JPH03141799A - 拡声システム - 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］ 本発明は、複数の人間が同一の空間領域で談合し、又は
会議を行なう際等に好適な拡声システムに関するもので
ある。

［発明の概要］ 本発明の拡声システムは、会議室等の中を場所毎に分割
して複数個のゾーンを設定し〜この設定された各ゾーン
毎にｌ又は２以上のマイクロフ才ン（以下単に、マイク
という）を設置する。そして、ゾーン単位でマイクによ
って収音され、又は混合されて出力された音声信号は、
そのゾーン以外のすべてのゾーンに対応するスピーカ手
段に供給されて拡声出力されるようにしたちのである。

また、各ゾーンにおけるマイク手段からの音声信号の出
力段にエキスパンド手段及びコンプレス手段を設けるこ
とにより、収音された音声のレベルに伴って増幅度を変
化させ、さらに、遅延手段を設けることにより、スピー
カ手段の設置位置にかかわらず、音像を適正位置に現わ
すことができるようにしたものである。

［従来の技術］ 広い会議場で比較的大人数で行なわれる会議等では、通
常、複数のマイクを各参加者の机上等に配置し、参加者
の発言はミキサ、スピーカ等を介して会議場内に拡声さ
れるようになされている。

ところで１重要な会議を行なうときは、その会議内容の
機密性保持のため、このような拡声システムを使用する
際で６、その操作のためのオペレータ等は介在させない
ようにすることが望まれている。また、発言者が一々自
己のマイクのオン／オフ操作を行なわなくともよいよう
にすることが望ましい。このため、通常は、各参加者に
割り当てられて所定数配置されているマイクをすべてオ
ン状態とし、誰が発言しても、無操作で全て増幅された
出力されるようにしていた。

しかしながら、マイクは室内のノイズち同時に拾ってし
まうため、マイクの数が増えれば増えるほど騒音レベル
が高くなり、増幅音声の明瞭度ち大きく損なわれること
になる。

そこで、これに対して従来より、自動的に、現在発言し
ている人のマイクのみをオンとし、他のマイクは全てオ
フとしておくようにする拡声システムが開発され、無操
作でしかも音声の明瞭度も損なわれない拡声システムが
実現されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような発言者に対応する■つのマイ
クのみを自動的にオンとする拡声システムには次のよう
な問題点がある。

発言者のマイクのみをオン状態に自動制御するには、例
えば、マイク正面方向から入力された音声のレベルがそ
の他の周囲方向からの音声よりも所定レベル以上大きく
なったことを検出する等の方法があるが、いづれにして
も、発言があって所定レベル以上の音声が入力された後
にマイクがオンとされるので、発言の頭切れが生じ、発
言内容が聞き取りにくくなるという問題が生ずる。

また、発言中に、他の人が割り込んで発言した場合や、
発言者の声が小さい場合等では、発言内容が途中で途切
れてしまうことも発生し、問題となっていた。

さらに、従来のいづれのシステムにしても、オペレータ
を介在させたくないという要望から、々増幅器における
拡声利得調整を行なわなくてもよいように、ハウリング
余裕の優れた拡声システムが強く要望されている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、場所毎
に分割して設定した各ゾーン毎に１又は２以上のマイク
を設置し、各ゾーンにおいて収音され出力された音声信
号は、その音声信号が出力されたゾーン以外のすべての
ゾーンに対応するスピーカ手段に供給されて増幅出力さ
れるようにする。

また、各ゾーンのマイク手段からの音声信号の出力段に
エキスパンド手段及びコンプレス手段を設け、音声信号
が、設定された第１のレベル以下の場合はエキスパンド
処理がなされ、音声信号が、第１のレベルより高く設定
された第２のレベル以上の場合はコンプレス処理がなさ
れて出力されるようにすることにより、収音された音声
レベルに伴って、増幅度を変化させる。

さらに、マイク群からの音声信号の出力段に遅延手段を
設けることにより、スピーカ手段の設置位置にかかわら
ず、音像を適正位置に現わすことができるようにもする
。

［作用］ 各ゾーンでマイク手段によって収音された音声は、その
ゾーンのスピーカ手段には供給されないため、ハウリン
グ余裕のある増幅が可能となり、また、エキスパンド手
段及びコンプレス手段により、所定レベル以下のノイズ
音声はほとんど増幅されず、所定レベル以上の大音声は
増幅度を下げるようにし、聞きとりやすい拡声音声を得
る。さらに、遅延手段によってハース効果を利用し、音
像を発言者の方向に定位させる。

［実施例］ 第１図、第２図は本発明の拡声システムの一実施例を示
すものであり、第１図は会議場内を場所毎に区分けして
５つのゾーンを設けた場合の説明図、第２図は第１図の
ゾーン分割に対応するシステムブロック図である。

第１図に示されるように、会議場Ｒ内にテーブルＴを方
形に配置し２８人で会議を行なう場合を想定し、出席者
に対しては１人に１個づつマイクＭが割り当てられるち
のとする。なお、Ｐは椅子の位置を示す。

このような会議場Ｒにおいて、図示するようにＡゾーン
〜Ｅゾーンに区分けすると、各ゾーンには、マイクＭＡ
Ｉ−ＭＡ４、ｌＶｉ　Ｂ　１〜ｌＶｉ　Ｂ６、Ｍ　（１
−Ｍ　ｃ６Ｍ　、　、　〜Ｍ　、、、ＭＥＩ’−’−Ｍ
Ｅ６が割り当てられることになる。そしてスピーカは、
例えば各ゾーンに対応して、各ゾーン位置の上方（天井
）にＳＡ〜Ｓ、として設けられる。なお、全てのマイク
Ｍは常にオン状態とされている。

このような会議場を設定した場合、拡声システムは第２
図のように構成される。

第２図において、各ゾーンに対応する構成部分は一点鎖
線内に示し、各ブロックの符合（１〜５）にはそれぞれ
ゾーンを示す符合（Ａ−Ｅ）を付加している。

ｌはゾーン内のマイクＭから収音された音声を混合して
出力するマイクミキサーであり、例えばマイクミキサー
ＩＡはマイクＭ　ＡＩ−Ｍ　Ａ　４からの信号をゾーン
Ａからの信号として収音し出力する。

２はマイクミキサーＩＡから出力された音声信号に対し
てコンプレス処理及びエキスパンド処理を施す信号処理
部であり、その詳細な動作については後述する。

３は遅延回路であり、音声信号に対して例えば１０〜２
０ｍ５ｅｃ程度の、所定の遅延時間を付加して出力する
。なお、この遅延回路３の作用についてち後述する。

４はそのゾーンに対応するスピーカＳにおいて出力され
るように供給された音声信号のミキサー、５はパワーア
ンプである。

この図から理解されるように、各ゾーンから出力される
音声信号は、それぞれ自分のゾーン以外のゾーンのミキ
サー４に供給されており、したがって、例えばＡゾーン
の発言者の声は、ＢゾーンからＥゾーンまでのミキサー
４Ｂ〜４Ｅに供給され、スピーカ５ｌｌ−３Ｅから拡声
されて出力されるが、ＡゾーンのスピーカＳＡからは出
力されず、Ａゾーンにおける出席者は主にＡゾーンの発
言者の肉声で発言内容を聞くことになるにのように、各
スピーカからは自分のゾーン以外のゾーンのマイクＭに
よって収音された音声を出力することになるため、十分
なハウリング余裕（高い安全拡声利得）を得ることがで
きる。

また、本実施例においては信号処理部２の作用により、
全てのマイクＭがオン状態であるにちかかわらず、会議
場Ｒ内のノイズレベルを増加させることなく、また、比
較的大音量の音声が入力されても、そのまま増幅されて
聞き苦しくなることはない。

すなわち、信号処理部２においてはエキスパンド処理回
路及びコンプレス処理回路が備えられていることにより
、入力音声信号に対して、第３図に点線で示すようにレ
ベル変換処理を行なって出力することができる（実線は
レベル変換処理を行なわない場合を示す）。

第３図に示すように、信号処理部２への入力信号のレベ
ルがＬｌ、以下の場合はエキスパンド処理が行なわれる
ことにより、ノイズ等の微小な音声成分はそのレベルが
抑圧される。また、人力信号のレベルがＬ２以上の場合
は、コンプレス処理がなされるため大音量の信号は圧縮
され、適度な音量の信号としてパワーアンプ４及びスピ
ーカＳに供給されることになる。

このようにすることにより、マイクＭが多数設置され、
その全てのマイクＭが常にオンであっても、ノイズ音声
はほとんど増幅されないため、発言内容等は非常に明瞭
度よく聞き取ることができるようになる。そしてさらに
、マイクＭが常にオンであっても問題はなくなるため、
自動的にマイクをオン／オフするような装置、回路等が
不必要になり、システム構成を簡略化できるとともに、
発言内容の頭切れや、中断といった問題は完全に解消さ
れる。

なお、エキスパンド及びコンプレス処理のスレッシュホ
ールドレベルとなるり、、Ｌ２は、会議場の広さ、マイ
クの本数、騒音状態等を考慮して設定できるようにする
ことが望ましい。

さらに本実施例では、前述したように、各ゾーンで得ら
れた音声信号は、遅延回路３において所定時間遅延され
てからそのゾーン以外のゾーンに供給されるものであり
、これによって音像を発言者の方向に定位させることが
できる。

ハース効果（第１波面の法則）として知られているよう
に、人間の聴覚では、最初に到達した音声波の音源方向
に音像を感じる。

例えば、第４図（ａ）に示すようにスピーカＳＬ、ＳＲ
が配置され、各スピーカから例えば電話の呼出音を出力
した場合に、Ｘ地点においてその音を聞くと、各スピー
カから出力音の到達時間ｔＬ、ｔＲは同じであるため、
あたかも電話機がＳＰ地点に存在してそこから呼出音が
発つせられているように音像を感じることになる。しか
しながら、第４図（ｂ）のようにスピーカＳ、ｌのみを
後方に移し、出力音の到達時間をｔ　Ｌ　＜　ｔ　Ｒと
すると、Ｘ地点にいる人は、最初に到達した音声波の音
源方向、すなわち、スピーカＳＬの設置点に音像が得ら
れ、従って電話機はＳＰ°地点に存在するかのように感
じられる。

このような効果は時間差を生じて到達する各音声波のレ
ベル差、時間差によってち異なるが、大まかには、第５
図に示す斜線部分内であるという条件を満たせば得るこ
とができる。

例えば到達した時間が異なる第１及び第２の音声波があ
るとき、１ｏｄＢ程度のレベル差（第１の音声波の方が
低レベル）があっても、第２の音声波が到達するまでの
時間差がｌＯ〜２０ｍ５ｅｃ程度あれば第１の音声波方
向に音像を感する。

従って、遅延回路３によって適度な遅延時間を与えて、
会議の出席者には、まず発言者の肉声が到達した後にス
ピーカＳから出力された音声が到達するようにすること
により、各出席者には発言者の方向に音像を感じさせる
ことができ、さらにスピーカによって明瞭な音声を聞か
せることができる。このため、たとえスピーカＳが天井
に配置されていて６、音声は天井からではなく発言者の
方向から到達しているように感じられることになり、発
言者の位置（視覚位置）と音像位置（聴覚位置）が一致
するため、出席者は拡声機器の存在が気にならない非常
に自然な環境で会議を進めることができる。

なお、さらに広い会場で会議を行なう場合は、ゾーンに
よっては肉声の到達時間が遅れることち考えられるので
、各ゾーン間の距離を考慮して、それぞれのゾーンに供
給する音声信号の遅延時間を異ならせるようにしてもよ
い。

以上のように本実施例の拡声システムは、会議中におけ
るオペレータのシステム操作を必要とせず、ハウリング
余裕が得られ、騒音レベルも増加せず明瞭度も損なわれ
ない。また、拡声システムを使用しても自然な会議環境
は損なわれない。

なお、本実施例では出席者１人に１個づつマイクＭを配
したが、２人で１個、或は各ゾーンに１個づつというよ
うにしても構わない。

第６図は本発明の他の実施例を示すちのであり、一般に
テレビ会議として知られているような、例えば公衆回線
を利用することにより遠隔地間でち会議を可能とするシ
ステムを示すものである。なお、テレビ会議では通常、
映像信号ち同時に伝送することになるが、映像信号系に
ついては本発明とは直接関係ないので省略し、音声系統
のみを示した。

この図においては、Ａゾーン−Ｃゾーンに分けられた第
１の会議場Ｒ１、ＤゾーンとＥゾーンに分けられた第２
の会議場Ｒ２、Ｆゾーンである第３の会議場Ｒ３間を公
衆回線ＰＴによって接続している。６は会議場Ｒ１、Ｒ
２において各ゾーンから得られた音声信号を混合して公
衆回線ＰＴに出力するためのミキサー、７は公衆回線Ｐ
Ｔに対する送受信端末である。

このようにシステムを構成することにより、本発明をテ
レビ会議にも利用でき、各会議場においては前述した実
施例と同様の効果を得ることができる。なお、外部公衆
回線に出力する音声信号には遅延回路３によって遅延時
間を与える必要はなし）。

以上、本発明の拡声システムを会議に使用する場合を例
にあげて実施例としてきたが、会議以外でち応用可能で
あることはいうまでちない。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明の拡声システムは、使用
中のシステムオペレータは不必要であり、ハウリング余
裕度が向上し、拡声音声の明瞭度ち損なわれることはな
く、また簡易なシステム構成であり、マイクのスイッチ
ング操作等によって拡声音声が途切れる等の問題も生し
ないという効果がある。さらに、適当な遅延操作により
音像な発言者の方向に定位させることができるため、使
用者に拡声機器の存在を感じさせないようにすることが
できるなど、多くの優れた効果を奏することができるも
のであり、会議等においての使用に非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるゾーン分割の説明図
、第２図は本発明の一実施例のシステムブロック図、第
３図は信号処理部の動作の説明図、第４図（ａ）（ｂ）
は音像位置の説明図、第５図はハース効果を得るための
レベル差と遅延時間の関係を示す説明図、第６図は本発
明の他の実施例のシステムブロック図である。 ＬＡ−ＩＦはマイクミキサー、２Ａ〜２Ｆは信号処理部
、３Ａ〜３Ｅは遅延回路、４Ａ〜４Ｅはミキサー、５Ａ
〜５Ｅはパワーアンプ、ＳＡ〜Ｓ、はスピーカ、Ｍはマ
イクを示す。 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）場所毎に分割して設定した各ゾーン毎に１又は２
   以上のマイクロフォンを設置し、前記各ゾーンで収音さ
   れた各音声信号を、それぞれ、その音声信号を収音した
   ゾーン以外のゾーンに分配し、該ゾーンに設置されたス
   ピーカ手段によって拡声されるようにしたことを特徴と
   する拡声システム。
2. （２）前記各ゾーンに設置された１又は２以上のマイク
   ロフォンのミキサ出力端の後段に、エキスパンド手段及
   びコンプレス手段を設け，前記マイクロフォンによって
   収音された音声信号は、その音声信号が、設定された第
   １のレベル以下の場合はエキスパンド処理がなされ、そ
   の音声信号が、前記第１のレベルより高く設定されてい
   る第２のレベル以上の場合はコンプレス処理がなされて
   出力されるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項に記載の拡声システム。
3. （３）前記各ゾーンに設置された１又は２以上のマイク
   ロフォンのミキサ出力端の後段に遅延手段を設け、前記
   マイクロフォンによって収音された音声信号は、そのマ
   イクロフォンが設置されたゾーンと同室内の他のゾーン
   に対応するスピーカ手段に対しては、所定時間遅延され
   て供給されるようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項に記載の拡声システム。