JPH02292999A - マイクロホン装置、スピーカー装置、及び拡声通話装置 - Google Patents
マイクロホン装置、スピーカー装置、及び拡声通話装置Info
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- JPH02292999A JPH02292999A JP11322389A JP11322389A JPH02292999A JP H02292999 A JPH02292999 A JP H02292999A JP 11322389 A JP11322389 A JP 11322389A JP 11322389 A JP11322389 A JP 11322389A JP H02292999 A JPH02292999 A JP H02292999A
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Landscapes
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Interconnected Communication Systems, Intercoms, And Interphones (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利川分野コ
本発明は、空間内の特定の目一点V1外からク)周辺雑
音低減効果を持つマイクロホン装百、空間内の特定の目
標点近傍以外l\の音饗漏洩低下効果を持つスピーカー
装置、それら2装置をIIIスーハウリング防止の効果
を持つ拡声通話装置、及びそれらの装置の目標点を空間
内で移動するための装置に関する. [ fj来の技術] 拡がj電話やインタホン等のように、ハンI′セントを
使用せず、送話用マイク17ポンと受話川スピーカーを
持つ拡声通コ、5装置においては、一般にハウリングの
問題が存在する. ずなわち、jM j+%川マイクロホンと受話川スピー
カーが同時に作動する状態において、マイク1″+ポン
どスピーカーの間のrf饗結今によりループ回路が形成
され、ループゲインが1を越える周波数でハウリングを
生じるので,ちる。
音低減効果を持つマイクロホン装百、空間内の特定の目
標点近傍以外l\の音饗漏洩低下効果を持つスピーカー
装置、それら2装置をIIIスーハウリング防止の効果
を持つ拡声通話装置、及びそれらの装置の目標点を空間
内で移動するための装置に関する. [ fj来の技術] 拡がj電話やインタホン等のように、ハンI′セントを
使用せず、送話用マイク17ポンと受話川スピーカーを
持つ拡声通コ、5装置においては、一般にハウリングの
問題が存在する. ずなわち、jM j+%川マイクロホンと受話川スピー
カーが同時に作動する状態において、マイク1″+ポン
どスピーカーの間のrf饗結今によりループ回路が形成
され、ループゲインが1を越える周波数でハウリングを
生じるので,ちる。
{,′C来、こうした通話装置では、一方の送話系が動
作中は他方の送話系を殖11Jiするかまたはその伝送
ゲインを低下させる、いわゆるプッシュブル1・−ク方
式(またはハウリングサブレノサ方式)が知られている
. [発明が解決しようとする課題コ しかし、この方式では双方向の同時拡声jffi話は本
質的に不可能であり、jffl話の円滑性を欠く可能性
があるなどの不都合な点があった. また、このいわゆるプノシュブルトーク方式を含む従来
の拡声通話装置においては、一般に、ハンドセソトを有
する通常の電話lll!等に比べて マイクロホン及び
スピーカーと、使用者グ)口及び耳との距離が大きいた
め、次の(イ)(口)の問題点らあった。
作中は他方の送話系を殖11Jiするかまたはその伝送
ゲインを低下させる、いわゆるプッシュブル1・−ク方
式(またはハウリングサブレノサ方式)が知られている
. [発明が解決しようとする課題コ しかし、この方式では双方向の同時拡声jffi話は本
質的に不可能であり、jffl話の円滑性を欠く可能性
があるなどの不都合な点があった. また、このいわゆるプノシュブルトーク方式を含む従来
の拡声通話装置においては、一般に、ハンドセソトを有
する通常の電話lll!等に比べて マイクロホン及び
スピーカーと、使用者グ)口及び耳との距離が大きいた
め、次の(イ)(口)の問題点らあった。
(イ)マイクロホンの感度を上げる・ビ・要が生じるた
めに、マイクロホンは周囲の准音を拾いやすくなる。
めに、マイクロホンは周囲の准音を拾いやすくなる。
(口)スピーカーの音量を上げる・ビ・要が生じ、その
音は使用者以外の周囲に対して騒音となる恐れが!》る
9 まな、通話内容分池に聞かれやすい。
音は使用者以外の周囲に対して騒音となる恐れが!》る
9 まな、通話内容分池に聞かれやすい。
これらのために、拡声通話装刀をオフィス等のように使
用者以外の入m1の多い所や、周囲の騒音の大きい所で
使用するのは難しがった.本発明は、これらの問題に鑑
み、マイクロホシにおいては空間内の目標点(主に使用
者の頭部)からの音声に対する感度のみを相対的に増大
することによって上記(イ)の課題を解決し、また、ス
ピーカーにおいては目標点における音圧のみを相対的に
増大することによって上記(口)の課題を解決し、また
これら両者によってハウリングをも防止することを目的
とする。また、この発明が機能するためには、上記の目
標点を常に使用者の頭部に合わせておかねばならない.
したがって、本発明は、さらに必饗に応じて目標点を使
用者の意志によって空間内で自在に移動させることをも
目的とする. [課題を解決するための手段コ 本発明の特性から、本発明の装置1白で複数の使用者が
それぞれ別個の回線を使用して通話することが可能とな
る.以下、この回線及び使用者の数をm(m≧1)とす
る. まず、上記(イ)の課題を解決する手段を説明する. 第2図は、本発明を横成する装置のうち、マイクロホン
装置の構成を示すブロック図である.1−1, l−
2,・・・,1−nのn個(n≧2)のマイクロホンユ
ニットは、空間内に一定の配置で設置されている.マイ
クロホンユニット1−i(1≦i≦0)にはmllll
の遅延WS2i−1.2+−2, −, 2−i−m
が接続されている.空間内のm個の目標点を4−1.
4−2, ・・.4mとする.音波は、各マイクロ
ホンユニットIS<1≦i≦n)で電気信号に変換され
る.次に、この信号は各遅延器2−i−Jで時間シ1,
たけ遅延させられる.ただし、Llj=TmaxJ−T
.Jとし、TIJは音波が目標点4−Jがらマイクロホ
ンユニット1−iまで到達するのに要する時間であり、
Tmax4はT,,,T2,, ・.,Tnjのうち
の全て、あるいは殆どより長い、ある一定の長さの時間
である.ただし、T@axI<Tt.+ならばtIJ=
Q:lとする.T.j〜TnJ、したがってtl,〜t
,,Jは、目標点4j及びマイクロホンユニットl.−
1.1−21−nの空間内での位置、及びその池の音響
環境によって定まる.遅延82−1−.j+ 2−2
一j,・・・.2−n−jを出た信号は、加算器3jに
よって加算され、1つの信号にされた後に出力される. 次に、上記(口)の問題点を解決する手段を説明する. 第3図は、本発明を楕成する装置のうち、スピーカー装
置の構成を示すブロック図である.空間内のm個の目標
点を9−1. 9−2. ・.9−mとする. 8−1. 8−2, ・,8−nのn個(n≧2)の
スピーカーユニソトは、空間内に一定の配置で設置され
ている.m個の入力端子5−1. 5−2.5 −
mのうち、入力端子’5−j(1≦j≦m)に入力され
た入力信号は、n個の信号に分けられて、『一個の遅延
器6−1−j. 6−2−J6−n−jに入る.′n
延器6−i−j(1≦i≦n)に入った信号は、時間t
ijだけ遅延させられる.ただし jI3=Taaxi
Ttj. Tijは音波がスピーカーユニノト8−
1から目標点9−jまて゛到達するのに要する時間、T
maxJはそれらT,,,T2,.・・,TnJのう
ちの全てあるいは殆どより艮い、ある一定の長さの時間
である.ただし、もしT園ax;<TH4ならばtlj
=■とする.これらは、マイクロホンユニットがスピー
カーユニ・ノトにかわり,音波の進む方向が逆になった
だけで、上記マイクロホン装置におけるし,,、TI,
、T max4と同主旨であるので、同じ記号を使用す
る。したがって、マイクロホン装置と同様に、T1,〜
T I14、したがってtlJ〜tnjは、目4点9−
」及びスピーカーユニノト8−1.8〜2,,8 n
の空1m内での位置、及びその他のff e )M境に
よって定まる.遅延器6−i j(1≦1≦11)を出
た{3号は、加算器7〜lに印加される。7−iには、
》5巴延266−i−1.6−i−2.,6〜i−mか
らの信号が印加され、加算されて、スビ一カユニットF
3−Lに出力され、そこで音波に変換される. 以上において、マイクロホンユニットの数とスピーカー
ユニットの数をどちらもnとしたが、これは各々の装置
においてユニットが一定涸数ずつあることを示すもので
あって、両者を結合して1・タ用するとき、必ずしも両
行の数が一致すべきことを示すものではない.むしろ、
両IAWにおけるユニットの個数のRIM値は一最には
異なるものであって、それぞれの個数を最適にすること
が望ましい.(i&適値は、それぞれの装置に対して要
求される性能とコストその他の関係によって決定される
であろう.) 次に、上記のマイクロホン装置及びスピーカー装置にお
ける各遅延器の遅延時間の組(t;j)を決定する手段
について述べる. t1,}、ぼって各回線ごとの目標点は、らちるん予め
決定して固定しておくこともできる。使用者があまり移
動しないと葭定できる場合、あるいはある位置に居る者
のみを使用者に原定する場合には、そうすればよい.ま
た、複数の目標点の組に対して,予め遅延時間の組 (
tHdkを各kに対して求めておき、必要に応じてjご
とに一つのkをI茸んでItz)h を遅延時間とする
ことによって、目標点を切り替えて使用することらでき
る.さらに進んで、使用中に目櫟点を自由に移動させる
ことも、遅延時間を変化させることによって可能となる
.例えば、マイクロブロセソサ等で計算して変化させる
ことができる.ここで、目標点を変化?せる場合に、使
用者の吉志をこの遅延時間の組にいかにして変換するか
という問題が生じる。以下に、その問題の解決手段を述
べる. 上記の関1系t lJ= TmaxJ− T■4より、
tIJf!:決定するにはTIJを決定すればよい。
また、Tiax4の仔息性から、実際にはT+Jの各ユ
ニット間に於ける差がわかればよい,Ti,は、音波が
目漂点と各ユニノトの間を伝播するのに要する時間であ
るから、リアルタイムで空間内を移動する目標点に関し
てTiJを求めるには、ときどき実際に音波を1云播さ
せて時間を測定すればよい, 本発明は、目標点から発せられる音信号が各ユニットに
”II達するのに要する時間またはその時間の各ユニノ
ト間に方令(する相対的な鎮を、目標ノ−4と各ユニッ
トの間に音信号を実際に伝播させて 音信号中に現れる
特定のN間的特徴に注目することによって測定し、これ
から遅延時間を決定する。
用者以外の入m1の多い所や、周囲の騒音の大きい所で
使用するのは難しがった.本発明は、これらの問題に鑑
み、マイクロホシにおいては空間内の目標点(主に使用
者の頭部)からの音声に対する感度のみを相対的に増大
することによって上記(イ)の課題を解決し、また、ス
ピーカーにおいては目標点における音圧のみを相対的に
増大することによって上記(口)の課題を解決し、また
これら両者によってハウリングをも防止することを目的
とする。また、この発明が機能するためには、上記の目
標点を常に使用者の頭部に合わせておかねばならない.
したがって、本発明は、さらに必饗に応じて目標点を使
用者の意志によって空間内で自在に移動させることをも
目的とする. [課題を解決するための手段コ 本発明の特性から、本発明の装置1白で複数の使用者が
それぞれ別個の回線を使用して通話することが可能とな
る.以下、この回線及び使用者の数をm(m≧1)とす
る. まず、上記(イ)の課題を解決する手段を説明する. 第2図は、本発明を横成する装置のうち、マイクロホン
装置の構成を示すブロック図である.1−1, l−
2,・・・,1−nのn個(n≧2)のマイクロホンユ
ニットは、空間内に一定の配置で設置されている.マイ
クロホンユニット1−i(1≦i≦0)にはmllll
の遅延WS2i−1.2+−2, −, 2−i−m
が接続されている.空間内のm個の目標点を4−1.
4−2, ・・.4mとする.音波は、各マイクロ
ホンユニットIS<1≦i≦n)で電気信号に変換され
る.次に、この信号は各遅延器2−i−Jで時間シ1,
たけ遅延させられる.ただし、Llj=TmaxJ−T
.Jとし、TIJは音波が目標点4−Jがらマイクロホ
ンユニット1−iまで到達するのに要する時間であり、
Tmax4はT,,,T2,, ・.,Tnjのうち
の全て、あるいは殆どより長い、ある一定の長さの時間
である.ただし、T@axI<Tt.+ならばtIJ=
Q:lとする.T.j〜TnJ、したがってtl,〜t
,,Jは、目標点4j及びマイクロホンユニットl.−
1.1−21−nの空間内での位置、及びその池の音響
環境によって定まる.遅延82−1−.j+ 2−2
一j,・・・.2−n−jを出た信号は、加算器3jに
よって加算され、1つの信号にされた後に出力される. 次に、上記(口)の問題点を解決する手段を説明する. 第3図は、本発明を楕成する装置のうち、スピーカー装
置の構成を示すブロック図である.空間内のm個の目標
点を9−1. 9−2. ・.9−mとする. 8−1. 8−2, ・,8−nのn個(n≧2)の
スピーカーユニソトは、空間内に一定の配置で設置され
ている.m個の入力端子5−1. 5−2.5 −
mのうち、入力端子’5−j(1≦j≦m)に入力され
た入力信号は、n個の信号に分けられて、『一個の遅延
器6−1−j. 6−2−J6−n−jに入る.′n
延器6−i−j(1≦i≦n)に入った信号は、時間t
ijだけ遅延させられる.ただし jI3=Taaxi
Ttj. Tijは音波がスピーカーユニノト8−
1から目標点9−jまて゛到達するのに要する時間、T
maxJはそれらT,,,T2,.・・,TnJのう
ちの全てあるいは殆どより艮い、ある一定の長さの時間
である.ただし、もしT園ax;<TH4ならばtlj
=■とする.これらは、マイクロホンユニットがスピー
カーユニ・ノトにかわり,音波の進む方向が逆になった
だけで、上記マイクロホン装置におけるし,,、TI,
、T max4と同主旨であるので、同じ記号を使用す
る。したがって、マイクロホン装置と同様に、T1,〜
T I14、したがってtlJ〜tnjは、目4点9−
」及びスピーカーユニノト8−1.8〜2,,8 n
の空1m内での位置、及びその他のff e )M境に
よって定まる.遅延器6−i j(1≦1≦11)を出
た{3号は、加算器7〜lに印加される。7−iには、
》5巴延266−i−1.6−i−2.,6〜i−mか
らの信号が印加され、加算されて、スビ一カユニットF
3−Lに出力され、そこで音波に変換される. 以上において、マイクロホンユニットの数とスピーカー
ユニットの数をどちらもnとしたが、これは各々の装置
においてユニットが一定涸数ずつあることを示すもので
あって、両者を結合して1・タ用するとき、必ずしも両
行の数が一致すべきことを示すものではない.むしろ、
両IAWにおけるユニットの個数のRIM値は一最には
異なるものであって、それぞれの個数を最適にすること
が望ましい.(i&適値は、それぞれの装置に対して要
求される性能とコストその他の関係によって決定される
であろう.) 次に、上記のマイクロホン装置及びスピーカー装置にお
ける各遅延器の遅延時間の組(t;j)を決定する手段
について述べる. t1,}、ぼって各回線ごとの目標点は、らちるん予め
決定して固定しておくこともできる。使用者があまり移
動しないと葭定できる場合、あるいはある位置に居る者
のみを使用者に原定する場合には、そうすればよい.ま
た、複数の目標点の組に対して,予め遅延時間の組 (
tHdkを各kに対して求めておき、必要に応じてjご
とに一つのkをI茸んでItz)h を遅延時間とする
ことによって、目標点を切り替えて使用することらでき
る.さらに進んで、使用中に目櫟点を自由に移動させる
ことも、遅延時間を変化させることによって可能となる
.例えば、マイクロブロセソサ等で計算して変化させる
ことができる.ここで、目標点を変化?せる場合に、使
用者の吉志をこの遅延時間の組にいかにして変換するか
という問題が生じる。以下に、その問題の解決手段を述
べる. 上記の関1系t lJ= TmaxJ− T■4より、
tIJf!:決定するにはTIJを決定すればよい。
また、Tiax4の仔息性から、実際にはT+Jの各ユ
ニット間に於ける差がわかればよい,Ti,は、音波が
目漂点と各ユニノトの間を伝播するのに要する時間であ
るから、リアルタイムで空間内を移動する目標点に関し
てTiJを求めるには、ときどき実際に音波を1云播さ
せて時間を測定すればよい, 本発明は、目標点から発せられる音信号が各ユニットに
”II達するのに要する時間またはその時間の各ユニノ
ト間に方令(する相対的な鎮を、目標ノ−4と各ユニッ
トの間に音信号を実際に伝播させて 音信号中に現れる
特定のN間的特徴に注目することによって測定し、これ
から遅延時間を決定する。
ここでいう音{8号中の瞬間的特徴とは、18号の時系
列上、その点より過去の部分からの情報のみから他の部
分と区別できる瞬間のことである。具体例を挙げれば、
インパルスは号、パルス信号の立ち上がり、J)る音素
を認識するとインパルス信号を出す音声認識装置がイン
パルスを出す瞬間の部分,等を傘げることができる.ま
た、より一最に、リアルタイムで動作する、音信号を入
力とする装置で、入力信号列の特定の部分が入力された
vR間にインパルス信号を出力し、またその「特定の部
分」が同じ信号列については一意的に決まっていろよう
な装置がインパルス信号を出すtlft’jlの部分は
、みなここでいう瞬間的特徴ということができる。
列上、その点より過去の部分からの情報のみから他の部
分と区別できる瞬間のことである。具体例を挙げれば、
インパルスは号、パルス信号の立ち上がり、J)る音素
を認識するとインパルス信号を出す音声認識装置がイン
パルスを出す瞬間の部分,等を傘げることができる.ま
た、より一最に、リアルタイムで動作する、音信号を入
力とする装置で、入力信号列の特定の部分が入力された
vR間にインパルス信号を出力し、またその「特定の部
分」が同じ信号列については一意的に決まっていろよう
な装置がインパルス信号を出すtlft’jlの部分は
、みなここでいう瞬間的特徴ということができる。
音(S号を目標へと各ユニノ1−の間に伝播させるには
2つグ)向きがあり、また 各ユニノト別々にするか全
ユニット一度に測定するかのどちらも考えられる. 以下では、音波を目標点からユニットへ向かう向きに伝
購させ、全ユニノトの遅延時間分一度に決定する装置に
ついて説明する. 第4[2は、遅延時間決定器のブロック図である.10
− 1 . 10−2. ・・. 10 −
nは,遅延時ロを決定しようとする装万の各ユニット(
マイクロホンユニット支び/またはスピーカーユニット
)の近傍にそれぞれ設置されたマイクロホンユニy +
・である.これらは、普通の可聴周波数用のマイクロホ
ンに限らず、超音波用マイクロホン等 一最に音波を電
気信号に′R換する素子念表し、上記マイクロホン装置
のマイクロホンユニットと区別するために、以下では受
波ユニットと呼ぶ.遅延時間を決定しようとする装置の
各ユニノトと、その近隋に設置する受波ユニノトとの位
置関1系は、全てのユニットの組について等しくするこ
とが望ましい。
2つグ)向きがあり、また 各ユニノト別々にするか全
ユニット一度に測定するかのどちらも考えられる. 以下では、音波を目標点からユニットへ向かう向きに伝
購させ、全ユニノトの遅延時間分一度に決定する装置に
ついて説明する. 第4[2は、遅延時間決定器のブロック図である.10
− 1 . 10−2. ・・. 10 −
nは,遅延時ロを決定しようとする装万の各ユニット(
マイクロホンユニット支び/またはスピーカーユニット
)の近傍にそれぞれ設置されたマイクロホンユニy +
・である.これらは、普通の可聴周波数用のマイクロホ
ンに限らず、超音波用マイクロホン等 一最に音波を電
気信号に′R換する素子念表し、上記マイクロホン装置
のマイクロホンユニットと区別するために、以下では受
波ユニットと呼ぶ.遅延時間を決定しようとする装置の
各ユニノトと、その近隋に設置する受波ユニノトとの位
置関1系は、全てのユニットの組について等しくするこ
とが望ましい。
mlllの目標点を+6−1. 16−2. −,
16−mとする.目標点16−jからは、特定のP
l間的特徴13jを含む音波信号が放射されているとす
る.w4間的特tnl3−jは、jごとに異なるものと
する.受波ユニノllo−iには、信号識別器11−1
が接続される.(3号識別311−iは、信号中に特定
の瞬間的特徴+3−j(1≦j≦m)を識別すると、制
…信号+4−L−jを計時器12に出力する.計時器1
2は、制御信号+4−i − jの入った時刻から、あ
る時刻、ただし、その時刻には[4−IJ, +4−
2−J, −. 14−n−j lのうち全てある
いは殆どのものが入っている時刻までの時間を測定し、
その時間を表す遅延時間制{1信号15−i−jを出力
する. この遅延時間決定器を上記マイクロホン装置に装tnす
るには、各受渡ユニットto − iをマイクロホンユ
ニットl−iの近傍にそれぞれ設置し、計時2:l2の
遅延時間制御信号+5 − i − Jを遅延2;21
−ノに送り、その遅延器の遅延時間をその信号にしたが
って変えるようにする。スピーカー装置に用いる場合も
同櫟である.第1図は、m=1の場なの、本発明による
通話装置のブロノク図である。m=1なので、回線の番
号は省略してある。
16−mとする.目標点16−jからは、特定のP
l間的特徴13jを含む音波信号が放射されているとす
る.w4間的特tnl3−jは、jごとに異なるものと
する.受波ユニノllo−iには、信号識別器11−1
が接続される.(3号識別311−iは、信号中に特定
の瞬間的特徴+3−j(1≦j≦m)を識別すると、制
…信号+4−L−jを計時器12に出力する.計時器1
2は、制御信号+4−i − jの入った時刻から、あ
る時刻、ただし、その時刻には[4−IJ, +4−
2−J, −. 14−n−j lのうち全てある
いは殆どのものが入っている時刻までの時間を測定し、
その時間を表す遅延時間制{1信号15−i−jを出力
する. この遅延時間決定器を上記マイクロホン装置に装tnす
るには、各受渡ユニットto − iをマイクロホンユ
ニットl−iの近傍にそれぞれ設置し、計時2:l2の
遅延時間制御信号+5 − i − Jを遅延2;21
−ノに送り、その遅延器の遅延時間をその信号にしたが
って変えるようにする。スピーカー装置に用いる場合も
同櫟である.第1図は、m=1の場なの、本発明による
通話装置のブロノク図である。m=1なので、回線の番
号は省略してある。
(例えば2−1は2−i−]を芭味する。)本発明では
音声信号の位相の操作《遅延)のみに言及しているが、
その池の信号操1ヤ(振幅の増幅等)を妨げるものでは
ない.r@えば、1・ランスバーサルフィルタ(FIR
フィルタ等)を本発明の遅延器に代えて用い より細か
い信号娼理をすることもできるが,目標点と各ユニノト
の間のインパルス応答の主要部に注目すれは、このよう
な操IPをする装置は木質的に本発明の横成を含んでい
ることをここに特に指摘しておく. [作用] マイクロホン装置の作用を説明ずる。目け屯.工」(】
≦j≦rロ)と出た¥t波は、時間’Fij分かけてマ
イクロホンユニットl−i(1≦1≦「1)にf11達
し 遅延器2 + jで時間しi j ”−「li
lX,T i iだけ遅延された後、加i器3−」に入
る。
音声信号の位相の操作《遅延)のみに言及しているが、
その池の信号操1ヤ(振幅の増幅等)を妨げるものでは
ない.r@えば、1・ランスバーサルフィルタ(FIR
フィルタ等)を本発明の遅延器に代えて用い より細か
い信号娼理をすることもできるが,目標点と各ユニノト
の間のインパルス応答の主要部に注目すれは、このよう
な操IPをする装置は木質的に本発明の横成を含んでい
ることをここに特に指摘しておく. [作用] マイクロホン装置の作用を説明ずる。目け屯.工」(】
≦j≦rロ)と出た¥t波は、時間’Fij分かけてマ
イクロホンユニットl−i(1≦1≦「1)にf11達
し 遅延器2 + jで時間しi j ”−「li
lX,T i iだけ遅延された後、加i器3−」に入
る。
よって、(電気信号の伝達時間及び回路の動作時間を無
視すれば)目標点−1−」を出た1.4号は、時In
T ; J+ t 市=T maxN!t、すなわち1
に{Izらず一定の時間陵に加算2:3jにjl達する
。そのため加算器に入る信号の位相はすべて揃っている
ので・、4−Jからの信号は、振幅が各入力のヱ均のr
l f:1になって加* >%から出力される.一方
−1−」以外の点から出た信号が各マイクロホンユニッ
ト及び/j!延器を通って加算器3−」に到達するのに
要する時間は、一最に経路によって違うので、各経路か
らの信号が加′R.器で互いに弱め会う傾向が強くなる
。よって、この加算23 3 − jの出力は、目{票
点4−」にt.lする感度が、他の点に対する感度に比
べて強められる.この効果は0が大きいほどL¥1著に
なる. つぎに、スピーカー装置の作用について説明する。入力
5−j (1≦j≦m)に入った信号は、それに接続さ
れたn個の遅延器6−i−j(i=1. 2, −
. r−)に分けられて入力され,遅延器6jjで時
間J3−Tmax4−THiだけ遅延される。遅延器6
−i−Jを出た信号は、加算器71でjの違う系からの
信号と重ね合わされ、スピーカーユニット8−iで音波
に変換され、時間TIJの後に目標点9−jに到達する
。よって,入力端子5−Jに入った信号は、どのスピー
カー3通ったかによらず入力されてから時間T i4
+j ij=TaaxJの後に目標点9−jに到達する
.つまりこの点では入力端子5−jに由来する信号の位
相は揃っている.したがって、その信号の振幅は干渉に
よって各スピーカーユニlトからの信号の振幅の平均の
n Iiliになる。一方、目標点9−j以外の点では
、各スピーカーからの信号の位相が多少ともずれている
ので,干渉によって、入力端子5」に山来する信号の音
江は相対的に弱められる5つまり、目標点9−jに於け
るこの信号の振幅は池の点に比べて相対的に大きくなる
。この効東もnが大きいほど閉著になる.系全体が線形
であるので、以上の説明は、Jについての重ね合わせに
よって各」について成り立つ. また、このマイクロホン装置とスピーカー装置を用いて
(上記目標a4−j及び9−」をj番目の使用者の頭部
として)拡声通話装置を購成すれば、上に説明した両装
置の特徴により、スピーカー装置から出た音声に対する
マイクロホン装置の感度が小さいため、従来のマイクロ
ホン及びスピーカーを用いた場合に比べて、ハウリング
マージンが向上する. 次に、上に説明した遅延時間決定器を上記マイクロホン
装置及び/またはスピーカー装置に装備したときの作用
について説明する.目標点16−j(1≦j≦n)から
、上記の特定の瞬間的持ffll3−jが時刻PJに発
せられたとする.すると、時刻 PJ+T.Jに信号識
別器11−iが瞬間的持ml3jを識別し、制御信号1
4 − i − jを計時器l2に送る.時刻 PJ+
TmaxJまでにはI 14−1 − j+4−2−」
. ・・. 14−ローノ}のうち全て、あるいは
殆どが計時器l2に入っている.ただし、ここでT I
Iaxiはt T +j+ T 21,T nj l
のうちの全てあるいは殆どより艮い、ある一定の長さの
時問である.計時器12は、各制レ1信号+4−i−j
の入った時刻(Pj+T+j)から,時刻 Pi+T+
aaxJまでの時間(P s+ T maxj)一(P
j + T +j)= T maxjT.を測定し,
その時間を表す遅延時間制御信号15−i−jをマイク
ロホン装置及び/またはスピーカー装置の遅延器(2−
i−j及び/または61−」)に送る.すると、15
− i−ノの表す時間は、そのr:J標点(4〜ノ及び
/′または9〜J)を遅延時間決定器の目標点(+6−
j)とした場合に使われるべき、マイクロホン装置及び
/またはスピーカー装置のための遅延時間し,』となる
。したがって、瞬間的特徴13−」が受信される度に、
マイクロホン装置及び/またはスピーカー装置のj番目
の回線の目漂点が16−jになるように修正される. [実施例] 以下、本発明のいくつかの実施例について説明する.各
実施例の構成要素のうち、ここまでの説明中に対応する
構成要素のあるものについては,同じ符号を使用した. (実施例1》 第511は、本発明の拡声通話装置の一実施例のブロッ
ク図である.本実施例は、遅延時間決定2;の受波ユニ
ット10−iをマイクロホンユニット11と共用し、会
話音声中の特定の音素に注目して遅延時間を決定するこ
と3特徴とし、全体をデジタル信号処理装置で横成した
.また、回線及び使用者の数mは1である.よって、回
線の区別をする番号は省略する.(例疋ば2−iは2−
i1を、T五はTllを意味する.) マイクロホンユニットl−iとスピーカーユニット8
i (i=1.. 2, −, r+)は、
1−iと8〜lの位置関係がiに依らず同じになるよう
に配置する。例えば、各スピーカーユニット8−iをマ
イクロホンユニット1−iの10c m上方にそれぞれ
設置するようにすれば、以下に説明するようにマイクロ
ホン及びスピーカーの両SAテは同じノt1延”I?m
l *陸うため、平行移動に関する明らかな不変性から
、近似的にスピーカー装置の目標点はマイクロホン装置
の目標点のlOcm上方になる.これは、人間の口と耳
の位置関係からして、例えば上下が逆の場合よりも拡声
通話装πに適する配置であろう. マイクロホン装置及び遅延時間決定tから説明する.使
用者の音声は、]−1. 1−2 ・ 1nのマイ
クロホンユニットに到達すると、電気信号に変えられる
.マイクロホンユニット1の出力信号は、ついでA ,
/ D変IA器17−iでA/D2換され、2つに分け
られて遅延器2−1及び信号識別器11−iに送られる
. 信号識別器ll iは、入力信号中に、ある特定の(
1に依らず一定の)音素を探す音声認識装置である.音
素は、例えば、か行の音によまれる「k」の音や、さ行
の音に含まれる「S」の盲のように、会話中に連続的で
なく、しかし十分多く現れるしのを選ぶ.これらは、音
声認′A装置で八別することができる.通常の会話中に
は、これらの音素はII/1えば0.1秒以下の間隔で
現れることはほとんどない.そこで、音素の間隔の下■
をTaと仮定する.信号識別)ill−iは、その音素
を;な別した瞬間に制御信号14−1をカウンター18
−1に送る. 18−1. 18−2, ・・・,
l 8 r+は時間の計1定をすることのできる
カウンターで,f工号A5別器からの入力のほかに、カ
ウンター制…装置1つに対して制閃信号の入力と出力を
持っている。カウンター+a−tの状態は受信状態と待
機状態に分かれる.はじめ受信状態にあるとする。受信
状態で信号二1別器から制i!I信号14−iを受け取
ると、カウンター18−iは、制御信号20−1をカウ
ンター制tl1装置19に送ると同時に、時間のカウン
トを開始する.カウンターi1XI ljl装置19は
、カウンターの同れかから制御信号20−1の最初のも
のを受け取ると時間のカウントを開始し、ある時In
′r bの経過の後にカウンターIII 1. 1
8 − 2, −. 18 − nの全てにカウント
終了信号を送る.各カウンター18−1は、カウント終
了信号を受け取るとカウントを終了しカウンl− M、
すなわち制ll′ll信号14−i5J3の時点からカ
ウント終了信号受信の時点までの時間を表す遅延時間制
田信号15−iを、遅延器2−i及び6−iに送り、同
時に待機状信に入る.カウント終了信号を受け取る時点
までに制御信号14−1を受け取っていないカウンター
+8−1は、遅延器2鳥及び6−iに、無限大の遅延分
表す遅延時問制御信号、すなわち遮断信月を送る.遮断
信号を受けた遅延装置は、有限の時間を表す遅延時間制
御信号が入るまで出力を4111iする,カウンター制
m装置l9は、カウント終了信号を送った後再び時間の
カウントを開始し、時間Tcの経過後にn個のカウンタ
ー全てにリセ/ト信号を送る.待機状態のカウンター1
8−1は、信号識別器11−iからの信号14−1を無
視し,カウンター制御装置l9からのリセノト信号によ
って受信状聾に腹局する9この実施例て゛は、カウンタ
ー+8−1. 18−2.18−nにカウンター制御
装119を合わせた部分が、上記[課題を解決するため
の千段〕の項で説明した計峙器12に相当する.受信時
間を限り、その後一定時間信号を蝉視するのは、何らか
の原因によりf!信号がすべての受渡ユニノトに到達し
ない場合を考{8して,ある時点で信号受1エを締め切
り、遅延すべき時間を決定、出力し、それ以後に受渡ユ
ニノトに到達した信号を無視するので夕》る.そのため
に、Ta,Tb、及びTcは、Tbは目標点から出た音
波がほとんどの受渡ユニットにf’l達するのに十分な
だけ長く、Tbト′「cはTaより可いようにする.r
fALば、ユニノトと目標点の距離が数メートルならば
、Tbは0.01秒程度とすることができるから、この
関係は十分実現可能である。
視すれば)目標点−1−」を出た1.4号は、時In
T ; J+ t 市=T maxN!t、すなわち1
に{Izらず一定の時間陵に加算2:3jにjl達する
。そのため加算器に入る信号の位相はすべて揃っている
ので・、4−Jからの信号は、振幅が各入力のヱ均のr
l f:1になって加* >%から出力される.一方
−1−」以外の点から出た信号が各マイクロホンユニッ
ト及び/j!延器を通って加算器3−」に到達するのに
要する時間は、一最に経路によって違うので、各経路か
らの信号が加′R.器で互いに弱め会う傾向が強くなる
。よって、この加算23 3 − jの出力は、目{票
点4−」にt.lする感度が、他の点に対する感度に比
べて強められる.この効果は0が大きいほどL¥1著に
なる. つぎに、スピーカー装置の作用について説明する。入力
5−j (1≦j≦m)に入った信号は、それに接続さ
れたn個の遅延器6−i−j(i=1. 2, −
. r−)に分けられて入力され,遅延器6jjで時
間J3−Tmax4−THiだけ遅延される。遅延器6
−i−Jを出た信号は、加算器71でjの違う系からの
信号と重ね合わされ、スピーカーユニット8−iで音波
に変換され、時間TIJの後に目標点9−jに到達する
。よって,入力端子5−Jに入った信号は、どのスピー
カー3通ったかによらず入力されてから時間T i4
+j ij=TaaxJの後に目標点9−jに到達する
.つまりこの点では入力端子5−jに由来する信号の位
相は揃っている.したがって、その信号の振幅は干渉に
よって各スピーカーユニlトからの信号の振幅の平均の
n Iiliになる。一方、目標点9−j以外の点では
、各スピーカーからの信号の位相が多少ともずれている
ので,干渉によって、入力端子5」に山来する信号の音
江は相対的に弱められる5つまり、目標点9−jに於け
るこの信号の振幅は池の点に比べて相対的に大きくなる
。この効東もnが大きいほど閉著になる.系全体が線形
であるので、以上の説明は、Jについての重ね合わせに
よって各」について成り立つ. また、このマイクロホン装置とスピーカー装置を用いて
(上記目標a4−j及び9−」をj番目の使用者の頭部
として)拡声通話装置を購成すれば、上に説明した両装
置の特徴により、スピーカー装置から出た音声に対する
マイクロホン装置の感度が小さいため、従来のマイクロ
ホン及びスピーカーを用いた場合に比べて、ハウリング
マージンが向上する. 次に、上に説明した遅延時間決定器を上記マイクロホン
装置及び/またはスピーカー装置に装備したときの作用
について説明する.目標点16−j(1≦j≦n)から
、上記の特定の瞬間的持ffll3−jが時刻PJに発
せられたとする.すると、時刻 PJ+T.Jに信号識
別器11−iが瞬間的持ml3jを識別し、制御信号1
4 − i − jを計時器l2に送る.時刻 PJ+
TmaxJまでにはI 14−1 − j+4−2−」
. ・・. 14−ローノ}のうち全て、あるいは
殆どが計時器l2に入っている.ただし、ここでT I
Iaxiはt T +j+ T 21,T nj l
のうちの全てあるいは殆どより艮い、ある一定の長さの
時問である.計時器12は、各制レ1信号+4−i−j
の入った時刻(Pj+T+j)から,時刻 Pi+T+
aaxJまでの時間(P s+ T maxj)一(P
j + T +j)= T maxjT.を測定し,
その時間を表す遅延時間制御信号15−i−jをマイク
ロホン装置及び/またはスピーカー装置の遅延器(2−
i−j及び/または61−」)に送る.すると、15
− i−ノの表す時間は、そのr:J標点(4〜ノ及び
/′または9〜J)を遅延時間決定器の目標点(+6−
j)とした場合に使われるべき、マイクロホン装置及び
/またはスピーカー装置のための遅延時間し,』となる
。したがって、瞬間的特徴13−」が受信される度に、
マイクロホン装置及び/またはスピーカー装置のj番目
の回線の目漂点が16−jになるように修正される. [実施例] 以下、本発明のいくつかの実施例について説明する.各
実施例の構成要素のうち、ここまでの説明中に対応する
構成要素のあるものについては,同じ符号を使用した. (実施例1》 第511は、本発明の拡声通話装置の一実施例のブロッ
ク図である.本実施例は、遅延時間決定2;の受波ユニ
ット10−iをマイクロホンユニット11と共用し、会
話音声中の特定の音素に注目して遅延時間を決定するこ
と3特徴とし、全体をデジタル信号処理装置で横成した
.また、回線及び使用者の数mは1である.よって、回
線の区別をする番号は省略する.(例疋ば2−iは2−
i1を、T五はTllを意味する.) マイクロホンユニットl−iとスピーカーユニット8
i (i=1.. 2, −, r+)は、
1−iと8〜lの位置関係がiに依らず同じになるよう
に配置する。例えば、各スピーカーユニット8−iをマ
イクロホンユニット1−iの10c m上方にそれぞれ
設置するようにすれば、以下に説明するようにマイクロ
ホン及びスピーカーの両SAテは同じノt1延”I?m
l *陸うため、平行移動に関する明らかな不変性から
、近似的にスピーカー装置の目標点はマイクロホン装置
の目標点のlOcm上方になる.これは、人間の口と耳
の位置関係からして、例えば上下が逆の場合よりも拡声
通話装πに適する配置であろう. マイクロホン装置及び遅延時間決定tから説明する.使
用者の音声は、]−1. 1−2 ・ 1nのマイ
クロホンユニットに到達すると、電気信号に変えられる
.マイクロホンユニット1の出力信号は、ついでA ,
/ D変IA器17−iでA/D2換され、2つに分け
られて遅延器2−1及び信号識別器11−iに送られる
. 信号識別器ll iは、入力信号中に、ある特定の(
1に依らず一定の)音素を探す音声認識装置である.音
素は、例えば、か行の音によまれる「k」の音や、さ行
の音に含まれる「S」の盲のように、会話中に連続的で
なく、しかし十分多く現れるしのを選ぶ.これらは、音
声認′A装置で八別することができる.通常の会話中に
は、これらの音素はII/1えば0.1秒以下の間隔で
現れることはほとんどない.そこで、音素の間隔の下■
をTaと仮定する.信号識別)ill−iは、その音素
を;な別した瞬間に制御信号14−1をカウンター18
−1に送る. 18−1. 18−2, ・・・,
l 8 r+は時間の計1定をすることのできる
カウンターで,f工号A5別器からの入力のほかに、カ
ウンター制…装置1つに対して制閃信号の入力と出力を
持っている。カウンター+a−tの状態は受信状態と待
機状態に分かれる.はじめ受信状態にあるとする。受信
状態で信号二1別器から制i!I信号14−iを受け取
ると、カウンター18−iは、制御信号20−1をカウ
ンター制tl1装置19に送ると同時に、時間のカウン
トを開始する.カウンターi1XI ljl装置19は
、カウンターの同れかから制御信号20−1の最初のも
のを受け取ると時間のカウントを開始し、ある時In
′r bの経過の後にカウンターIII 1. 1
8 − 2, −. 18 − nの全てにカウント
終了信号を送る.各カウンター18−1は、カウント終
了信号を受け取るとカウントを終了しカウンl− M、
すなわち制ll′ll信号14−i5J3の時点からカ
ウント終了信号受信の時点までの時間を表す遅延時間制
田信号15−iを、遅延器2−i及び6−iに送り、同
時に待機状信に入る.カウント終了信号を受け取る時点
までに制御信号14−1を受け取っていないカウンター
+8−1は、遅延器2鳥及び6−iに、無限大の遅延分
表す遅延時問制御信号、すなわち遮断信月を送る.遮断
信号を受けた遅延装置は、有限の時間を表す遅延時間制
御信号が入るまで出力を4111iする,カウンター制
m装置l9は、カウント終了信号を送った後再び時間の
カウントを開始し、時間Tcの経過後にn個のカウンタ
ー全てにリセ/ト信号を送る.待機状態のカウンター1
8−1は、信号識別器11−iからの信号14−1を無
視し,カウンター制御装置l9からのリセノト信号によ
って受信状聾に腹局する9この実施例て゛は、カウンタ
ー+8−1. 18−2.18−nにカウンター制御
装119を合わせた部分が、上記[課題を解決するため
の千段〕の項で説明した計峙器12に相当する.受信時
間を限り、その後一定時間信号を蝉視するのは、何らか
の原因によりf!信号がすべての受渡ユニノトに到達し
ない場合を考{8して,ある時点で信号受1エを締め切
り、遅延すべき時間を決定、出力し、それ以後に受渡ユ
ニノトに到達した信号を無視するので夕》る.そのため
に、Ta,Tb、及びTcは、Tbは目標点から出た音
波がほとんどの受渡ユニットにf’l達するのに十分な
だけ長く、Tbト′「cはTaより可いようにする.r
fALば、ユニノトと目標点の距離が数メートルならば
、Tbは0.01秒程度とすることができるから、この
関係は十分実現可能である。
一方、2−1はデジタル遅延器で、遅延時間制御信号1
5−iに従ってA/D′R換器l7 − iからの信号
を遅延させ、加算器3に出力する.遅延器21. 2
2. −. 2−nからの信号は加算器3で加算
された1礎、D/A変喚器21でアナログ行声13号に
変Lられ、本機の出力として通話の相手方へ送られる.
このとき使用者の声は、どのマイクロポンユニノトを通
ったかに関わらず同時に加算;一3にシ1達するため、
各経路からの信号が干渉して互いに強め合い、結果とし
てこのマイクロホン9i置の使用nの声に対する感度は
、池の点からのa声に対する感度より良くなる。
5−iに従ってA/D′R換器l7 − iからの信号
を遅延させ、加算器3に出力する.遅延器21. 2
2. −. 2−nからの信号は加算器3で加算
された1礎、D/A変喚器21でアナログ行声13号に
変Lられ、本機の出力として通話の相手方へ送られる.
このとき使用者の声は、どのマイクロポンユニノトを通
ったかに関わらず同時に加算;一3にシ1達するため、
各経路からの信号が干渉して互いに強め合い、結果とし
てこのマイクロホン9i置の使用nの声に対する感度は
、池の点からのa声に対する感度より良くなる。
つぎに、スピーカー装置について説明する。人力信号、
すなわち通話の相手方からの音声信づは、入力5から入
ると、A / D ′RPA器22でデジタル化され、
n個の信号に分けられて6−1. 6−2.6−[一
の遅延器に入る.遅延器6−i(i=1. 2. −
. n)はデジタル遅延器で、遅延時間制一信号15
−1に従ってデジタル音声信号を遅延させた後に、それ
をD/A変IA器23−lに送る.信号はD/A変換器
23−iでアナログ信号とされ、スピーカーユニット8
−1から音声となって出力される.スピーカーユニ/}
8−1. 8−2,8−11から出力された音波は、
ある時間をかけて快川者の頭部にダリ達ずるが {エ号
が入力5に入ってからそこに到達するまでの時間は、通
ってきたスピーカーユニットによらず一定である.よっ
て、干渉により、使用者の頭部付近でのrf圧は、同じ
信号が多少とし異なる時刻に到達する池のへよりも相対
的に太き・くなる。
すなわち通話の相手方からの音声信づは、入力5から入
ると、A / D ′RPA器22でデジタル化され、
n個の信号に分けられて6−1. 6−2.6−[一
の遅延器に入る.遅延器6−i(i=1. 2. −
. n)はデジタル遅延器で、遅延時間制一信号15
−1に従ってデジタル音声信号を遅延させた後に、それ
をD/A変IA器23−lに送る.信号はD/A変換器
23−iでアナログ信号とされ、スピーカーユニット8
−1から音声となって出力される.スピーカーユニ/}
8−1. 8−2,8−11から出力された音波は、
ある時間をかけて快川者の頭部にダリ達ずるが {エ号
が入力5に入ってからそこに到達するまでの時間は、通
ってきたスピーカーユニットによらず一定である.よっ
て、干渉により、使用者の頭部付近でのrf圧は、同じ
信号が多少とし異なる時刻に到達する池のへよりも相対
的に太き・くなる。
(実施例2)
上に説明した実施例1は、近くで使用者以外の人の声が
すると目標点をそちらにしてしまうという誤動作3起こ
す恐れが!)るため、あまり周囲に人の多い部屋では使
うことができない.例えばオフィスのような、他の人の
たくさんいる部屋で本発明の通話装置を使用するために
は、装置に、誰が使用者であるかの情報を与疋なけれは
ならない。
すると目標点をそちらにしてしまうという誤動作3起こ
す恐れが!)るため、あまり周囲に人の多い部屋では使
うことができない.例えばオフィスのような、他の人の
たくさんいる部屋で本発明の通話装置を使用するために
は、装置に、誰が使用者であるかの情報を与疋なけれは
ならない。
実施例1でも、信号識別器11− iが、単に4?〕る
音素を識別するだけでなく、特定の涸大の声を3別でき
るようにすれば、その人の声の発せられるところを目標
点とすることがて゛き、オフィス等でも陵用が可能にな
る. 一方また、次のような方法もある. 以下、本発明の実施例2として、使用者が超音波発信器
を持ち、それから発せられる信号によって目標点を決め
る方式のものを説明する.本実施例の音声信号系、つま
りスピーカーユニット8−i、マイクロホンユニット1
−i.遅延器2−1及び5−i、加算器3、A/Dまた
はD/A変換2利17−1、23−1、21、及び22
は、みな実施例1と同じであるので重複説明を省略する
.また、以下の説明に現れる各4の時間、時刻も、上記
の説明と同じ意味を持つものである.実施例1との主な
違いは、遅延時間決定器を超音波を使う方式にした点に
ある.本実施例の通話装置を決うときには、使用者は、
適当に符号化された超音波信号を一定の時間間隔で出す
発信器24を持つ.現在では,このような発信器は非常
に小さく作ることが可能であるので、バッジ状にして衣
服に止めるなどして、使用者の頭部付近にこの発信器2
4を設置する。本体の側は、スピーカーユニノト8l及
び/またはマイクロホンユニット1−1と、受渡ユニッ
ト10−lが、各1ごとに同じ位置関係になるように配
置する.この位置関係をうまく設定することによって、
発信器の位置を必ずしも目標点と同一にしないで済む.
例えば、発信器24を使用者の胸につけるようにするの
ならば、受渡ユニットのみを同じjのスピーカーユニッ
ト及び/またはマイクロホンユニットより数10c m
下に配置するようにする.すると、通話装置の目標点は
近県的に発信器の数10cm上方.すなわち使用者の頭
部付近となる. 本実緒例の計時器l2の状態は、大きく受信状態と待機
状態に分顛される.受信状態の動作から説明する.以下
、第1図をtqしながら読まれたい.発信器から出た音
波が最初にII+達する受渡ユニノト、すなわち発信器
に最も近い受渡ユニットを10k(1≦k≦n)とし、
瞬間的n徴すなわち上記の超音波信号が時刻Pに発信器
から発せられたとする.すると、時刻P+T,に信号識
別器11kが最初にその部分を諏別し,制01信号14
− k=計時器l2に送る.ここで、T;(i=1.2
n》は、音波が目標点から受波ユニット10−iにダリ
達するのに要する時間である.計時器12は、制1.1
信号14−kを受け取ると計時を開始する.その後、各
1(1≦i≦ロ)について、時刻P+Tiに13号シ,
洩別2Sl1 iが超音波信号ご識別し、υ1m信号
14−iを計時器l2に送る.計時器12は、各制l3
f信号14 − i f受け取った1l間から、最υノ
の信号14−kを受けてから一定の時間Tbf&の時刻
(P+Tk會Tb) iでの時間( p +Tk+Tb
) − ( P十Ti)=Tk+Tb−Titf計測し
、この時間を表す信号15−i’r、直ちにマイクロホ
ン装π及び/またはスピーカー装置の遅延器2−1及び
/または6−1に送る.この時点までに制御信号14を
受け取っていないlについては、遅延器に、無限大の遅
延を表す遅延時間制■信号,すなわち遮断信号を送る.
遮断信号を受けた遅延装置は、有限の時間を衣す遅延時
間制御信号が入るまで出力を遮断する.遅延時間制一信
号を出力した後、計峙2:12は直ちに待磯状懇に入り
、一定時閉Tcのあいだ入力信号を無視する。その後に
計時器12は?び受信状態に戻る, TIIax=T
k−1−Tbと考えれば、各15−1のkす時間T k
十T b T i は、時刻P+Tk→Tbまでに#
#間的特徴が受波ユニノl■Iolにtl+達しなかっ
た少数のit!−除いて、まさに陛用斉の頭部をげ標点
とした場合に使われるべきマイクロホン装万及び/また
はスピーカー装:nのための遅延時間t1となり、マイ
クロホン装置及びスピーカー装置の目標点が修正される
,このような計時2;12は、デジタル回詫で容易に横
成することができる。また、マイクロプロセッサを用い
て、上に説明した動1ヤをプログラムすることもて・き
る. 本例では、受波ユニソト10− i t!−超音波マイ
クロホンとし、発信器24から発せられるLiΔ波信号
を各10−iで受信することによって遅延時間を決定す
るため、信号識別器11−iは比較的節単な信号受信回
路でよく、低コスト1ヒと、より確実な動雫が期待され
る.また、池の人の多い部屋でも1吏用できる. 《実施四3) 本発明では、複数のマイクロホンまたはスピーカーユニ
ソト、遅延器、信号識別器等を使用するが、本発明の特
徴とするところの周辺fi音低減、周囲への音響漏洩低
下、及びハウリング防止の効果は、ユニノトの数ロが多
いはど屈著となる.つまり、ある程度の性能を達成する
ためには多数のユニツ1・と遅延器、信号識別器等が必
要である.しかし、多数のそれらを使用すると、それだ
けコストがかかる.遅延器や信号識別器、計時器のよう
な電子回I&は、集積化等によってコストを下げること
も比較的容易であるが、マイクロホン、スピーカーユニ
ノトはそれが比較的困難である.また、オフィス等同一
室内で多数の本発明の通話装置を使用する時には、マイ
クロホン、スピーカーユニットの数が多数になると、場
所をとって不便である. 本発明では、同一室内で多数の回線を使うときには、以
上の説明に用いた回線数mを増やすだけで、複数の回線
について、それぞれ独立に通話することができる.言葉
を代えれば、複数のm=1装置を使うに際し、マイクロ
ホン、スピーカー及び受波のユニyトを共用できるとい
うことである.これは、システムの線形性を利用した本
発明の優れた特性である. 以下、実施rs3について説明する. 実施例2の通見装置のmを大きくして、ユニットを部屋
の天井全面にわたって配置する。在室者で通話をする可
能性のある者は、発信器を例えば衣服につけていて、通
話の必要が生じたら発信器のスイッチを入れる.発信器
ごとに符号化の仕方は異なるようにしておき、通話装置
はこれら発信2一から発せられる特定の符号1ヒをされ
た超音践信号によって起動し、異なる符号毎に回線を割
り当てる.こうすることにより、複数の使用者がそれぞ
れ室内を移動しながらそれぞれ別個の回線で通話をする
ことができる.また、同一の室内にいる者どうしで会話
することも可能である。
音素を識別するだけでなく、特定の涸大の声を3別でき
るようにすれば、その人の声の発せられるところを目標
点とすることがて゛き、オフィス等でも陵用が可能にな
る. 一方また、次のような方法もある. 以下、本発明の実施例2として、使用者が超音波発信器
を持ち、それから発せられる信号によって目標点を決め
る方式のものを説明する.本実施例の音声信号系、つま
りスピーカーユニット8−i、マイクロホンユニット1
−i.遅延器2−1及び5−i、加算器3、A/Dまた
はD/A変換2利17−1、23−1、21、及び22
は、みな実施例1と同じであるので重複説明を省略する
.また、以下の説明に現れる各4の時間、時刻も、上記
の説明と同じ意味を持つものである.実施例1との主な
違いは、遅延時間決定器を超音波を使う方式にした点に
ある.本実施例の通話装置を決うときには、使用者は、
適当に符号化された超音波信号を一定の時間間隔で出す
発信器24を持つ.現在では,このような発信器は非常
に小さく作ることが可能であるので、バッジ状にして衣
服に止めるなどして、使用者の頭部付近にこの発信器2
4を設置する。本体の側は、スピーカーユニノト8l及
び/またはマイクロホンユニット1−1と、受渡ユニッ
ト10−lが、各1ごとに同じ位置関係になるように配
置する.この位置関係をうまく設定することによって、
発信器の位置を必ずしも目標点と同一にしないで済む.
例えば、発信器24を使用者の胸につけるようにするの
ならば、受渡ユニットのみを同じjのスピーカーユニッ
ト及び/またはマイクロホンユニットより数10c m
下に配置するようにする.すると、通話装置の目標点は
近県的に発信器の数10cm上方.すなわち使用者の頭
部付近となる. 本実緒例の計時器l2の状態は、大きく受信状態と待機
状態に分顛される.受信状態の動作から説明する.以下
、第1図をtqしながら読まれたい.発信器から出た音
波が最初にII+達する受渡ユニノト、すなわち発信器
に最も近い受渡ユニットを10k(1≦k≦n)とし、
瞬間的n徴すなわち上記の超音波信号が時刻Pに発信器
から発せられたとする.すると、時刻P+T,に信号識
別器11kが最初にその部分を諏別し,制01信号14
− k=計時器l2に送る.ここで、T;(i=1.2
n》は、音波が目標点から受波ユニット10−iにダリ
達するのに要する時間である.計時器12は、制1.1
信号14−kを受け取ると計時を開始する.その後、各
1(1≦i≦ロ)について、時刻P+Tiに13号シ,
洩別2Sl1 iが超音波信号ご識別し、υ1m信号
14−iを計時器l2に送る.計時器12は、各制l3
f信号14 − i f受け取った1l間から、最υノ
の信号14−kを受けてから一定の時間Tbf&の時刻
(P+Tk會Tb) iでの時間( p +Tk+Tb
) − ( P十Ti)=Tk+Tb−Titf計測し
、この時間を表す信号15−i’r、直ちにマイクロホ
ン装π及び/またはスピーカー装置の遅延器2−1及び
/または6−1に送る.この時点までに制御信号14を
受け取っていないlについては、遅延器に、無限大の遅
延を表す遅延時間制■信号,すなわち遮断信号を送る.
遮断信号を受けた遅延装置は、有限の時間を衣す遅延時
間制御信号が入るまで出力を遮断する.遅延時間制一信
号を出力した後、計峙2:12は直ちに待磯状懇に入り
、一定時閉Tcのあいだ入力信号を無視する。その後に
計時器12は?び受信状態に戻る, TIIax=T
k−1−Tbと考えれば、各15−1のkす時間T k
十T b T i は、時刻P+Tk→Tbまでに#
#間的特徴が受波ユニノl■Iolにtl+達しなかっ
た少数のit!−除いて、まさに陛用斉の頭部をげ標点
とした場合に使われるべきマイクロホン装万及び/また
はスピーカー装:nのための遅延時間t1となり、マイ
クロホン装置及びスピーカー装置の目標点が修正される
,このような計時2;12は、デジタル回詫で容易に横
成することができる。また、マイクロプロセッサを用い
て、上に説明した動1ヤをプログラムすることもて・き
る. 本例では、受波ユニソト10− i t!−超音波マイ
クロホンとし、発信器24から発せられるLiΔ波信号
を各10−iで受信することによって遅延時間を決定す
るため、信号識別器11−iは比較的節単な信号受信回
路でよく、低コスト1ヒと、より確実な動雫が期待され
る.また、池の人の多い部屋でも1吏用できる. 《実施四3) 本発明では、複数のマイクロホンまたはスピーカーユニ
ソト、遅延器、信号識別器等を使用するが、本発明の特
徴とするところの周辺fi音低減、周囲への音響漏洩低
下、及びハウリング防止の効果は、ユニノトの数ロが多
いはど屈著となる.つまり、ある程度の性能を達成する
ためには多数のユニツ1・と遅延器、信号識別器等が必
要である.しかし、多数のそれらを使用すると、それだ
けコストがかかる.遅延器や信号識別器、計時器のよう
な電子回I&は、集積化等によってコストを下げること
も比較的容易であるが、マイクロホン、スピーカーユニ
ノトはそれが比較的困難である.また、オフィス等同一
室内で多数の本発明の通話装置を使用する時には、マイ
クロホン、スピーカーユニットの数が多数になると、場
所をとって不便である. 本発明では、同一室内で多数の回線を使うときには、以
上の説明に用いた回線数mを増やすだけで、複数の回線
について、それぞれ独立に通話することができる.言葉
を代えれば、複数のm=1装置を使うに際し、マイクロ
ホン、スピーカー及び受波のユニyトを共用できるとい
うことである.これは、システムの線形性を利用した本
発明の優れた特性である. 以下、実施rs3について説明する. 実施例2の通見装置のmを大きくして、ユニットを部屋
の天井全面にわたって配置する。在室者で通話をする可
能性のある者は、発信器を例えば衣服につけていて、通
話の必要が生じたら発信器のスイッチを入れる.発信器
ごとに符号化の仕方は異なるようにしておき、通話装置
はこれら発信2一から発せられる特定の符号1ヒをされ
た超音践信号によって起動し、異なる符号毎に回線を割
り当てる.こうすることにより、複数の使用者がそれぞ
れ室内を移動しながらそれぞれ別個の回線で通話をする
ことができる.また、同一の室内にいる者どうしで会話
することも可能である。
[発明の効果]
以上のような構成により、本発明は以下のような効果を
奏する. a) マイクロホン装置は、複数のマイクロホンユニッ
トで音声を受信し、空間内の特定の目標点からの信号の
位相が揃うようにユニット毎に遅延してから加算するこ
とにより、目標点に対する感度を池の点に対する感度よ
り相対的に良くすることができる. b) スピーカー装置は、空間内の特定の目じ点で信号
の位相が揃うように複数のスピーカーユニットへの信号
をユニット毎に遅延することにより、目標点に於ける音
圧を他の点に於ける音江より相対的に大きくすることが
できる. C) これらのマイクロホン及びスピーカー装五を装備
した拡声通話装置は、上記した各装置の性質により,周
囲の惟音を拾いに《く、周囲に対して騒音となりにくく
、また,通話内容を池に聞かれにくい.また、スピーカ
ー装置から出た信号に対するマイクロホン装置の感度が
小さいため、従来のマイクロホン及びスピーカーを用い
た場合に比べて、ハウリングマージンが向上する.d)
i!!延時間決定器で、目標点と各ユニノ1・との
[mを音波が伝播するのに要する時間、またはその時間
の各ユニノト間に於ける差を、目け点と各ユニソト近1
力との間に実際に(云播ナる音1言号によって測定し、
これから遅延時間を決定することにより、マイクロホン
装置またはスピーカー装置または拡声通話装置の目標改
をリアルタイムで移動させることが可能である. e》 特に音声認識装宜をf・ξ用した遅延時間tと定
2;により、常に目標点を便用者の頭部に合わせること
ができる. f) 音声信号系の線形性より、ffl≧2とすること
により、複数の峡用者が、室内を移動しながらそれぞれ
別涸に通話をすることができる。
奏する. a) マイクロホン装置は、複数のマイクロホンユニッ
トで音声を受信し、空間内の特定の目標点からの信号の
位相が揃うようにユニット毎に遅延してから加算するこ
とにより、目標点に対する感度を池の点に対する感度よ
り相対的に良くすることができる. b) スピーカー装置は、空間内の特定の目じ点で信号
の位相が揃うように複数のスピーカーユニットへの信号
をユニット毎に遅延することにより、目標点に於ける音
圧を他の点に於ける音江より相対的に大きくすることが
できる. C) これらのマイクロホン及びスピーカー装五を装備
した拡声通話装置は、上記した各装置の性質により,周
囲の惟音を拾いに《く、周囲に対して騒音となりにくく
、また,通話内容を池に聞かれにくい.また、スピーカ
ー装置から出た信号に対するマイクロホン装置の感度が
小さいため、従来のマイクロホン及びスピーカーを用い
た場合に比べて、ハウリングマージンが向上する.d)
i!!延時間決定器で、目標点と各ユニノ1・との
[mを音波が伝播するのに要する時間、またはその時間
の各ユニノト間に於ける差を、目け点と各ユニソト近1
力との間に実際に(云播ナる音1言号によって測定し、
これから遅延時間を決定することにより、マイクロホン
装置またはスピーカー装置または拡声通話装置の目標改
をリアルタイムで移動させることが可能である. e》 特に音声認識装宜をf・ξ用した遅延時間tと定
2;により、常に目標点を便用者の頭部に合わせること
ができる. f) 音声信号系の線形性より、ffl≧2とすること
により、複数の峡用者が、室内を移動しながらそれぞれ
別涸に通話をすることができる。
第1(2lは、本発明の通話装置で、d延時間決定器を
装備し、m=1であるものの構成を示すプロ・/ク図.
第2[2I、第3図、第4図は、それぞれ本発明のマイ
クロホン装置、スピーカー装置、遅延時間決定器の楕成
を示すブロック図.第5I2lは、本発明の一実施例の
ブロノク図である。 ]−1. 1−2.・・・,1一 マイクロホンユ
ニット, 2−i, 2−i−j (i=1.
2r+; j =1. 2, −, m)
遅延器. 3. 3−1.3−2. −. 3−
m:加算器. 5. 5−1. 52,・,5−
1n:入力端子,6−it 6−i−j(i=1,
2, −, n; j=1. 2, −,
m)遅延器。7−1. 7−2, ・・・,7
−o・加算器.8−!. 8−2, −. 8−
n スピーカーユニット。10−1. 10−2.
・・・・, 10− 受波ユニ7ト.11 −
1. 11 − 2. −. II − n
:信号工別器. 12計時:;。14−i, 14
−i−j (i=1. 2,・・n: j=1.2
,−.m): 制御信号.15−i15−i−j (
i=1. 2, , n 1 j=1.
2m) 遅延時間制御信号。17− 1. 17−
217−n:A/D変換器. 18−1, IL−2.
18−n カウンター.19 カウンター制御装置
.20− 1 . 20− 2, ・・,2〇一
制御信号。21D/A変換2ル。22,A/D変換器
. 23− 1. 23− 2.23 ’− n :
D / A g:換器.′P1訂出願人 石川 博 齋1g
装備し、m=1であるものの構成を示すプロ・/ク図.
第2[2I、第3図、第4図は、それぞれ本発明のマイ
クロホン装置、スピーカー装置、遅延時間決定器の楕成
を示すブロック図.第5I2lは、本発明の一実施例の
ブロノク図である。 ]−1. 1−2.・・・,1一 マイクロホンユ
ニット, 2−i, 2−i−j (i=1.
2r+; j =1. 2, −, m)
遅延器. 3. 3−1.3−2. −. 3−
m:加算器. 5. 5−1. 52,・,5−
1n:入力端子,6−it 6−i−j(i=1,
2, −, n; j=1. 2, −,
m)遅延器。7−1. 7−2, ・・・,7
−o・加算器.8−!. 8−2, −. 8−
n スピーカーユニット。10−1. 10−2.
・・・・, 10− 受波ユニ7ト.11 −
1. 11 − 2. −. II − n
:信号工別器. 12計時:;。14−i, 14
−i−j (i=1. 2,・・n: j=1.2
,−.m): 制御信号.15−i15−i−j (
i=1. 2, , n 1 j=1.
2m) 遅延時間制御信号。17− 1. 17−
217−n:A/D変換器. 18−1, IL−2.
18−n カウンター.19 カウンター制御装置
.20− 1 . 20− 2, ・・,2〇一
制御信号。21D/A変換2ル。22,A/D変換器
. 23− 1. 23− 2.23 ’− n :
D / A g:換器.′P1訂出願人 石川 博 齋1g
Claims (11)
- (1)空間内に配置されたn個(n≧2)のマイクロホ
ンユニット(1−1,1−2,・・・,1−n)と、n
個の入力を持つm個(m≧1)の加算器(3−1,3−
2,・・・,3−m)と、上記n個のマイクロホンユニ
ットの1つ(1−i)から入力信号を供給され、信号を
特定の時間遅延させ、上記m個の加算器の1つ(3−j
)へ出力を印加する、計nm個の遅延器(2−i−j;
i=1,2,・・・,n;J=1,2,・・・,m)と
を備えたマイクロホン装置。 - (2)空間内に配置された、n個(n≧2)のスピーカ
ーユニット(8−1,8−2,・・・,8−n)と、そ
れらn個のスピーカーユニットに1つずつ接続され、m
個(m≧1)の入力を持ち、その接続されたスピーカー
ユニットに出力を印加するn個の加算器(7−1,7−
2,・・・,7−n)と、m個の入力端子(5−1,5
−2,・・・,5−m)と、それらm個の入力端子の1
つ(5−j)から入力信号を供給され、信号を特定時間
遅延させ、上記n個の加算器の1つ(7−i)へ出力信
号を供給する、計nm個の遅延器(6−i−j;i=1
,2,・・・,n;j=1,2,・・・,m)とを備え
たスピーカー装置。 - (3)請求項1記載のマイクロホン装置と、請求項2記
載のスピーカー装置とを備えた拡声通話装置。 - (4)請求項1記載のマイクロホン装置または請求項2
記載のスピーカー装置または請求項3記載の拡声通話装
置のための遅延時間決定器で、目標点と各ユニットとの
間を音波が伝播するのに要する時間、またはその時間の
各ユニット間に於ける差を、目標点と各ユニット近傍と
の間に実際に伝播する音信号によって測定し、これから
遅延時間を決定することを特徴とする遅延時間決定器。 - (5)請求項4記載の遅延時間決定器を備えた、請求項
1記載のマイクロホン装置または請求項2記載のスピー
カー装置または請求項3記載の拡声通話装置。 - (6)遅延時間を決定されるべき装置の各ユニットの近
傍にそれぞれ設置されたマイクロホンユニット(10−
1,10−2,・・・,10−n)と、それらマイクロ
ホンユニットそれぞれに接続された信号識別器(11−
1,11−2,・・・,11−n)と、それら信号識別
器からの信号に関連した各種の時間を測定する計時器(
12)とを備え、目標点から発せられる音信号をそれら
各マイクロホンユニットで受信し、音波が目標点から各
ユニットに到達するのに要する時間の各ユニット間に於
ける差を測定し、これから遅延時間を決定することを特
徴とする請求項4記載の遅延時間決定器。 - (7)請求項6記載の遅延時間決定器を備えた請求項1
記載のマイクロホン装置または請求項2記載のスピーカ
ー装置または請求項3記載の拡声通話装置。 - (8)信号識別器として特に音声認識器を使用した請求
項6記載の遅延時間決定器。 - (9)請求項8記載の遅延時間決定器を備えた請求項1
記載のマイクロホン装置または請求項2記載のスピーカ
ー装置または請求項3記載の拡声通話装置。 - (10)マイクロホンユニットとして特に超音波マイク
ロホンを使用し、目標点近傍に超音波発信器を配置した
請求項6記載の遅延時間決定器。 - (11)請求項10記載の遅延時間決定器を備えた請求
項1記載のマイクロホン装置または請求項2記載のスピ
ーカー装置または請求項3記載の拡声通話装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11322389A JPH02292999A (ja) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | マイクロホン装置、スピーカー装置、及び拡声通話装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11322389A JPH02292999A (ja) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | マイクロホン装置、スピーカー装置、及び拡声通話装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02292999A true JPH02292999A (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=14606691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11322389A Pending JPH02292999A (ja) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | マイクロホン装置、スピーカー装置、及び拡声通話装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02292999A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007007444A1 (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Yamaha Corporation | 音声伝達システム、および通信会議装置 |
US7995768B2 (en) | 2005-01-27 | 2011-08-09 | Yamaha Corporation | Sound reinforcement system |
JP2012217146A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-11-08 | Yamaha Corp | ミキシング装置 |
-
1989
- 1989-05-03 JP JP11322389A patent/JPH02292999A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7995768B2 (en) | 2005-01-27 | 2011-08-09 | Yamaha Corporation | Sound reinforcement system |
WO2007007444A1 (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Yamaha Corporation | 音声伝達システム、および通信会議装置 |
JP2007019907A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Yamaha Corp | 音声伝達システム、および通信会議装置 |
JP2012217146A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-11-08 | Yamaha Corp | ミキシング装置 |
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