JPH0870494A - 音声作動スイッチング装置 - Google Patents
音声作動スイッチング装置Info
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- JPH0870494A JPH0870494A JP7134663A JP13466395A JPH0870494A JP H0870494 A JPH0870494 A JP H0870494A JP 7134663 A JP7134663 A JP 7134663A JP 13466395 A JP13466395 A JP 13466395A JP H0870494 A JPH0870494 A JP H0870494A
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- H04M11/00—Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
- H04M11/06—Simultaneous speech and data transmission, e.g. telegraphic transmission over the same conductors
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
- H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
- H04R1/406—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers microphones
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- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
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- H04M3/42—Systems providing special services or facilities to subscribers
- H04M3/56—Arrangements for connecting several subscribers to a common circuit, i.e. affording conference facilities
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M9/00—Arrangements for interconnection not involving centralised switching
- H04M9/08—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
- H04M9/10—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic with switching of direction of transmission by voice frequency
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- H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
- H04R29/001—Monitoring arrangements; Testing arrangements for loudspeakers
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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- H04R2201/40—Details of arrangements for obtaining desired directional characteristic by combining a number of identical transducers covered by H04R1/40 but not provided for in any of its subgroups
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- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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- H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Interconnected Communication Systems, Intercoms, And Interphones (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 最も声の大きい会議出席者と同時に話してい
る他の会議出席者の声が遠隔地点の会議出席者によって
すばやくかつ同じくらい良好に聞こえるようにし、ま
た、マイクロホンが完全オフ状態からオンになるときの
音節脱落をなくす。 【構成】 音声作動スイッチング装置からの出力信号
は、すべてのマイクロホンの重みつき和である。この重
みつき和における各マイクロホンの比例信号は、各マイ
クロホンによって与えられる音声エネルギーと、各マイ
クロホンに割り当てられた可変重み係数の両方によって
決定される。重み係数は一般に、投票アルゴリズムによ
って選択されるマイクロホンに対しては大きく、選択さ
れないマイクロホンに対しては０である。これらの重み
係数は、会議出席者には変化がほとんど感知できないよ
うに徐々に変化させられる。会話における遷移期間中
は、いくつかのマイクロホンに対して同時に重み係数が
比較的大きくなることもある。
る他の会議出席者の声が遠隔地点の会議出席者によって
すばやくかつ同じくらい良好に聞こえるようにし、ま
た、マイクロホンが完全オフ状態からオンになるときの
音節脱落をなくす。 【構成】 音声作動スイッチング装置からの出力信号
は、すべてのマイクロホンの重みつき和である。この重
みつき和における各マイクロホンの比例信号は、各マイ
クロホンによって与えられる音声エネルギーと、各マイ
クロホンに割り当てられた可変重み係数の両方によって
決定される。重み係数は一般に、投票アルゴリズムによ
って選択されるマイクロホンに対しては大きく、選択さ
れないマイクロホンに対しては０である。これらの重み
係数は、会議出席者には変化がほとんど感知できないよ
うに徐々に変化させられる。会話における遷移期間中
は、いくつかのマイクロホンに対して同時に重み係数が
比較的大きくなることもある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オーディオシステムに
関し、特に、音声信号に応答して音声回路をオーディオ
ラインに選択的に接続するシステムに関する。
関し、特に、音声信号に応答して音声回路をオーディオ
ラインに選択的に接続するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在多くの会社ではテレコンファレンス
（電話会議）を分散した地点の社員間で通信する費用効
率の良い方法であると考えており、それによってビジネ
ス旅行の必要性を減らしている。オーディオテレコンフ
ァレンス方式では、ある地点の何人かの会議出席者が電
話接続を通じて１つ以上の遠隔地点の何人かの会議出席
者と通信する。会議出席者の別々のグループ間の伝送の
品質は一般に、各地点におけるマイクロホンおよび拡声
装置に対する各会議出席者の位置に依存する。会議地点
の部屋にただ１つのマイクロホンおよび拡声装置しかな
い場合、会議出席者のうちの何人かは一般にマイクロホ
ンおよび拡声装置からの最適距離より遠いため、伝送は
劣化する。
（電話会議）を分散した地点の社員間で通信する費用効
率の良い方法であると考えており、それによってビジネ
ス旅行の必要性を減らしている。オーディオテレコンフ
ァレンス方式では、ある地点の何人かの会議出席者が電
話接続を通じて１つ以上の遠隔地点の何人かの会議出席
者と通信する。会議出席者の別々のグループ間の伝送の
品質は一般に、各地点におけるマイクロホンおよび拡声
装置に対する各会議出席者の位置に依存する。会議地点
の部屋にただ１つのマイクロホンおよび拡声装置しかな
い場合、会議出席者のうちの何人かは一般にマイクロホ
ンおよび拡声装置からの最適距離より遠いため、伝送は
劣化する。
【０００３】会議システムの品質を改善するために各会
議出席者の地点で適当に間隔をおいて複数のマイクロホ
ンを使用することは周知である。マイクロホン出力は総
和され、総和出力が地点間の通信リンクに送出される。
このような方式では、各会議出席者はマイクロホンのう
ちの１つから許容可能な距離内に入ることができるた
め、音声ピックアップは比較的良質になる。しかし、す
べてのマイクロホンが一度にオンになると、いくつかの
好ましくない結果が生じる。全雑音ピックアップは単一
のマイクロホンよりもずっと大きくなる。離れたマイク
ロホンからの遅延信号ピックアップによって引き起こさ
れる人工的な反響効果は、会議伝送の品質を大きく低下
させる。さらに、常にオンになっている複数のマイクロ
ホンによって電気音響学的不安定性が容易に生じ得る。
従って、反響および雑音ピックアップが最小になるよう
に話中の会議出席者に最も近いマイクロホンのみがアク
ティブになるようなスイッチング（切替）装置を備える
ことが望ましく、そのような装置は従来技術においても
知られている。
議出席者の地点で適当に間隔をおいて複数のマイクロホ
ンを使用することは周知である。マイクロホン出力は総
和され、総和出力が地点間の通信リンクに送出される。
このような方式では、各会議出席者はマイクロホンのう
ちの１つから許容可能な距離内に入ることができるた
め、音声ピックアップは比較的良質になる。しかし、す
べてのマイクロホンが一度にオンになると、いくつかの
好ましくない結果が生じる。全雑音ピックアップは単一
のマイクロホンよりもずっと大きくなる。離れたマイク
ロホンからの遅延信号ピックアップによって引き起こさ
れる人工的な反響効果は、会議伝送の品質を大きく低下
させる。さらに、常にオンになっている複数のマイクロ
ホンによって電気音響学的不安定性が容易に生じ得る。
従って、反響および雑音ピックアップが最小になるよう
に話中の会議出席者に最も近いマイクロホンのみがアク
ティブになるようなスイッチング（切替）装置を備える
ことが望ましく、そのような装置は従来技術においても
知られている。
【０００４】このような装置は一般に「投票回路」とし
て知られている。「投票回路」方式では、最も声の大き
い話者が制御を捕捉し、その地点における他の会議出席
者を排除することができる。しかし、このように最高音
声レベルのマイクロホンに応答して自動スイッチングを
行うことは、了解度に悪影響を及ぼす伝送中断を生じる
ことがあり、また、一次的な室内雑音によって引き起こ
される好ましくない干渉が生じ得る。例えば、会議地点
のうちの１つにおける大きい雑音によって、マイクロホ
ンの制御が完全に停止されてしまうことがあり得る。さ
らに、一時にただ１つのマイクロホンしか動作しないた
め、ある地点の室内である場所から別の場所に移動して
いる話中の会議出席者によって引き起こされるようなあ
るマイクロホンから別のマイクロホンへの制御の移転に
より、その話中会議出席者の位置の変動とともに音声伝
送の品質、伝送中断、および反響効果が変動することが
起こり得る。
て知られている。「投票回路」方式では、最も声の大き
い話者が制御を捕捉し、その地点における他の会議出席
者を排除することができる。しかし、このように最高音
声レベルのマイクロホンに応答して自動スイッチングを
行うことは、了解度に悪影響を及ぼす伝送中断を生じる
ことがあり、また、一次的な室内雑音によって引き起こ
される好ましくない干渉が生じ得る。例えば、会議地点
のうちの１つにおける大きい雑音によって、マイクロホ
ンの制御が完全に停止されてしまうことがあり得る。さ
らに、一時にただ１つのマイクロホンしか動作しないた
め、ある地点の室内である場所から別の場所に移動して
いる話中の会議出席者によって引き起こされるようなあ
るマイクロホンから別のマイクロホンへの制御の移転に
より、その話中会議出席者の位置の変動とともに音声伝
送の品質、伝送中断、および反響効果が変動することが
起こり得る。
【０００５】これまで、複数の会議出席者マイクロホン
のうちから単一のマイクロホンを選択し、その選択した
マイクロホンのみからの信号を送信するさまざまなテレ
コンファレンス方式が提案され使用されている。このよ
うな方式の一例が、米国特許第３，７３０，９９５号
（発明者：エム．ヴィ．マシューズ(M. V. Matthews)、
発行日：１９７３年５月１日）に記載されている。この
方式では、複数のマイクロホンのそれぞれに音声検出器
およびリレーが設けられる。マイクロホンのうちの１つ
からの音声信号に応答して、対応する音声検出器がリレ
ーを起動し、そのリレーはそのマイクロホンをオーディ
オラインに接続し、他のリレーを阻止する信号を発生す
る。もう１つの例が米国特許第３，７５５，６２５号
（発明者：ディ．ジェー．マストン(D. J. Maston)、発
行日：１９７３年８月２８日）に記載されている。この
米国特許には、コンパレータとともに論理回路を使用し
たマルチマイクロホン−スピーカホン方式が開示されて
いる。この論理回路は、最大出力のマイクロホンを選択
し、それをスピーカホンに接続すると同時に、他のマイ
クロホンを切断するものである。
のうちから単一のマイクロホンを選択し、その選択した
マイクロホンのみからの信号を送信するさまざまなテレ
コンファレンス方式が提案され使用されている。このよ
うな方式の一例が、米国特許第３，７３０，９９５号
（発明者：エム．ヴィ．マシューズ(M. V. Matthews)、
発行日：１９７３年５月１日）に記載されている。この
方式では、複数のマイクロホンのそれぞれに音声検出器
およびリレーが設けられる。マイクロホンのうちの１つ
からの音声信号に応答して、対応する音声検出器がリレ
ーを起動し、そのリレーはそのマイクロホンをオーディ
オラインに接続し、他のリレーを阻止する信号を発生す
る。もう１つの例が米国特許第３，７５５，６２５号
（発明者：ディ．ジェー．マストン(D. J. Maston)、発
行日：１９７３年８月２８日）に記載されている。この
米国特許には、コンパレータとともに論理回路を使用し
たマルチマイクロホン−スピーカホン方式が開示されて
いる。この論理回路は、最大出力のマイクロホンを選択
し、それをスピーカホンに接続すると同時に、他のマイ
クロホンを切断するものである。
【０００６】さらにもう１つの例が米国特許第４，４４
９，２３８号（発明者：ビー．エイチ．リー(B. H. Le
e)、発行日：１９８４年５月１５日）に記載されてい
る。この米国特許には、最大出力のマイクロホンが「選
択」されると、他のすべてのマイクロホンが減衰されま
たはオフにされるようなコンピュータベースのサウンド
システムが開示されている。さらにもう１つの例が米国
特許第４，６５８，４２５号（発明者：エス．ディ．ジ
ャルストローム(S. D. Julstrom)、発行日：１９８７年
４月１４日）に記載されている。この米国特許には、そ
れぞれハート形（カージオイド）極応答パターンを有す
る３個の１次勾配（ＦＯＧ）マイクロホンがスピーカを
有する共通のハウジングを共有するようなマイクロホン
作動制御システムが開示されている。各マイクロホンは
外側に面しており、最大感度の方向がハウジングの中心
から放射状に広がるようになっている。通常はただ１つ
のマイクロホンしかオンにならないにもかかわらず、３
個のマイクロホンによって与えられる全体のパターンは
室内全体（３６０°）をカバーする。その地点での音声
がない場合、これらのマイクロホンはいずれもオフにさ
れる。残念ながら、マイクロホンが完全オフの状態から
オンになるときにあるレベルの音節脱落（クリッピン
グ）が生じる。
９，２３８号（発明者：ビー．エイチ．リー(B. H. Le
e)、発行日：１９８４年５月１５日）に記載されてい
る。この米国特許には、最大出力のマイクロホンが「選
択」されると、他のすべてのマイクロホンが減衰されま
たはオフにされるようなコンピュータベースのサウンド
システムが開示されている。さらにもう１つの例が米国
特許第４，６５８，４２５号（発明者：エス．ディ．ジ
ャルストローム(S. D. Julstrom)、発行日：１９８７年
４月１４日）に記載されている。この米国特許には、そ
れぞれハート形（カージオイド）極応答パターンを有す
る３個の１次勾配（ＦＯＧ）マイクロホンがスピーカを
有する共通のハウジングを共有するようなマイクロホン
作動制御システムが開示されている。各マイクロホンは
外側に面しており、最大感度の方向がハウジングの中心
から放射状に広がるようになっている。通常はただ１つ
のマイクロホンしかオンにならないにもかかわらず、３
個のマイクロホンによって与えられる全体のパターンは
室内全体（３６０°）をカバーする。その地点での音声
がない場合、これらのマイクロホンはいずれもオフにさ
れる。残念ながら、マイクロホンが完全オフの状態から
オンになるときにあるレベルの音節脱落（クリッピン
グ）が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】これらの方式や装置
は、反響および雑音ピックアップによる音声信号の劣化
を最小にするには満足であるが、マイクロホン選択技術
ができる限り正常に行われるようにすることが所望され
る。すなわち、マイクロホン投票回路は、室内の最も声
の大きい会議出席者を認識しそれに応答することを他の
会議出席者が認識し応答するのと同様に行うだけではな
く、室内で最も声の大きい会議出席者と同時に話してい
る他の会議出席者の声が遠隔地点の会議出席者によって
すばやくかつ同じくらい良好に聞こえることが所望され
る。また、マイクロホンが完全オフ状態からオンになる
ときに起こる音節脱落を避けることも所望される。
は、反響および雑音ピックアップによる音声信号の劣化
を最小にするには満足であるが、マイクロホン選択技術
ができる限り正常に行われるようにすることが所望され
る。すなわち、マイクロホン投票回路は、室内の最も声
の大きい会議出席者を認識しそれに応答することを他の
会議出席者が認識し応答するのと同様に行うだけではな
く、室内で最も声の大きい会議出席者と同時に話してい
る他の会議出席者の声が遠隔地点の会議出席者によって
すばやくかつ同じくらい良好に聞こえることが所望され
る。また、マイクロホンが完全オフ状態からオンになる
ときに起こる音節脱落を避けることも所望される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、テレコ
ンファレンスシステムにおいて、本発明の音声作動スイ
ッチング装置は、各マイクロホンからの出力信号レベル
に従って１個以上のマイクロホンを選択することを可能
にする。
ンファレンスシステムにおいて、本発明の音声作動スイ
ッチング装置は、各マイクロホンからの出力信号レベル
に従って１個以上のマイクロホンを選択することを可能
にする。
【０００９】本発明の音声作動スイッチング装置は、指
向性マイクロホンを使用して、反響および雑音ピックア
ップによる音声信号の劣化を縮小する。本発明の一実施
例によれば、音声作動スイッチング装置は、装置の中心
から外側に広がる感度応答パターンを有する５個の指向
性マイクロホンを使用し、かつ、これらのマイクロホン
のうちの適当な数を作動させるように選択して室内で話
している各人を効果的にモニタする投票アルゴリズム
（プロセス）を使用する。一般に、話中の人をモニタす
るためにはただ１つのマイクロホンが選択される。マイ
クロホンの応答パターンは普通は話中の人に向いている
ため、反対側の壁からの話者のエコーにはあまり応答し
ない。これによって、スピーカホンに一般的な空洞（ホ
ロー）応答を引き起こす室内反響が縮小する。本発明の
音声スイッチング装置の両側で２人が話している場合に
は、２個のマイクロホンが選択されるが、反響の量は、
単一のマイクロホンが選択されるときに存在する反響の
量よりもわずかに増大するだけである。
向性マイクロホンを使用して、反響および雑音ピックア
ップによる音声信号の劣化を縮小する。本発明の一実施
例によれば、音声作動スイッチング装置は、装置の中心
から外側に広がる感度応答パターンを有する５個の指向
性マイクロホンを使用し、かつ、これらのマイクロホン
のうちの適当な数を作動させるように選択して室内で話
している各人を効果的にモニタする投票アルゴリズム
（プロセス）を使用する。一般に、話中の人をモニタす
るためにはただ１つのマイクロホンが選択される。マイ
クロホンの応答パターンは普通は話中の人に向いている
ため、反対側の壁からの話者のエコーにはあまり応答し
ない。これによって、スピーカホンに一般的な空洞（ホ
ロー）応答を引き起こす室内反響が縮小する。本発明の
音声スイッチング装置の両側で２人が話している場合に
は、２個のマイクロホンが選択されるが、反響の量は、
単一のマイクロホンが選択されるときに存在する反響の
量よりもわずかに増大するだけである。
【００１０】本発明の特徴によれば、本発明の音声作動
スイッチング装置からの出力信号は、すべてのマイクロ
ホンの重みつき和である。この重みつき和における各マ
イクロホンの比例信号は、各マイクロホンによって与え
られる音声エネルギーと、各マイクロホンに割り当てら
れた可変重み係数の両方によって決定される。重み係数
は一般に、投票アルゴリズムによって選択されるマイク
ロホンに対しては大きく、選択されないマイクロホンに
対しては０である。これらの重み係数は、会議出席者に
は変化がほとんど感知できないように徐々に変化させら
れる。会話における遷移期間中は、いくつかのマイクロ
ホンに対して同時に重み係数が比較的大きくなることも
ある。
スイッチング装置からの出力信号は、すべてのマイクロ
ホンの重みつき和である。この重みつき和における各マ
イクロホンの比例信号は、各マイクロホンによって与え
られる音声エネルギーと、各マイクロホンに割り当てら
れた可変重み係数の両方によって決定される。重み係数
は一般に、投票アルゴリズムによって選択されるマイク
ロホンに対しては大きく、選択されないマイクロホンに
対しては０である。これらの重み係数は、会議出席者に
は変化がほとんど感知できないように徐々に変化させら
れる。会話における遷移期間中は、いくつかのマイクロ
ホンに対して同時に重み係数が比較的大きくなることも
ある。
【００１１】本発明のもう１つの特徴によれば、本発明
の音声作動スイッチング装置においては常に少なくとも
１つのマイクロホンがオンであり、減衰はされても何ら
かの信号が送信されているため、第１音節脱落は会議出
席者によっては実質的に知覚されない。
の音声作動スイッチング装置においては常に少なくとも
１つのマイクロホンがオンであり、減衰はされても何ら
かの信号が送信されているため、第１音節脱落は会議出
席者によっては実質的に知覚されない。
【００１２】
【実施例】図１は、会議アレイマイクロホン（ＣＡＭ）
回路１００のブロック図である。ＣＡＭ回路１００内に
は、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１１０と、増
幅器１２１〜１２５からなる５個の入力回路と、それぞ
れに対応する線形ＣＯＤＥＣ１３１〜１３５が含まれ
る。各入力回路には、図２のＣＡＭハウジング２００
（後述）に含まれる１次勾配マイクロホンがそれぞれ対
応している。ＣＡＭ回路１００はまた、５個の入力回路
のうちのそれぞれを選択して５個の直並列変換器１４１
〜１４５を介してＤＳＰ１１０にマイクロホン信号を送
る選択論理回路１４０を有する。ＤＳＰ１１０の出力
は、線形ＣＯＤＥＣ１５０および出力増幅器１５１から
なる出力回路に送られる。ＤＳＰ１１０ならびに線形Ｃ
ＯＤＥＣ１３１〜１３５および１５０はすべて、タイミ
ング回路１５３からタイミング情報を受信する。５個の
発光ダイオード（ＬＥＤ）１５２−１、−２、−３、−
４、−５がＣＡＭ回路１００に含まれる。これらのＬＥ
Ｄは、ＣＡＭ回路１００の初期較正用の可視表示を提供
するとともに、一般的に室内のどの領域がＣＡＭ回路１
００によって選択されたマイクロホンによってカバーさ
れているかについて会議室にいる人に一般的な可視表示
を与えるものである。
回路１００のブロック図である。ＣＡＭ回路１００内に
は、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１１０と、増
幅器１２１〜１２５からなる５個の入力回路と、それぞ
れに対応する線形ＣＯＤＥＣ１３１〜１３５が含まれ
る。各入力回路には、図２のＣＡＭハウジング２００
（後述）に含まれる１次勾配マイクロホンがそれぞれ対
応している。ＣＡＭ回路１００はまた、５個の入力回路
のうちのそれぞれを選択して５個の直並列変換器１４１
〜１４５を介してＤＳＰ１１０にマイクロホン信号を送
る選択論理回路１４０を有する。ＤＳＰ１１０の出力
は、線形ＣＯＤＥＣ１５０および出力増幅器１５１から
なる出力回路に送られる。ＤＳＰ１１０ならびに線形Ｃ
ＯＤＥＣ１３１〜１３５および１５０はすべて、タイミ
ング回路１５３からタイミング情報を受信する。５個の
発光ダイオード（ＬＥＤ）１５２−１、−２、−３、−
４、−５がＣＡＭ回路１００に含まれる。これらのＬＥ
Ｄは、ＣＡＭ回路１００の初期較正用の可視表示を提供
するとともに、一般的に室内のどの領域がＣＡＭ回路１
００によって選択されたマイクロホンによってカバーさ
れているかについて会議室にいる人に一般的な可視表示
を与えるものである。
【００１３】動作時には、各マイクロホンからＣＡＭ回
路１００に入力される各アナログ入力信号は、線形増幅
器１２１〜１２５のうちの１つによって増幅される。増
幅器１２１〜１２５としての使用に適した増幅器は市販
されている。そのような増幅器としては、例えばモトロ
ーラから入手可能なＭＣ３４０７４がある。各増幅器１
２１〜１２５から、対応するアナログ信号がそれぞれ１
６ビット線形ＣＯＤＥＣ１３１〜１３５に送られ、そこ
で各アナログ信号はディジタル化される。ＣＯＤＥＣ１
３１〜１３５としての使用に適したＣＯＤＥＣは市販さ
れている。そのようなＣＯＤＥＣとしては、例えばＡＴ
＆Ｔから入手可能なＡＴ＆Ｔ７５２５がある。経済的な
μ則ＣＯＤＥＣも利用可能であり、ＣＯＤＥＣ１３１〜
１３５および１５０によって要求される所望の機能を提
供するのに適している。
路１００に入力される各アナログ入力信号は、線形増幅
器１２１〜１２５のうちの１つによって増幅される。増
幅器１２１〜１２５としての使用に適した増幅器は市販
されている。そのような増幅器としては、例えばモトロ
ーラから入手可能なＭＣ３４０７４がある。各増幅器１
２１〜１２５から、対応するアナログ信号がそれぞれ１
６ビット線形ＣＯＤＥＣ１３１〜１３５に送られ、そこ
で各アナログ信号はディジタル化される。ＣＯＤＥＣ１
３１〜１３５としての使用に適したＣＯＤＥＣは市販さ
れている。そのようなＣＯＤＥＣとしては、例えばＡＴ
＆Ｔから入手可能なＡＴ＆Ｔ７５２５がある。経済的な
μ則ＣＯＤＥＣも利用可能であり、ＣＯＤＥＣ１３１〜
１３５および１５０によって要求される所望の機能を提
供するのに適している。
【００１４】ＣＯＤＥＣ１３１〜１３５から、各１６ビ
ットディジタル化信号は２個の縦続８ビット直並列レジ
スタにシリアルにロードされる。５対のこれらの縦続レ
ジスタはそれぞれ直並列変換器（ＳＩＰＯ）１４１〜１
４５からなる。変換器１４１〜１４５としての使用に適
した直並列変換器は周知であり、例えばモトローラから
部品番号ＭＣ７４２９９として入手可能である。
ットディジタル化信号は２個の縦続８ビット直並列レジ
スタにシリアルにロードされる。５対のこれらの縦続レ
ジスタはそれぞれ直並列変換器（ＳＩＰＯ）１４１〜１
４５からなる。変換器１４１〜１４５としての使用に適
した直並列変換器は周知であり、例えばモトローラから
部品番号ＭＣ７４２９９として入手可能である。
【００１５】マイクロホン入力信号はＤＳＰ１１０によ
って重み付けされ総和されて、所望の単一のマイクロホ
ン出力信号を形成する。ＤＳＰ１１０は、例えば、ＡＴ
＆ＴのＤＳＰ１６またはＤＳＰ３２Ｃのようなディジタ
ル信号プロセッサハードウェアとともに、後述の処理動
作を実行するソフトウェアを記憶した読み出し専用メモ
リ（ＲＯＭ）と、ＤＳＰ１１０の結果を記憶するランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とからなる。
って重み付けされ総和されて、所望の単一のマイクロホ
ン出力信号を形成する。ＤＳＰ１１０は、例えば、ＡＴ
＆ＴのＤＳＰ１６またはＤＳＰ３２Ｃのようなディジタ
ル信号プロセッサハードウェアとともに、後述の処理動
作を実行するソフトウェアを記憶した読み出し専用メモ
リ（ＲＯＭ）と、ＤＳＰ１１０の結果を記憶するランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とからなる。
【００１６】選択論理回路１４０を使用することによ
り、ＤＳＰ１１０は変換器１４１〜１４５内の１０個の
縦続直並列レジスタのうちのそれぞれを順次選択して、
そのデータを、並列ポートの下位８ビットを通じて一度
に８ビットずつ読み込む。ＤＳＰ１１０は適当なときに
ライン１０１を通じて選択論理回路１４０に制御信号を
送り、それによって選択論理回路は適当なレジスタをイ
ネーブルすることにより、正しい８ビットデータ信号を
ＤＳＰ１１０に送る。選択論理回路１４０としての使用
に適したデコーダ回路は周知であり、例えば、ナショナ
ル・セミコンダクタから部品番号７４１５４として入手
可能である。
り、ＤＳＰ１１０は変換器１４１〜１４５内の１０個の
縦続直並列レジスタのうちのそれぞれを順次選択して、
そのデータを、並列ポートの下位８ビットを通じて一度
に８ビットずつ読み込む。ＤＳＰ１１０は適当なときに
ライン１０１を通じて選択論理回路１４０に制御信号を
送り、それによって選択論理回路は適当なレジスタをイ
ネーブルすることにより、正しい８ビットデータ信号を
ＤＳＰ１１０に送る。選択論理回路１４０としての使用
に適したデコーダ回路は周知であり、例えば、ナショナ
ル・セミコンダクタから部品番号７４１５４として入手
可能である。
【００１７】５個のマイクロホンからのデータ入力信号
がＤＳＰ１１０に受信され、後述のように処理された
後、１６ビットディジタル出力信号がＤＳＰ１１０から
マイクロホン出力回路内の線形ＣＯＤＥＣ１５０にシリ
アルに送信される。可変重み係数が各マイクロホンに割
り当てられ、オーディオラインに接続されたそれぞれの
選択（活性化）されたマイクロホンからの信号を徐々に
オン・オフするために使用される。重み係数は一般に、
選択されたマイクロホンに対しては大きく、選択されな
いマイクロホンに対しては０である。これらの重み係数
は徐々に調節されるため、ユーザにはほとんど感知でき
ない。会話の遷移期間中には、いくつかのマイクロホン
に対して重み係数が同時に比較的大きくなることがあ
る。
がＤＳＰ１１０に受信され、後述のように処理された
後、１６ビットディジタル出力信号がＤＳＰ１１０から
マイクロホン出力回路内の線形ＣＯＤＥＣ１５０にシリ
アルに送信される。可変重み係数が各マイクロホンに割
り当てられ、オーディオラインに接続されたそれぞれの
選択（活性化）されたマイクロホンからの信号を徐々に
オン・オフするために使用される。重み係数は一般に、
選択されたマイクロホンに対しては大きく、選択されな
いマイクロホンに対しては０である。これらの重み係数
は徐々に調節されるため、ユーザにはほとんど感知でき
ない。会話の遷移期間中には、いくつかのマイクロホン
に対して重み係数が同時に比較的大きくなることがあ
る。
【００１８】ＣＯＤＥＣ１５０としての使用に適した線
形ＣＯＤＥＣは、例えば、ＡＴ＆ＴからＡＴ＆Ｔ７５２
５として入手可能である。増幅器１５１としての使用に
適した増幅器は、例えば、モトローラからＭＣ３４０７
４として入手可能である。タイミング回路１５３は、Ｄ
ＳＰ１１０のための２６ＭＨｚ水晶発振器を有し、デー
タの同期および送信のためにＣＯＤＥＣによって使用さ
れる２．０４８ＭＨｚ信号も出力する。
形ＣＯＤＥＣは、例えば、ＡＴ＆ＴからＡＴ＆Ｔ７５２
５として入手可能である。増幅器１５１としての使用に
適した増幅器は、例えば、モトローラからＭＣ３４０７
４として入手可能である。タイミング回路１５３は、Ｄ
ＳＰ１１０のための２６ＭＨｚ水晶発振器を有し、デー
タの同期および送信のためにＣＯＤＥＣによって使用さ
れる２．０４８ＭＨｚ信号も出力する。
【００１９】図２にＣＡＭハウジング２００の上面図を
示す。ＣＡＭハウジング２００には、上方を向いたスピ
ーカ２１０と、マイクロホン２２０−１、−２、−３、
−４、−５と、ＬＥＤ１５２−１、−２、−３、−４、
−５が埋め込まれている。実施例では、ＣＡＭハウジン
グ２００は、米国特許第５，１２１，４２６号（発行
日：１９９２年６月９日）に記載されたタイプの指向性
１次勾配マイクロホンから構成されている。これらのマ
イクロホンは、米国意匠特許第３２７，４７９号に記載
された五角形ハウジングに搭載されている。複数（実施
例では５個）の１次勾配マイクロホンは、ハウジングの
中心から外側に面してスーパーカージオイド応答パター
ンを形成するように五角形ハウジングに配置される。こ
のマイクロホンのアレイは、会議電話アプリケーション
で最も有用な完全室内カバレジを提供する。通常動作中
は一時にただ１人しか話さないため、その人の音声を最
も良く受信するマイクロホンのみを活性化することによ
って背景雑音および反響は最小化される。
示す。ＣＡＭハウジング２００には、上方を向いたスピ
ーカ２１０と、マイクロホン２２０−１、−２、−３、
−４、−５と、ＬＥＤ１５２−１、−２、−３、−４、
−５が埋め込まれている。実施例では、ＣＡＭハウジン
グ２００は、米国特許第５，１２１，４２６号（発行
日：１９９２年６月９日）に記載されたタイプの指向性
１次勾配マイクロホンから構成されている。これらのマ
イクロホンは、米国意匠特許第３２７，４７９号に記載
された五角形ハウジングに搭載されている。複数（実施
例では５個）の１次勾配マイクロホンは、ハウジングの
中心から外側に面してスーパーカージオイド応答パター
ンを形成するように五角形ハウジングに配置される。こ
のマイクロホンのアレイは、会議電話アプリケーション
で最も有用な完全室内カバレジを提供する。通常動作中
は一時にただ１人しか話さないため、その人の音声を最
も良く受信するマイクロホンのみを活性化することによ
って背景雑音および反響は最小化される。
【００２０】実施例によれば、図１の回路はＣＡＭハウ
ジング２００内に配置され、マイクロホン２２０−１、
−２、−３、−４、−５のそれぞれからの出力信号を比
較して、これらのマイクロホンのうちのいずれ（１個ま
たは複数）がより強い音声信号を提供しているかを判定
する。それに応じて、選択されたマイクロホンからの信
号は、複数のマイクロホンが活性化されるときに通常は
生じる反響なしに、遠隔地点の会議出席者へ送信され
る。
ジング２００内に配置され、マイクロホン２２０−１、
−２、−３、−４、−５のそれぞれからの出力信号を比
較して、これらのマイクロホンのうちのいずれ（１個ま
たは複数）がより強い音声信号を提供しているかを判定
する。それに応じて、選択されたマイクロホンからの信
号は、複数のマイクロホンが活性化されるときに通常は
生じる反響なしに、遠隔地点の会議出席者へ送信され
る。
【００２１】スピーカ２１０は、ハウジング２００に埋
め込まれた各マイクロホンの極応答パターンのヌルに配
置される。極応答パターンのヌルは、メインローブと、
隣接するサイドローブとの間に存在する。この特定のヌ
ルは１２５°に位置する。これは、ハウジング２００の
周囲のマイクロホンの特定の配置による。この性能は、
米国特許第５，１２１，４２６号に記載されているよう
に、マイクロホン要素をハウジング内に配置して、スー
パーカージオイド極応答パターンを形成することにより
達成される。図２には、単一のマイクロホン２２０−４
による極応答パターンのみを示しているが、ハウジング
内の各マイクロホンの応答パターンは同一である。注意
すべき点であるが、ハウジングおよびそれに含まれるマ
イクロホンは協調して応答パターンの形状を決定する。
め込まれた各マイクロホンの極応答パターンのヌルに配
置される。極応答パターンのヌルは、メインローブと、
隣接するサイドローブとの間に存在する。この特定のヌ
ルは１２５°に位置する。これは、ハウジング２００の
周囲のマイクロホンの特定の配置による。この性能は、
米国特許第５，１２１，４２６号に記載されているよう
に、マイクロホン要素をハウジング内に配置して、スー
パーカージオイド極応答パターンを形成することにより
達成される。図２には、単一のマイクロホン２２０−４
による極応答パターンのみを示しているが、ハウジング
内の各マイクロホンの応答パターンは同一である。注意
すべき点であるが、ハウジングおよびそれに含まれるマ
イクロホンは協調して応答パターンの形状を決定する。
【００２２】ＣＡＭハウジング２００の正面図を図３に
示す。図３には、３個のマイクロホン２２０−２、２２
０−３および２２０−４の相対配置を示し、これらのユ
ニットが低プロフィールの製品に魅力的に収納されるこ
とを示している。
示す。図３には、３個のマイクロホン２２０−２、２２
０−３および２２０−４の相対配置を示し、これらのユ
ニットが低プロフィールの製品に魅力的に収納されるこ
とを示している。
【００２３】図４に、会議テーブル４０５の中央に配置
されたＣＡＭハウジング２００を含むテレコンファレン
スシステムの実施例を示す。ＣＡＭハウジング２００に
組み込まれたＣＡＭ回路１００は、ケーブル４０１によ
ってシステムの制御ユニット４１０に接続される。ケー
ブル４０１は、テーブル４０５にあけた穴を通しても、
テーブル上面においてもよい。このケーブルは、ＣＡＭ
ハウジング２００から制御ユニットへのマイクロホン出
力信号と、制御ユニット４１０からスピーカ２１０への
入力信号の両方を伝送するのに配線を含む。このケーブ
ルは、ＣＡＭ回路１００内の通常の電源（図示せず）に
電力を運ぶ配線も含む。この電源は、図１の回路に動作
電力を提供する。
されたＣＡＭハウジング２００を含むテレコンファレン
スシステムの実施例を示す。ＣＡＭハウジング２００に
組み込まれたＣＡＭ回路１００は、ケーブル４０１によ
ってシステムの制御ユニット４１０に接続される。ケー
ブル４０１は、テーブル４０５にあけた穴を通しても、
テーブル上面においてもよい。このケーブルは、ＣＡＭ
ハウジング２００から制御ユニットへのマイクロホン出
力信号と、制御ユニット４１０からスピーカ２１０への
入力信号の両方を伝送するのに配線を含む。このケーブ
ルは、ＣＡＭ回路１００内の通常の電源（図示せず）に
電力を運ぶ配線も含む。この電源は、図１の回路に動作
電力を提供する。
【００２４】制御ユニット４１０は、ライン４０２を通
じて、テレコンファレンスシステムに通常の電話サービ
スを提供する電話チップ−リングラインと相互接続され
る。制御ユニットは、図１の増幅器１５１からマイクロ
ホン出力信号を受信し、図２および図３に示したスピー
カ２１０への入力信号を直接送る。制御ユニット４１０
としての使用に適した制御ユニットは、米国特許第５，
００７，０４６号（発明の名称：コンピュータ制御適応
スピーカホン(Computer Controlled AdaptiveSpeakerph
one)）に記載されている。この制御ユニットは、音響環
境および電話線状態の解析に基づいてスイッチングしき
い値およびその他の動作パラメータを動的に調節する、
切替損失を改善した適応スピーカホンを提供する。上記
米国特許に開示された制御ユニットは、マイクロホンか
らの出力を受信し、スピーカホン装置を構成するスピー
カへの入力を生成する。増幅器１５１によって出力され
るマイクロホン出力信号は、上記米国特許のスピーカホ
ン装置に示されたマイクロホンと容易に置換することが
できる。制御ユニット４１０としての使用に適したもう
１つの制御装置は、米国特許第５，０１６，２７１号
（発明の名称：エコーキャンセラ−サプレッサスピーカ
ホン(Echo Canceler-Suppressor Speakerphone)）に開
示されている。この制御装置では、受信経路が常に開の
ままであり、送信経路の利得は、過剰な反響帰還エコー
を抑圧するのに必要なレベルにしか縮小されないため、
近似的全二重および全二重の動作が規則的に達成され
る。
じて、テレコンファレンスシステムに通常の電話サービ
スを提供する電話チップ−リングラインと相互接続され
る。制御ユニットは、図１の増幅器１５１からマイクロ
ホン出力信号を受信し、図２および図３に示したスピー
カ２１０への入力信号を直接送る。制御ユニット４１０
としての使用に適した制御ユニットは、米国特許第５，
００７，０４６号（発明の名称：コンピュータ制御適応
スピーカホン(Computer Controlled AdaptiveSpeakerph
one)）に記載されている。この制御ユニットは、音響環
境および電話線状態の解析に基づいてスイッチングしき
い値およびその他の動作パラメータを動的に調節する、
切替損失を改善した適応スピーカホンを提供する。上記
米国特許に開示された制御ユニットは、マイクロホンか
らの出力を受信し、スピーカホン装置を構成するスピー
カへの入力を生成する。増幅器１５１によって出力され
るマイクロホン出力信号は、上記米国特許のスピーカホ
ン装置に示されたマイクロホンと容易に置換することが
できる。制御ユニット４１０としての使用に適したもう
１つの制御装置は、米国特許第５，０１６，２７１号
（発明の名称：エコーキャンセラ−サプレッサスピーカ
ホン(Echo Canceler-Suppressor Speakerphone)）に開
示されている。この制御装置では、受信経路が常に開の
ままであり、送信経路の利得は、過剰な反響帰還エコー
を抑圧するのに必要なレベルにしか縮小されないため、
近似的全二重および全二重の動作が規則的に達成され
る。
【００２５】制御ユニット４１０はＣＡＭ回路１００か
ら離れて図示されているが、このような制御ユニットは
ＣＡＭハウジング２００内の電子回路内に組み込むこと
も可能である。さらに、ＣＡＭ回路１００回路は、ＡＴ
＆Ｔの５５００ＨＴコードレス電話装置などにある周知
のコードレス電話回路を使用するときには、電話チップ
−リングラインに接続されたベースユニット（制御ユニ
ット）との間の配線を不要にするようにまとめることも
可能である。これに適したコードレス電話回路も米国特
許第４，７３６，４０４号に開示されている。このコー
ドレス電話回路とＣＡＭ回路１００のために、適当な動
作電源を提供するために電池を使用することが可能であ
る。
ら離れて図示されているが、このような制御ユニットは
ＣＡＭハウジング２００内の電子回路内に組み込むこと
も可能である。さらに、ＣＡＭ回路１００回路は、ＡＴ
＆Ｔの５５００ＨＴコードレス電話装置などにある周知
のコードレス電話回路を使用するときには、電話チップ
−リングラインに接続されたベースユニット（制御ユニ
ット）との間の配線を不要にするようにまとめることも
可能である。これに適したコードレス電話回路も米国特
許第４，７３６，４０４号に開示されている。このコー
ドレス電話回路とＣＡＭ回路１００のために、適当な動
作電源を提供するために電池を使用することが可能であ
る。
【００２６】次に図５に、マイクロホン選択動作を実行
する際のＤＳＰ１１０の動作を説明する流れ図を示す。
ＤＳＰ１１０によって提供される機能は、付属の読み出
し専用メモリ（図示せず）に記憶されたプロセス（プロ
グラム）によって決定される。
する際のＤＳＰ１１０の動作を説明する流れ図を示す。
ＤＳＰ１１０によって提供される機能は、付属の読み出
し専用メモリ（図示せず）に記憶されたプロセス（プロ
グラム）によって決定される。
【００２７】プロセスは、ステップ５０１から開始さ
れ、そこでは初期化パラメータを設定する。これらのパ
ラメータの一部として、５個のマイクロホンのうちの１
つ（例えば２２０−１）の重み係数（後述）を１に設定
し、それによってそのマイクロホンをオンにする。この
マイクロホンがオンになると、話中の人に対するこのオ
ンになったマイクロホンの相対的位置による減衰はあっ
ても何らかの音声信号が常に送信されるため、第１音節
脱落が会議出席者によって知覚されなくなる。他のいく
つかのパラメータの初期化は米国特許第５，００７，０
４６号に従って実行される。この初期化が実行され判断
５０２で確認されると、回路は信号データ入力準備完了
となり、プロセスはステップ５０３に進む。
れ、そこでは初期化パラメータを設定する。これらのパ
ラメータの一部として、５個のマイクロホンのうちの１
つ（例えば２２０−１）の重み係数（後述）を１に設定
し、それによってそのマイクロホンをオンにする。この
マイクロホンがオンになると、話中の人に対するこのオ
ンになったマイクロホンの相対的位置による減衰はあっ
ても何らかの音声信号が常に送信されるため、第１音節
脱落が会議出席者によって知覚されなくなる。他のいく
つかのパラメータの初期化は米国特許第５，００７，０
４６号に従って実行される。この初期化が実行され判断
５０２で確認されると、回路は信号データ入力準備完了
となり、プロセスはステップ５０３に進む。
【００２８】ステップ５０３で、各サンプリング周期
（１２５μｓ）中に、各マイクロホン入力をサンプリン
グし、音声エネルギー入力におけるピーク絶対値を測定
する。また、各サンプリング周期において、各マイクロ
ホンの入力値は、割り当てられた重み係数に従って調節
され、すべてのマイクロホンの重みつき出力は総和され
て共通のオーディオラインに出力される。２ミリ秒（ｍ
ｓ）のサイクル周期にわたる期間内に各マイクロホンに
生じた最大ピーク絶対値を得るために、１６個のサンプ
ルからマイクロホンごとのピーク絶対値を取得する。こ
の２ｍｓのサイクル期間中に、後に測定したピーク値が
前に測定して記憶したピーク値より大きい場合、前に記
憶したピーク値は後に測定したピーク値によって置き換
えられる。しかし、前に測定したピーク値が後に測定し
たピーク値より大きい場合には、前に測定したピーク値
がメモリに保持される。こうしてステップ５０３で５個
のマイクロホン入力のそれぞれのピーク絶対値が各サイ
クル期間中に測定される。各サイクル期間中に収集され
た１６個のサンプルによって、各マイクロホンに対する
信号エンベロープを、興味のある最低周波数である３０
０Ｈｚで追跡することができる。
（１２５μｓ）中に、各マイクロホン入力をサンプリン
グし、音声エネルギー入力におけるピーク絶対値を測定
する。また、各サンプリング周期において、各マイクロ
ホンの入力値は、割り当てられた重み係数に従って調節
され、すべてのマイクロホンの重みつき出力は総和され
て共通のオーディオラインに出力される。２ミリ秒（ｍ
ｓ）のサイクル周期にわたる期間内に各マイクロホンに
生じた最大ピーク絶対値を得るために、１６個のサンプ
ルからマイクロホンごとのピーク絶対値を取得する。こ
の２ｍｓのサイクル期間中に、後に測定したピーク値が
前に測定して記憶したピーク値より大きい場合、前に記
憶したピーク値は後に測定したピーク値によって置き換
えられる。しかし、前に測定したピーク値が後に測定し
たピーク値より大きい場合には、前に測定したピーク値
がメモリに保持される。こうしてステップ５０３で５個
のマイクロホン入力のそれぞれのピーク絶対値が各サイ
クル期間中に測定される。各サイクル期間中に収集され
た１６個のサンプルによって、各マイクロホンに対する
信号エンベロープを、興味のある最低周波数である３０
０Ｈｚで追跡することができる。
【００２９】音声エネルギーにおいて１６個のサンプル
がステップ５０３でマイクロホンごとに測定されなかっ
たと判断５０４で判定した場合、プロセスはステップ５
０５に進み、そこで、マイクロホンごとの重みつき出力
を計算する。この計算は、データ処理レートすなわち１
２５μｓごとに実行される。ＣＡＭ１００が起動された
直後である場合、ステップ５０１で提供される初期化パ
ラメータがこの重みつき出力を決定し、最初に選択され
たマイクロホンから入力されたばかりの入力信号がこの
時点で処理されているアナログ出力ラインに送られる。
しかし、初期化が完了すると、ＣＡＭ１００内のマイク
ロホンは、室内に存在する音響環境に従ってオンもしく
はオフの状態またはこれら２つの状態間の遷移状態にあ
るように設定される。
がステップ５０３でマイクロホンごとに測定されなかっ
たと判断５０４で判定した場合、プロセスはステップ５
０５に進み、そこで、マイクロホンごとの重みつき出力
を計算する。この計算は、データ処理レートすなわち１
２５μｓごとに実行される。ＣＡＭ１００が起動された
直後である場合、ステップ５０１で提供される初期化パ
ラメータがこの重みつき出力を決定し、最初に選択され
たマイクロホンから入力されたばかりの入力信号がこの
時点で処理されているアナログ出力ラインに送られる。
しかし、初期化が完了すると、ＣＡＭ１００内のマイク
ロホンは、室内に存在する音響環境に従ってオンもしく
はオフの状態またはこれら２つの状態間の遷移状態にあ
るように設定される。
【００３０】マイクロホンごとに音声エネルギーにおけ
る１６個のピーク入力値が測定されたと判断５０４によ
って判定されると、ステップ５０６で、それらのピーク
入力値のうちから選択した１つのピーク入力値を使用し
て、５個のマイクロホン入力のそれぞれに対して、信号
の対数値（例えばｌｏｇ10またはデシベル計算）を計算
する。これらの対数値は、相対信号強度の計算を簡単化
するものであり、ステップ５０７で、５個のマイクロホ
ンピーク入力のそれぞれに対する比較的長期および短期
のエンベロープエネルギーを決定するために使用され
る。この長期および短期のエンベロープエネルギーの決
定については後で図６を参照して詳細に説明する。
る１６個のピーク入力値が測定されたと判断５０４によ
って判定されると、ステップ５０６で、それらのピーク
入力値のうちから選択した１つのピーク入力値を使用し
て、５個のマイクロホン入力のそれぞれに対して、信号
の対数値（例えばｌｏｇ10またはデシベル計算）を計算
する。これらの対数値は、相対信号強度の計算を簡単化
するものであり、ステップ５０７で、５個のマイクロホ
ンピーク入力のそれぞれに対する比較的長期および短期
のエンベロープエネルギーを決定するために使用され
る。この長期および短期のエンベロープエネルギーの決
定については後で図６を参照して詳細に説明する。
【００３１】ステップ５０７で決定したエンベロープエ
ネルギーは、ステップ５０８で投票アルゴリズム（プロ
セス）によって使用され、どのマイクロホン信号入力
（１個または複数）を出力へと通過させるかを選択す
る。この選択プロセスを実行する際に、投票アルゴリズ
ムは、最大マイクロホン信号に基づいて比較を行い、
（１）現在のマイクロホン、（２）反対側のマイクロホ
ン、もしくは（３）現在のマイクロホンおよび反対側の
マイクロホンの音声信号レベルが比較的強い場合にはそ
れら両方のマイクロホン、または（４）より制限的でな
い基準によって、最強信号のマイクロホン、のいずれか
を選択する。この列挙した順序において、これらの比較
は、先行する比較よりも非制限的に行われる。現在のマ
イクロホンおよび反対側のマイクロホンの音声信号レベ
ルが十分に強くない場合、投票アルゴリズムは、より制
限的でないしきい値に基づいていずれかのマイクロホン
を選択することができる。音声信号レベルが背景雑音レ
ベルに近いときには、投票アルゴリズムは、現在選択さ
れているマイクロホンと、２つの反対側のマイクロホン
との間でのみ比較を行い、その比較が決定的でない場合
には、選択されているマイクロホンはそのままとする。
ネルギーは、ステップ５０８で投票アルゴリズム（プロ
セス）によって使用され、どのマイクロホン信号入力
（１個または複数）を出力へと通過させるかを選択す
る。この選択プロセスを実行する際に、投票アルゴリズ
ムは、最大マイクロホン信号に基づいて比較を行い、
（１）現在のマイクロホン、（２）反対側のマイクロホ
ン、もしくは（３）現在のマイクロホンおよび反対側の
マイクロホンの音声信号レベルが比較的強い場合にはそ
れら両方のマイクロホン、または（４）より制限的でな
い基準によって、最強信号のマイクロホン、のいずれか
を選択する。この列挙した順序において、これらの比較
は、先行する比較よりも非制限的に行われる。現在のマ
イクロホンおよび反対側のマイクロホンの音声信号レベ
ルが十分に強くない場合、投票アルゴリズムは、より制
限的でないしきい値に基づいていずれかのマイクロホン
を選択することができる。音声信号レベルが背景雑音レ
ベルに近いときには、投票アルゴリズムは、現在選択さ
れているマイクロホンと、２つの反対側のマイクロホン
との間でのみ比較を行い、その比較が決定的でない場合
には、選択されているマイクロホンはそのままとする。
【００３２】ステップ５０８で、マイクロホン入力が活
性化または不活性化のために選択されると、ステップ５
０９で、各マイクロホンに対する可変重み係数が２ｍｓ
の各サイクル周期中に更新され、これらの重み係数は、
出力に送られる各マイクロホンの信号のレベルを決定す
る際に使用される。こうして、選択または非選択に従っ
て、マイクロホンからの出力はオン、オフのままである
か、または、ステップ５０５によって実行される計算に
おける２つの状態のうちのいずれかの状態に遷移する。
性化または不活性化のために選択されると、ステップ５
０９で、各マイクロホンに対する可変重み係数が２ｍｓ
の各サイクル周期中に更新され、これらの重み係数は、
出力に送られる各マイクロホンの信号のレベルを決定す
る際に使用される。こうして、選択または非選択に従っ
て、マイクロホンからの出力はオン、オフのままである
か、または、ステップ５０５によって実行される計算に
おける２つの状態のうちのいずれかの状態に遷移する。
【００３３】上記のように、ＣＡＭ回路１００からの出
力は、すべてのマイクロホンから導出される重みつき信
号であり、単に投票アルゴリズムによって活性であると
選択された（アルゴリズムによってオンに設定された）
ものではない。従って、あるマイクロホンが投票アルゴ
リズムによって活性であると選択されると、その入力は
徐々に加算される。すなわち、その入力は、出力信号の
大きい割合を徐々に占めるようになる。同様に、マイク
ロホンが、前に投票アルゴリズムによって選択された
後、今は選択されなくなった（オフに設定された）場
合、その入力は出力信号から徐々に除去される。常に少
なくとも１つのマイクロホンが残され、室内のどこかで
発生する音声は減衰はされても直ちに検出されて送信さ
れるため、第１音節脱落は知覚されなくなる。
力は、すべてのマイクロホンから導出される重みつき信
号であり、単に投票アルゴリズムによって活性であると
選択された（アルゴリズムによってオンに設定された）
ものではない。従って、あるマイクロホンが投票アルゴ
リズムによって活性であると選択されると、その入力は
徐々に加算される。すなわち、その入力は、出力信号の
大きい割合を徐々に占めるようになる。同様に、マイク
ロホンが、前に投票アルゴリズムによって選択された
後、今は選択されなくなった（オフに設定された）場
合、その入力は出力信号から徐々に除去される。常に少
なくとも１つのマイクロホンが残され、室内のどこかで
発生する音声は減衰はされても直ちに検出されて送信さ
れるため、第１音節脱落は知覚されなくなる。
【００３４】マイクロホンに対する活性化および不活性
化の重み係数は次式の通りである。
化の重み係数は次式の通りである。
【数１】 ただし、Ｗiは、マイクロホンiに対する重み係数で０か
ら１．０の範囲にあり、Ｉiは、５個のマイクロホン入
力のうちの１つであり、Ｏは、各マイクロホンの重みつ
き信号の総和の出力値である。
ら１．０の範囲にあり、Ｉiは、５個のマイクロホン入
力のうちの１つであり、Ｏは、各マイクロホンの重みつ
き信号の総和の出力値である。
【００３５】こうして、オンにされているマイクロホン
は、オフにされているマイクロホンよりも５倍速く活性
化される。この活性化および不活性化の方式の主な利点
は、後述の雑音除去プロセスによって除去されない背景
雑音が、マイクロホン信号とともにゆっくりと加えられ
除去される場合には、ほとんど感知できないということ
である。また、この方式によって、マイクロホンを活性
化および不活性化する重み係数における遅延の差のため
に、一度の複数のマイクロホンがオンになることが可能
となる。こうして、ハードスイッチング（マイクロホン
を直ちに完全オンまたは完全オフにする）ことによって
引き起こされるような、マイクロホン間で急速に投票ア
ルゴリズムによるスイッチングをすることの好ましくな
い副作用が除去される。こうして、実際には、多くの人
が同時に異なるマイクロホンに話しかけ、それらのマイ
クロホンを活性化することもある。各人が話し続ける限
り、そのマイクロホンはオンすなわち活性のままであ
る。
は、オフにされているマイクロホンよりも５倍速く活性
化される。この活性化および不活性化の方式の主な利点
は、後述の雑音除去プロセスによって除去されない背景
雑音が、マイクロホン信号とともにゆっくりと加えられ
除去される場合には、ほとんど感知できないということ
である。また、この方式によって、マイクロホンを活性
化および不活性化する重み係数における遅延の差のため
に、一度の複数のマイクロホンがオンになることが可能
となる。こうして、ハードスイッチング（マイクロホン
を直ちに完全オンまたは完全オフにする）ことによって
引き起こされるような、マイクロホン間で急速に投票ア
ルゴリズムによるスイッチングをすることの好ましくな
い副作用が除去される。こうして、実際には、多くの人
が同時に異なるマイクロホンに話しかけ、それらのマイ
クロホンを活性化することもある。各人が話し続ける限
り、そのマイクロホンはオンすなわち活性のままであ
る。
【００３６】次に図６に、ＣＡＭ回路１００によって各
マイクロホンに対する相対信号強度の測定値を取得する
ことに関するステップを説明する流れ図を示す。これら
のステップ６０１〜６０４はすべて図５で実行されるス
テップ５０７の一部である。投票アルゴリズムは、１人
または複数の人がいつ話しているかを判定し、その音声
信号を最も良好に受信するマイクロホンを活性化するた
め、その計算の重要な要素は、マイクロホンからの入力
信号が音声によるものであって雑音のみではないときを
正確に判定することである。図６の流れ図によって実行
されるステップは、投票アルゴリズムによって使用され
るこの情報を提供する。
マイクロホンに対する相対信号強度の測定値を取得する
ことに関するステップを説明する流れ図を示す。これら
のステップ６０１〜６０４はすべて図５で実行されるス
テップ５０７の一部である。投票アルゴリズムは、１人
または複数の人がいつ話しているかを判定し、その音声
信号を最も良好に受信するマイクロホンを活性化するた
め、その計算の重要な要素は、マイクロホンからの入力
信号が音声によるものであって雑音のみではないときを
正確に判定することである。図６の流れ図によって実行
されるステップは、投票アルゴリズムによって使用され
るこの情報を提供する。
【００３７】ステップ６０１で、マイクロホン入力ごと
に選択されたピーク絶対値を平均することによって、受
信信号強度が計算される。各ピーク絶対値は、２ｍｓの
サイクル周期にわたって生じたものから選択される。短
期および長期のエネルギー平均値が生成される。これら
はそれぞれ音声信号強度および雑音信号強度を表す。入
力値の勾配が正か負かによって異なる平均化係数が選択
される。勾配が正のときは、入力値の強度は増大してお
り、勾配が負のときは、入力値の強度は減少（減衰）し
ている。これらの平均値は以下のように計算される。
に選択されたピーク絶対値を平均することによって、受
信信号強度が計算される。各ピーク絶対値は、２ｍｓの
サイクル周期にわたって生じたものから選択される。短
期および長期のエネルギー平均値が生成される。これら
はそれぞれ音声信号強度および雑音信号強度を表す。入
力値の勾配が正か負かによって異なる平均化係数が選択
される。勾配が正のときは、入力値の強度は増大してお
り、勾配が負のときは、入力値の強度は減少（減衰）し
ている。これらの平均値は以下のように計算される。
【数２】 ただし、ｒｅｃs,iおよびｒｅｃl,iは、それぞれ短期お
よび長期の信号平均値であり、Ｉn,iは、現在のサイク
ル周期中の各入力に対するピーク信号値であり、Ｉ
n-1,iは、前のサイクル周期中の各入力に対するピーク
信号値である。
よび長期の信号平均値であり、Ｉn,iは、現在のサイク
ル周期中の各入力に対するピーク信号値であり、Ｉ
n-1,iは、前のサイクル周期中の各入力に対するピーク
信号値である。
【００３８】ｒｅｃs,iおよびｒｅｃl,iの両方の値は、
音声信号強度を計算する際に使用される。値ｒｅｃl,i
は、背景雑音の測度である。値ｒｅｃs,iは、背景雑音
とともに、音声またはその他の鋭い雑音のような間欠的
な信号の測度である。ステップ６０２に示したように、
各マイクロホンに対する音声信号強度すなわち追跡信号
エネルギー値ｒｅｃt,iが、短期平均値ｒｅｃs,iから長
期平均値ｒｅｃl,iを減算することによって計算され
る。すなわち、
音声信号強度を計算する際に使用される。値ｒｅｃl,i
は、背景雑音の測度である。値ｒｅｃs,iは、背景雑音
とともに、音声またはその他の鋭い雑音のような間欠的
な信号の測度である。ステップ６０２に示したように、
各マイクロホンに対する音声信号強度すなわち追跡信号
エネルギー値ｒｅｃt,iが、短期平均値ｒｅｃs,iから長
期平均値ｒｅｃl,iを減算することによって計算され
る。すなわち、
【数３】 である。
【００３９】これらは対数値であるため、値ｒｅｃt,i
は短期信号平均値と長期信号平均値の大きさの差ではな
く、これらの２つの値の大きさの比である。
は短期信号平均値と長期信号平均値の大きさの差ではな
く、これらの２つの値の大きさの比である。
【００４０】次に、各マイクロホンの追跡信号値をソー
トし、すべてのマイクロホンのうちの最大および最小の
追跡信号エネルギー値ＲＥＣＭＡＸおよびＲＥＣＭＩＮ
を決定する。次に、ステップ６０４で、ＲＥＣＭＡＸと
ＲＥＣＭＩＮの差であるＳＰＲＥＡＤを計算する。背景
雑音レベルは各マイクロホン入力から実質的に除去され
るため、ＳＰＲＥＡＤは、間欠的信号が存在しないとき
には０またはほとんど０となるはずである。従って、Ｓ
ＰＲＥＡＤが０よりもあるしきい値だけ大きい場合、投
票アルゴリズムはこれを音声信号が存在することの指標
として解釈し、各マイクロホンに対する追跡信号強度を
それぞれ参照して、音声信号のソースを判定する。ＳＰ
ＲＥＡＤは、音声信号のような間欠的信号が存在するこ
とを指示するために使用される測度である。
トし、すべてのマイクロホンのうちの最大および最小の
追跡信号エネルギー値ＲＥＣＭＡＸおよびＲＥＣＭＩＮ
を決定する。次に、ステップ６０４で、ＲＥＣＭＡＸと
ＲＥＣＭＩＮの差であるＳＰＲＥＡＤを計算する。背景
雑音レベルは各マイクロホン入力から実質的に除去され
るため、ＳＰＲＥＡＤは、間欠的信号が存在しないとき
には０またはほとんど０となるはずである。従って、Ｓ
ＰＲＥＡＤが０よりもあるしきい値だけ大きい場合、投
票アルゴリズムはこれを音声信号が存在することの指標
として解釈し、各マイクロホンに対する追跡信号強度を
それぞれ参照して、音声信号のソースを判定する。ＳＰ
ＲＥＡＤは、音声信号のような間欠的信号が存在するこ
とを指示するために使用される測度である。
【００４１】与えられた入力パラメータに応答して、選
択プロセスは、最も良好に音声信号をピックアップする
マイクロホンを選択する。このマイクロホンを選択する
際に、マイクロホンに対する追跡信号強度値を相互に比
較する。具体的には、マイクロホンの対を調べ、音声
が、前方に面したマイクロホン（すなわち、音声のソー
スに向いたマイクロホン）で強く、後方に面したマイク
ロホン（すなわち、音声のソースから離れた方向を向い
たマイクロホン）で弱いようなマイクロホンの対を探索
することによって、音声の源の方向を判定する。この音
声は、後方に面したマイクロホンのヌルにあると仮定さ
れる。各マイクロホンのヌルは、主ビームよりも狭く、
従って方向の感度が良い。これらの２つのマイクロホン
の組合せによって、音声信号の方向性の良好な測度が与
えられる。
択プロセスは、最も良好に音声信号をピックアップする
マイクロホンを選択する。このマイクロホンを選択する
際に、マイクロホンに対する追跡信号強度値を相互に比
較する。具体的には、マイクロホンの対を調べ、音声
が、前方に面したマイクロホン（すなわち、音声のソー
スに向いたマイクロホン）で強く、後方に面したマイク
ロホン（すなわち、音声のソースから離れた方向を向い
たマイクロホン）で弱いようなマイクロホンの対を探索
することによって、音声の源の方向を判定する。この音
声は、後方に面したマイクロホンのヌルにあると仮定さ
れる。各マイクロホンのヌルは、主ビームよりも狭く、
従って方向の感度が良い。これらの２つのマイクロホン
の組合せによって、音声信号の方向性の良好な測度が与
えられる。
【００４２】次に図７に、本発明の実施例によって、適
当なマイクロホンを選択して活性化する際にＳＰＲＥＡ
Ｄ値を使用する図５のステップ５０８で実行される追加
ステップの流れ図を示す。
当なマイクロホンを選択して活性化する際にＳＰＲＥＡ
Ｄ値を使用する図５のステップ５０８で実行される追加
ステップの流れ図を示す。
【００４３】既に述べたように、投票アルゴリズムは、
音声信号が存在するかどうかを判定し、その音声信号を
最も良好に受信するマイクロホン（ビーム）を選択す
る。投票アルゴリズムは、マイクロホンすなわちビーム
（ビームパターンは特定のマイクロホンを示す）ごとに
追跡信号と、ＲＥＣＭＡＸ、ＲＥＣＭＩＮおよびＳＰＲ
ＥＡＤの値を使用して判断を行う。理想的な場合、すな
わち、単一の強い話者がいる場合、ＳＰＲＥＡＤは大き
くなって音声の存在を示し、近いマイクロホンの値はＲ
ＥＣＭＡＸに等しく、一般に反対側のマイクロホンはＲ
ＥＣＭＩＮに等しい。残念ながら、これは必ずしも常に
起こることではなく、複数の話者がいるとき、背景雑音
が高いとき、または話者がマイクロホンの間にあるとき
には、判断はより困難となる。投票アルゴリズムは、Ｒ
ＥＣＭＡＸの何らかのしきい値以内にある追跡信号値を
有するマイクロホンと、ＲＥＣＭＩＮの何らかのしきい
値以内にある追跡信号値を有する対応する反対側のマイ
クロホンを選択しようとする。従って、投票アルゴリズ
ムは強固であって、理想的条件以下の場合にも満足に機
能し続けるように設計されている。
音声信号が存在するかどうかを判定し、その音声信号を
最も良好に受信するマイクロホン（ビーム）を選択す
る。投票アルゴリズムは、マイクロホンすなわちビーム
（ビームパターンは特定のマイクロホンを示す）ごとに
追跡信号と、ＲＥＣＭＡＸ、ＲＥＣＭＩＮおよびＳＰＲ
ＥＡＤの値を使用して判断を行う。理想的な場合、すな
わち、単一の強い話者がいる場合、ＳＰＲＥＡＤは大き
くなって音声の存在を示し、近いマイクロホンの値はＲ
ＥＣＭＡＸに等しく、一般に反対側のマイクロホンはＲ
ＥＣＭＩＮに等しい。残念ながら、これは必ずしも常に
起こることではなく、複数の話者がいるとき、背景雑音
が高いとき、または話者がマイクロホンの間にあるとき
には、判断はより困難となる。投票アルゴリズムは、Ｒ
ＥＣＭＡＸの何らかのしきい値以内にある追跡信号値を
有するマイクロホンと、ＲＥＣＭＩＮの何らかのしきい
値以内にある追跡信号値を有する対応する反対側のマイ
クロホンを選択しようとする。従って、投票アルゴリズ
ムは強固であって、理想的条件以下の場合にも満足に機
能し続けるように設計されている。
【００４４】本発明の実施例によれば、既に述べたよう
に、マイクロホン２２０−１、−２、−３、−４、−５
は、図２に明示したように五角形ハウジングに搭載され
る。こうして、複数のマイクロホンはそれぞれ反対側に
２個のマイクロホンを有するとみなされる。例えば、マ
イクロホン２２０−１は２個の一般的に反対側のマイク
ロホン、すなわち、マイクロホン２２０−３およびマイ
クロホン２２０−４を有する。あるマイクロホンに対応
する反対側のマイクロホンがＲＥＣＭＩＮの何らかのし
きい値以内の追跡信号値を有するときを判定するため
に、反対側の両方のマイクロホンに対する追跡信号値が
決定される。反対側の２個のマイクロホンのうち追跡信
号値が小さいほうのマイクロホンが、選択される反対側
のマイクロホンとみなされ、その追跡信号値が投票アル
ゴリズムによって、音声信号を最も良好に受信するマイ
クロホンを選択する判断プロセスで使用される。
に、マイクロホン２２０−１、−２、−３、−４、−５
は、図２に明示したように五角形ハウジングに搭載され
る。こうして、複数のマイクロホンはそれぞれ反対側に
２個のマイクロホンを有するとみなされる。例えば、マ
イクロホン２２０−１は２個の一般的に反対側のマイク
ロホン、すなわち、マイクロホン２２０−３およびマイ
クロホン２２０−４を有する。あるマイクロホンに対応
する反対側のマイクロホンがＲＥＣＭＩＮの何らかのし
きい値以内の追跡信号値を有するときを判定するため
に、反対側の両方のマイクロホンに対する追跡信号値が
決定される。反対側の２個のマイクロホンのうち追跡信
号値が小さいほうのマイクロホンが、選択される反対側
のマイクロホンとみなされ、その追跡信号値が投票アル
ゴリズムによって、音声信号を最も良好に受信するマイ
クロホンを選択する判断プロセスで使用される。
【００４５】図７の判断７０１では、簡単のため、例と
して、ＣＡＭ回路１００が３個の状態、すなわち、
（１）どのマイクロホンもオンでない、（２）１個のマ
イクロホンがオンである、または（３）２個のマイクロ
ホンがオンである、のいずれであるかを考慮する。理解
されるべきことであるが、利用可能なすべてのマイクロ
ホンまでの場合も含めて、さらに多くのマイクロホンが
オンとなる（活性化される）ようなＣＡＭ回路１００の
動作も、そのような動作はほんのまれにしか必要ではな
いであろうが、理論的には可能である。いずれの場合に
も、実施例のＣＡＭ回路１００のそのような動作は可能
であり期待されるものである。既に述べたように、ステ
ップ７０２に示したような、どのマイクロホンもオンで
ないような状態は、ＣＡＭ回路１００がオフ状態から最
初にオンにされたときの開始状態に対するものである。
いったんＣＡＭ回路１がオンになると、各マイクロホン
入力の相対入力エネルギーレベルが測定され、ステップ
７０３および７０４で実行されるプロセスに従って１個
または２個のマイクロホンが選択される。こうして、こ
の簡単化した例では、プロセスは、２つの例示された状
態のうちの一方、すなわち、オン状態のときに選択され
る反対側のマイクロホンが１個または２個のいずれかの
状態にある。
して、ＣＡＭ回路１００が３個の状態、すなわち、
（１）どのマイクロホンもオンでない、（２）１個のマ
イクロホンがオンである、または（３）２個のマイクロ
ホンがオンである、のいずれであるかを考慮する。理解
されるべきことであるが、利用可能なすべてのマイクロ
ホンまでの場合も含めて、さらに多くのマイクロホンが
オンとなる（活性化される）ようなＣＡＭ回路１００の
動作も、そのような動作はほんのまれにしか必要ではな
いであろうが、理論的には可能である。いずれの場合に
も、実施例のＣＡＭ回路１００のそのような動作は可能
であり期待されるものである。既に述べたように、ステ
ップ７０２に示したような、どのマイクロホンもオンで
ないような状態は、ＣＡＭ回路１００がオフ状態から最
初にオンにされたときの開始状態に対するものである。
いったんＣＡＭ回路１がオンになると、各マイクロホン
入力の相対入力エネルギーレベルが測定され、ステップ
７０３および７０４で実行されるプロセスに従って１個
または２個のマイクロホンが選択される。こうして、こ
の簡単化した例では、プロセスは、２つの例示された状
態のうちの一方、すなわち、オン状態のときに選択され
る反対側のマイクロホンが１個または２個のいずれかの
状態にある。
【００４６】ステップ７０３のように、１個のマイクロ
ホン（ビーム）が現在オンに選択されており、かつ、Ｓ
ＰＲＥＡＤが大きいという代表的な場合、プロセスは、
（１）同じマイクロホンがオンを継続すべきか、（２）
反対側のマイクロホンを代わりに選択すべきか、（３）
同じマイクロホンおよび反対側のマイクロホンを両方オ
ンにすべきか、または、（４）以上の３つのテストがい
ずれも不満足な場合、プロセスは各入力を検査して、低
レベル音声信号の存在を示す最小しきい値を越えた最初
の入力を選択するか、を判断する処理ステップを継続し
て反復する。それ以外の場合、プロセスは、現在選択さ
れているマイクロホンをそのまま選択する。ＳＰＲＥＡ
Ｄの値が低いとき、音声信号が存在しないことを示して
いるが、そのときでも１つのマイクロホン（ビーム）は
常にオンのままである。これによって、雑音による、ま
たは、音声が存在しないときの、第１音節脱落や誤判断
が回避される。
ホン（ビーム）が現在オンに選択されており、かつ、Ｓ
ＰＲＥＡＤが大きいという代表的な場合、プロセスは、
（１）同じマイクロホンがオンを継続すべきか、（２）
反対側のマイクロホンを代わりに選択すべきか、（３）
同じマイクロホンおよび反対側のマイクロホンを両方オ
ンにすべきか、または、（４）以上の３つのテストがい
ずれも不満足な場合、プロセスは各入力を検査して、低
レベル音声信号の存在を示す最小しきい値を越えた最初
の入力を選択するか、を判断する処理ステップを継続し
て反復する。それ以外の場合、プロセスは、現在選択さ
れているマイクロホンをそのまま選択する。ＳＰＲＥＡ
Ｄの値が低いとき、音声信号が存在しないことを示して
いるが、そのときでも１つのマイクロホン（ビーム）は
常にオンのままである。これによって、雑音による、ま
たは、音声が存在しないときの、第１音節脱落や誤判断
が回避される。
【００４７】２個の反対側のビームがオンであるときに
も、プロセスは、両方をオンのままにすべきか、あるい
は、その２個のうちの一方のみをオンのままにすると選
択すべきかを判定する。ステップ７０４で２個のビーム
の間の比較テストを実行し、明確な選択ができない場
合、プロセスは、各入力を検査して最小しきい値を越え
る最初のビームを選択する。いずれのビームもこの最小
しきい値を越えない場合、両方のビームはオンのままと
される。
も、プロセスは、両方をオンのままにすべきか、あるい
は、その２個のうちの一方のみをオンのままにすると選
択すべきかを判定する。ステップ７０４で２個のビーム
の間の比較テストを実行し、明確な選択ができない場
合、プロセスは、各入力を検査して最小しきい値を越え
る最初のビームを選択する。いずれのビームもこの最小
しきい値を越えない場合、両方のビームはオンのままと
される。
【００４８】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、本
発明の音声作動スイッチング装置からの出力信号は、す
べてのマイクロホンの重みつき和である。この重みつき
和における各マイクロホンの比例信号は、各マイクロホ
ンによって与えられる音声エネルギーと、各マイクロホ
ンに割り当てられた可変重み係数の両方によって決定さ
れる。重み係数は一般に、投票アルゴリズムによって選
択されるマイクロホンに対しては大きく、選択されない
マイクロホンに対しては０である。これらの重み係数
は、会議出席者には変化がほとんど感知できないように
徐々に変化させられる。会話における遷移期間中は、い
くつかのマイクロホンに対して同時に重み係数が比較的
大きくなることもある。本発明のもう１つの特徴によれ
ば、本発明の音声作動スイッチング装置においては常に
少なくとも１つのマイクロホンがオンであり、減衰はさ
れても何らかの信号が送信されているため、第１音節脱
落は会議出席者によっては実質的に知覚されない。
発明の音声作動スイッチング装置からの出力信号は、す
べてのマイクロホンの重みつき和である。この重みつき
和における各マイクロホンの比例信号は、各マイクロホ
ンによって与えられる音声エネルギーと、各マイクロホ
ンに割り当てられた可変重み係数の両方によって決定さ
れる。重み係数は一般に、投票アルゴリズムによって選
択されるマイクロホンに対しては大きく、選択されない
マイクロホンに対しては０である。これらの重み係数
は、会議出席者には変化がほとんど感知できないように
徐々に変化させられる。会話における遷移期間中は、い
くつかのマイクロホンに対して同時に重み係数が比較的
大きくなることもある。本発明のもう１つの特徴によれ
ば、本発明の音声作動スイッチング装置においては常に
少なくとも１つのマイクロホンがオンであり、減衰はさ
れても何らかの信号が送信されているため、第１音節脱
落は会議出席者によっては実質的に知覚されない。
【図１】本発明によって構成された、会議アレイマイク
ロホン回路のブロック図である。
ロホン回路のブロック図である。
【図２】図１のマイクロホン回路を収納する会議アレイ
ハウジングの上面図である。
ハウジングの上面図である。
【図３】図２の会議アレイハウジングの正面図である。
【図４】本発明が使用されるテレコンファレンスシステ
ムの図である。
ムの図である。
【図５】本発明に従って、図１のディジタル信号プロセ
ッサに組み込むのに適したプロセスの流れ図である。
ッサに組み込むのに適したプロセスの流れ図である。
【図６】図５のプロセスの一部を詳細に示すプロセスの
流れ図である。
流れ図である。
【図７】図５のプロセスの一部を詳細に示すプロセスの
流れ図である。
流れ図である。
１００ 会議アレイマイクロホン（ＣＡＭ）回路 １１０ ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ） １２１〜１２５ 増幅器 １３１〜１３５ 線形ＣＯＤＥＣ １４０ 選択論理回路 １４１〜１４５ 直並列変換器（ＳＩＰＯ） １５０ 線形ＣＯＤＥＣ １５１ 出力増幅器 １５２ 発光ダイオード（ＬＥＤ） １５３ タイミング回路 ２００ ＣＡＭハウジング ２１０ スピーカ ２２０ マイクロホン ４０１ ケーブル ４０５ 会議テーブル ４１０ 制御ユニット
Claims (17)
- 【請求項１】 複数の音声信号を受信する複数の回路
と、 前記複数の音声信号のうちの少なくとも１つの音声信号
を選択して出力ラインに送る選択手段と、 前記選択手段に応答して、前記出力ラインに送られる音
声信号のレベルを制御するために、受信した各音声信号
に可変重み係数を割り当てる手段と、 前記複数の音声信号のそれぞれに割り当てられた重み係
数に従って、受信した複数の音声信号を出力ラインに送
る手段とからなることを特徴とする音声作動スイッチン
グ装置。 - 【請求項２】 前記選択手段は、受信した複数の音声信
号のそれぞれの音声エネルギーレベルの大きさを測定す
る測定手段を有することを特徴とする請求項１の装置。 - 【請求項３】 前記選択手段によって選択される少なく
とも１つの音声信号は、受信した音声信号のうち音声エ
ネルギーレベルの大きさが最大のものであることを特徴
とする請求項２の装置。 - 【請求項４】 前記測定手段は、受信した複数の音声信
号のそれぞれのエネルギーレベルを相互に比較すること
によって、受信した音声信号のそれぞれのエネルギーレ
ベルの相対的な大きさを測定する手段をさらに有するこ
とを特徴とする請求項２の装置。 - 【請求項５】 重み係数の値が１のときには受信した音
声信号のレベルを減衰させずに前記出力ラインに送り、
重み係数の値が０のときには受信した音声信号を減衰さ
せて前記出力ラインに送らないものとして、受信した音
声信号に割り当てられる重み係数を０から１までの範囲
で変化させる手段をさらに有することを特徴とする請求
項１の装置。 - 【請求項６】 重み係数の値が０より大きく１より小さ
いときに、受信した音声信号のレベルを、割り当てられ
た重み係数と受信した音声信号のレベルの積に正比例す
る量だけ減衰させて前記出力ラインに送ることを特徴と
する請求項５の装置。 - 【請求項７】 音声信号が前記選択手段によって選択さ
れる第１期間中に、受信した音声信号に対する重み係数
を周期的に調節するクロック手段をさらに有し、当該第
１期間中に当該重み係数は、１に向かって１より小さい
ある値から増大するか、または、１にとどまることを特
徴とする請求項６の装置。 - 【請求項８】 前記クロック手段は、音声信号が前記選
択手段によって選択されない第２期間中に、受信した音
声信号に対する重み係数を周期的に調節し、当該第２期
間中に当該重み係数は、０に向かって１より小さいある
値から減少するか、または、０にとどまることを特徴と
する請求項７の装置。 - 【請求項９】 前記クロック手段は、前記第１期間中に
は第１増分ステップで重み係数を調節し、前記第２期間
中には前記第１増分ステップより小さい第２増分ステッ
プで重み係数を調節することを特徴とする請求項８の装
置。 - 【請求項１０】 前記選択手段は、受信した複数の音声
信号における最小および最大の追跡信号値を取得するた
めに、受信した音声信号の相対エネルギーレベルに従っ
て当該音声信号をソートする手段をさらに有することを
特徴とする請求項４の装置。 - 【請求項１１】 前記選択手段は、第１マイクロホンに
対応する第１音声信号が最大追跡信号値の所定しきい値
以内の追跡信号値を有し、第１マイクロホンのほぼ反対
側に配置された第２マイクロホンに対応する第２音声信
号が最小追跡信号値の所定しきい値以内の追跡信号値を
有するときに、当該第１音声信号および第２音声信号を
連続して選択する手段をさらに有することを特徴とする
請求項１０の装置。 - 【請求項１２】 第３マイクロホンに対応する第３音声
信号が最大追跡信号値の所定しきい値以内の追跡信号値
を有し、第３マイクロホンのほぼ反対側に配置された第
４マイクロホンに対応する第４音声信号が最小追跡信号
値の所定しきい値以内の追跡信号値を有するときに、前
記第１音声信号の代わりに当該第３音声信号を選択する
手段をさらに有することを特徴とする請求項１１の装
置。 - 【請求項１３】 第３マイクロホンに対応する第３音声
信号が最大追跡信号値の所定しきい値以内の追跡信号値
を有し、第３マイクロホンのほぼ反対側に配置された第
４マイクロホンに対応する第４音声信号が最小追跡信号
値の所定しきい値以内の追跡信号値を有するときに、前
記第１音声信号とともに当該第３音声信号を選択する手
段をさらに有することを特徴とする請求項１１の装置。 - 【請求項１４】 複数の音声信号を複数の回路で受信す
るステップと、 前記複数の音声信号のうちの少なくとも１つの音声信号
を選択して出力ラインに送る選択ステップと、 前記選択ステップに応答して、前記出力ラインに送られ
る音声信号のレベルを制御するために、受信した各音声
信号に可変重み係数を割り当てるステップと、 前記複数の音声信号のそれぞれに割り当てられた重み係
数に従って、受信した複数の音声信号を出力ラインに送
るステップとからなることを特徴とする、複数の音声回
路からの音声信号を出力ラインに送る方法。 - 【請求項１５】 前記選択ステップは、受信した複数の
音声信号のそれぞれの音声エネルギーレベルの大きさを
測定する測定ステップを有することを特徴とする請求項
１４の方法。 - 【請求項１６】 前記測定ステップは、受信した複数の
音声信号のそれぞれのエネルギーレベルを相互に比較す
ることによって、受信した音声信号のそれぞれのエネル
ギーレベルの相対的な大きさを測定するステップをさら
に有することを特徴とする請求項１５の方法。 - 【請求項１７】 重み係数の値が１のときには受信した
音声信号のレベルを減衰させずに前記出力ラインに送
り、重み係数の値が０のときには受信した音声信号を減
衰させて前記出力ラインに送らないものとして、受信し
た音声信号に割り当てられる重み係数を０から１までの
範囲で変化させるステップをさらに有することを特徴と
する請求項１４の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/239,771 US5561737A (en) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | Voice actuated switching system |
| US239771 | 1994-05-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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