JP2009021657A - Sound radiation and pickup device and sound radiation and pickup system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、音声を収音するとともに音声を放音する放収音装置、およびこの放収音装置をネットワーク接続してなる放収音システムに関する。 The present invention relates to a sound emission and collection device that collects sound and emits sound, and a sound emission and collection system that connects the sound emission and collection device to a network.
従来、3つのマイクを用い、騒音の大きな環境下で良好なインターホン通話が可能な装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。また、マイクアレイで発話者の方向を検出し、スピーカアレイで発話者の方向に指向性を向ける装置も提案されている(例えば特許文献2参照)。
しかし、特許文献1の装置は、マイク指向性やスピーカ指向性を制御することができなかった。
また、特許文献2の装置では、多数のマイクやスピーカをある程度の間隔をあけて配列しなければならないため、筐体が大きくなってしまうという問題があった。
However, the device of
Further, the apparatus of Patent Document 2 has a problem in that the housing becomes large because a large number of microphones and speakers must be arranged at a certain interval.
そこで、この発明は、コンパクトな筐体でありながらマイク指向性、スピーカ指向性を制御することができる放収音装置、および放収音システムを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a sound emitting and collecting apparatus and a sound emitting and collecting system that can control microphone directivity and speaker directivity while being a compact housing.
この発明の放収音装置は、単一指向性マイクまたは無指向性マイクと、1または複数の双指向性マイクと、からなる収音部と、複数のスピーカを近接配置してなる放音部と、前記収音部の各マイクが収音した音声信号のレベルおよび位相を制御することで装置本体周囲に収音指向性を設定する収音指向性制御部と、近接した複数のスピーカに供給する音声信号のレベルおよび遅延量を制御することで放音指向性を制御する放音指向性制御部と、を備えたことを特徴とする。 A sound emission and collection device according to the present invention includes a sound collection unit composed of a unidirectional microphone or an omnidirectional microphone, one or more bidirectional microphones, and a sound emission unit formed by arranging a plurality of speakers in close proximity. And a sound collection directivity control unit that sets the sound collection directivity around the apparatus main body by controlling the level and phase of the sound signal collected by each microphone of the sound collection unit, and supplies it to a plurality of adjacent speakers And a sound emission directivity control unit that controls the sound emission directivity by controlling the level and delay amount of the sound signal to be transmitted.
この構成では、複数のマイクの収音した音声信号のレベル、位相を制御することで収音指向性を制御する。例えば、無指向性マイクと双指向性マイクの収音した音声信号のレベルを同一にして合成すると、位相が同一の領域では収音レベルが最も高くなり、指向性が形成される。ここで双指向性マイクの収音した音声信号の位相を反転させると逆方向に指向性を形成する。さらに、複数の双指向性マイクを備えることで複数方向に指向性を形成することができる。
また、近接して設置したスピーカにより放音指向性を制御する。なお、放音指向性とは、特定の方向に高レベルの音声を放音することを意味し、装置周囲の特定の位置に放音の焦点を結ぶように放音特性を制御する概念や、仮想的に特定の位置に音源を形成するように放音特性を制御する概念を含むものである。
無指向性マイクや双指向性マイクを用いてレベルや位相を制御し、近接したスピーカを用いてレベルや遅延を制御するため、コンパクトな筐体でありながらマイク指向性、スピーカ指向性を制御することができる。
In this configuration, the sound collection directivity is controlled by controlling the level and phase of audio signals collected by a plurality of microphones. For example, when the levels of the sound signals collected by the omnidirectional microphone and the bidirectional microphone are made the same, the sound collection level becomes the highest in the region having the same phase, and directivity is formed. Here, if the phase of the audio signal collected by the bidirectional microphone is inverted, directivity is formed in the opposite direction. Furthermore, directivity can be formed in a plurality of directions by providing a plurality of bidirectional microphones.
Further, the directivity of sound emission is controlled by a speaker installed in the vicinity. The sound emission directivity means that a high level of sound is emitted in a specific direction, and the concept of controlling the sound emission characteristics so as to focus the sound emission at a specific position around the device, It includes the concept of controlling the sound emission characteristics so that a sound source is virtually formed at a specific position.
Controls the level and phase using an omnidirectional microphone or a bi-directional microphone, and controls the level and delay using a close speaker, so the microphone and speaker directivity are controlled in a compact housing. be able to.
また、この発明は、さらに、前記放音部の複数のスピーカは、前記収音部を中心として収音部の周囲に等角度に回転するように配置され、前記放音指向性制御部は、放音指向性を制御する範囲の中心軸と直交する方向に並行して設置されている2つのスピーカに供給する音声信号のレベルおよび遅延量を制御することを特徴とする。 Further, according to the present invention, the plurality of speakers of the sound emitting unit are arranged so as to rotate at an equal angle around the sound collecting unit around the sound collecting unit, and the sound emitting directivity control unit includes: It is characterized in that the level and delay amount of an audio signal supplied to two speakers installed in parallel in a direction orthogonal to the central axis of the range for controlling sound emission directivity are controlled.
この構成では、複数のスピーカが収音部を中心として等角度に回転して設置されている。これらのスピーカのうち2つを駆動させ、放音指向性を制御する。駆動させるスピーカを選択することで装置周囲の複数の方向に放音指向性を設定することができる。 In this configuration, a plurality of speakers are installed at an equal angle around the sound collection unit. Two of these speakers are driven to control sound directivity. By selecting a speaker to be driven, sound emission directivity can be set in a plurality of directions around the apparatus.
この発明の放収音装置は、筐体上面の中心位置に設けられた無指向性マイクと、収音領域が直交する2つの双指向性マイクと、からなる収音部と、前記筐体の中心位置から等距離に配置され、互いの距離が近接する複数のスピーカからなる放音部と、前記無指向性マイクが収音した音声信号のレベルを設定するとともに、前記2つの双指向性マイクのいずれか一方、または両方で収音した音声信号のレベルを前記無指向性マイクが収音した音声信号のレベルと同一に設定し、かつ、前記2つの双指向性マイクのいずれか一方、もしくは両方で収音した音声信号の位相を反転させてから、または両方の音声信号をそのままの位相で合成することで前記筐体周囲に収音指向性を設定する収音指向性制御部と、近接した複数のスピーカに供給する音声信号のレベルおよび遅延量を制御することで放音指向性を制御する放音指向性制御部と、を備えたことを特徴とする。 A sound emission and collection device according to the present invention includes a sound collection unit including an omnidirectional microphone provided at a center position of the upper surface of the housing, and two bidirectional microphones whose sound collection areas are orthogonal to each other; A sound emitting unit composed of a plurality of speakers arranged equidistant from the center position and close to each other, and a level of a sound signal collected by the omnidirectional microphone are set, and the two bidirectional microphones are set. The level of the audio signal picked up by either one or both is set to be the same as the level of the sound signal picked up by the omnidirectional microphone, and either one of the two bidirectional microphones, or Close to the sound collection directivity control unit that sets the sound collection directivity around the case by inverting the phase of the sound signal collected by both or by synthesizing both sound signals as they are Sound supplied to multiple speakers Characterized by comprising a sound emission directivity control unit for controlling the sound emission directivity by controlling the level and delay amount of the signal.
この構成では、筐体の中心に無指向性マイクと収音領域が直交した2つの双指向性マイクを設置する。ここで各マイクの収音した音声信号のレベル、位相を制御することで筐体全周方向に複数の収音指向性を設定することができる。例えば、全マイクが収音した音声信号のレベルを同一にして合成すると、全ての音声信号の位相が同一となる領域では収音レベルが最も高くなり、この方向(例えば筐体背面右側方向)に指向性を形成する。ここで2つの双指向性マイクのうち、1つの双指向性マイクが収音した音声信号の位相を反転させると90度傾いた方向(例えば筐体背面左側方向)に指向性を形成する。また、いずれか一方の双指向性マイクが収音した音声信号のみ無指向性マイクが収音した音声信号のレベルと同一とすることで、その間(例えば筐体背面方向)に指向性を形成する。
また、近接して設置したスピーカにより放音指向性を制御する。
無指向性マイクや双指向性マイクを用いてレベルや位相を制御し、近接したスピーカを用いてレベルや遅延を制御するため、コンパクトな筐体でありながらマイク指向性、スピーカ指向性を制御することができる。
In this configuration, an omnidirectional microphone and two bidirectional microphones whose sound collection areas are orthogonal to each other are installed at the center of the casing. Here, by controlling the level and phase of the audio signal collected by each microphone, a plurality of sound collection directivities can be set in the entire circumferential direction of the housing. For example, if the levels of the audio signals collected by all the microphones are made the same, the sound collection level becomes the highest in the region where the phases of all the audio signals are the same, and in this direction (for example, the right side of the back of the housing) Form directivity. Here, when the phase of an audio signal picked up by one of the two bidirectional microphones is reversed, directivity is formed in a direction inclined by 90 degrees (for example, the left side of the housing). In addition, only the sound signal picked up by one of the bidirectional microphones is set to the same level as the sound signal picked up by the omnidirectional microphone, thereby forming directivity in the meantime (for example, in the rear direction of the housing). .
Further, the directivity of sound emission is controlled by a speaker installed in the vicinity.
Controls the level and phase using an omnidirectional microphone or a bi-directional microphone, and controls the level and delay using a close speaker, so the microphone and speaker directivity are controlled in a compact housing. be able to.
また、この発明は、さらに、前記複数のスピーカは、筐体中心の周囲に等角度に回転するように配置され、前記放音指向性制御部は、放音指向性を制御する範囲の中心軸と直交する方向に並行して設置されている2つのスピーカに供給する音声信号のレベルおよび遅延量を制御することを特徴とする。 Further, according to the present invention, the plurality of speakers are arranged so as to rotate at an equal angle around the center of the housing, and the sound emission directivity control unit is a central axis of a range for controlling the sound emission directivity The level and delay amount of the audio signal supplied to two speakers installed in parallel in a direction orthogonal to the direction are controlled.
この構成では、複数のスピーカが筐体中心の周囲に等角度に回転して設置されている。これらのスピーカのうち2つを駆動させ、放音指向性を制御する。駆動させるスピーカを選択することで装置周囲の複数の方向に放音指向性を設定することができる。 In this configuration, a plurality of speakers are installed at an equal angle around the center of the casing. Two of these speakers are driven to control sound directivity. By selecting a speaker to be driven, sound emission directivity can be set in a plurality of directions around the apparatus.
この発明の放収音システムは、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の放収音装置を、ネットワークを介して複数接続してなる放収音システムであって、前記放収音装置は、前記収音指向性制御部で合成された音声信号を他装置に送信し、他装置から音声信号を受信して前記放音指向性制御部に供給する通信部を備えたことを特徴とする。
A sound emission and collection system according to the present invention is a sound emission and collection system in which a plurality of sound emission and collection devices according to any one of
この発明によれば、複数のマイクが収音した音声信号のレベル、位相を制御するとともに、近接したスピーカに供給する音声信号のレベル、遅延量を制御することで、コンパクトな筐体でありながらマイク指向性、スピーカ指向性を制御することができる。 According to the present invention, while controlling the level and phase of an audio signal picked up by a plurality of microphones, and controlling the level and delay amount of an audio signal supplied to a nearby speaker, it is a compact housing. Microphone directivity and speaker directivity can be controlled.
以下、図面を参照してこの発明の実施形態である放収音システムについて説明する。図1は放収音システムの構成を示すブロック図である。図2は、同システムに用いられる端末の外観を示す図であり、図3は、同端末の構成を示すブロック図である。この放収音システムは、PLC(Power Line Communications)ネットワークを介して接続される複数の端末により実現される。なお、本発明におけるネットワークの態様はPLCに限るものではない。なお、本実施形態においてはA/Dコンバータ、D/Aコンバータ等を省略し、特に記載なき場合、装置内を伝達する音声信号は、全てデジタル音声信号とする。また、図2において、紙面上側を端末の背面方向、紙面下側を端末の正面方向、紙面右側を端末の左面方向、紙面左側を端末の右面方向とする。 Hereinafter, a sound emission and collection system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a sound emission and collection system. FIG. 2 is a diagram showing an appearance of a terminal used in the system, and FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the terminal. This sound emission and collection system is realized by a plurality of terminals connected via a PLC (Power Line Communications) network. Note that the network mode in the present invention is not limited to the PLC. In this embodiment, an A / D converter, a D / A converter, and the like are omitted, and unless otherwise specified, all audio signals transmitted through the apparatus are digital audio signals. In FIG. 2, the upper side of the paper is the back direction of the terminal, the lower side of the paper is the front direction of the terminal, the right side of the paper is the left surface direction of the terminal, and the left side of the paper is the right surface direction of the terminal.
図1において、この放収音システムは、複数の端末1A〜1Dを備えている。端末1A〜1Dは、それぞれ部屋A〜Dに設置されている。端末1A〜1Dは全て同じ構成、機能を有しており、図2および図3においては、代表して端末1Aの構成を示す。
In FIG. 1, the sound emission and collection system includes a plurality of
この端末1Aは、スピーカ11A、スピーカ11B、スピーカ11C、マイク12A、マイク12B、マイク13、収音処理部3、エコーキャンセラ4、制御部5、放音処理部7、入出力インタフェース(I/F)9、および操作部15を備えている。
The
端末1Aは、上面から見た形状が1辺15cmほどの正方形(または長方形)である直方体形状のコンパクトな筐体からなり、マイク12A、マイク12B、およびマイク13はメッシュ状の鋼板に覆われて筐体の上面の中心位置に設けられている。スピーカ11A、スピーカ11B、およびスピーカ11Cは、筐体の上面において筐体中心から等距離に、120度ずつ回転して設けられている。なお、図示はしていないが、スピーカ11A、スピーカ11B、およびスピーカ11Cもメッシュ状の鋼板に覆われている。
The
操作部15は、筐体の上面のうち正面側の端部付近に設けられており、ユーザが行った操作に応じて操作信号を制御部5に送信する。制御部5は、入力された操作信号に応じて種々の動作を行う。例えばユーザが操作部15を操作して音量設定の変更を行うと、この制御信号に応じて制御部5が放音処理部7の音量(音声信号の増幅量)を設定する。
The
入出力I/F9は、筐体正面に設けられており、電源ケーブルや音声入力端子等を有する。この端末は、PLCによりネットワーク通信を行う端末であるため、家庭内のコンセントに接続される電源ケーブルがネットワークI/Fとなる。端末1Aは、これらのI/Fから音声信号を入出力する。図1において端末1Aは、入出力I/F9を介して、ネットワーク内の他の端末と所定のプロトコルに準じた音声情報として音声信号を送受信する。なお、この端末1Aは、入出力I/F9の音声入力端子から音声信号(アナログ、またはデジタル音声信号)を入力し、スピーカ11A〜11Cを用いて放音することができるが、無論この構成は本発明において必須ではない。なお、操作部15や入出力I/F9の配置は図2に示す例に限るものではない。
The input / output I /
マイク12Aおよびマイク12Bは、双指向性マイクである。また、マイク13は、無指向性マイクである。これらのマイクが収音した音声信号は、収音処理部3に入力される。収音処理部3は、マイク12Aが収音した音声信号を増幅する増幅器32A、マイク12Bが収音した音声信号を増幅する増幅器32B、マイク13が収音した音声信号を増幅する増幅器33、各増幅器で増幅された音声信号を加算して後段のエコーキャンセラ4に出力するポストプロセッサ35を備えている。
The
各増幅器の増幅量、およびポストプロセッサ35の加算態様は、制御部5により設定される。制御部5がこれらの設定を行うことで、端末1Aの筐体周囲に複数方向の収音指向性を持たせることができる。この指向性の態様を図5を用いて説明する。図5は、各マイクの収音指向性を示した図である。
The amplification amount of each amplifier and the addition mode of the
まずマイク12Aは、筐体の背面方向に収音領域121A、および筐体の正面方向に収音領域122Aを有する。収音領域121Aで収音した音声信号と収音領域122Aで収音した音声信号とは位相が反転している。マイク12Bは、筐体の左面方向に収音領域121B、および筐体の右面方向に収音領域122Bを有する。収音領域121Bで収音した音声信号と収音領域122Bで収音した音声信号とは位相が反転している。マイク13は、筐体周囲に均等な収音領域131を有する。収音領域131は、収音領域121A、収音領域122A、収音領域121B、および収音領域122Bの領域を全てカバーしている。
First, the
制御部5は、これらの収音領域から収音した音声信号の増幅量および位相を制御することで指向性を制御することができる。図6は、増幅量および位相と、指向性との関係例を示した図である。同図において、所定の位相を「+」と示し、所定の位相から反転した位相を「−」と示す。
The
まず、同図(A)は、収音領域121A、収音領域121B、および収音領域131で収音した音声信号が全て同じ位相「+」である場合の例を示すものである。収音領域121Aと収音領域131が重なる領域で収音された音声信号は、同じ位相であるため加算すると強調される。同様に、収音領域121Bと収音領域131が重なる領域で収音された音声信号も同じ位相であるため加算すると強調される。また、収音領域121Aと収音領域121Bが重なる領域で収音された音声信号も加算すると強調される。したがって、これら全てが重なる収音領域151で収音される音声信号が最も強調される。そのため、増幅器32A、増幅器32B、増幅器33の増幅量を同一に設定し、ポストプロセッサ35で全音声信号を同位相で加算するように設定すると、収音領域151(筐体左側の背面)に指向性が設定されることとなる。
First, FIG. 6A shows an example in which the sound signals collected in the
ここで、ポストプロセッサ35で、マイク12Aとマイク12Bの収音した音声信号を反転させてから加算するように設定すると、同図(B)に示すように、収音領域121A、収音領域122A、収音領域121B、および収音領域122Bにおける位相が同図(A)に対して反転する。そのため、収音領域122A、収音領域122B、および収音領域131が全て重なる収音領域152で収音される音声信号が最も強調され、収音領域152(筐体右側の正面)に指向性が設定されることとなる。
Here, when the
同様に、図示はしていないが、マイク12Aの収音した音声信号のみ同図(A)に対して位相を反転すると、収音領域122A、収音領域121B、および収音領域131が全て重なる領域(筐体左側の正面)に指向性が設定される。また、マイク12Bの収音した音声信号のみ位相を同図(A)に対して反転すると、収音領域121A、収音領域122B、および収音領域131が全て重なる領域(筐体右側の背面)に指向性が設定される。
Similarly, although not shown, when only the sound signal collected by the
次に、同図(C)は、同図(A)においてマイク12Aが収音した音声信号とマイク13が収音した音声信号の増幅量を同一に設定し、マイク12Bの増幅量をゼロとした場合の例を示すものである。同図(C)の例では、収音領域121Aと収音領域131が重なる領域(収音領域153)で収音された音声信号が同位相であるため、加算すると強調される。したがって、増幅器32Aと増幅器33の増幅量を同一に設定し、増幅器32Bの増幅量をゼロとし、ポストプロセッサ35で全音声信号を同位相で加算するように設定すると、収音領域153(筐体背面方向)に指向性が設定されることとなる。
Next, FIG. 6C shows that the amplification amount of the audio signal picked up by the
同図(D)は、同図(C)においてマイク12Aが収音した音声信号の位相を反転させてから加算するように設定した場合の例である。同図(D)に示すように、収音領域121Aおよび収音領域122Aにおける位相が反転する。そのため、収音領域122Aと収音領域131が重なる領域(収音領域154)で収音された音声信号が同位相であるため、加算すると強調される。したがって、増幅器32Aと増幅器33の増幅量を同一に設定し、増幅器32Bの増幅量をゼロとし、ポストプロセッサ35でマイク12Aの収音した音声信号を反転させてから加算するように設定すると、収音領域154(筐体正面方向)に指向性が設定されることとなる。
FIG. 4D shows an example in which the phase of the audio signal collected by the microphone 12 </ b> A in FIG. As shown in FIG. 4D, the phases in the
同様に、図示はしていないが、増幅器32Bと増幅器33の増幅量を同一に設定し、増幅器32Aの増幅量をゼロとし、ポストプロセッサ35で全音声信号を同位相で加算するように設定すると、筐体左面方向に指向性が設定されることとなる。また、増幅器32Bと増幅器33の増幅量を同一に設定し、増幅器32Aの増幅量をゼロとし、ポストプロセッサ35でマイク12Bの収音した音声信号を反転させてから加算するように設定すると、筐体右面方向に指向性が設定されることとなる。
Similarly, although not shown, when the amplification amounts of the
なお、本実施形態の端末1Aでは、増幅器32Aおよび増幅器32Bの増幅量をゼロに設定すると、無指向性マイクであるマイク13が収音した音声のみ後段に出力されることとなるため、筐体の上面方向についても収音することができる。
In the terminal 1A of the present embodiment, when the amplification amounts of the
ここで、制御部5は、微少時間内で各マイクの収音した音声信号の増幅量および位相を変化させ、筐体全周囲方向(9方向)からの発生音を収音する。そして最もレベルの高い音声信号を収音信号として後段であるエコーキャンセラ4に出力する。
Here, the
図3において、エコーキャンセラ4は、放音処理部7からスピーカ11A、11B、11Cに供給される音声信号を入力する。これらの入力信号をそれぞれフィルタ処理し、収音信号から減算することでエコー成分を除去する。図4にエコーキャンセラ4の構成を示す。
In FIG. 3, the
エコーキャンセラ4は、スピーカ11A、11B、11Cに供給される音声信号をそれぞれ入力するエコーキャンセラ4A、4B、4C、およびエコーキャンセラ4A、4B、4Cの出力した信号を加算する加算器43を備えている。エコーキャンセラ4A、4B、4Cは全て同じ構成、機能を有する。以下、代表してエコーキャンセラ4Aの構成、機能を説明する。エコーキャンセラ4Aは、適応型フィルタ41A、および加算器42Aを含み、放音処理部7から入力されたスピーカ11Aに供給される音声信号を適応型フィルタ41Aに入力する。適応型フィルタ41Aは、この音声信号をフィルタ処理し、スピーカからマイクに回り込む回帰音声信号を擬似した擬似回帰音信号を生成する。加算器42Aは、この擬似回帰音信号を収音信号から減算することでエコー成分を除去する。エコー成分を除去された収音信号は、加算器43に入力される。同様にして、エコーキャンセラ4B、4Cにおいても収音信号からエコー成分が除去され、加算器43に入力される。加算器43は、これらの信号を加算して入出力I/F9を介して他の端末に送信する。なお、エコー成分を除去した収音信号は、適応型フィルタ41Aに入力され、フィルタ係数の更新に用いられる。
なお、エコーキャンセラ4は、本発明において必須の構成要素ではないが、エコーキャンセラ4によりエコー成分を除去するため、複数の端末を用いて音声会議等を行う場合に好適である。
The
The
次に、放音処理部7は、ディレイ71A、ディレイ71B、ディレイ71C、増幅器72A、増幅器72B、および増幅器72Cを備えている。各ディレイの遅延量、および各増幅器の増幅量は制御部5により設定される。制御部5がこれらの設定を行うことで、端末1Aの筐体周囲に複数方向の放音指向性を持たせることができる。なお、本実施形態において放音指向性とは、特定の方向に高レベルの音声を放音することを意味し、装置周囲の特定の位置に放音の焦点を結ぶように放音特性を制御する概念や、仮想的に特定の位置に音源を形成するように放音特性を制御する概念を含むものである。
Next, the sound
この放音指向性の態様を図7を用いて説明する。図7は、スピーカの放音特性を示した図である。同図の例では、スピーカ11Bおよびスピーカ11Cを駆動する。すなわち、増幅器72Aの増幅量をゼロに設定する。そして、ディレイ71Bおよびディレイ71Cの遅延量と、増幅器72Bおよび増幅器72Cの増幅量を制御することで、2つの近接したスピーカの中心線上(筐体正面方向)に存在するユーザ101の位置において、同図に示すような複数の仮想音源51〜54を形成する。なお、同図に示す仮想音源は一例に過ぎない。近接した2つのスピーカに供給する音声信号の遅延量、および増幅量を制御し、両耳に到達する音声の時間差、音量差をつけることでさらに多数の仮想音源を設定することもでき、同時に複数の音源も形成することができる。これにより、立体音響を形成することができる。
This sound emission directivity will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing the sound emission characteristics of the speaker. In the example of the figure, the
本実施形態の端末1Aは、駆動するスピーカを変更することで異なる方向のユーザに対し、上記のような指向性を設定することができる。図8は、スピーカの放音特性の別の例を示した図である。同図の例では、スピーカ11Aおよびスピーカ11Bを駆動する。すなわち、増幅器72Cの増幅量をゼロに設定する。そして、ディレイ71Aおよびディレイ71Bの遅延量と、増幅器72Aおよび増幅器72Bの増幅量を制御することで、2つの近接したスピーカの中心線上(筐体背面左側方向)に存在するユーザ102の位置において、同図に示すような複数の仮想音源61〜64を形成する。同様に、スピーカ11Aおよびスピーカ11Cを駆動することで筐体背面右側方向に存在するユーザに対しても仮想音源を形成することができる。
The terminal 1A of the present embodiment can set the directivity as described above for users in different directions by changing the speaker to be driven. FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the sound emission characteristics of the speaker. In the example of the figure, the
また、本実施形態の端末1Aによれば、遅延量と音量を制御することで、ある程度スピーカの中心線上から離れた領域に存在するユーザに対しても仮想音源を形成することもできる。 Further, according to the terminal 1A of the present embodiment, a virtual sound source can be formed even for a user who exists in a region far from the center line of the speaker to some extent by controlling the delay amount and the volume.
なお、スピーカの数、および配置の態様はこの例に限るものではない。例えばスピーカ11Bおよびスピーカ11Cのみ設置し、筐体背面右側、筐体背面左側に対して仮想音源を形成しないようにしてもよい。スピーカ11Aを省略し、コストを抑えることも可能である。
The number of speakers and the manner of arrangement are not limited to this example. For example, only the
また、スピーカの数を4つ以上にすることもできる。スピーカを4つ備えることで、マイクの収音指向性と同様に装置周囲の8方向に対して仮想音源を形成することができる。図9は、応用例に係る端末のスピーカの放音特性を示した図である。図10は、応用例に係る端末の構成を示すブロック図である。なお、端末1Aと共通する構成、機能については同一の符号を付し、その説明を省略する。 Also, the number of speakers can be increased to four or more. By providing four speakers, a virtual sound source can be formed in eight directions around the apparatus, as with the sound collection directivity of the microphone. FIG. 9 is a diagram illustrating sound emission characteristics of a speaker of a terminal according to an application example. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal according to the application example. In addition, about the structure and function which are common in terminal 1A, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
この端末2Aは、4つのスピーカ91A〜91Dを備えている。なお、端末2Aでは、4つのスピーカを備えているため、エコーキャンセラ4にはそれぞれのスピーカに供給される音声信号が入力される。スピーカ91A〜91Dは、筐体の上面において筐体中心から等距離に、90度ずつ回転して設けられている。なお、この応用例においても図示はしていないが、スピーカ91A〜91Dもメッシュ状の鋼板に覆われている。
This
放音処理部7は、ディレイ71A〜71D、増幅器72A〜72Dを備えている。各ディレイの遅延量、および各増幅器の増幅量は端末1Aと同様に制御部5により設定される。
The sound
応用例に係る端末2Aにおいて、いずれか2つのスピーカを駆動させることで8つの方向に対して仮想音源を形成することができる。例えば、図9の例では、スピーカ91Aおよびスピーカ91Cを駆動させる例、およびスピーカ91Cおよびスピーカ91Dを駆動させる例を示している。
In the
スピーカ91Aおよびスピーカ91Cを駆動させると、これらのスピーカの中心線上である装置正面右側方向に存在するユーザに対し、仮想音源を形成することができる。同様に、スピーカ91Cおよびスピーカ91Dを駆動させると、これらのスピーカの中心線上である装置正面方向に存在するユーザに対し、仮想音源を形成することができる。このように、スピーカの駆動態様により、8つの方向に対して仮想音源を形成することができる。
When the
以上のように、本実施形態の端末によれば、コンパクトな筐体でありながらマイク指向性、スピーカ指向性を制御することができる。すなわち、近接して設置した2つのスピーカを駆動させて仮想音源を形成し、無指向性マイクと2つの双指向性マイクにより端末全周方向に収音指向性を設定することで、マイクアレイやスピーカアレイにより指向性を制御する場合に比較して非常にコンパクトな筐体とすることができる。 As described above, according to the terminal of the present embodiment, the microphone directivity and speaker directivity can be controlled while being a compact housing. That is, by driving two loudspeakers installed in close proximity to form a virtual sound source, and setting the sound collection directivity in the circumferential direction of the terminal using an omnidirectional microphone and two bidirectional microphones, Compared to the case where directivity is controlled by a speaker array, the housing can be made very compact.
なお、本実施形態では、無指向性マイクと2つの双指向性マイクにより9方向に収音指向性を制御する例を示したが、指向性を制御する方向が少なくてよい場合は、単一指向性マイクと双指向性マイクにより収音指向性を制御するようにしてもよい。 In the present embodiment, the example in which the sound collection directivity is controlled in nine directions by the omnidirectional microphone and the two bidirectional microphones has been described. The sound collection directivity may be controlled by a directional microphone and a bidirectional microphone.
1−端末
9−入出力I/F
12A、12B、13−マイク
11A、11B、11C−スピーカ
15−操作部
1-terminal 9-input / output I / F
12A, 12B, 13-
Claims (5)
複数のスピーカを近接配置してなる放音部と、
前記収音部の各マイクが収音した音声信号のレベルおよび位相を制御してから合成することで装置本体周囲に収音指向性を設定する収音指向性制御部と、
近接した複数のスピーカに供給する音声信号のレベルおよび遅延量を制御することで放音指向性を制御する放音指向性制御部と、
を備えた放収音装置。 A sound collection unit including a unidirectional microphone or an omnidirectional microphone, and one or more bidirectional microphones;
A sound emitting part in which a plurality of speakers are arranged close to each other;
A sound collection directivity control unit that sets the sound collection directivity around the apparatus main body by controlling the level and phase of the sound signal collected by each microphone of the sound collection unit,
A sound output directivity control unit that controls the sound output directivity by controlling the level and delay amount of an audio signal supplied to a plurality of adjacent speakers;
A sound emission and collection device.
前記放音指向性制御部は、放音指向性を制御する範囲の中心軸と直交する方向に並行して設置されている2つのスピーカに供給する音声信号のレベルおよび遅延量を制御する請求項1に記載の放収音装置。 The plurality of speakers of the sound emitting unit are arranged to rotate at an equal angle around the sound collecting unit with the sound collecting unit as a center,
The sound emission directivity control unit controls a level and a delay amount of an audio signal supplied to two speakers installed in parallel in a direction orthogonal to a central axis of a range in which the sound emission directivity is controlled. The sound emission and collection device according to 1.
前記筐体の中心位置から等距離に配置され、互いの距離が近接する複数のスピーカからなる放音部と、
前記無指向性マイクが収音した音声信号のレベルを設定するとともに、前記2つの双指向性マイクのいずれか一方、または両方で収音した音声信号のレベルを前記無指向性マイクが収音した音声信号のレベルと同一に設定し、
かつ、前記2つの双指向性マイクのいずれか一方、もしくは両方で収音した音声信号の位相を反転させてから、または両方の音声信号をそのままの位相で合成することで前記筐体周囲に収音指向性を設定する収音指向性制御部と、
近接した複数のスピーカに供給する音声信号のレベルおよび遅延量を制御することで放音指向性を制御する放音指向性制御部と、
を備えた放収音装置。 A sound collection unit comprising a non-directional microphone provided at the center position of the upper surface of the housing and two bidirectional microphones whose sound collection areas are orthogonal to each other;
A sound emitting unit that is arranged at an equal distance from the center position of the housing and includes a plurality of speakers that are close to each other;
The level of the voice signal picked up by the omnidirectional microphone is set, and the level of the voice signal picked up by one or both of the two bidirectional microphones is picked up by the omnidirectional microphone. Set to the same level as the audio signal,
In addition, after reversing the phase of the sound signal picked up by one or both of the two bidirectional microphones, or by synthesizing both sound signals as they are, they are collected around the casing. A sound collection directivity control unit for setting sound directivity;
A sound output directivity control unit that controls the sound output directivity by controlling the level and delay amount of an audio signal supplied to a plurality of adjacent speakers;
A sound emission and collection device.
前記放音指向性制御部は、放音指向性を制御する範囲の中心軸と直交する方向に設置されている2つのスピーカに供給する音声信号のレベルおよび遅延量を制御する請求項3に記載の放収音装置。 The plurality of speakers are arranged to rotate at an equal angle around the center of the housing,
The sound emission directivity control unit controls a level and a delay amount of an audio signal supplied to two speakers installed in a direction orthogonal to a central axis of a range in which the sound emission directivity is controlled. Sound emitting and collecting device.
前記放収音装置は、前記収音指向性制御部で合成された音声信号を他装置に送信し、他装置から音声信号を受信して前記放音指向性制御部に供給する通信部を備えた放収音システム。 A sound emission and collection system in which a plurality of sound emission and collection devices according to any one of claims 1 to 4 are connected via a network,
The sound emission and collection device includes a communication unit that transmits an audio signal synthesized by the sound collection directivity control unit to another device, receives the audio signal from the other device, and supplies the audio signal to the sound emission directivity control unit. A sound collection system.
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| JP2007180692A JP2009021657A (en) | 2007-07-10 | 2007-07-10 | Sound radiation and pickup device and sound radiation and pickup system |
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Cited By (2)
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- 2007-07-10 JP JP2007180692A patent/JP2009021657A/en active Pending
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