JPH07303148A

JPH07303148A - 通信会議装置

Info

Publication number: JPH07303148A
Application number: JP6095949A
Authority: JP
Inventors: Ikuichirou Kinoshita; 郁一郎木下; Shigeaki Aoki; 茂明青木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-05-10
Filing date: 1994-05-10
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】同一空間内対話と同等な品質の通信をする通
信会議装置を提供する。【構成】音声信号を収録して他地点へ伝送する送話回
路装置（１）、他地点から伝送される音声信号を再生す
る受話回路装置（３、４、５）、相異なる複数ｍ地点同
士を物理的或は論理的に接続する伝送チャネルを有する
伝送回線（６）より成る通信会議装置において、伝送さ
れる音声信号に音像定位処理を施す定位処理部（４１）
および発話中の通信相手による音声信号を音像定位処理
された音声信号に加算する加算部（４２）より成る定位
処理加算部（４）ｎ組を並列に具備し、通信相手の音声
信号を伝送する伝送回線（６）とｎ組の定位処理部（４
１）および加算部（４２）との間の接続を切り替える回
線決定部（３）を具備する通信会議装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、通信会議装置に関
し、特に、複数地点を結んだ音声通信において音声を再
生するに際して、通信相手である送話者の音声を受話者
が音像定位技術により所定の位置に定位して聴取する通
信会議装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】互いに離隔した複数地点間の音声通信に
おいて、受話者は、通信相手の音声信号を単に加算して
再生聴取することのみによっては、多数の地点における
通信相手である送話者を同時に同定することができず、
発生内容を明瞭に了解することは困難である。

【０００３】この問題を解決するに、複数の地点から送
信された音声信号に信号処理を施して複数の音像をそれ
ぞれ異なる位置に定位する様にする試みがなされてい
る。人間は音源から発せられた音を聴取することにより
音源の位置および方向を知覚しており、即ち、定位感を
得ることができる。スピーカ、イヤホンの如き音源によ
り音声を再生する場合、音声信号に信号処理を施すこと
によりこれらの音源とは異なる空間方向に音声を定位さ
せることができる。そして、複数の音声が同時に受話者
に呈示されている場合、それぞれの音声を互いに異なる
空間方向に定位させることにより音量を増加させること
なくしてこれらの音声の明瞭度を向上し、話者同定を容
易にすることができることも知られている。

【０００４】ここで、図１ないし図３を参照して音像定
位技術の概略を説明する。図１は伝達関数の畳み込みに
よる音像定位技術の概念図を示す。図１（ａ）は音源と
受話者との間の関連を示す図であり、図１（ｂ）は相異
なる位置に設置される音源１および音源２を使用した場
合においても、音源と受話者間の伝達関数を制御して音
響信号に畳み込み、聴取位置における実音源による音響
信号を再現することにより、聴取位置において図１
（ａ）における音源の位置に音像を定位することができ
る。

【０００５】図２はレベル差の制御による音像定位位置
の制御を説明する図である。図２（ａ）は受話者前方左
右２個の音源である音源Ａおよび音源Ｂを使用し、同一
信号にレベル差を付与して再生した場合の概念図であ
り、図２（ｂ）は音源Ａおよび音源Ｂそれぞれに対する
相対信号強度と受話者の音像の定位位置との間の関係を
示す図である。

【０００６】図３は時間差の制御による音像定位位置の
制御例をを説明する図である。図３（ａ）は受話者前方
左右２個の音源である音源Ａおよび音源Ｂを使用し、同
一信号に時間差を付与して再生した場合の概念図を示す
図である。図３（ｂ）は音源Ａと音源Ｂとの間の左右時
間差と受話者の音像の定位位置との間の関係を示す図で
ある。なお、Ｂが先行したときは（Ｂ−Ａ）は負値であ
る。

【０００７】上述した通り、音像の定位位置を制御する
には、図１に示される如く音源と聴取位置間の伝達関数
を音響信号に畳み込んだり、図２或は図３に示される如
く複数音源間のレベル差或は時間差を制御する方法があ
る。しかし、この様な信号処理を施すには多量の演算量
を要し、信号処理に必要なパラメータは音像の定位位置
に依存して大きくなる。異なる空間方向に定位感を付与
する場合、予め異なる定位方向をもたらすパラメータを
設定して定位処理を行なうことが考えられる。そして、
信号処理時間は、相互に離隔した複数地点間において自
然な意志疎通を許容する遅延時間とされる数１０ｍｓよ
り短くしなければならない。

【０００８】この様にするには、それぞれの地点から送
信される音声信号について音像定位信号処理即ち定位処
理を、信号処理専用の素子を使用して並列に１段階処理
する必要がある。そして、複数の通信相手との間の音声
通信において、それぞれ異なる空間方向への定位感を実
現するには、各空間方向について各別の信号処理用素子
を使用して定位処理することが現実的である。ここで、
複数地点間の音声通信において、各地点から送信される
音声が同時に発話されている場合、各地点から送信され
る音声信号をそれぞれ各別の信号処理用素子に入力する
ことにより遅延時間を少なくしてそれぞれ異なる方向の
定位感を各地点から送信される音声に付与することがで
きるに到る。数１０ｍｓ以下程度のオーダーの短い遅延
時間の音声信号処理用回路素子も既に開発されている。

【０００９】一方、同一空間において通信装置を介さず
に同時に複数の話者が対話している場合、受話者は音声
のみを手掛かりとして最大４〜５人程度までしか話者を
同定することができないことが知られている。そして、
通常の対話においては同時に多数の話者が発話している
ことは一話者のみが発話している状態と比較して稀な状
態であり、実際は同時に発話が開始されることは少な
い。また、音像定位、話者同定するには発話開始直後に
おける音声が大きく貢献することも調べられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、同時発話中
の通信相手数が受話回路装置において装備される定位処
理部の数より多い場合、最後に発話開始された或る地点
から送信された音声信号を優先して音像定位処理を施
し、それ以外の地点から送信される音声信号を音像定位
処理した音声信号に単に加算すれば定位感および話者同
定を損なうことなく音声を再生することができると考え
られている。しかし、長時間に亘り音声信号を単に加算
して再生していると、受話者は時間が経過するに伴い各
話者の音声の特徴を忘却して話者同定が困難になる。

【００１１】この発明は、上述した通りの人間の知覚、
対話の特徴を利用し、複数地点間の音声通信において、
短い処理時間により受話者に効果的な音像定位をもたら
す信号処理を行なうことにより、受話者による話者同定
を容易にすると共に、音響信号処理に起因する遅延によ
り自然性が損なわれることの少ない同一空間内における
対話と同等な品質の通信をする通信会議装置を提供する
ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】音声信号を収録して他地
点へ伝送する送話回路装置（１）、他地点から伝送され
る音声信号を再生する受話回路装置（３、４、５）、相
異なる複数ｍ地点同士を物理的或は論理的に接続する伝
送チャネルを有する伝送回線（６）より成る通信会議装
置において、伝送される音声信号に音像定位処理を施す
定位処理部（４１）および発話中の通信相手による音声
信号を音像定位処理された音声信号に加算する加算部
（４２）より成る定位処理加算部（４）ｎ組を並列に具
備し、通信相手の音声信号を伝送する伝送回線（６）と
ｎ組の定位処理部（４１）および加算部（４２）との間
の接続を切り替える回線決定部（３）を具備する通信会
議装置を構成した。

【００１３】そして、回線決定部（３）は通信相手の発
話開始および発話終了を示す発話情報に基づいて制御さ
れるものである通信会議装置を構成した。また、送話回
路装置は発話情報検出部（２）を具備し、検出された発
話情報を伝送回線（６）を介して受話回路装置に伝送す
る通信会議装置を構成した。更に、発話中の音声信号の
内の最後に発話開始された音声信号に音像定位処理を優
先して施し、その他の音声信号はこれを音像定位処理を
施した音声信号に加算する通信会議装置を構成した。

【００１４】また、最初に加算開始された音声信号が発
話された地点から伝送された音声信号を優先して音像定
位処理を再開する通信会議装置をも構成した。

【００１５】

【実施例】この発明の実施例を図４ないし図１０を参照
して具体的に説明する。先ず、図５を参照するに、各地
点の送話回路装置において発話情報を検出し、検出した
発話情報を他地点の受話回路装置に伝送し、受話回路装
置において伝送された発話情報に基づいて定位処理すべ
き音声信号を伝送した回線および加算すべき音声信号を
伝送した回線を決定する回線決定部を具備し、１組の定
位処理部および加算部を具備して、他地点から伝送され
る音声信号を両耳イヤホンにより再生するこの発明の通
信会議装置の一例である。この通信会議装置は送話回路
装置、受話回路装置および伝送回線６より成る。１はマ
イクロホン、２は発話情報検出部であり、これらマイク
ロホン１および発話情報検出部２により送話回路装置は
構成される。この発話情報検出部２は、マイクロホン１
により収録される音声信号に基づいて発話情報である発
話開始信号および発話終了信号を検出する。３は回線決
定部、４は定位処理加算部であり、これら回線決定部３
および定位処理加算部４により受話回路装置は構成され
る。この回線決定部３は、発話情報に基づいて、定位処
理されるべき音声信号を伝送した回線或は加算処理され
るべき回線を決定する部である。定位処理加算部４は、
音声信号に対して所定の音像位置への定位感を付与する
音声信号を左右２チャネルについて合成し、他の地点か
ら伝送された音声信号を定位処理された音声信号に加算
する部である。

【００１６】定位処理加算部４の詳細は図６に示され
る。ｎ組（イヤホン聴取の場合左右２ｎ個）の定位処理
部４１_Lおよび４１_R、各定位処理部の後段に対応接続
されるｎ組の加算部４２_Lおよび４２_R、各地点から伝
送される音声信号を受け渡す端子Ｔ₁およびＴ₂、と定
位処理部と加算部４２に音声信号を受け渡す（ｎ＋１）
個の端子ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃より成る回線決定部４１とに
より構成される。音声信号は矢印つき実線、発話情報は
矢印つき破線に示す順路に従って各機能間を受け渡され
る。５は左右２チャネルのイヤホンを示す。図５および
図６はｎ＝１の場合を示している。

【００１７】図５の通信会議装置において定位処理およ
び加算処理の切り替えをするには、各地点の送話者の発
話開始および発話終了を示す発話情報を必要とするが、
これは発話情報検出部２により検出伝送される。なお、
通常の会話においては発話情報量は数１０ｂ／ｓ以下の
オーダーであり、これは数１０ｋｂ／ｓ・チャネルのオ
ーダーの音声情報量と比較して格段に少ないので、発話
情報の伝送に伴う情報量の増加は殆ど無視することがで
きる。そして、発話情報検出部２により検出伝送される
発話情報により回線決定部３を制御し、各地点に接続す
る音声信号回線と定位処理加算部４との間の接続を交換
する。即ち、発話情報は各地点について独立であるか
ら、各地点における送話回路装置により発話開始および
発話終了を検出して他の地点の受話回路装置に対してこ
れら検出された発話情報を送信し、受話回路装置におい
て各送話回路装置から伝送された発話情報を受信して定
位処理すべき音声信号を伝送する回線および加算処理す
べき音声信号を伝送する回線を決定する回線決定部３を
具備する。また、音声信号を伝送する回線と定位処理部
および加算部との間の接続は物理的接続のみならず論理
的接続によるものとすることができる。

【００１８】ここで、図４は、Ａ地点、Ｂ地点、Ｃ地点
間の対話の場合にＡ地点およびＢ地点の音声をＣ地点に
おいて聴取する際の状況を示している。なお、定位処理
機能の数ｎを１としている。図４は、最初にＡ地点にお
いて発話開始し、次にＢ地点において発話開始および発
話終了し、最後にＡ地点において発話終了する状況を一
例として想定している。先ず、Ａ地点において発話開始
したとき、Ｂ地点において発話開始されるまでＡ地点に
おいて収録された音声に定位処理を施す。次に、Ｂ地点
における発話開始から終了に到るまでは、Ｂ地点におい
て収録された音声信号に定位処理を施し、Ａ地点におい
て収録された音声については音像定位信号処理を中断し
てこれをＢ地点において収録されて定位処理が施された
音声信号に加算する。Ｂ地点において発話が終了した場
合に、再びＡ地点において収録された音声信号に定位処
理を施す。図５に示されるこの発明の通信会議装置は上
述の如き処理を実施するものである。

【００１９】図７は定位処理すべき音声信号を伝送する
回線および加算する音声信号を伝送する回線を決定する
回線決定部３の動作を説明するフローチャートである。
発呼後、通信を行なうために接続された相手の地点の確
認を行なう。次に、位置情報、定位処理部４１或は加算
部４２の制御に必要なパラメータを設定する。パラメー
タ設定完了後、通信を開始する。発話開始信号受信直
後、発話開始に伴う回線の定位処理部４１への接続或は
定位処理部４１から加算部４２への切替を行なう。ま
た、発話終了信号受信直後、発話終了に伴う定位処理部
４１への回線接続の切断或は加算部４２から定位処理部
４１への切替を行なう。なお、通信中は呼が終了しない
限り発話開始および発話終了信号を受信待ちにする。一
例として、定位処理すべき或は加算すべき音声信号を伝
送する回線を決定する制御パラメータとして定位優先度
ｐ、各地点からの回線についてｐｒｉｏを導入し、以下
の通りの操作を行なうことによりｐの値に現在加算部に
接続している回線数を示し、ｐｒｉｏに加算部に接続さ
れている回線の接続開始された時間的順序を示す様に設
定する。

【００２０】図８は他地点における発話開始に伴う回線
の接続或は切替手順を示す。先ず、発話開始信号に対応
する地点から音声信号を伝送する回線を定位処理部４１
に接続する。既に定位処理部４１にその他の地点を結ぶ
回線が接続されていない場合は、そのまま次の動作へ進
み、発話開始或は終了信号の受信待ちにする。既に定位
処理部４１に他の相手の回線が接続されている場合は、
ｐの値に１を加算し、既に定位処理加算部４に接続され
た回線を加算部４２に接続して、新たに加算部４２に接
続された回線に対応するｐｒｉｏの値にｐの値を与え
る。その後、次の動作へ進む。

【００２１】図９は発話終了に伴う回線の切断或は切替
手順を示す。先ず、発話終了信号を受信した地点に対応
する回線と定位処理部４１または加算部４２との間の接
続を切断する。切断された回線が定位処理部４１に接続
され対応するｐｒｉｏの値が０であった場合は、そのま
ま次の動作へ進む。ｐの値が０よりも大きい場合は、ｐ
ｒｉｏ＝１となる回線を定位処理部へ接続する。未だ加
算部４２へ接続されている全ての回線に対応するｐｒｉ
ｏの値から１を減ずる。更に、現在のｐの値から１を減
ずる。切断された回線が加算部４２に接続されていた場
合は、切断された相手から対応するｐｒｉｏの値よりも
大きいｐｒｉｏの値（但し、未だ加算部に接続されてい
る回線に対応するもののうち）から１を減ずる。更に、
ｐの値に１を減算する。

【００２２】図１０は図４に示される発話状況および信
号処理状況における、各相手に対応する回線と定位処理
部４１および加算部４２への接続状況、各相手に対応す
るｐｒｉｏの値、ｐの値を示す。図１０（ａ）はＡ地点
の音声信号を伝送する回線が定位処理部４１に接続され
る状態を示し、Ａ地点から伝送される音声信号に定位処
理が４１施される。図１０（ｂ）はＡ地点の音声信号を
伝送する回線が加算部４２に、Ｂ地点から伝送される回
線が定位処理部４１に接続されている状態を示し、Ｂ地
点から伝送される音声信号は定位処理されると共に、Ａ
地点から伝送される音声信号は定位処理されたＢ地点か
ら伝送された音声信号に加算される。

【００２３】

【発明の効果】以上の通り、この発明は、複数ｍ地点間
の音声通信において、一例として図５および図６に示さ
れる様に少ない遅延時間で定位方向数ｎの音像定位信号
処理を行なうｎ組の定位処理部を並列に設置して音声回
線と回線交換する回線決定部を具備し、離れた地点から
送信される複数の音声に相異なる方向へ定位感を最大ｎ
地点間までの通信において付与することができる。

【００２４】そして、同時に発話されている相手数ｋが
定位方向数ｎを上回るときは、直近のｍ地点において発
話された音声に対して定位感を優先的に付与する定位処
理を施し、その他の（ｋ−ｎ）個の相手については発話
された音声を単に加算することにより定位処理部の数を
削減することができる。また、定位処理が施されている
発話が終了したとき、最初に加算開始された音声信号に
ついて優先して定位処理を再開することにより、受話者
はその音声の特徴を音像定位によって再び容易に捉える
ことができ、話者同定を回復することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】伝達関数の畳み込みによる音像定位技術の概念
を示す図。

【図２】レベル差による音像定位技術の概念を示す図。

【図３】時間差による音像定位技術の概念を示す図。

【図４】伝送される音声信号に施すべき処理を示す図。

【図５】実施例を説明する図。

【図６】定位処理加算部を説明する図。

【図７】回線決定部の動作を説明するフローチャート。

【図８】図７における発話開始に伴う動作を説明する
図。

【図９】図７における発話終了に伴う動作を説明する
図。

【図１０】定位処理部および加算部における回線接続状
況、ｐ、ｐｒｉｏの値を示す図。

【符号の説明】

１マイクロホン２発話情報検出部３回線決定部４定位処理加算部４１定位処理部４２加算部５イヤホン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｓ 1/00 Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音声信号を収録して他地点へ伝送する送
話回路装置、他地点から伝送される音声信号を再生する
受話回路装置、相異なる複数ｍ地点同士を物理的或は論
理的に接続する伝送チャネルを有する伝送回線より成る
通信会議装置において、伝送される音声信号に音像定位
処理を施す定位処理部および発話中の通信相手による音
声信号を音像定位処理された音声信号に加算する加算部
より成る定位処理加算部ｎ組を並列に具備し、通信相手
の音声信号を伝送する伝送回線とｎ組の定位処理部およ
び加算部との間の接続を切り替える回線決定部を具備す
ることを特徴とする通信会議装置。
【請求項２】請求項１に記載される通信会議装置にお
いて、回線決定部は通信相手の発話開始および発話終了
を示す発話情報に基づいて制御されるものであることを
特徴とする通信会議装置。
【請求項３】請求項２に記載される通信会議装置にお
いて、送話回路装置は発話情報検出部を具備し、検出さ
れた発話情報を伝送回線を介して受話回路装置に伝送す
ることを特徴とする通信会議装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３の内の何れかに
記載される通信会議装置において、発話中の音声信号の
内の最後に発話開始された音声信号に音像定位処理を優
先して施し、その他の音声信号はこれを音像定位処理を
施した音声信号に加算することを特徴とする通信会議装
置。
【請求項５】請求項４に記載される通信会議装置にお
いて、最初に加算開始された音声信号が発話された地点
から伝送された音声信号を優先して音像定位処理を再開
することを特徴とする通信会議装置。