JPH0260400A - 音声再生方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、再生される音声の会話内容を理解できる受
聴範囲を小さくする音声再生方式に関するものである。

「従来の技術」 音声会議、テレビ会議等の通信会議システムを実現する
際には、会議の性格上、再生装置を長時間使用すること
が多く、受話器やイヤホンを用いると受聴者に対して重
圧感、圧迫感を生じさせるという第１の問題が発生する
。

他方、受話器やイヤホンを用いず拡声スピーカを使う方
式が考えられるが、受話器やイヤホンでは問題視されな
かった欠点が生じる。即ち、会議とは無関係な人間（非
当事者）が周囲にいる環境の中で、通信会議を行う場合
、再生される会議内容が当該非当事者に受聴されてしま
うという第２の問題点が生じる。

この点に対処するために、拡声スピーカに指向性を持た
せる方式が考えられる。指向性によって小さくさせた受
聴範囲内に当事者だけが位置すると、会議と無関係な非
当事者の受聴が困難になるということを利用している。

ところで、音声の忠実な再生を行うための周波数（；Ｆ
域は、人間の発声範囲である１ｏＯＨｚ〜８０００Ｈｚ
であると考えられている。１ｏＯＨｚの低域まで拡声ス
ピーカの指向性を持たせるためには、波長とスピーカロ
径との関係から、スピーカロ径を約１ｍ以上にする必要
がある。このため、拡声スピーカが大型化するとともに
経済性が低下するという第３の問題点が生じる。

また、１００Ｈ２〜８０００Ｈｚの周波数帯域の音声を
再生するスピーカは通常、周波数帯域によらず受聴空間
に均一に拡がるように設計されているため、従来のスピ
ーカをそのまま流用できないという第４の問題もある。

この発明の目的は、再生される音声の会話内容を理解で
きる受聴範囲を小さくし非当事者への受聴を防止するこ
とをねらいとし、上記従来の欠点を除去するため、会話
内容の了解性に影響を与える周波数帯域に対して指向性
スピーカで再生し、それ以外の周波数帯域に対しては無
指向性スピーカで再生する音声再生方式を提供すること
にある。

「課題を解決するための手段」 この発明によれば入力オーディオ信号に対して再生する
際に指向性を持たせる周波数帯域と、指向性を持たせな
い周波数帯域とが設定され、入力オーディオ信号から指
向性を持たせる周波数帯域のオーディオ信号が抽出され
てそのオーディオ信号は指向性スピーカで再生され、入
力オーディオ信号から指向性を持たせない周波数帯域の
オーディオ信号が抽出されてそのオーディオ信号は無指
向性スピーカで再生される。

日本語の会話では、母音が多く使われており、日本語の
５母音を特徴づける成分音であるポルマントの周波数帯
域が知られている。このうぢ、あるホルマント周波数帯
域を除去するとその母音に聞こえなくなる現象がある。

牧田他著の「現代音響学」　（オーム社、　１９７６、
　５５頁）の文献によれば、聴覚上、母音「イ」は２０
００Ｈｚ、母音「工」は１７００Ｈｚ、母音［アｊは８
００Ｈｚと１２００Ｈｚ、母音「オ」は５００Ｈｚ、母
音「つ」は３００Ｈｚに関して、それぞれその付近の帯
域を除去するとその母音に聞こえなくなることが知られ
ている。

従って、これらの帯域を組み合わせて除去することによ
って、会話内容の了解性を適宜低下させることが可能で
ある。

この発明は、周波数帯域を２分割する、例えば上記聴覚
上の性質を活用し、着目するホルマント周波数帯域（そ
の付近の周波数を含む）と、それ以外の周波数帯域とに
帯域分割し、前者の周波数帯域の音声を指向性スピーカ
より再生し、後者の帯域の音声を無指向性スピーカより
再生する。

「実施例」 第１図は、この発明の特徴を示す第１のシステム例であ
る。入力端子１０から転送されてくるモノラル音のオー
ディオ信号に対して周波数分割回路１１で周波数の帯域
分割を行い、着目するホルマント周波数（その付近の周
波数を含む）の音声を指向性スピーカ１２より再生し、
それ以外の周波数の音声を無指向性スピーカ１３より再
生する。

指向性スピーカ１２は、会話内容が周囲の非当事者１４
に聞えず（理解されずに）、当事者１５に聞えるように
する役割を有し、無指向性スピーカ１３は、音の拡がり
感、厚み感等を出す役割を有する。尚、当事者１５はス
ピーカ１２とスピーカ１３の音を聞き、非当事者１４は
スピーカ１３の音のみ聞くことになる。

第２図は、この発明の特徴を示す第２のシステム例であ
る。入力端子１０から転送されてくるステレオ音のオー
ディオ信号（Ｌ信号、Ｒ信号）に対して、Ｌ信号とＲ信
号は、それぞれ第１回で述べた再生動作に従って、ホル
マント周波数帯の音声とそれ以外の周波数帯の音声とに
分割され、これらはＬ信号用指向性スピーカ１２ＬとＬ
信号用無指向性スピーカト３Ｌ及びＲ信号用指向性スピ
ーカ１２ＲとＲ信号用無指向性スピーカ１３Ｒから再生
される。当事者１５は、会話内容を音像定位して聞くこ
とができる。

従来の技術では、全周波数帯域に指向性を持たせたため
スピーカが大型化する傾向にあったが、この発明では、
会話内容の了解性に影響を与える周波数帯域に対して指
向性を高める点が従来との大きな相違点である。

第３図はこの発明の実施例を示す。入力端子１０は指向
性帯域抽出再生部２１及び無指向性帯域抽出再生部２２
に接続され、指向性帯域抽出再生部２１の出力側は指向
性スピーカ１２に接続され、無指向性帯域抽出再生部２
２の出力側は無指向性スピーカ１３に接続される。指向
性帯域抽出再生部２１及び無指向性帯域抽出再生部２２
は周波数帯域設定部２３にも接続される。更に指向性帯
域抽出再生部２１、無指向性帯域抽出再生部２２及び周
波数帯域設定部２３は制御部２４に接続される。

これを動作するには、制御部２４の指令により、周波数
帯域設定部２３は、男声、女声、会話の効果音等を考慮
して予め定められた指向性帯域設定データと無指向性帯
域設定データをそれぞれ指向性帯域抽出再生部２１と無
指向性帯域抽出再生部２２とに転送する。指向性帯域抽
出再生部２１は、その指向性帯域データに基づき、初期
設定を行い、設定完了後、その完了通知を周波数帯域設
定部２３に転送する。同時に、無指向性帯域抽出再生部
２２は、前記無指向性帯域データに基づき、初期設定を
行い、設定完了後、その完了通知を周波数帯域設定部２
３に転送する。周波数帯域設定部２３は指向性帯域抽出
再生部２１から受信する前記完了通知と無指向性帯域抽
出再生部２２から受信する前記完了通知とを受は取った
後、起動開始指令を指向性帯域抽出再生部２１と無指向
性帯域抽出再生部２２とに通知する。その通知完了後、
指向性帯域抽出再生部２１は、入力端子１０から送られ
てくるオーディオ信号に対して初期設定された音声の帯
域のみ抽出し、その音声を指向性スピーカ１２を介して
再生する。同様に無指向性帯域抽出再生部２２は、初期
設定された音声の帯域のみ抽出し、当該音声を無指向性
スピーカ１３を介して再生する。

指向性スピーカ１２は磁石３１、ボイスコイル３２、コ
ーン３３よりなり、無指向性スピーカ１３は指向性スピ
ーカ１２の前方外側において磁石３４、ボイスコイル３
５、コーン３６よりなる。このように指向性スピーカ１
２と無指向性スピーカ１３とを重ね合せた構造に収束す
る音響レンズ３７を加えてキャビネット３８内に収容さ
れてスピーカの小形化が図られている。

第５図はスピーカ構成の第２の具体例を示す。

指向性スピーカ１２と無指向性スピーカ１３とが１つの
キャビネット３８にならべて配される。指向性スピーカ
１２は、指向性を出すために、指向性周波数のうち最も
低い周波数の波長を基準にしてスピーカ構成を設計する
。無指向性スピーカ１３は、設定した無指向性周波数を
全て再生できる設計とする。

尚、音声の全周波数帯域に対して、指向性スピーカ１２
と無指向性スピーカ１３とに分けて再生することを述べ
たが、無指向性スピーカ１３に全ての周波数帯域の音声
を出力し、着目するホルマント周波数帯域の音声のみを
指向性スピーカ１２に出力する方法も本発明に含む。こ
の方法は当事者１５に対して着目するホルマント周波数
帯域の音声のエネルギーを高め、開き易くさせる効果が
ある。また無指向性と指向性との帯域分割をホルマント
周波数を基準にして前述したが、音声の音色から個人を
判別できる周波数帯域のみに指向性を持たせるようにし
てもよい。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明による音声再生方式によ
れば、会話内容の了解性に影響する例えばホルマント周
波数帯域（その付近の周波数を含む）の音声に対して、
指向性スピーカを介して再生し、それ以外の周波数帯域
の音声に対して無指向性スピーカを介して再生すること
から、受聴者がハンドフリーとなる利点があるとともに
、会話内容が当事者だけに聞こえ、周囲の非当事者には
聞こえないという利点がある。更に、人間の発声範囲の
１００Ｈｚ〜８０００Ｈｚの全周波数に対して指向性を
与えるのではなく、中域の３００Ｈｚ〜２０００）１ｚ
のうちのいくつかの周波数帯域のみに指向性を与えるこ
とから、スピーカ（スピーカ構成）の小型化が図れると
ともに経済化が図れるという利点がある。また無指向性
スピーカを用いることによって音の拡がり感や厚み感を
出すことが出来るという利点もある。

また音の音色から個人を判別できる周波数帯域に指向性
を与えることから、周囲の非当事者に会話内容の他に、
話相手がだれであるかがわからないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の特徴を示す第１のシステム例を示す
ブロック図、第２図はこの発明の特徴を示す第２のシス
テム例を示すブロック図、第３図はこの発明の実施例の
構成を示すブロック図、第４図はスピーカ構成の第１の
具体例を示し、Ａは斜視図、Ｂは断面図、第５図はスピ
ーカ構成の第２の具体例を示す斜視図である。 特許出願人−日本電信電話株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）指向性を持つスピーカと無指向性を持つスピーカ
   とを有する音声再生システムであって、入力されたオー
   ディオ信号に対して再生する際に指向性を持たせる周波
   数帯域と指向性を持たせない周波数帯域とを設定する手
   段と、 上記入力オーディオ信号から指向性を持たせる上記周波
   数帯域のオーディオ信号を抽出し、上記指向性スピーカ
   を用いて再生する手段と、 上記入力オーディオ信号から指向性を持たせない上記周
   波数帯域のオーディオ信号を抽出し、上記無指向性スピ
   ーカを用いて再生する手段とを具備することを特徴とす
   る音声再生方式。