置１の全周囲から収音することができる。このため、参加者が放収音装置１を取り囲んで着席するような会議に利用するのに適している。

図８（Ｂ）に示すスーパーワイドモードでは、副筐体１１，１２が主筐体１０へ当接する主筐体１０の辺に近い位置で、且つ主筐体１０の正面方向の辺に対して副筐体１１，１２の長辺方向の辺が直交するように、副筐体１１，１２を配置する。これにより、主筐体１０の正面方向側壁、副筐体１１，１２を四辺要素とする矩形の三辺にマイクアレイ１１６０〜１１６２が配置される。この使用態様で、各マイクアレイ１１６０〜１１６２のそれぞれの収音指向性を広範囲指向性（図９（Ｃ））に設定することで、マイクアレイ１１６０〜１１６２が配置されない特定方向（前記四辺の一辺方向）を除く、主筐体の周囲から収音することができる。このため、会議机の長手方向の先端にモニタ等を配置し、該モニタ方向を収音しない特定方向として放収音装置１を配置して、該モニタ方向を除く方向に参加者が着席するような会議に適している。

図８（Ｃ）に示す狭範囲モードでは、主筐体１０の正面方向側壁よりもさらに正面方向の外方へ副筐体１１，１２を配置する。これにより、主筐体１０の正面方向側に、特定領域を囲むようにマイクアレイ１１６０〜１１６２が配置される。この使用態様で、マイクアレイ１１６０〜１１６２のそれぞれの収音指向性を狭範囲指向性（図９（Ａ））に設定することで、主筐体１０と副筐体１１，１２に囲まれた狭範囲から収音することができる。この際、主筐体１０と副筐体１１，１２に囲まれた狭範囲以外から騒音等を収音しないので、参加者が１名の会議に利用するのに適している。

図８（Ｄ）に示すワイドモードでは、主筐体１０の正面方向側壁から、副筐体１１，１２が主筐体１０へ当接する主筐体１０の辺側へ所定角回動した位置に副筐体１１，１２を配置する。これにより、主筐体１０の正面方向側に略円弧状に広がるような形状でマイクアレイ１１６０〜１１６２が配置される。この使用態様で、各マイクアレイ１１６０〜１１６２のそれぞれの収音指向性を広範囲指向性（図９（Ｃ））に設定することで、主筐体１０の正面方向側壁に沿う方向に対して広範囲に収音することができる。また、主筐体１０の正面方向の反対側の領域からは収音しないので、主筐体１０の正面方向側に参加者が広範囲に着席するような会議に利用するのに適している。

図８（Ｅ）に示すストレートモードでは、主筐体１０の正面方向側壁と副筐体１１，１２の長辺方向とが平行になるように配置される。これにより、主筐体１０の正面方向側にマイクアレイ１１６０〜１１６２が一直線上に配置される。この使用態様で、各マイクアレイ１１６０〜１１６２のそれぞれの収音指向性を中範囲指向性（図９（Ｂ））に設定することで、主筐体１０の正面方向側から収音することができる。このため、主筐体１０の正面方向の反対側の領域からは収音しないので、正面方向側に参加者が着席するような会議に利用するのに適している。そして、このようなストレートモードの際には、後述する収音制御処理を行うことで、図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ）に示すような収音指向性を形成することができる。

以上のように、放収音システム１００は、放収音装置１の主筐体１０と副筐体１１，１２との実測位置関係に応じて、収音モードを決定する。これにより、ユーザは、副筐体１１，１２を回動させるだけで、所望する収音モードすなわち収音指向性を得ることができる。また、主筐体１０と副筐体１１，１２との実測位置関係に応じて収音モードを決定するので、ユーザは目視するだけで、放収音装置１の収音範囲を直感的に知ることができる。

この際、放収音システム１００は、収音モードに応じて、各マイクアレイ１１６０〜１１６２の収音指向性を変更することができる。すなわち、放収音装置１の設定位置関係に応じて、より適した収音指向性を得ることができる。

次に、上述の図８（Ｅ）に示したストレートモードの収音制御処理について説明する。上述したように、通常、放収音装置１は、マイクアレイ１１６０〜１１６２毎に、各マイクＭＩＣが収音した音声信号を収音指向性構成要素として収音指向性を制御する。しかし、ストレートモードの場合のみ、放収音装置１は、各マイクＭＩＣが収音した音声信号の全てを用いて、一つの収音指向性を実現するように制御する。これにより、ストレートモードに設定された放収音装置１は、他の収音モードに設定される場合に比べて、全てのマイクＭＩＣが収音した音声信号を用いるので、収音指向性を形成するための音声信号の数が多くなり、各音声信号に対する遅延処理及び加算処理等のパターンが増えるので、多種多様な収音指向性を実現することができる。また、収音指向性を形成するための音声信号の数が多いので、演算精度が向上し、各収音指向性を高精度に実現することができる。

具体的には、図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ）に示すように、様々な収音指向性を形成することができる。例えば、図１０（Ａ）に示すように、広範囲から収音する収音指向性を形成する。図１０（Ｂ）に示すように、狭範囲から収音する収音指向性を形成する。図１０（Ｃ）に示すように、右方向からのみ収音する収音指向性を形成する。図１０（Ｄ）に示すように、左方向からのみ収音する収音指向性を形成する。図１０（Ｅ）に示すように、中央方向を除く左右の方向からのみ収音する収音指向性を形成する。

なお、前述の実施形態では、汎用のＰＣを用いてウィザード表示や使用態様の選択、判定を行う場合を示したが、放収音装置１に専用のリモコンを用いても良い。この場合、リモコンにはウィザード表示機能とこの表示機能に付随する操作入力機能のみを与え、使用態様の選択等を含む収音アプリの実行に関する処理や記憶部、さらには通信機能を放収音装置１に行わせるようにする。

また、前述の実施形態では、ロータリエンコーダ１１７１，１１７２を用いて回動量を検出したが、スピーカＳＰからテスト音を放音し、マイクＭＩＣでテスト音を収音することで回動量を検出してもよい。この場合、放収音装置１は、各マイクアレイ１１６０〜１１６２のマイクＭＩＣの収音信号に、それぞれ異なるパターンからなる遅延制御を行うことで複数の収音ビーム信号を形成する。放収音装置１は、副筐体１１，１２の回動量すなわち主筐体１０と副筐体１１，１２との位置関係毎に、複数の収音ビーム信号のレベル分布を記憶している。放収音装置１は、取得した複数の収音ビーム信号のレベル分布を算出し、記憶されているレベル分布と比較することで、回動量を検出する。このような放収音機能で回動量を検出することで、ロータリエンコーダ１１７１，１１７２のような放収音機能には直接関係しない部品を取り付けることなく、回動量を検出することができる。これにより、放収音装置１の部品構成を簡素化することができる。

更に、前述の説明では、手動で副筐体１１，１２を回動させる例を示したが、モータとギア等を組み合わせ、自動で副筐体１１，１２を回動させるようにしてもよい。この場合、回動させるための操作入力手段をＰＣ２やリモコンに備えれば、ユーザ９００は、ウィザード表示を見ながらの回動操作をより簡単に行うことができる。さらには、選択した使用態様になるように、放収音装置１を自動で回動させるようにしてもよい。

加えて、本実施形態では、放音及び収音機能を備える放収音システム１００を例にあげて説明したが、収音機能のみを備える収音システムでもよい。

本実施形態の放収音システムの説明図である。本実施形態の放収音装置の基本姿勢での平面図である。本実施形態の放収音装置とＰＣとからなる放収音システムの機能ブロック図である。収音アプリの実行フローを示すフローチャートである。放収音装置とＰＣの使用態様を示す図である。使用態様のウィザード表示である。設定途中の放収音装置を示すウィザード表示を示す図である。放収音装置の使用態様を示す図である。主筐体及び副筐体がそれぞれ備えるマイクアレイの収音指向性を示す図である。ストレートモード時の収音指向性を示す図である。

符号の説明

１−放収音装置，２−ＰＣ，１０−主筐体，１１，１２−副筐体，１３Ａ，１３Ｂ−回動接続部，１００−放収音システム，１１０−制御部，１１１−入出力Ｉ／Ｆ，１１２−放音制御部，１１３−収音制御部，１１４−エコーキャンセラ，１１５−操作部，２１０−ＣＰＵ，２１１−機器Ｉ／Ｆ，２１２−通信Ｉ／Ｆ，２１３−記憶部，２１４−ＲＡＭ，２１５−操作部，２１６−表示部，３００−ＵＳＢケーブル，４００−ネットワーク，９００〜９０２−ユーザ，１１６０〜１１６２−マイクアレイ，１１７１，１１７２−ロータリエンコーダ，ＭＩＣ−マイク，ＳＰ−スピーカ

Claims

収音した周囲の音声から音声信号を生成する収音手段を備えた主筐体と、
収音した周囲の音声から音声信号を生成する収音手段をそれぞれが少なくとも備え、前記主筺体の異なる位置に設置され、前記主筺体に対して回動可能な複数の副筺体と、
前記主筐体に対する前記副筐体の回動量を検出して、該回動量から前記主筐体と前記複数の副筐体との実測位置関係を算出する実測位置関係算出手段と、
前記実測位置関係算出手段が算出した実測位置関係に基づいて、複数の収音モードの中から該当する収音モードを選択して決定する収音モード決定手段と、
前記収音モード決定手段が決定した収音モードに基づいて、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段が収音した音声信号の収音指向性を制御する収音制御手段と、を備え、
前記収音制御手段は、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段が一直線上に配置される場合は、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段のそれぞれが収音した音声信号を一組の収音指向性構成要素として収音指向性を制御し、
前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段が一直線上に配置されない場合は、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段のそれぞれが収音した音声信号を収音手段毎の収音指向性構成要素として収音指向性を制御することを特徴とする収音システム。
収音した周囲の音声から音声信号を生成する収音手段を備えた主筐体と、
収音した周囲の音声から音声信号を生成する収音手段をそれぞれが少なくとも備え、前記主筺体の異なる位置に設置され、前記主筺体に対して回動可能な複数の副筺体と、
前記主筐体に対する前記副筐体の回動量を検出して、該回動量から前記主筐体と前記複数の副筐体との実測位置関係を算出する実測位置関係算出手段と、
前記実測位置関係算出手段が算出した実測位置関係に基づいて、複数の収音モードの中から該当する収音モードを選択して決定する収音モード決定手段と、
前記収音モード決定手段が決定した収音モードに基づいて、前記主筐体の収音手段及び前記複数の副筐体の収音手段が収音した音声信号の収音指向性を制御する収音制御手段と、
前記主筐体と前記複数の副筐体との設定位置関係と前記実測位置関係とを含む表示データを生成する表示制御手段と、
前記表示データを表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする収音システム。
前記主筐体と前記複数の副筐体との設定位置関係を含む所望使用態様の入力を受け付ける使用態様入力受付手段を更に備え、
前記実測位置関係算出手段が前記主筐体と前記副筐体とが前記設定位置関係になったことを検出すると、前記収音モード決定手段は該設定位置関係に対応する収音モードを選択して決定する請求項１又は請求項２に記載の収音システム。