JPH04150652A - 会議通話装置 - 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〕 本発明は多地点間の通信に利用する。特に、複数の通話
端末間を相互に接続する会議通話装置に関する。

本発明は、複数の対地を接続する会議通話装置において
、ステレオ信号から音像定位制御情報を生成し、その音
像定位制御情報に基づいて受聴側の音像を生成すること
により、簡単な構成でステレオによる会議通話を可能と
するものである。

〔従来の技術〕

会議通話装置における音像定位方式には、一般に、大き
く分けて、ｎチャネルの信号により送話系の音像をその
まま受話系で再生するステレオ方式と、音像定位のため
の制御情報を送受する音像定位制御情報通信方式とがあ
る。第４図にステレオ方式を用いた従来例会議通話装置
のブロック構成図を示し、第５図に音像定位制御情報通
信方式を用いた従来例会議通話装置のブロック構成図を
示す。

第４図に示した例は、Ｔ１＝２チャネルのステレオ方式
により対向通信を行うものである。各通話端末には、２
個のマイクロホン１および２個のスピーカ９がそれぞれ
配置される。これらのマイクロホン１とスピーカ９とは
、送話系および受話系の組み合わせ毎に、独立した２チ
ヤネル伝送路３により接続される。この構成により、送
話系での音像をそのまま受話系で再生できる。

第５図に示した例は、１チヤネルの伝送路６を用い、複
数人の送受話者が対向して通信会議を行うだめのもので
ある。各通話端末には、送話者数に応じた個数のマイク
ロホン４と、対向する相手数に応じた個数のスピーカ１
１とが設けられ、さらに、音像定位制御情報送信機５と
、音像定位制御情報受信機１０とが設けられる。

音像定位制御情報送信機５は、送話系の音源位置を検出
し、その音源（送話者）位置に対応する番号を音像定位
制御情報として生成し、音声情報と共に、同一伝送路内
のアウトスロットチャネルで、あるいはアドレス表示の
あるパケットで送信する。音像定位制御情報受信機１０
は、受信した音像定位制御情報から、その音声が受聴者
の好む位置に生成させる。

音像定位制御情報通信方式の詳細については、例えば、
島田、鈴木、他、「多対地音声会議通信システムの対地
識別音像生成方式」、電子情報通信学会誌、第Ｊ７０−
Ｂ巻第９号１９８７年に示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、島田、［通信網における信号処理技術の一展開
ハ信学技報、第９０巻第１８０号、論文番号ＤＳＰ９０
−５７．１９９０年８月２３日に指摘されているように
、ステレオ方式は送信側の音像再生技術であり、通信に
おいては対向通信や放送型通信での利用が考えられるが
、ステレオ方式を多地点間の会議通話装置に利用する場
合には、受聴者の好む位置に音像を定位させることはで
きず、しかも実現が困難となる欠点がある。これについ
て以下に説明する。

第６図は多地点間外方向通信でステレオ方式を用いる場
合の構成を示す。

複数の送話者のそれぞれの端末には、二つのマイクロホ
ン１および２チャネルステレオ送信機２がそれぞれ設け
られる。各端末の２チヤネルステレオ送信８！２は、そ
れぞれ別個の２チヤネル伝送路３を介して、共通の受聴
者端末の別々のスピーカ９に接続される。

このような構成のだ２ｒ５．　ｍ対地接続ではｍｘ２（
ｎ＝２の場合）チャネルの伝送路が必要となる。

さらに、双方間の会議通話装置に利用するためには、２
チヤネルの伝送路が（ｍ−１＞ｘｍ本も必要となる。

また、対向通信における拡声系では、第４図に示したよ
うに、スピーカ９からマイクロホン１に回り込むエコー
経路が４種類形成される。このエコー経路によるエコー
を消去するためには、４台のエコー制御装置が必要であ
る。ｍ対地では、必要なエコー制御装置の数は４Ｘｍ台
となる。しかも、この場合のエコー消去時間はスピーカ
からマイクロホンに回り込む空間伝播時間だけでなく、
メシ二網を考慮した通信網全体の安定性（ハウリングや
エコー〉の問題がある。したがって、伝送路コストや装
置コストが膨大なものになると予想される。

このように、多地点間通信でエコー消去を含むステレオ
方式を実現しようとすると、経済的にも技術的にもかな
りの困難がある。

本発明は、以上の課題を解決し、ステレオ方式による多
地点の接続が可能な会議通話装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の会議通話装置は、複数ｍの対地からそれぞれ到
来するｎチャネルステレオ信号（ｎは２以上の整数）か
ら送話者側の音源位置を検出する手段と、この検出する
手段の出力に対応してその音源位置を表す音像定位制御
情報を生成する手段と、各対地からの音声情報を受聴側
の対地毎に分配する手段と、分配された音声情報とその
音像定位制御情報とからステレオ信号を受信する対地毎
にｎチャネルのステレオ信号を生成する手段とを備えた
ことを特徴とする。

音像定位制御情報としては、対地の話者毎に割り当てら
れた論理番号を用いることができる。

音源位置を検出する手段は、ステレオ信号を構成するｎ
チャネルの間のレベル差、レベル差と時間差、相互相関
関数、あるいは直交変換法によって送話者側の音像位置
を検出することができる。

音像制御情報を生成する手段は、音源位置を検出する手
段が全送話者側の音源位置を検出した後に、その位置毎
に互いに異なる論理番号を音像制御情報を生成すること
が望ましい。

ステレオ信号を生成する手段は、音像定位制御情報の内
容によって、ｎチャネルの間の信号のレベル差、あるい
はレベル差と時間差とを制御する手段を含むことができ
る。

検出する手段、音像定位制御情報を生成する手段、分配
する手段およびステレオ信号を生成する手段はセンタ装
置に設けられてもよく、その一部、すなわち検出する手
段、音像定位制御情報を生成する手段およびステレオ信
号を生成する手段のいずれか、またはこれらの手段のさ
らにその一部を端末に設けることもできる。

本発明の会議通話装置はまた、音像定位制御情報通信方
式の対地を接続することもできる。すなわち、対地から
到来する音声情報をその音像定位制御情報と共に受信す
る手段と、分配する手段により分配された音声情報とそ
の音像定位制御情報とを対応する対地に送出する手段と
をさらに備えることができる。

〔作　用〕

会議通話装置では、各送話者の座席位置から発声する音
源が点音源であり、オーケストラ等の楽音のような開時
に複数の音源が広い領域内で発声する面音源とは異なる
。

そこで、あらかじめ各送話者毎に互いに異なる論理番号
を付与し、各対地からのｎチャネルのステレオ信号から
送話者位置を検出し、すべての対地について現在の送話
者が誰であるのかを検出した後、その送話者に対応する
論理番号から各対地毎に再度ｎチャネルのステレオ信号
を生成したものを各受聴者側の伝送路に送信する。

また、受聴側が音像定位制御情報通信方式による端末で
ある場合には、論理番号を音像定位制御情報とし、音声
情報と合わせて伝える。

このようにして、ステレオ音声による会議通話を可能と
するとともに、ステレオ方式と音像定位制御情報通信方
式との相互変換を可能とすることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例会議通話装置のブロック構成図で
ある。ここでは、ｎ＝２、すなわち２チヤネルのステレ
オ方式で本発明を実施した例を示す。また、煩雑さを避
けるため、一方向通信の例を示す。

送話者側となる対地には、ステレオ方式または音像定位
制御情報通信方式を採用する送信端末が設置される。ス
テレオ方式の送信端末には、二つのマイクロホン１と、
２チャネルステレオ送信機２とが設けられる。音像定位
制御情報通信方式の送信端末には、送話者数に対応する
数のマイクロホン４と、音像定位制御情報送信機５とが
設けられる。

受聴者側となる対地には、ステレオ方式または音像定位
制御情報通信方式を採用する受信端末が設置される。ス
テレオ方式の受信端末には、２チャネルステレオ受信機
８と、二つのスピーカ９とが設けられる。音像定位制御
情報通信方式の受信端末には、音像定位制御情報受信機
１０と、送話者数に対応する数のスピーカ１１とが設け
られる。

ステレオ方式の端末は、それぞれ２チヤネル伝送路３を
介して音像定位変換機７に接続され、音像定位制御情報
通信方式の端末は、それぞれ伝送路６を介して音像定位
変換機７に接続される。

ステレオ方式の送信端末では、マイクロホン１に入力さ
れた音声信号が、２チャネルステレオ送信機２を介して
２チヤネル伝送路３に送出される。

音像定位制御情報通信方式の送信端末では、音像定位制
御情報送信機５が、マイクロホン４から音源位置を検出
し、送話者の識別を行う。さらに音像定位制御情報送信
機５は、その送話者にあらかじめ割り当てられた論理番
号の音像定位制御情報を付与するとともに、マイクロホ
ン４のそれぞれから出力される音声信号を加算またら抽
出して、この音声信号と音像定位制御情報とを伝送路６
に送出する。

このようにして送出された複数の対地からの信号は、受
聴側が２チャネルステレオ方式か音像定位情報通信方式
かにしたがって、音像定位変換機７により音像定位変換
処理される。

ここで、 （１）音像制御情報通信方式の送信端末のマイクロホン
４から音源位置を検出して送話者を識別し、その音像定
位制御情報を付与する方法、（２）複数の対地からの入
力に対して音像定位変換処理を行う方法 について以下に順を追って説明する。

まず、音像定位制御情報通信方式の送信端末の動作につ
いて説明する。

送話者を識別するには、複数のマイクロホンから「台錐
が送話者であるのか」を検出する必要がある。この検出
方法としては、音源位置検出法とよばれる技術が知られ
ている。この方法における一番汎用的で簡単な方法とし
ては、 （ａ）　　各マイクロホンの入力信号で一番音声入力レ
ベルの大きいマイクロホンを選び、そのマイクロホンに
対応する通話者を送話者とする方法、（ｂ）　　複数の
マイクロホンに入力される音声信号の中で、いち早く信
号が到達したマイクロホンに対応する通話者を送話者と
する方法、 （Ｃ）　　各マイクロホン間の行程時間差（マイクロホ
ン間の距離）に対する入力信号の相互相関関数をとり、
その最大値をとる行程時間差から送話者の位置（音源位
置）を検出する方法、（ｄ）　　二つのマイクロホンに
それぞれ入力された信号の各振幅サンプリング量から直
交変換を行う方法 などが知られている。（Ｃ）の方法については、例えば
、野戸、安部、城戸、「帯域信号の包路線を利用した音
源位置の推定」、電子通信学会電気音響研究会資料ＥＡ
８２−３．１９８２年に示されている。また、（ｄ）の
方法については、例えば、鈴木、「最適直交変換による
ステレオ音声信号の分析」、電子情報通信学会誌論文（
Ａ）、第Ｊ７１−Ａ巻第２号、１９８８年に示されてい
る。

（ａ）、ら）の方法は複数のマイクロホンがある場合に
有効である。これに対して（ｃ）、（ｄ）の方法は、二
つのマイクロホンから複数の音源位置を検出するのに役
立つ。すなわち、（Ｃ）または（ｄ）の方法を利用し、
二つのマイクロホンの間の行程時間差から二つの音声入
力信号を演算することにより、かなり精度の高い音源位
置検出が可能となり、また、複数の音源位置の検出も可
能となる。このような位置検出は、２チヤネルのステレ
オ信号からも容易に行うことができる。

次に音像定位変換処理について説明する。

第２図は音像定位変換機７の詳細を示すブロック構成図
である。ここでは、第１図の場合と異なり、双方向通信
の場合について説明する。

この音像定位変換機７は、複数ｍの対地からそれぞれ到
来するｎ＝２チヤネルステレオ信号から送話者側の音源
位置を検出する手段として音像位置検出回路１２を備え
、この回路の出力に対応してその音源位置を表す音像定
位制御情報を生成する手段として音像定位制御情報作成
回路１３を備え、各対地からの音声情報を受聴側の対地
毎に分配する手段として加算回路１５および音声加算分
配回路１６を備え、分配された音声情報とその音像定位
制御情報とからステレオ信号を受信する対地毎にｎ＝２
チャネルのステレオ信号を生成する手段として２チャネ
ルステレオ生成回路１４を備える。

２チヤネル伝送路３から入力されたステレオ信号は、そ
れぞれ対応する音源位置検出回路１２に入力される。音
像位置検出回路１２は、前述した（Ｃ）あるいは（ｄ）
の方法により、２チヤネルの音声信号から音源位置情報
を検出する。

ここで、通信を開始する前に、通信相手が何人存在し、
それが誰であるのかがわかっているとする。すなわち、
各通話者毎に番号が付与されており、例えば一番目の２
チヤネル伝送路３からは誰と誰の音声が到来するかわか
っている。したがって、一番目の２チヤネル伝送路３に
対応した音源位置検出回路１２では、送話があった場合
のみ、その論理番号を音像定位制御情報作成回路１３に
送出する。同様に、ｒ番目（ｒはステレオ方式の送信端
末の数を越えない整数）の２チヤネル伝送路３から到来
する音声信号については、対応するｒ番目の音源位置検
出回路１２で論理番号を付与し、音像定位制御情報作成
回路１３に送られる。

伝送路６から到来した信号については、すでに音像定位
制御情報が付与されているので、そのまま音像定位制御
情報作成回路１３に送られる。

音像定位制御情報作成回路１３は、入力された音像定位
制御情報から、受聴側の端末で音像を生成するための音
像定位制御情報を作成する。音像定位制御情報として前
述した島田、鈴木らの論文に記載されている論理信号を
用いるならば、音像定位制御情報作成回路１３は、論理
話と排他的論理話とを組み合わせた回路で実現される。

このようにして、それぞれの送話者に互いに独立な論理
番号を与えれば、複数の通話者が同時に送話者となった
場合でも問題は生じない。

２チヤネル伝送路３から入力されたステレオ信号はまた
、それぞれ、対応する加算回路１５により左右両チャネ
ルの信号が加算される。この加算された信号は、音声加
算分配回路１６に送られる。伝送路６から入力された音
声情報も音声加算分配回路１６に送られる。

音声加算分配回路１６は、対地毎にその対地以外の音声
信号を加算し、対応する対地がステレオ方式であれば、
対応する２チャネルステレオ生成回路１４に送出する。

２チャネルステレオ生成回路１４は、音像定位制御情報
作成回路１３からの音像定位制御情報にしたがって、左
右の音声情報のレベル差、あるいはレベル差と時間差と
を制御し、２チヤネルのステレオ信号を生成する。

対応する対地が音声定位制御情報通信方式である場合に
は、音声加算分配回路１６は、対応する音声信号出力を
そのまま伝送路６に送出する。このとき、音像定位制御
情報生成回路１３からの音声制御情報も一緒に送出する
。

このようにして、ステレオ方式の端末に対して、その端
末以外の端末から到来した音声情報をステレオ信号とし
て供給できる。また、音像定位制御情報通信方式の端末
に対しては、他の端末からの音声情報と、それに対応す
る音像定位制御情報とを供給できる。

レベル差の制御方法については、多くの文献が知られて
いる。例えば、照性、「音像の拡がり感と距離感Ｊ、Ｎ
ＨＫ技研月報、昭和５８年５月号や、二階堂、「ステレ
オ音響の話題からＪ　、ＮＨＫ技研月報、昭和５１年４
月号などがある。

すなわち、二つのスピーカの真中に音像を定位させたい
場合には、基準受聴音量レベルを「１」として、左右両
チャネルの信号レベルをそれぞれ１／２に設定する。ま
た、正面を０度とし、音像定位が生成される角度をθ、
スピーカの方向をθ。、左右の信号レベルの比をｋとす
れば、 ｓｉｎθ＝　（１−ｋ）／（１＋ｋ）　ｘ　ｓｉｎθ。

の関係があると言われている。したがって、音声情報か
らこの左右のレベル差を制御することによって、２チヤ
ネルステレオを信号を生成することができる。

時間差については、一般に、左右同レベルでも先に耳に
達した方向に音像定位が生じる先行音定位という方法が
知られている。例えばハース、「ザ・インフルーエンス
・オン・ア・シングル・エコー・オン・ザ・オウディビ
リティ・オン・スピーチ」、ジャーナル・オン・ザ・オ
ーディオ・工ンジニアリング・ソサエティ、１９７２年
、第２０巻３月号には、左右２チャネルの信号に時間差
を設けた場合に、３９ｍ５ｅｃ以内ならば、先に耳に到
着した方向に音像が引き込まれることが示されている。

この論文にはまた、音像定位制御を行う場合に、０〜５
　ｍ５ｅｃ以内の制御を行えば自由に音像を定位できる
ことが示されている。

次に、音像定位制御情報作成回路１３の論理的な動作に
ついて説明する。

第３図は各対地に対して抽出された音源位置の配置を示
す。

ａＳｂ、ｃＳｄ、ｅＳ　ｆ、°”Ｘ％　７％　Ｚは、全
会議参加者の音像番号を仮想的に示している。すなわち
、対地番号１からはａ、ｂＳｃの３名の会議参加者、対
地番号２からはｄＳｅ、ｆの３名の会議参加者、そして
対地番号ｍからはｘ、ｙＳｚの３名の会議参加者があっ
た例である。

ここで、まず対地番号総数ｍをビット数とし、対地番号
１には００・・・０１、対地番号２にはＯＯ・・・１０
、そして対地番号ｍには１０・・・００を割り当てる。

さらに、各対地の会議参加最大数をビット数とし、対地
番号１の会議参加者ａには００１、会議参加者すには０
１０、会議参加者Ｃには１００を割り当てる。

また、対地番号２の会議参加者ｄには００１を割り当て
る。

これにより全会議参加者が、〔対地番号十各対地の会議
参加者番号〕の番号で表される。この番号はそれぞれ互
いに独立であり、直交した符号化系列を構成する。した
がって、複数の参加者が話者となったときでも、論理和
を求めることにより、何人が同時話者となっているのか
を容易に判断できる。

以上の実施例において、すべての対地がステレオ方式で
双方向通信を行うとすると、ｍ対地接続で必要なｎチャ
ネルの伝送路は２％ｍとなり、従来例に比較して少ない
伝送路でステレオ方式の会議通話を実現できる。また、
送話端末にその信号を返送していないので、エコー消去
の必要もない。

以上の実施例は、検出する手段、音像定位制御情報を生
成する手段、分配する手段およびステレオ信号を生成す
る手段をセンタ装置に設けた例について説明した。本発
明は、これらの一部を端末側に設けても同様に実施でき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、あらかじめすべての通話者に論理
番号を付与しておき、各対地から受信されるｎチャネル
のステレオ信号から音像定位を検出し、検出した送話者
に対する音像位置を論理信号で符号化し、これを複数人
同時話者になる場合は論理処理を施し、その論理信号か
ら再びｎチャネルのステレオ信号を生成することにより
、少ない伝送路量でステレオ方式の会議通話を実現でき
る効果がある。

また、送話端末にその信号を返送しないようにすれば、
エコー消去の必要がなく、装置構成がさらに簡単化され
る効果がある。

さらに、ステレオ信号から装置内で音像定位制御情報を
生成するので、ステレオ方式でありながら音像定位制御
情報通信方式との接続が可能であり、実用上の柔軟性を
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例会議通話装置のブロック構成図。 第２図は音像定位変換機の詳細を示すブロック構成図。 第３図は各対地に対して抽出された音源位置の配置を示
す図。 第４図はステレオ方式を用いた従来例会議通話装置のブ
ロック構成図。 第５図は音像定位制御情報通信方式を用いた従来例会議
通話装置のブロック構成図。 第６図は多地点間片方向通信でステレオ方式を用いる場
合の構成を示す図。 １．４・・・マイクロホン、２・・・２チャネルステレ
オ送信機、３・・・２チヤネル伝送路、５・・・音像定
位制御情報送信機、６・・・伝送路、７・・・音像定位
変換機、８・・・２チャネルステレオ受信機、９．１１
・・・スピーカ、１０・・・音像定位制御情報受信機、
１２・・・音像位置検出回路、１３・・・音像定位制御
情報作成回路、１４・・・２チャネルステレオ生成回路
、１５・・・加算回路、１６・・・音声加算分配回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の対地を接続する会議通話装置において、複数
   ｍの対地のからそれぞれ到来するｎチャネルステレオ信
   号から送話者側の音源位置を検出する手段と、 この検出する手段の出力に対応してその音源位置を表す
   音像定位制御情報を生成する手段と、各対地からの音声
   情報を受聴側の対地毎に分配する手段と、 分配された音声情報とその音像定位制御情報とからステ
   レオ信号を受信する対地毎にｎチャネルのステレオ信号
   を生成する手段と を備えたことを特徴とする会議通話装置。 ２、音像定位制御情報は対地の送話者毎に割り当てられ
   た論理番号である請求項１記載の会議通話装置。 ３、検出する手段、音像定位制御情報を生成する手段、
   分配する手段およびステレオ信号を生成する手段はセン
   タ装置に設けられた請求項１記載の会議通話装置。 ４、検出する手段、音像定位制御情報を生成する手段お
   よびステレオ信号を生成する手段の一部が端末に設けら
   れた請求項１記載の会議通話装置。