WO2007013180A1 - 会議用音声システム - Google Patents

Abstract

オートミュート解除装置を備えた会議用音声システムであっても、発声からスピーカによる発声までの遅延時間を短縮できる。複数のマイクロホンからの音声信号をデジタル信号に変換するA/D変換器33、変換されたデジタル信号のレベルで発話か無音かを検出する音声レベル検出手段、音声レベル検出手段が発話を検出したデジタル信号を一時的に保存する音声データ保存手段32、音声データ保存手段32への音声データの保存と音声データの読み出しを制御する制御手段31、読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するD/A変換器34、を有する。制御手段31は、一連の音声データ中に音声レベル検出手段が無音を検出したとき、無音部分の時間に対応して音声データの読み出しタイミングを早める。

Description

明 細 書 会議用音声システム 技術分野

本癸明は、 会議用音声システムに関するもので、 特に、 例えば赤外線を利用 したコードレスの会議用音声システムにおける遅延音声の頭切れを防止するこ とができる会議用音声システムに関するものである。 背景技術

多人数が出席して会議を行う場合、 一人の発言者の声が全員に行き届くよう に、 発言者の声をマイクロホンで拾い、 アンプで増幅して会議場內のスピーカ から音声を流すようにした会議用音声システムが用いられる。 音声システムが 用いられるほどの会議では多数のマイクロホンが用いられる。 多数のマイクロ ホンが同時にオンになっている （いわゆる活きている状態にある） と、 これら のマイクロホンで捕らえられた音声が増幅されてスピーカから流れるため、 発 言者の声以外の音声が雑音となり、 聞き苦しいことになる。 また、 ハウリング が起こりやすくなる。 そこで、 出席者が発言するときは手元のマイクロホンス イッチをオンにし、 発言が終了するとスィツチをオフにする仕組みのシステム が普及している。 図 6はそのシステムの概念を示す。 図 6において、 会議場のテーブル 1上には多数のマイクロホシ 1 1， 1 2、 · · · 1 riがマイクロホンスタンド 2 1 , 2 2、 * ， ♦ 2 nから立ち上がつ た形で配置されている。 一つのマイクロホンを一人で使用する場合と、 二人ま たはそれ以上が共用する場合がある。 マイクロホンスタンド 2 1 , 2 2 , · · · 2 nには、出席者が操作することによってそれぞれのマイクロホンをオンにし、 またオフにするスィツチが設けられている。 スィツチ操作によってオンになつ ているマイクロホンからの音声信号はミキサ 2に入力され、 ミキサ 2で溼合き れた音声信号がアンプ 3で増幅され、 会場內に設置されたスピー力 4カゝら出席 者に向けて音声が発せられるようになつている。 上記の音声システムによれば、 出席者が発声した時点から、 マイクロホンで 信号変換され、 ミキサ 2で混合され、 アンプ 3で增輻され、'かつ、 スピ^ "力 4 から音声が発せられるまでに'時閬遅れが発生する。 図 6はこの時閬遅れを'示し ており、 実線の波形 aは出席者の発声信号、 点線の波形 bはスピーカ 4からの 音声信号を示す。 図 7に示すように、 波形 a と波形 bとの間には時間遅れ厶 t が生じている。 しかし、 図 6に示すような有線方式であって手動操作によるマ イク口ホン^)オン♦オフ切り替え方式の場合、時間遅れ Δ tは 1 O in s程度で、 この程度であれば、 臃覚上違和感がなく、 聴覚上の問題はない。 しかし、 上記のような有線方式の音声システムによれば、 すべてのマイクロ ホンとミキサ 2とをケーブルで接縴する必要があるため、 多くのケーブルが引 き回されることになり、 ケーブルの物理的な処理ないしは整理が面倒であり、 また、 マイクロホンとケーブルとの対応関係の識別も煩雑である。 設 Sコス ト も高くなる。 そこで、 図 8に示すようなコードレス方式の会議用音声システムが提案され ている。 図 8において、 多数のマイクロホン 1 1， 1 2、 · ♦ ' 1 nはそれぞれ テ一プル上に置かれたマイクロホンスタンド 3 1 , 3 2、 * * * 3 nから立ち上 がっている。 マイクロホンスタンド 3 1 , 3 2 , · ■ - 3 nはそれぞれ送信機を 内蔵していて、 マイクロホンで変換された音声信号を受信機 5に送信するよう になっている。 この送受信方式は、 赤外線などを利用する光通信方式の場合が あり、 電波を利用した通信方式の場合もある。 受信機 5は受信した信号を音声 信号に復調し、 この復調信号をアンプ 3で増幅し、 会場内に設置されたスピー 力 4から出席者に向けて音声を発するようになっている。 一方、 各マイクロホンにオン ·オフスィッチを装着し、 出席者がこのスイツ チを操作するものとすると、 操作が面倒であるとともに、 発言するときにスィ ツチをオンにすることを忘れ、 発言の後にスィッチをオフにすることを忘れる ことがある。 そこで、 オートミュート解除装置を備えた会議用音声システムが 提案されている。 これは、 各マイクロホンの出力レベルが所定のレベルを超え ているか否かで発話であるかまたは無音であるかを検出する音声レベル検出手 段を備え、 通常はそのマイクロホンをオフに-していわゆるミュート状態にして おき、音声レベル検出手段が発話を検出するとそのマイク口ホンをオンにする、 すなわちミュートを解除するようにしたものである。 オートミュート解除装置 は、 図 6に示すような有鵜方式にも、 図 8に示すようなコードレス方式にも適 用可能である。 ォ トミユート解除装置の初歩的な技術は、 マイクロホンで拾った音声レべ ルを検出して、 音声レベルが所定のスレツショルドレベル （以下、 「閾値」 とい う） 以上となった場合にそのマイクロホンで変換した音声信号をオンするもの. である。しかし、このような初歩的なオートミュート解除装 Sの技術によれば、 マイク口ホンに音声が入つてから音声信号がオンになるまでに時間がかかり、 図 7に示す時間遅れ Δ tが 1 0 0〜 2 0 O m s程度になり、 話し始めの言葉が 欠落するという間題があった。 このような時間遅れを解消する技術として、 マイクロホンからのアナログ音 声信号レベルが閾値以上であるとき音声スィツチをオンにし、 この音声スィッ チがオンの間中はデジタル録音回路を起動するとともに、 上記音声スィツチが オフからオンに切り替.わるときの最大動作遅れ時間に相当する時間だけ遅延回 路により遅延させて上記アナログ音声信号をデジタル録音回路に入力し、 デジ タル録音する自動頭出し方法が提案されている （例えば、特許文献 1参照)。 特 許文献 1記載の技術を会議用音声システムに適用すると、 マイクロホンで音声 が拾われた時点と、 この音声がスピーカから発せられる時点との間に常時一定 の時間遅れが生じることになる。 したがって、 話し始めの言葉が欠落するとい う問題はない。 しかし、 発言者にしてみれば、 自分が直接発している言葉と、 時間遅れでスピー力から発せられる自分の言菜の両方が耳に入ることになり、 違和感を覚えることになる。 発言者の口の動きとスピーカから発せられる音声 とが時間的にずれるため、 発言者以外の出席者にも違和感を与える。 前述のよ うに、 この遅延時間は常時 1 0 0 ~ 2 0 O m s程度生じることになるため、 こ れを技術的に解消する工夫が望まれている。 特許文献 1記載の発明と同じ宪想で、 デジタル録音回路の代わりにェンドレ ステープによるテープレコーダを用いた録音装置も知られている （例えば、 特 許文献 2参照)。特許文献 2記載の発明を会議用音声システムに適用した場合も、 特許文献 1記載の発明を会議用音声システムに適用した場合と同様の問題があ る。 また、 マイクロホンから入力された音声信号をデジタル信号に変換し、 先入 れ先出しのバッファに格納されているデータが一定量に達したときに、 音声信 号無しであればデータを破棄し、 音声信号有りであればデ一タをバッファに保 存しあるいは通信するようにした音声通信録音装置が提案されている（例えば、 特許文献 3参照）。特許文献 3記载の榮明によれば、音声信号を受信してから音 声が聞こえるまでの遅延時間が短く、自然な会話が実現できる、とされている。 しかし、 特許文献 3記載の発明を会議用音声システムに適用したとすると、 音 声信号が途切れて音声信号無し、 と判断されると、 バッファに保存されている 音声データは破棄されてしまうため、 次に音声信号有りと判断された場合は改 めてバッファに音声信号を順に格納して順に読み出すことになり、 音声の遅延 解消効果は期待できない。

特許文献 1 特開昭 6 0— 1 6 3 2 5 0号公報 '

特許文献 2 実開昭 6 0— 1 4 2 8 0 .5号公報

特許文献 3 特開平 0 8— 2 6 5 3 3 7号公報 発明の開示

発明が解^しようとする課題

本発钥は、 以上説明したような従来技術の問題点を解消するためになされた もので、 音声が努せられたときその音声を捉えたマイクロホンのみを自動的に オンにするォートミユート解除装箧を備えたシステムであっても、 マイクロホ ンに向かっての発声からスピーカによる発声までの遅延時間を短縮して違和感 を解消することができる会議用音声システムを提供することを目的とする。 踝題を解決するための手段

本発明は、 複数のマイクロホンと、 各マイクロホンからの音声信号をデジタ ル信号に変換するアナログ ·デジタル変換器と、 変換された上記デジタル信号 のレベルが所定のレベルを超えているか否かで発話であるかまたは無音である かを検出する音声レベル検出'手段と、 上記アナログ 'デジタル変換器で変換さ · れかつ音声レベル検出手段が発話を検出したデジタル信号を一時的に保存する 音声データ保存手段と、 音声データ保存手段への音声データの保存および保存 している音声データの読み出しを制御する制御手段と、 読み出された音声デー タをアナログ音声信号に変換するデジタル-アナログ変換器と、 を有し、 上記 読み出し制御手段は、 音声レベル検出手段が一連の音声データ中に無音を検出 したとき、 無音部分の時間に対応して音声データの読み出しタイミングを早め ることを最も主要な特徴とする。 発明の効果

本発明によれば、 あるマイクロホンに向かって発言されると、 音声レベル検 出手段が発話を検出し、 そのマイク口ホンで拾われデジタル変換された音声デ ータが音声データ保存手段に保存される。 保存された音声データは制御手段の 制御によって読み出され、 アナログ信奢に変換される。 マイクに向かっての発 生が息維ぎなどによって一時的に途切れると、 音声レベル検出手段が無音と判 断し、 この無音時間に対応した時間だけ音声データの読み出しタイミングを早 める。 したがって、 発言の当初は発言時点から遅延してアナログ信号に変換さ れるが、 一時的に発声が途切れると、 途切れた時間だけ遅延時間が短縮されて アナログ信号に変換され、 やがて、 発言と略同期してアナログ信号に変換され る。 このアナログ信号によって例えばスピーカを駆動すれば、 発言の当初だけ 時間遅れが生じ、 やがて時間遅れのない音声がスピーカから発声されることに なり、.違和感のない会議用音声システムを得ることができる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明にかかる会議用音声システムの実施例の要部を示すプロッ ク図である。

第 2図は、 上記実施例の動作を示すもので、 （a ) は発話待ち^態を、 （b ) は発話検出直後の状態を、（ c )は無音検出直後の状態を示すブロック図である。 第 3図は、 上記実施例の動作を す波形図である。 . . 第 4図は、 上記実施例における音声データ保存手段の動作例を順に示す概念 図である。

第 5図は、 上記実施例における音声データ保存手段の動作例を示す模式図で ある。

第 6図は、 従来の有線方式会議用音声システムの例を示す概念図である。 第 7図は、 会議用音声システムにおける音声の遅延を示す波形図である。 第 8図は、従来のコードレス式会議用音声システムの例を示す概念図で.ある。 符号の説明

3 1 制御手段としての D P U

3 2 '耷声データ保存手段

3 3 アナログ ·デジタル変換器

3 4 デジタル 'アナログ変換器

3 5 音声レベル検出手段 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明にかかる会議用音声シス.テムの実施例について図面を参照しな がら説明する。.図 1は、 本 明にかかる会議用音声システムの実施例の要部を 示すもので、 音声信号の入り口であるマイクロホン、 音声の出口であるスピー 力おょぴスピーカの前におかれるアンプなどの図示は省略されている。 また、 図 1に示す構成部分は一つ一つのマイク口ホンに対応して配備されている 図 1において、 3 のマイクロホンに対応して、 それぞれのマイクロホ ンによって変換されたアナログ信号である音声信号をデジタル信号に変換する アナログ .デジタル変換器 3 3が配備されている。 アナログ *デジタル変換器 3 Sで変換されたデジタル音声信号はマイクロコンピュータ 3 0の中央制御ュ エツト （以下 「C P U」 という） 3 1に入力されるようになっている。 マイク 口コンピュータほ、 制御手段としての上記 C P U 3 1を中心にして、 読み出し 専用メモリ （R O M：)、 随時読み出しメモリ （R AM) などを具備している。 こ の実施例では、 上記 RAMを音声データ保存手段 3 2として使用するようにな つている。 制御手段としての C P U 3 1は.、 上記音声データを音声データ保存 手段 3 2に保存するための制御、 音声データ保存手段 3 2から音声データを.読 み出す制御を行う。 音声データ保存手段 3 2から読み出されたデジタル音声デ タは、 デジタル ·アナログ変渙器 3 4でアナログ音声信号に変換され、 図示 されないアンプを介してスピーカがアナログ音声信号で駆動され、 スピーカか ら音声が発せられるようになっている。

,図 1には示されていないが、 各マイクロホンにおいてデジタル♦アナログ変 換器 3 4で変換されたアナログ信号は、 例えばケーブルを介して図 6について 説明したようなミキサに入力され、 あるいは、 図 8について説明したようなコ 一ドレス信号発信手段から送信されて受信手段によって受信され、 アンプ 介 してスピーカを駆動するようになつている。 上記ミキサまたは受信手段には、 多くのマイクロホンからの音声信号または音声信号で変調された光信号ある V、 は電波が送られてくる。 しかし、 マイクロホンに向かって発言がざれない状態 では、 ォ一卜ミュートがかかっていて、 上記ミキサまたは受信手段への音声信 号または光信号あるいは電波の送信はない。 マイクロホンに向かって発言され ると、 ォートミュート解除装置によってォートミュ一トが解除ざれて上記ミキ サまたは受信手段に音声信号または光信号あるいは電波が送られ、 その音声信 号または復調された音声信号がスピーカから発せられる。 上記本発明の実施例は、 音声データ保存手段 3 2および制御手段としての C P U 3 1による音声データ保存手段の制御に特徴がある。.以下、 この特徴的な 部分に関して構成と動作を説明する。 図 2 (A) は音声レベル検出手段による 発話待ちの状態をイメージ化して示す。 音声レベル検出手段は、 マイクロホン で拾われかつアナログ 'デジタル変換器 3 3で変換されたデジタル音声信号の レベルが所定のレベルすなわち閾値を超えているか否かで、 発話であるかまた は無音であるかを検出するもので、 それ自体は周知の技術である。 図 2 (A) では、 Γ発話検出」 として示されているブロックが音声レベル検出手段 3 5に該 当する。 音声レベル検出手段 3 5は上記デジタル音声信号のレベルを検出し、 このレベルが閾値を超えると上記デジタル音声信号を音声データ保存手段 3 2 に保存する。 音声データ保存手段 3 2は一定の容量のメモリをリング状に使用 し、 メモリアド,レスを音声データ保存手段の検出の有無にかかわらず常にイン クリメントするようになっている。 すなわち、 デジタル音声データを各ァドレ スに順に保存しかつ順に書き換えるようにな όている。 かかるメモリの制御は 前記制御手段 3 ' 1によって行われる。 図 2 ( Β ) は音声レベル検出手段 3 5が発話を検出した直後の状態をィメー ジ化して示す。 音声レベル検出手段 3 5が発話を検出すると、 制御手段 3 1は デジタル音声データを音声データ保存手段 3 2に順次書き込む。 また、 制御手 段 3 1は発話検出時点から一定時間、 例えば、 必然的に起こる 1 0 0〜2 0 0 m s程度時間を遅らせて音声データ保存手段 3 2からデジタル音声データを順 次読み出させる。 したがって、 音声デ タ保存手段 3 2に対する眷き込みと音 声データ保存手段 3 2からの読み出しが平行して行われる。 図 2 ( B ) では音 声データ保存手段 3 2に保存している音声データを 「過去の音声 J .と表現して いるが、 ここで言う 「過去」 とは読み出す 「直前」 であり、 「過去の音声」 とは 読み出す直前の音声のことである。 このようにして、 音声レベル検出手段 3 5 が発話を検出した直後は一定時間遅延してスピー力から音声が発せられること になる。 この動作モードでは、 音声レベル検出手段 3 5は無音になることを検 出する態勢になっている。 上記動作モ一ドにおいて音声レペル検出手段 3 5が無音を検出すると、 その 時点で制御手段 3 1は音声データ保存手段 3 2への書き込みを停止させる一方、 音声データ保存手段 3 2からの読み出しを維続させる。 図 2 ( C ) はこの動作 を示している。 無音の時間が息継ぎ程度の比較的短い時間であって、 音声レべ ル検出手段 3 5が再ぴ発話を検出すまでの時間が上記 1 0 0 ~ 2 0 0 ia s程度 の一定時間より短い場合は、 制御手段 3 1は上記読み出しを継続させる。 した がって、 この時点でスピーカから発せられる音声の時間遅れは、 上 1H無音の時 閬分だけ短縮される。 再び一時的に音声が途切れて音声レベル検出手段 3 5が 無音を検出すると、 制御手段 3 1は音声データ保存手段 3 2への書き込みを停 止させる一方、音声データ保存手段 3 2からの読み出しを継続させる _ftそして、 再度音声レベル検出手段 3 5が発話を検出した時点で、 さらに上記無音の時間 分だけ時間遅れが短縮されてスピーカから音声が発せられる。 短縮される時閬 遅れの最大値は、 上記 1 0 0〜2 0 O m s程度の一定時間であり、 複数回にわ たり短縮される時閬遅れのトータルが上記一定時間に達すると、 以後は時間遅 れがなく、 した力つてリアルタイムでスピーカから音声が発せられる。 最初の 無音時間が上記一定時間と同じあるいはそれ以上である場合は、 それ ¾後直ち にリアルタイムでスピーカから音声が発せられることになる。 図 3乃至図 5は、 上記実施例の動作をイメージ化して示す。 図 3は音声信号 波形を例にして動作を示すもので、（a )はマイタ口ホンで変換されたアナログ 音声信号を、 （ b )は音声データ保存手段から読み出されかつアナログ信号に変 換されてスピ^"力から発せられる音声信号を示す。 （a ) に示すように、マイク 口ホンで変換されたアナ口グ音声信号は音声レベル検出手段によつて一定の閾 値 S Lを超えているか否かによって発話であるかまたは無音であるかが検出さ れる。 発話開始当初は、 マイクロホンで変換されたアナログ音声信号から厶 t だけ遅れてスピーカから音声が発せられる。 図 4 ( a ) はこのときの音声デ一 タ保存手段のイメージを示しており、 限られたメモリ容量のうち Δ t 1に対応 するメモリ容量分遅延されて読み出されることを示している。 マイクロホンで変換されたアナ口グ音声信号が一時的に途切れこのときの無 音の時間を Δ t 1としかつ Δ T 1が Δ tより短い場合は、 時間遅れが Δ t 1分 だけ短縮され、 Δ t — Δ t 1分の時間遅れでスピーカから音声が発せられるこ とになる （図 4 ( b ) 参照）。 再びマイクロホンで変換されたアナログ音声信号 が一時的に途切れこのときの無音の時閬を△ t 2とし、 かつ、 この A t 2が上 記 Δ t — Δ t 1より長い場合、 換言すれば、 Δ t 1 + Δ t 2が Δ tより長い場 合は、 以後'時間遅れがなく、 マイクロホンで変換された音声信号がリアルタイ ムでスピーカから発せられる （図 4 ( c ) 参照）。 図 5は、 音声データ保存手段 3 2における書き込み、 読み出しの動作例を示 す概念図である。 音声データ保存手段 3 2は 0から nまでのァドレスを持って いる。 このァドレスに順に、マイクロホンで電気信号に変換されかつアナログ' デジタル変換器で変換された例えば 「あ」 「い」 「う」 「え」 「お」 ' ■ ·というデ ジタル音声データが書き込まれているものとする。 音声データ保存手段 3 2の ァドレスには限りがあり、 最後のァドレス nまでデータが記録されるとリング 状に元に戻り、 アドレス 0から 1 , '2、 · 'というように新たなデータで順に書 き換えられていく。 音声レベル検出手段が発話を検出すると、 当初は前述のよ うに時間遅れ Δ tに相当するアドレス分だけ遅らせて制御手段 音声データ保 存手段 3 2のポインタを指定して読み出す。 図 5の例では、 アドレス 4に 「お」 を書き込んでいるとき、 それよりも A tだけ前に （過去に） 書き込んでいたァ ドレス 1の Γあ j を読み出している。 音声レベル検出手段が一時的な無音を検 出すると、 無音時間に対応するァドレス分だけ読み出しァドレスを書き込みァ ドレスに近づけ、 やがて読み出しア ドレスが書き込みナドレスに一致して、 リ アルタイムで読み出されることになる。 このように、 図示の実施例によれば、 発声開始時点ではスピーカから音声が 発せられるまでに時間遅れが生じるが、 瞬間的な無音状態が生じるごとに時間 遅れが短縮され、 やがて時間遅れが解消されるので、 オートミュート解除装置 を有する従来の会議用音.声システムのような違和感が生ずることを防止するこ とができ、出席者にとって蘭きやすい会議用資声システムを得ることができる。 産業上の利用の可能性

読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するデジタル 'アナログ 変換器は、 そのアナ口グ変換出力でスピー力を駆動することによって会議用音 声システムを構成することができるが、 上記デジタル♦アナログ変換器のアナ ログ変換出力をレコーダーや通信機器、 その他の機器に入力して、 記録、 通信 などを行うこともできる。 .

Claims

請 求 の 範 囲 '

1 . 複数のマイクロホンと、

各マイクロホンからの音声信号をデジタル信号に'変換するアナログ■デジタ ル変換器と、

変換された上記デジタル信号のレベルが所定のレペルを超えているか否かで 発話であるかまたは無音であるかを検出する音声レベル検出手段と、

上記アナ口グ ·デジタル変換器で変換されかつ上記音声レベル検出手段が発 話を検出した上記デジタル信号を一時的に保存する音声データ保存手段と、 上記音声データ保存手段への音声データの保存および保存している音声デー タの読み出しを制御する制御手段と、

読み出された音声データをアナログ音声信号に変換するデジタル ·アナログ 変換器と、 を有し、

上記制御手段は、 上記音声レペル検出手段が一連の音声データ中に無音を検 出したとき、 無音部分の時間に封応して音声データの読み出しタイミングを早 めることを特徴とする会議用音声システム。 .

2 . 音声データ保存手段は、 メモリをリング状に使用することによって過去 の音声データを更新しつつ一定量ずつ保存する請求の範囲第 1項記載の会議用 音声システム。

3 . アナログ ·デジタル変換器、音声レベル検出手段、音声データ保存手段、 制御手段、 デジタル'アナログ変換器は、 各マイクロホンに対応して配置され ている請求の範囲第 1項記載の会議用音声システム。

4 . マイクロホン側から出力される音声信号は、 コードレス信号発信手段を 介して受信手段に伝達され、 受信手段で受信された音声信号によってスピーカ が駆動される請求の範囲第 1項記載の会議用音声システム。

5 . 制御手段は、 音声レべノレ検出手段が発話を検出したマイクロホンをオン にしたあと音声レベル検出手段による無音の検出が一定時間経過するまではマ イク口ホンをオンに保つ請求の範囲第 1項記載の会議用音声システム。

6 . コードレス信号発信手段および受信手段は、 赤外線による発信手段およ び受信手段である請求の範囲第 4項記載の会議用音声システム。