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技術 音声出力システムおよび音声出力方法

出願人 株式会社東芝
発明者 石原達馬
出願日 2016年9月8日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2016-175556
公開日 2018年3月15日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2018-042132
状態 特許登録済
技術分野 パブリックアドレスシステム 可聴帯域変換器の回路等
主要キーワード 空気吸収 伝達範囲 音響干渉 トランペットスピーカ 音声出力システム 各出力機器 シェイピング 子機受信
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月15日)のものです。
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図面 (15)

課題

複数の音声伝達範囲が重なる場合であっても、聴者音声出力を聞き取ることが可能な仕組みをより簡易に実現可能な音声出力システムおよび音声出力方法を提供する。

解決手段

実施形態の音声出力システムは、統制局と、統制局と通信する複数の受信局と、を備える音声出力システムであって、取得部と選択部と音声明瞭化処理部とを備える。取得部は、音声信号を取得する。選択部は、複数の出力機器ごとに予め分けられた複数の組のうち、出力の干渉が起こる2以上の組の中から、何れか1つの組を選択する。音声明瞭化処理部は、選択部により選択された組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、選択部により選択されなかった組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行しない。

概要

背景

複数のスピーカーを使って、所定の地域に音声を伝達することを目的とする地域行政放送ステムにおいて、複数のスピーカーの出力(音声)の伝達範囲音達範囲)に含まれる地域では、複数の音声が干渉し合う音響干渉により音声の明瞭性が大きく劣化する。そのため、従来においては、そのような干渉を生ずるスピーカー同士の放送時間(出力タイミング)をずらして、干渉を防ぐ方法が提案されている。

概要

複数の音声の伝達範囲が重なる場合であっても、聴者音声出力を聞き取ることが可能な仕組みをより簡易に実現可能な音声出力システムおよび音声出力方法を提供する。実施形態の音声出力システムは、統制局と、統制局と通信する複数の受信局と、を備える音声出力システムであって、取得部と選択部と音声明瞭化処理部とを備える。取得部は、音声信号を取得する。選択部は、複数の出力機器ごとに予め分けられた複数の組のうち、出力の干渉が起こる2以上の組の中から、何れか1つの組を選択する。音声明瞭化処理部は、選択部により選択された組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、選択部により選択されなかった組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行しない。

目的

複数のスピーカーを使って、所定の地域に音声を伝達することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

統制局と、入力された音声信号に基づく出力を行う1以上の出力機器がそれぞれに搭載され、かつ前記統制局と通信する複数の受信局と、を備える音声出力システムであって、音声信号を取得する取得部と、複数の前記出力機器ごとに予め分けられた複数の組のうち、出力の干渉が起こる2以上の前記組の中から、何れか1つの前記組を選択する選択部と、前記選択部により選択された前記組に含まれる前記出力機器へ入力する前記音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、前記選択部により選択されなかった前記組に含まれる前記出力機器へ入力する前記音声信号については、前記音声明瞭化処理を実行しない音声明瞭化処理部と、を備える、音声出力システム。

請求項2

前記統制局は、前記取得部と、前記選択部と、前記音声明瞭化処理部と、を備える、請求項1に記載の音声出力システム。

請求項3

前記統制局は、前記複数の受信局ごとに、該受信局に搭載された1以上の前記出力機器の各々へ入力される、前記音声明瞭化処理が実行された後の前記音声信号を示す第1の音声信号、または、前記音声明瞭化処理が実行されていない状態の前記音声信号を示す第2の音声信号を送信する第1の送信部をさらに備える、請求項2に記載の音声出力システム。

請求項4

前記複数の受信局の各々は、該受信局に搭載された1以上の前記出力機器の各々へ入力される前記第1の音声信号または前記第2の音声信号を前記統制局から受信する第1の受信部と、他の受信局と同期して、自装置に搭載された1以上の前記出力機器の各々から前記第1の音声信号または前記第2の音声信号に基づく出力を行わせる制御部と、を備える、請求項3に記載の音声出力システム。

請求項5

前記第1の送信部は、前記複数の受信局ごとに、前記出力機器を識別する出力機器識別情報と、前記第1の音声信号または前記第2の音声信号との組を送信する、請求項4に記載の音声出力システム。

請求項6

前記第1の送信部は、前記複数の受信局ごとに、予め定められた前記出力機器への入力順に従って、前記第1の音声信号または前記第2の音声信号を送信する、請求項4に記載の音声出力システム。

請求項7

前記統制局は、前記取得部と、前記選択部と、前記取得部により取得された前記音声信号と前記選択部による選択結果を、前記複数の受信局の各々に送信する第2の送信部と、を備え、前記複数の受信局の各々は、前記音声信号と前記選択結果を受信する第2の受信部と、前記第2の受信部により受信された前記音声信号と前記選択結果に基づいて前記音声明瞭化処理を実行する前記音声明瞭化処理部と、他の受信局と同期して、自装置に搭載された1以上の前記出力機器の各々から、前記音声明瞭化処理が実行された後の前記音声信号を示す第1の音声信号、または、前記音声明瞭化処理が実行されていない状態の前記音声信号を示す第2の音声信号に基づく出力を行わせる制御部と、を備える、請求項1に記載の音声出力システム。

請求項8

音声明瞭化処理部は、前記音声明瞭化処理として、スペクトルシェイピングダイナミックレンジコンプレッションを実行する、請求項1に記載の音声出力システム。

請求項9

統制局と、入力された音声信号に基づく出力を行う1以上の出力機器がそれぞれに搭載され、かつ前記統制局と通信する複数の受信局と、を備える音声出力システムによる音声出力方法であって、音声信号を取得する取得ステップと、複数の前記出力機器ごとに予め分けられた複数の組のうち、出力の干渉が起こる2以上の前記組の中から、何れか1つの前記組を選択する選択ステップと、前記選択ステップにより選択された前記組に含まれる前記出力機器へ入力する前記音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、前記選択部により選択されなかった前記組に含まれる前記出力機器へ入力する前記音声信号については、前記音声明瞭化処理を実行しない音声明瞭化処理ステップと、を含む、音声出力方法。

技術分野

0001

本発明の実施形態は、音声出力システムおよび音声出力方法に関する。

背景技術

0002

複数のスピーカーを使って、所定の地域に音声を伝達することを目的とする地域行政放送ステムにおいて、複数のスピーカーの出力(音声)の伝達範囲音達範囲)に含まれる地域では、複数の音声が干渉し合う音響干渉により音声の明瞭性が大きく劣化する。そのため、従来においては、そのような干渉を生ずるスピーカー同士の放送時間(出力タイミング)をずらして、干渉を防ぐ方法が提案されている。

先行技術

0003

特開2004−56646号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、上記従来方法では、干渉を生じるスピーカー同士の出力タイミングをずらす制御を行う必要があるので、制御が煩雑化するという問題があった。

課題を解決するための手段

0005

実施形態の音声出力システムは、統制局と、統制局と通信する複数の受信局と、を備える音声出力システムであって、取得部と選択部と音声明瞭化処理部と、を備える。取得部は、音声信号を取得する。選択部は、複数の出力機器ごとに予め分けられた複数の組のうち、出力の干渉が起こる2以上の組の中から、何れか1つの組を選択する。音声明瞭化処理部は、選択部により選択された組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、選択部により選択されなかった組に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行しない。

図面の簡単な説明

0006

第1の実施形態の音声出力システムの構成を示す図。
第1の実施形態の親機統制局のハードウェア構成を示す図。
第1の実施形態の子機受信局のハードウェア構成を示す図。
第1の実施形態の親機統制局が有する機能を示す図。
第1の実施形態のグループ分けの例を示す図。
第1の実施形態の各グループの音声明瞭化処理の有無を示す図。
第1の実施形態の子機受信局が有する機能を示す図。
第1の実施形態の親機統制局の動作例を示すフローチャート
第1の実施形態の子機受信局の動作例を示すフローチャート。
第2の実施形態の親機統制局が有する機能を示す図。
第2の実施形態の子機受信局が有する機能を示す図。
第2の実施形態の親機統制局の動作例を示すフローチャート。
第2の実施形態の子機受信局の動作例を示すフローチャート。
各実施形態の効果をシミュレーションで確認したデータを示す図。

実施例

0007

以下、添付図面を参照しながら、実施形態に係る音声出力システムおよび音声出力方法の実施形態を詳細に説明する。

0008

(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の音声出力システム1の概略構成の一例を示す図である。図1に示すように、音声出力システム1は、「統制局」の一例である親機統制局10と、「受信局」の一例である子機受信局20と、を備え、これらはネットワーク30を介して通信可能に接続されている。図1の例では、音声出力システム1に含まれる子機受信局20の数は3つであるが、これに限らず、音声出力システム1に含まれる子機受信局20の数は任意(例えば2つであってもよいし、4つ以上であってもよい)である。後述するように、各子機受信局20には、入力された音声信号に基づく出力(音声出力)を行う1以上の出力機器(この例ではスピーカー)が搭載されている。そして、親機統制局10は、複数の子機受信局20ごとに、該子機受信局20に搭載された1以上の出力機器の各々に入力すべき音声信号(後述する第1の音声信号、または、後述する第2の音声信号)を送信する。

0009

図2は、親機統制局10のハードウェア構成の一例を示す図である。図2に示すように、親機統制局10は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、記憶部104、表示部105、入力部106、操作部107、通信I/F108を備え、これらはシステムバス109を介して相互に接続されている。

0010

CPU101は、親機統制局10の動作を統括的に制御する。CPU101は、RAM103の所定の領域を作業領域として、ROM102に記録された各種制御プログラムを実行して、親機統制局10が有する各種の機能を実現させる。親機統制局10が有する機能の具体的な内容については後述する。

0011

ROM102は、親機統制局10に関わるプログラムや各種設定情報などを記憶する不揮発性メモリ書き換え不可能なメモリ)である。RAM103は、例えばSDRAMなどの記憶手段であって、CPU101の作業エリアとして機能し、バッファなどの役割を果たす。

0012

記憶部104は、磁気的または光学的に記憶可能な記憶媒体を有し、各種設定情報や処理結果などを記録する補助記憶装置としての役割を果たす。表示部105は、親機統制局10に関する各種の情報を表示するデバイスであり、例えば液晶ディスプレイなどで構成される。

0013

入力部106は、音声信号を入力するための手段であり、例えばマイクロフォンなどで構成される。入力部106は、音や文字、図形等の識別対象電気信号に変換して得られる数値データから構成される音声信号(アナログの電気信号で表される音声信号)をCPU101へ渡す。

0014

操作部107は、ユーザーの操作を受け付けるためのデバイスである。なお、表示部105と操作部107とが一体的に構成される(例えばタッチパネルとして構成される)形態であってもよい。操作部107は、ユーザーの操作に応じた入力信号をCPU101へ渡す。

0015

通信I/F108は、各子機受信局20と通信するためのインタフェースであり、CPU101から供給される音声信号等を子機受信局20へ送信する役割を果たす。

0016

図3は、子機受信局20のハードウェア構成の一例を示す図である。図3に示すように、子機受信局20は、CPU111、ROM112、RAM113、通信I/F114、出力部115を備え、これらはシステムバス116を介して相互に接続されている。

0017

CPU111は、子機受信局20の動作を統括的に制御する。CPU111は、RAM113の所定の領域を作業領域として、ROM112に記録された各種制御プログラムを実行して、子機受信局20が有する各種の機能を実現させる。子機受信局20が有する機能の具体的な内容については後述する。

0018

ROM112は、子機受信局20に関わるプログラムや各種設定情報などを記憶する不揮発性のメモリ(書き換え不可能なメモリ)である。RAM113は、例えばSDRAMなどの記憶手段であって、CPU111の作業エリアとして機能し、バッファなどの役割を果たす。

0019

通信I/F114は、親機統制局10と通信するためのインタフェースであり、親機統制局10からの音声信号等を受信し、その受信した音声信号等をCPU111へ渡す。出力部115は、トランペットスピーカーなどの電気信号を空気の振動として出力する機能を有する出力機器を複数備え、CPU111から供給される音声信号に基づく出力(空気の振動に変換して出力、つまり音声出力)を行う。

0020

なお、この例では、1つの子機受信局20ごとに複数の出力機器(スピーカー)が搭載されているが、各子機受信局20に搭載される出力機器の数は任意に変更可能である。要するに、各子機受信局20には、1以上の出力機器が搭載される形態であればよい。

0021

図4は、親機統制局10が有する機能の一例を示す図である。説明の便宜上、図4では、本実施形態に関する機能を主に例示しているが、親機統制局10が有する機能は、これらに限られるものではない。

0022

図4に示すように、親機統制局10は、取得部121と、選択部122と、音声明瞭化処理部123と、第1の送信部124と、を有する。

0023

取得部121は、音声信号を取得する。この例では、取得部121は、前述の入力部106から入力される音声信号を取得し、その取得した音声信号を記憶部104等の記憶装置に保存する。入力部106からの入力が完了した後は、取得部121は、記憶装置に保存された音声信号を取得することができる。この例では、取得部121は、一定時間長T1(例えば64ms)ごとに音声信号(数値データ)を取得する。つまり、取得部121は、一定時間長T1分の音声信号を順次に取得する。なお、上記一定時間長T1(取得部121のサンプリングレート)は任意であり、例えば16kHz、8kHz、44.1kHzなどであってもよい。

0024

選択部122は、出力の干渉が起こらないという条件を満たす(音達範囲が重ならないという条件を満たす)複数の出力機器ごとに予め分けられた複数の組(以下、「グループ」と称する)のうち、出力の干渉が起こる2以上のグループ(音達範囲が重なる2以上のグループ)の中から、何れか1つのグループを選択し、その選択結果を後述の音声明瞭化処理部123へ通知する。

0025

音声明瞭化処理部123は、取得部121により取得された音声信号と、選択部122による選択結果とを用いて、選択部122により選択されたグループに含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声を明瞭化するための音声明瞭化処理を実行し、選択部123により選択されなかったグループに含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行しない。音声明瞭化処理部123は、明瞭化処理を実行する所定のプログラムの動作に基づいて、取得部121により取得された音声信号と同一の長さの新たな音声の数値データを生成することになる。ここで用いる明瞭化処理としては、例えば非特許文献「Boost Intelligibility of Speech in Noise - Real-time Implementation ofSSDRC, V. Tsiaras et al.,ICASSP 2014 」に開示された方法などを用いることができる。つまり、音声明瞭化処理部123は、音声明瞭化処理として、スペクトルシェイピングダイナミックレンジコンプレッションを実行することができる。ただし、これに限らず、音声明瞭化処理としては、音声の明瞭性を向上させることを目的とするあらゆる処理が用いられ得る。本実施形態では、音声明瞭化処理部123は、選択部122による選択結果に基づき、選択されたグループに属する複数の出力機器ごとに音声明瞭化処理を個別に実行するが、これに限らず、例えば共通の音声明瞭化処理を1回だけ実行する形態であってもよい。また、個別に実行する場合、例えば出力機器ごとに異なる設定で音声明瞭化処理を実行してもよい。

0026

いま、3つの子機受信局20の各々には4つの出力機器が搭載されていることを前提とし、図5のように予めグループ分けされている場合を想定する。ここで、「グループ0」とは、他のグループとの間で出力の干渉が起こらないグループであり、「グループ1」と「グループ2」との間では出力の干渉が起こる(つまり音達範囲が重なる)ことを想定している。

0027

「グループ0」に属する出力機器に関しては、音声明瞭化処理の実行の可否はどちらでもよいが、ここでは、選択部122は必ず「グループ0」を選択することを前提とする。選択部122は、3つのグループのうち、「グループ0」に加えて、出力の干渉が起こるグループ1およびグループ2の中から何れか1つのグループを選択する。グループ1およびグループ2のうちの何れかを選択した後、次の選択タイミングにおいては、選択部122は、未選択のグループを選択する。また例えば1回ずつ選択済みの場合は、両者の選択回数が均等になるよう、交互に選択することが好ましい。

0028

例えば「グループ0」に加えて「グループ1」が選択された場合、各音達範囲の音声明瞭化処理の有無は図6のように表される。このようなグループ分けは、出力機器をノード、音達範囲が重なる出力機器同士をエッジで結んだグラフのノードの色分け問題として、非特許文献「創発的計算のためのモデルCCMによる動的なグラフ彩色. 金田泰.人工知能学会並列人工知能研究会資料SIG-PPAI-9401, 1994.」と同様に定式化できる。ここで、異なる色は異なるグループに属することを示す。よって、予め音達範囲の情報を元に、既存の色分けアルゴリズム(例えば非特許文献「A note on the complexity of the chromatic number problem, E.L. Lawler, Information Processing Letters 5 (3): 66-67, 1976.」に開示されたアルゴリズム)を用いてグループ分けを行い、その結果を設定として記憶しておくことで、前述の処理を実現できる。

0029

図4の説明を続ける。第1の送信部124は、複数の子機受信局20ごとに、該子機受信局20に搭載された1以上の出力機器の各々へ入力される、音声明瞭化処理が実行された後の音声信号を示す第1の音声信号、または、音声明瞭化処理が実行されていない状態の音声信号を示す第2の音声信号を送信する。なお、以下の説明では、「第1の音声信号」と「第2の音声信号」を互いに区別しない場合は、単に「音声信号」と称する。第1の送信部124は、音声信号(第1の音声信号または第2の音声信号)と出力機器との対応が子機受信局20側で取れるようにして、各子機受信局20へ音声信号を送信する。例えば第1の送信部124は、複数の子機受信局20ごとに、出力機器を識別する出力機器識別情報と、第1の音声信号または第2の音声信号との組を送信することもできる。また、例えば第1の送信部124は、複数の子機受信局20ごとに、予め定められた出力機器への入力順に従って、第1の音声信号または第2の音声信号を送信することもできる。

0030

また、第1の送信部124は、出力機器間で音声信号が共通の場合は、その共通の音声信号を1回のみ送信する形態であってもよい。これにより、音声信号の送信回数を削減できる。

0031

図7は、子機受信局20が有する機能の一例を示す図である。説明の便宜上、図7では、本実施形態に関する機能を主に例示しているが、子機受信局20が有する機能は、これらに限られるものではない。

0032

図7に示すように、子機受信局20は、第1の受信部201と、制御部202と、を有する。第1の受信部201は、自装置(子機受信局20)に搭載された1以上の出力機器の各々へ入力される第1の音声信号または第2の音声信号を、親機統制局10から受信する。この例では、各子機受信局20は、親機統制局10から、自装置に搭載された1以上の出力機器の各々の出力機器識別情報と、第1の音声信号または第2の音声信号との組を受信するものとする。また、この例では、出力機器ごとに音声信号を保持する出力キューが設けられており、第1の受信部201は、親機統制局10から受信した音声信号(第1の音声信号または第2の音声信号)を、対応する出力キューに振り分ける(出力キューの末尾に追加する)。

0033

制御部202は、他の子機受信局20と同期して、自装置に搭載された1以上の出力機器の各々から第1の音声信号または第2の音声信号に基づく出力を行わせる。制御部202は、他の子機受信局20と同期して、自装置に搭載された1以上の出力機器ごとに、予め定められた一定のサンプリング周波数の下で、該出力機器に対応する出力キューから音声信号を取り出し、その取り出した音声信号を電気信号に変換し、その変換した電気信号で出力機器を制御して、空気の振動を出力させる(つまり音声信号に基づく音声出力を行わせる)。

0034

図8は、親機統制局10の動作例を示すフローチャートである。まず、操作部107などを介したユーザーの操作やタイマー設定などによりプログラムが起動すると、親機統制局10のCPU101は、起動を知らせるための起動通知を、通信I/F108を介して各子機受信局20へ送信する(ステップS101)。そして、CPU101は初期設定を実行し(ステップS102)、各種設定情報が読み込まれた作業領域をRAM103内に確保する。

0035

次に、前述の選択部122は、音達範囲が重なる複数のグループの中から、何れか1つのグループを選択し(ステップS103)、該選択したグループに属する出力機器に対応付けられた、音声明瞭化処理の有無を示す選択フラグFをON(既に音声明瞭化処理を実行済みであることを示す)に設定する。

0036

次に、取得部121は、入力部106から入力される音声信号の取得を開始し、予め設定された一定時間長T1の音声信号を取得し(ステップS104)、その取得した音声信号をRAM103内に確保した所定の領域(入力音声バッファ)へ出力する。また、その取得した音声信号を記憶部104に出力する。

0037

次に、音声明瞭化処理部123は、全ての出力機器(複数の子機受信局20に搭載された全ての出力機器)ごとに、該出力機器がステップS103で選択されたグループに属するか否かを判定し、ステップS103で選択されたグループに属する出力機器に入力する音声信号については音声明瞭化処理を実行する(ステップS105)。音声明瞭化処理部123は、一の出力機器がステップS103で選択されたグループに含まれているならば、入力音声バッファに記憶された音声信号を入力として音声明瞭化処理を実行し、出力機器ごとにRAM103内の所定の領域に確保されたバッファ(明瞭化音声バッファ)のうち対応するバッファに出力する。また、例えば出力機器ごとに明瞭化音声バッファを用意する代わりに、全体でただ一つの明瞭化音声バッファを確保する構成としてもよい。この構成を採用することで、明瞭化音声バッファに使用するRAM103の領域を削減することができる。また、複数の出力機器間で、音声明瞭化処理の設定が共通であり、音声明瞭化処理の処理結果は入力される音声信号と設定のみから一意に定まる場合、設定が共通する音声明瞭化処理は1回だけ実行するという構成にしてもよい。この場合、同じ設定で複数回にわたって音声明瞭化処理を実行する場合と比較して計算量が削減できる。

0038

次に、第1の送信部124は、複数の子機受信局20ごとに、該子機受信局20に搭載された1以上の出力機器の各々に対応する第1の音声信号または第2の音声信号を入力音声バッファまたは明瞭化音声バッファから読み出し、読み出した音声信号と、出力機器識別情報との組を送信する(ステップS106)。入力部106からの音声信号の入力が継続していれば(ステップS107:Yes)、ステップS104以降の処理を繰り返す。一方、入力部106からの音声信号の入力が完了し(ステップS107:No)、音声明瞭化処理が未実施の出力機器(この例では、OFFに設定された選択フラグが対応付けられた出力機器)が存在する場合(ステップS108:Yes)、上述のステップS103以降の処理を繰り返す。以降のステップS103においては、選択部122は、未選択のグループを選択し、以降のステップS104においては、取得部121は、予め設定された一定時間長T1の音声信号を記憶部104から取得する(入力部106から入力された音声信号は記憶部104に記憶済みのため)。

0039

一方、音声明瞭化処理が未実施の出力機器が存在しない場合(ステップS108:No)、親機統制局10のCPU101は、各子機受信局20へ終了通知を送信し(ステップS109)、処理を終了する。

0040

図9は、子機受信局20の動作例を示すフローチャートである。まず、親機統制局10からの起動通知を受信すると、子機受信局20のCPU111は、自装置に搭載された全ての出力機器を待機状態にし、各出力機器に対応する出力キューを空にする等の初期設定を行う(ステップS111)。その後、親機統制局10から、出力機器識別情報と音声信号との組を受信すると(ステップS112)、出力機器識別情報で識別される出力機器に対応する出力キューの末尾に、該出力機器識別情報との組を構成する音声信号を追加する。そして、所定のタイミング(例えば各出力機器に対する音声信号の送信が完了したことを親機統制局10から通知されたタイミング等)で他の子機受信局20と同期して、出力機器ごとに、該出力機器に対応する出力キューに保持された音声信号を先頭から読み出し、その読み出した音声信号を電気信号に変換し、その変換した電気信号で該出力機器を制御して、空気の振動を出力させる(ステップS113)。そして、子機受信局20のCPU111は、親機統制局10から終了通知を受信した場合は(ステップS114:Yes)、処理を終了する。一方、終了通知を受信していない場合は(ステップS114:No)、ステップS112以降の処理を繰り返す。

0041

以上に説明したように、本実施形態では、音達範囲が重なり合う2以上のグループの中から、何れか1つのグループを選択し、その選択したグループに含まれる出力機器へ入力する音声信号に対しては音声明瞭化処理を実行し、選択しなかったグループに含まれる出力機器へ入力する音声信号に対しては音声明瞭化処理を実行しない。これにより、上述の実施形態のように各出力機器の出力タイミングを同期させて音響干渉が生じても、何れかの出力(音声出力)は明瞭化されているので、聴者は、その明瞭化された音声出力に注意を向けることができ、その内容を聞き取ることが容易になる。つまり、本実施形態では、複数の音声出力の伝達範囲(音達範囲)が重なる場合であっても音響干渉を防ぐための制御(各出力機器の出力タイミングをずらすといった特別な制御)を行う必要は無いので、聴者が音声出力を聞き取ることが可能な仕組みをより簡易に実現できる。

0042

また、従来のように、音響干渉を防ぐことを目的として、各出力機器の出力タイミングをずらす(音達範囲が重なるグループ間では、一方のグループの出力が完了するまでの間、他のグループの出力は行わない)ことにすると、各出力機器の出力タイミングを同期させる形態に比べて、全ての出力機器からの出力が完了するまでに要する時間長は2倍程度になるおそれがある。これに対して、以上に説明した本実施形態では、各出力機器の出力タイミングを同期させても聴者は音声出力の内容を聞き取ることができるので、全ての音声出力が完了するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。

0043

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。上述の第1の実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。本実施形態では、上述の音声明瞭化処理部123に対応する機能が、子機受信局20に搭載されている点で上述の第1の実施形態と相違する。

0044

図10は、本実施形態の親機統制局10が有する機能の一例を示す図である。図10に示すように、親機統制局10は、取得部121と、選択部122と、第2の送信部130と、を有する。取得部121および選択部122の各々の機能は上述の第1の実施形態で説明した内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。

0045

第2の送信部130は、取得部121により取得された音声信号と、選択部122による選択結果(選択されたグループを特定可能な情報)とを、複数の子機受信局20の各々に送信する。

0046

図11は、本実施形態の子機受信局20が有する機能の一例を示す図である。図11に示すように、子機受信局20は、第2の受信部211と、音声明瞭化処理部212と、制御部213と、を有する。

0047

第2の受信部211は、親機統制制御部10から音声信号と選択結果を受信する。音声明瞭化処理部212は、第2の受信部211により受信された音声信号と選択結果とに基づいて音声明瞭化処理を実行する。基本的な機能は、上述の第1の実施形態で説明した音声明瞭化処理部123の機能と同様であるが、音声明瞭化処理部212は、第2の受信部211により受信された音声信号と選択結果を用いて、選択結果が示すグループ(選択部122により選択されたグループ)に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行し、それ以外のグループ(選択部122により選択されなかったグループ)に含まれる出力機器へ入力する音声信号については、音声明瞭化処理を実行しない。この例では、音声明瞭化処理部212は、自装置に搭載された複数の出力機器と1対1に対応する複数の出力キューの各々に、対応する音声信号(第1の音声信号または第2の音声信号)を振り分ける。

0048

制御部213は、他の子機受信局20と同期して、自装置に搭載された1以上の出力機器の各々から、音声明瞭化処理が実行された後の音声信号を示す第1の音声信号、または、音声明瞭化処理が実行されていない状態の音声信号を示す第2の音声信号に基づく出力を行わせる。上述の第1の実施形態と同様に、制御部213は、他の子機受信局20と同期して、自装置に搭載された1以上の出力機器ごとに、予め定められた一定のサンプリング周波数の下で、該出力機器に対応する出力キューから音声信号を取り出し、その取り出した音声信号を電気信号に変換し、その変換した電気信号で出力機器を制御して、空気の振動を出力させる。

0049

図12は、本実施形態の親機統制局10の動作例を示すフローチャートである。ステップS201〜ステップS203の処理内容は、図8に示すステップS101〜ステップS103の処理内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。ステップS203の後、第2の送信部130は、ステップS203の選択結果を各子機受信局20へ送信する(ステップS204)。

0050

次に、取得部121は音声信号を取得する(ステップS205)。この処理内容は、図8に示すステップS104の処理内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。次に、第2の送信部130は、入力音声バッファに保持された音声信号を各子機受信局20へ送信する(ステップS206)。この例では、第2の送信部130は、複数の子機受信局20ごとに、該子機受信局20に搭載された出力機器を識別する出力機器識別情報と、音声信号との組を送信する。なお、ステップS207〜ステップS209の処理内容は、図8に示すステップS107〜ステップS109の処理内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。

0051

図13は、本実施形態の子機受信局20の動作例を示すフローチャートである。ステップS211の処理内容は図9に示すステップS111の処理内容と同様であるので、詳細な説明は省略する。ステップS211の後、第2の受信部211は親機統制局10から選択結果を受信する(ステップS212)。その後、第2の受信部211は親機統制局10から音声信号を受信する(ステップS213)。より具体的には、第2の受信部211は、自装置に搭載された出力機器を識別する出力機器識別情報と音声信号との組を親機統制局10から受信する。次に、音声明瞭化処理部212は、ステップS212で受信した選択結果と、ステップS213で受信した出力機器ごとの組(1以上の出力機器と1対1に対応する1以上の組)とを用いて、自装置に搭載された出力機器ごとに、該選択結果が示すグループ(親機統制局10の選択部122により選択されたグループ)に属するか否かを判定し、該選択結果が示すグループに属する出力機器へ入力する音声信号については音声明瞭化処理を実行する(ステップS214)。このようにして、音声明瞭化処理部212は、選択部122により選択されたグループに属する出力機器へ入力する音声信号については音声明瞭化処理を実行して第1の音声信号とし、該グループに属さない出力機器へ入力する音声信号については音声明瞭化処理を実行せずに第2の音声信号とする。そして、出力機器ごとに設けられた出力キューの末尾に、対応する音声信号(第1の音声信号または第2の音声信号)を追加する。

0052

次に、制御部213は、他の子機受信局20と同期して、出力機器ごとに、該出力機器に対応する出力キューに保持された音声信号を先頭から読み出し、その読み出した音声信号を電気信号に変換し、その変換した電気信号で該出力機器を制御して、空気の振動を出力させる(ステップS215)。この処理内容は図9に示すステップS113の処理内容と同様である。そして、子機受信局20のCPU111は、親機統制局10から終了通知を受信した場合は(ステップS216:Yes)、処理を終了する。一方、終了通知を受信していない場合は(ステップS216:No)、ステップS213以降の処理を繰り返す。

0053

以上に説明した構成であっても、上述した第1の実施形態と同様の効果を達成することができる。

0054

図14は、以上の各実施形態の効果をシミュレーションで確認したデータを示す図である。「signal」とは、聴者に近い位置に存在する子機受信局20の出力機器から出力された音声を示し、「echo」とは「signal」よりも遠い位置に存在する子機受信局20の出力機器から出力された音声を示す。ここでは、「signal」は聴者から200m、「echo」は聴者から250m離れているものとした。また、図14において、「non」とは、入力された音声信号をそのまま出力することを表し、「SSDRC」とは、音声明瞭化処理の一つであるSSDRCによって、入力された音声信号を処理して出力することを表している。このシミュレーションでは、音速は340m/sとし、空気吸収による減衰発散による減衰(非特許文献「屋外の音の伝搬における空気吸収の計算 JIS Z 8738:1999 」などに記載)を考慮した。また、評価基準は、Glimpse Proportion(非特許文献「CEPSTRAL ANALYSIS BASED ON THEGLIMPSE PROPORTIONMEASURE FOR IMPROVING THE INTELLIGIBILITY OF HMM-BASEDSYNTHETIC SPEECH IN NOISE, Valentini-Botinhao et al.ICASSP 2012.」に記載)という音声明瞭性に関する客観尺度を用いて「signal」の明瞭性を評価した。この尺度が高いほど明瞭性が高いとされる。シミュレーションの結果、図14に示すように、「signal」に音声明瞭化処理を施し、echoには施していない場合に、最も音声明瞭性が高くなるという結果が得られた。これにより、以上に説明した各実施形態が音声明瞭性の向上に有効であることが確認される。

0055

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら新規な実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

0056

また、上述の各実施形態の音声出力システム1(親機統制局10または子機受信局20)で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、上述の各実施形態の音声出力システム1で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。また、上述の各実施形態の音声出力システム1で実行されるプログラムを、ROM等の不揮発性の記録媒体に予め組み込んで提供するようにしてもよい。

0057

さらに、上述の各実施形態は、任意に組み合わせることも可能である。

0058

1音声出力システム
10親機統制局
20子機受信局
30ネットワーク
121 取得部
122 選択部
123音声明瞭化処理部
124 第1の送信部
130 第2の送信部
201 第1の受信部
202 制御部
211 第2の受信部
212 音声明瞭化処理部
213 制御部

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