本発明の音響装置の実施形態として、音� ��会議装置について説明する。図1は、この実 施形態に係る音声会議装置の外観図であり、 同図(A)は平面図、同図(B)は側面図である。同 図(A)において、音声会議装置1を上面から見� �中心位置を回転中心として、紙面下側(マイ� ��アレイ10Aの収音方向)を0度とし、時計回り� �増加する角度をθとする。

 音声会議装置1は、円盤状の筐体11を備え� ��いる。筐体11は、上面から見た形状が直径30 cmほどの円形である。筐体11の上面、および� �面の面積は、垂直方向の途中部分の面積よ� �も狭くなっている。筐体11は、側面側から見 た形状が、高さ方向の所定位置から上面に向 けて狭くなるとともに、下面に向けて狭くな っている。すなわち、筐体11は、所定位置か� ��上部側、および下部側にそれぞれ傾斜面を� ��する形状である。

 8個のマイクアレイ10A~10Hは、それぞれ筐� �11の側面に向けて筐体11の上面側内部に設置� ��れている。各マイクアレイ10A~10Hは、上面か ら見て、筐体11の中心位置を回転中心として� ��角度ピッチ(この場合は約45度間隔)で配置さ れている。この際、マイクアレイ10Aの収音方 向がθ=0度方向となり、順にθが45度ずつ増加� ��る方向に沿って各マイクアレイ10A~10Hが配置 される。

 マイクアレイ10A~10Hは、それぞれ複数(同� �においては4つ)のマイクユニットを有する。 例えばマイクアレイ10Aは、マイクユニット101 A~104Aの4つのマイクユニットを有する。これ� �のマイクユニット101A~104Aが収音した音声は� �遅延処理部(図2参照)で遅延処理された後合� �される(図2参照)。遅延処理後に合成される� �とで、特定の方向に強い指向性を有する。� �イクアレイ10Aは、θ=0度方向に指向性を有し� ��0度方向が収音方向となる。なお、マイクユ ニットの個数はこの例に限らず、仕様に応じ て適宜設定すればよい。また、マイクアレイ にかえて、単一指向性マイクを用いるように してもよい。

 スピーカ13は、筐体11の下面に放音方向が 向くように設置されている。なお、音声会議 装置を単に収音装置として用いる場合にはス ピーカ13の構成(放音系統の構成)は必須では� �い。

 図2は、音声会議装置1の構成を示すブロ� �ク図である。音声会議装置1は、マイクアレ� ��10A~10Hに接続されるマイク信号処理回路21、� ��イク信号処理回路21に接続されるエコーキ� �ンセラ22、およびエコーキャンセラ22に接続� ��れる入出力I/F23を備えている。なお、同図� �おいて、マイクユニットの収音した音声信� �を増幅するフロントエンドのアンプ、アナ� �グ音声信号をデジタル変換するA/Dコンバー� �、デジタル音声信号をアナログ変換するD/A� �ンバータ、およびスピーカに供給する音声� �号を増幅するパワーアンプ等は省略し、特� �記載無き場合、音声会議装置1内を伝達する� ��声信号はデジタル音声信号であるものとす� ��。

 入出力I/F23は、筐体11のいずれかの面に設 置されており、図示しないネットワーク接続 端子、ディジタルオーディオ端子、アナログ オーディオ端子等を備えている。この入出力 I/F23にネットワークケーブル等を接続するこ� ��で、音声会議装置1を他の装置に接続するこ とができる。

 マイクアレイ10A~10Hは、上述したようにそ れぞれ複数のマイクユニットを有し、各マイ クユニットの収音した音声信号を遅延処理し 、合成してから後段に出力する遅延処理部を 有する。例えばマイクアレイ10Aは、4つのマ� �クユニット101A~104Aを有し、遅延処理部111Aで� ��延、合成処理を行う。各マイクアレイ10A~10H の遅延処理部で合成された信号は、マイク信 号処理回路21に入力される。

 マイク信号処理回路21は、各マイクアレ� �10A~10Hから出力される音声信号をそれぞれ位� ��シフトし、合成した後に後段のエコーキャ� ��セラ22に出力する。図3にマイク信号処理回� ��21の詳細なブロック図を示す。マイク信号� �理回路21は、位相シフト回路211A~211H、および 加算器212を備えている。

 マイクアレイ10A~10Hから出力された音声信 号は、それぞれ位相シフト回路211A~211Hに入力 される。位相シフト回路211A~211Hの出力信号は 、それぞれ加算器212に入力される。加算器212 は、位相シフト回路211A~211Hの出力信号を合成 し、後段のエコーキャンセラ22に出力する。

 エコーキャンセラ22は、スピーカ13からマ イクアレイ10A~10Hに至る回り込み成分を推定� �、この推定した回り込み成分をマイク信号� �理回路21の出力信号から差し引くことでエコ ー成分を除去するものである。エコーキャン セラ22は、スピーカ13に供給する信号をフィ� �タリングする適応フィルタを内蔵し、音響� �達系(スピーカからマイクアレイに至る音響� ��搬経路)の伝達関数を推定して、スピーカか らマイクへ至る回り込み成分の模擬信号を生 成する。この模擬信号をマイク信号処理回路 21の出力信号から差し引く。なお、伝達関数� ��、エコー成分を差し引いた後の残差信号を� ��いて更新される。エコー成分を除去された� ��号は、入出力I/F23に入力され、他の装置に� �信される。

 図3において、位相シフト回路211A~211Hは、 FIRフィルタ等で構成され、全周波数帯域(広� �波数帯域、例えば数十Hz~数kHz)で位相シフト� ��算をし、音声信号の位相をシフトする。こ� ��で、位相シフト回路211A~211Hは、各マイクア� ��イの収音方向に対応する角度に応じて位相� ��回転させる。

 すなわち、位相シフト回路211Aは、マイク アレイ10Aの収音方向における角度0度を回転� �度とする。つまり、位相シフト回路211Aは、� ��相シフトを行わない。位相シフト回路211Bは 、マイクアレイ10Bの収音方向における角度45� ��を回転角度とする。つまり、位相を45度遅� �せる。同様に、位相シフト回路211Cは、位相� ��90度遅らせ、位相シフト回路211Dは、位相を1 35度遅らせ、位相シフト回路211Eは、位相を180 度遅らせる。また、位相シフト回路211Fは、� �相を225度遅らせ、位相シフト回路211Gは、位� ��を270度遅らせ、位相シフト回路211Hは、位相 を315度遅らせる。

 図4は、マイクアレイ10A~10Hの音声信号が� �相シフトされた結果、位相シフト回路211A~211 Hから出力される信号を示す図である。同図(A )は、全てのマイクアレイから等しい距離の� �域から音声を収音した場合を示す。全ての� �イクアレイから距離が等しくなる領域とは� �音声会議装置1を上面からみた中心位置(中心 軸)付近の領域である。例えば、図5(A)に示す� ��うに、音声会議装置1の上部(天頂方向)の領� ��50で発せられた音声を収音した場合である� �

 また、図4(B)は、いずれか1つのマイクア� �イに近い領域で発せられた音声を収音した� �合を示す。例えば、図5(B)に示すように、マ� ��クアレイ10Dに近い領域51で発せられた音声� �収音した場合である。

 図4(A)および図5(A)において、マイクアレ� �10A~10Hが収音する音声は、全て同じ成分であ� ��。したがって、これらの収音した音声信号� ��位相シフト回路211A~211Hで位相シフトした後� ��合成すると、打ち消しあうことになる。例� ��ばマイクアレイ10Aが収音した音声信号と、� ��イクアレイ10Eが収音した音声信号は位相が1 80度ずれるため、互いに打ち消しあう。

 このように、マイクアレイ10A~10Hが装置の 中心軸付近の領域から収音した音声信号は合 成後に打ち消しあうため、レベルが極めて小 さくなる。そのため、例えば天井に設置され ている空調機器のノイズ等が高いレベルで収 音されることがなくなる。また、スピーカ13� ��、音声会議装置1の中心位置に設置されてい るため、放音した音声が回り込んで高いレベ ルで収音されることがなくなる。そのため、 エコーやハウリングの発生を抑止することが できる。また、エコーキャンセラ22の処理負� ��を軽減することができる。なお、スピーカ1 3の放音方向は、上面方向であってもよいし� �下面方向であってもよい。また、両方向に� �けて放音してもよい。

 一方、図4(B)および図5(B)において、領域51 で発せられた音声は、最も近いマイクアレイ 10Dで高レベルに収音され、領域51から遠くな� ��につれて低レベルに収音される。最も遠い� ��イクアレイ10Hにおいて収音された音声が最� ��低レベルとなる。したがって、マイクアレ� ��10Dが収音した音声信号とマイクアレイ10Hが� ��音した音声信号は、合成されても完全に打� ��消しあうことがない。また、マイクアレイ1 0Cおよびマイクアレイ10Eが収音した音声は、� ��イクアレイ10Dが収音した音声のレベルに近� ��が、位相が近い(45度の差である)ために合成 されても完全に打ち消しあうことがない。そ のため、領域51で発せられた音声は高レベル� ��収音されることとなる。

 以上のように、本実施形態の音声会議装� ��1によれば、天頂方向のノイズを収音せず、 水平方向からの音声を高レベルで収音するこ とができるため、全方位に対して安定した収 音環境を実現することができる。

 また、位相シフト回路211A~211Hのフィルタ� ��数を動的に変更することがないため、安定� ��た収音環境を実現することができる。

 本発明は、2007年6月4日出願の日本特許出� ��(特願2007-147997)に基づくものであり、その内 容はここに参照として取り込まれる。