JP7438678B2

JP7438678B2 - Local sound field support device

Info

Publication number: JP7438678B2
Application number: JP2019126012A
Authority: JP
Inventors: 将規谷川
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2024-02-27
Anticipated expiration: 2039-07-05
Also published as: JP2021013088A

Description

本発明は、局所的音場支援装置に関する。 The present invention relates to a local sound field support device.

従来、劇場やホールには、反響板又は音響反射板をはじめとする残響処理装置が設置されている。劇場等に比べて小スペースのオフィスには、吸音構造や吸音材料を有する壁、天井、仕切り板等が設置されている。 Conventionally, theaters and halls have been equipped with reverberation processing devices such as soundboards or acoustic reflectors. Offices, which have smaller spaces than theaters and the like, are equipped with walls, ceilings, partition boards, etc. that have sound-absorbing structures or materials.

例えば、特許文献１には、オフィスや居住空間等でノイズ音に加えてターゲット音が同一空間に存在する場合においても、ノイズ音のみを聞こえにくくして、効果的にターゲット音を聞き取りやすくするための音環境制御装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 describes a method for effectively making the target sound easier to hear by making it difficult to hear only the noise sound even when a target sound exists in the same space in addition to noise sound in an office or living space. A sound environment control device is disclosed.

特開２０１６－５２０４９号公報JP 2016-52049 Publication

近年、店舗や公共空間等に、オープンスペースや所謂「ワイガヤ」環境が多く設けられている。各エリア内の作業効率の向上と良好なコミュニケーションの確保のためには、使用目的毎のエリア内でターゲット音を聞き取りやすい音環境が求められる。しかしながら、オープンスペースでは、エリアと時間によって使用目的及び音源、音量が変わる。そのため、ノイズ音や他のエリアの音を制御して対象エリアの音環境を制御する従来の技術では、エリア毎に好適な音環境を確保しにくい、又は好適な音環境の確保に時間がかかるという問題があった。 In recent years, many open spaces and so-called "waigaya" environments have been established in stores, public spaces, and the like. In order to improve work efficiency and ensure good communication within each area, a sound environment is required that makes it easy to hear the target sound within each area. However, in open spaces, the purpose of use, sound source, and volume vary depending on the area and time. Therefore, with conventional technology that controls the sound environment of a target area by controlling noise sounds and sounds from other areas, it is difficult to secure a suitable sound environment for each area, or it takes time to secure a suitable sound environment. There was a problem.

本発明は、オープンスペースの各エリアに好適な音環境を提供可能な局所的音場支援装置を提供する。 The present invention provides a local sound field support device that can provide a suitable sound environment to each area of an open space.

本発明の局所的音場支援装置は、オープンスペース内のそれぞれのエリアの音を収音する収音器と、前記収音器で収音された前記音に含まれるターゲット音を抽出するターゲット音抽出器と、前記ターゲット音抽出器によって抽出された前記ターゲット音を強調して強調音を生成する強調音生成器と、前記強調音を前記エリアに向けて出力する強調音出力器と、を備え、前記強調音は、前記ターゲット音の周波数成分から２ｋＨｚ未満の周波数成分を削除し、２ｋＨｚ以上の周波数成分を残すことで生成され、前記収音器は、前記エリアの上方に配され、円筒形のホルダと、前記ホルダに取り付けられた複数の収音マイクと、を有し、前記複数の収音マイクは、前記ホルダの側面に、周方向において互いに等しい間隔をあけて放射状に配置され、前記強調音出力器は、前記エリアの上方で、かつ、前記エリアの外周を囲むように配された指向性を有する複数のスピーカーである。
The local sound field support device of the present invention includes a sound collector that collects sound in each area in an open space, and a target sound that extracts a target sound included in the sound collected by the sound collector. an extractor, an emphasized sound generator that emphasizes the target sound extracted by the target sound extractor to generate an emphasized sound, and an emphasized sound output device that outputs the emphasized sound toward the area. , the emphasized sound is generated by removing frequency components of less than 2 kHz from the frequency components of the target sound and leaving frequency components of 2 kHz or more , and the sound collector is arranged above the area and has a cylindrical shape. holder, and a plurality of sound collection microphones attached to the holder, the plurality of sound collection microphones are arranged radially on a side surface of the holder at equal intervals in the circumferential direction, and the plurality of sound collection microphones are arranged radially at equal intervals in the circumferential direction, The emphasized sound output device is a plurality of speakers having directivity arranged above the area and surrounding the outer periphery of the area .

上述の局所的音場支援装置によれば、オープンスペース内の各エリアに強調音が出力されるので、ユーザが自身のいるエリア内にいるユーザ同士の会話等のターゲット音を聞き取りやすくなるように局所的音場がアクティブに支援される。このことによって、各エリアに好適な音環境が提供される。 According to the above-mentioned local sound field support device, emphasized sound is output to each area in the open space, so that the user can easily hear target sounds such as conversations between users in the area where the user is located. The local sound field is actively supported. This provides a suitable sound environment for each area.

本発明の局所的音場支援装置において、前記収音器で収音された前記音の成分の情報及び前記音が収音された所定の時間情報によって前記エリアにおける音源の位置を推定する音源位置推定器をさらに備えてもよい。 In the local sound field support device of the present invention, a sound source position in which the position of a sound source in the area is estimated based on information on components of the sound collected by the sound collector and information on a predetermined time at which the sound was collected. It may further include an estimator.

上述の局所的音場支援装置によれば、各エリア内の音源の位置が推定されるので、収音器を音源に向ける等によって収音能力が高まる。 According to the above-described local sound field support device, the position of the sound source in each area is estimated, so the sound collection ability is improved by, for example, pointing the sound collector toward the sound source.

本発明の局所的音場支援装置によれば、オープンスペースの各エリアに好適な音環境を提供できる。 According to the local sound field support device of the present invention, a suitable sound environment can be provided in each area of an open space.

本発明の一実施形態の局所的音場支援装置及び該局所的音場支援装置が設けられたオープンスペースの側面図である。FIG. 1 is a side view of a local sound field support device according to an embodiment of the present invention and an open space in which the local sound field support device is provided. 図１に示すオープンスペースの１つのエリアにおいて天井と床との間の構成の平面図である。2 is a plan view of a configuration between a ceiling and a floor in one area of the open space shown in FIG. 1; FIG. 図２に示すＹ方向から見た局所的音場支援装置及びオープンスペースの側面図である。3 is a side view of the local sound field support device and the open space as seen from the Y direction shown in FIG. 2. FIG. 図１に示す局所的音場支援装置のターゲット音抽出器によって抽出された会話音声の振幅成分の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an amplitude component of a conversational sound extracted by a target sound extractor of the local sound field support device shown in FIG. 1. FIG. 図４に示す振幅成分から所定の周波数帯域に相当する振幅成分が除去された振幅成分を示す図である。5 is a diagram showing an amplitude component obtained by removing an amplitude component corresponding to a predetermined frequency band from the amplitude component shown in FIG. 4. FIG. 図４に示す振幅成分に図５に示す振幅成分を合成した強調会話音声の振幅成分を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing amplitude components of emphasized conversational speech obtained by combining the amplitude components shown in FIG. 5 with the amplitude components shown in FIG. 4; 図１に示す局所的音場支援装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the local sound field support device shown in FIG. 1. FIG.

以下、本発明の局所的音場支援装置の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the local sound field support device of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、本発明の一実施形態の局所的音場支援装置１０は、建築物の床２０２と天井２００との間のオープンスペース１００の局所的音場を支援するための装置である。オープンスペース１００は、水平方向において壁や仕切り板等で仕切られないエリア１１０を複数有する。つまり、「局所的音場」とは、オープンスペース１００を全体としたときに、オープンスペース１００の一部であって空間的に互いに隣り合うエリア１１０の音場を意味する。オープンスペース１００は、エリア１１０毎に会議や個別の作業、歓談等の個別の目的で同時に使用可能となるように構成された１つの空間である。 As shown in FIG. 1, a local sound field support device 10 according to an embodiment of the present invention is a device for supporting a local sound field in an open space 100 between a floor 202 and a ceiling 200 of a building. be. The open space 100 has a plurality of areas 110 that are not horizontally partitioned by walls, partition plates, or the like. That is, a "local sound field" means a sound field in areas 110 that are part of the open space 100 and are spatially adjacent to each other when the open space 100 is taken as a whole. The open space 100 is a single space configured so that each area 110 can be used simultaneously for individual purposes such as meetings, individual work, and socializing.

本実施形態のオープンスペース１００では、各エリア１１０に、机１２１と椅子１２２が設けられている。エリア１１０では、少なくとも１人のユーザ１３０が椅子１２２に座り、使用目的に合わせて過ごすことができる。例えば、図１には、１つのエリア１１１と、エリア１１１に隣り合うエリア１１２，１１３が図示されている。エリア１１１では、複数のユーザ１３０が机１２１を囲んでそれぞれ椅子１２２に座り、互いにコミュニケーションを取りつつ、会議を行っている。エリア１１２では、１人のユーザ１３０が椅子１２２に座り、机１２１の上で個人作業を進めている。エリア１１３では、少なくとも１人のユーザ１３０が椅子１２２に座り、休憩している。 In the open space 100 of this embodiment, each area 110 is provided with a desk 121 and a chair 122. In the area 110, at least one user 130 can sit on a chair 122 and spend time according to the purpose of use. For example, FIG. 1 shows one area 111 and areas 112 and 113 adjacent to area 111. In the area 111, a plurality of users 130 are sitting around a desk 121 on chairs 122, communicating with each other and having a meeting. In the area 112, one user 130 is sitting on a chair 122 and is working on a desk 121. In area 113, at least one user 130 is sitting on chair 122 and taking a break.

局所的音場支援装置１０は１つのエリア１１０に１つ設けられているが、各エリア１１０の局所的音場支援装置１０は互いに同様の構成を備えている。図１には、エリア１１１に設けられている局所的音場支援装置１０のみが図示されている。以下、エリア１１１に設けられている局所的音場支援装置１０の構成を中心に説明する。 One local sound field support device 10 is provided in one area 110, and the local sound field support devices 10 in each area 110 have the same configuration. In FIG. 1, only the local sound field support device 10 provided in the area 111 is illustrated. The configuration of the local sound field support device 10 provided in the area 111 will be mainly described below.

局所的音場支援装置１０は、収音器２０、ターゲット音抽出器４０、強調音生成器５０、強調音出力器６０、音源位置推定器８０及びタイミング制御器９０を備えている。 The local sound field support device 10 includes a sound collector 20, a target sound extractor 40, an emphasized sound generator 50, an emphasized sound output device 60, a sound source position estimator 80, and a timing controller 90.

収音器２０は、エリア１１１の中央部の天井２００からエリア１１１の上方に垂下されている。収音器２０は、円筒形のホルダ２４と、複数の収音マイク２２を有する。図２に示すように、本実施形態の収音器２０は、８個の収音マイク２２を有する。８個の収音マイク２２は、ホルダ２４の側面に、周方向において互いに等しい間隔をあけて配置されている。なお、図２では、ユーザ１３０は省略されている。図１は、図２に示すＸ－Ｘ線で見た局所的音場支援装置１０及びオープンスペース１００の側面図に対応している。 The sound collector 20 is suspended above the area 111 from the ceiling 200 in the center of the area 111. The sound collector 20 has a cylindrical holder 24 and a plurality of sound collection microphones 22. As shown in FIG. 2, the sound collector 20 of this embodiment has eight sound collection microphones 22. The eight sound collection microphones 22 are arranged on the side surface of the holder 24 at equal intervals in the circumferential direction. Note that in FIG. 2, the user 130 is omitted. FIG. 1 corresponds to a side view of the local sound field support device 10 and the open space 100 taken along the line XX shown in FIG.

収音マイク２２は、エリア１１１の音を収音する。８個の収音マイク２２の初期状態の収音方向は、ホルダ２４の平面視中心から径方向の外側に向かって放射状に向いている。収音マイク２２の種類は、特に限定されないが、例えば市販の収音マイク（製品名；ＣＳＭＩＣ－Ｓ１Ｒ０、販売元；株式会社システムインフロンティア）等である。 The sound collection microphone 22 collects sounds in the area 111. The sound collection direction of the eight sound collection microphones 22 in the initial state is radially oriented toward the outside in the radial direction from the center of the holder 24 in a plan view. The type of sound collection microphone 22 is not particularly limited, but may be, for example, a commercially available sound collection microphone (product name: CSMIC-S1R0, vendor: System Infrontia Co., Ltd.).

ターゲット音抽出器４０は、天井空間２１０に配置されている。ターゲット音抽出器４０は、音制御機構７０に収められている。音制御機構７０は、例えば平面視における収音器２０と重なる天井空間２１０に設置されている。 The target sound extractor 40 is arranged in the ceiling space 210. The target sound extractor 40 is housed in the sound control mechanism 70. The sound control mechanism 70 is installed, for example, in a ceiling space 210 that overlaps the sound collector 20 in plan view.

ターゲット音抽出器４０は、収音器２０に接続され、収音器２０で収音された音に含まれるターゲット音を抽出する。ターゲット音は、各エリア１１０においてユーザ１３０が使用目的に応じて聞き取る対象の音を意味する。エリア１１１のターゲット音は、エリア１１１内にいる全てのユーザ１３０の会話音声である。ターゲット音抽出器４０は、８個の収音マイク２２によって収音された音から、複数のユーザ１３０の会話音声を抽出し、抽出した会話音声を強調音生成器５０に出力する。 The target sound extractor 40 is connected to the sound collector 20 and extracts a target sound included in the sound collected by the sound collector 20. The target sound means a sound that the user 130 hears in each area 110 depending on the purpose of use. The target sound of area 111 is the conversational sounds of all users 130 within area 111 . The target sound extractor 40 extracts the conversation voices of the plurality of users 130 from the sounds collected by the eight sound collection microphones 22, and outputs the extracted conversation voices to the emphasized sound generator 50.

強調音生成器５０は、音制御機構７０に収められている。強調音生成器５０は、ターゲット音抽出器４０によって抽出され且つターゲット音抽出器４０から入力されたターゲット音を強調して強調音を生成する。強調音は、ターゲット音をユーザ１３０が聞き取りやすくなるように強調した音を意味する。ターゲット音から強調音を生成する方法として、例えば、ターゲット音の周波数成分から母音成分が多く含まれる２ｋＨｚ未満の周波数成分を削除し、子音成分が多く含まれる２ｋＨｚ以上の周波数成分を残す、又は２ｋＨｚ以上の周波数成分を増幅する方法が挙げられる。ターゲット音から強調音を生成する他の生成方法としては、例えば、ターゲット音の音量を、ターゲット音のピーク周波数に対しラウドネス曲線に基づいてユーザ１３０がターゲット音の音量を所定の音量［ｄＢ］であると感じることができる物理音量［ｄＢ］に増幅する方法が挙げられる。強調音生成器５０は、生成した強調音を強調音出力器６０に出力する。 The emphasized sound generator 50 is housed in the sound control mechanism 70. The emphasized sound generator 50 emphasizes the target sound extracted by the target sound extractor 40 and input from the target sound extractor 40 to generate an emphasized sound. The emphasized sound refers to a sound that emphasizes the target sound so that the user 130 can easily hear it. As a method for generating an emphasized sound from a target sound, for example, from the frequency components of the target sound, a frequency component of less than 2 kHz, which contains many vowel components, is deleted, and a frequency component of 2 kHz or more, which contains many consonant components, is left, or 2 kHz. Examples include methods of amplifying the above frequency components. As another generation method for generating an emphasized sound from a target sound, for example, the user 130 adjusts the volume of the target sound to a predetermined volume [dB] based on a loudness curve with respect to the peak frequency of the target sound. One example is a method of amplifying the physical sound volume [dB] that can be felt. The emphasized sound generator 50 outputs the generated emphasized sound to the emphasized sound output device 60.

強調音出力器６０は、強調音生成器５０に接続され、エリア１１１の外周部の天井２００からエリア１１１の上方に複数垂下されている。強調音出力器６０は、スピーカー６２を有する。図２に示すように、本実施形態では、エリア１１１の椅子１２２と同数の６個のスピーカー６２が設けられている。図１及び図３に示すように、スピーカー６２は、エリア１１１の上方に設けられている。図２に示すように、スピーカー６２は、平面視において、収音器２０の平面視中心と椅子１２２の座１２３の平面視中心とを結ぶ線上の近傍且つ椅子１２２を挟んで収音器２０とは反対側の位置に設けられている。 A plurality of emphasized sound output devices 60 are connected to the emphasized sound generator 50 and are suspended above the area 111 from the ceiling 200 at the outer periphery of the area 111. The emphasized sound output device 60 has a speaker 62. As shown in FIG. 2, in this embodiment, six speakers 62, the same number as the chairs 122 in the area 111, are provided. As shown in FIGS. 1 and 3, the speaker 62 is provided above the area 111. As shown in FIG. 2, the speaker 62 is connected to the sound collector 20 in the vicinity of the line connecting the center of the sound collector 20 in plan view and the center of the seat 123 of the chair 122 in plan view and with the chair 122 in between. is located on the opposite side.

６個のスピーカー６２は、それぞれ指向性を有する。図１に示すように、スピーカー６２の出力面６４は、側面視において、エリア１１１の上方から椅子１２２及び椅子１２２に座っているユーザ１３０に向いている。スピーカー６２の指向性、即ちスピーカー６２から強調音が出力される方向は、エリア１１１の上方の出力面６４の正面視中心と座１２３の平面視中心とを結ぶ線に概ね沿っている。強調音出力器６０は、強調音生成器５０から入力された強調音をエリア１１１に向かって出力する。スピーカー６２の種類は、特に限定されないが、例えば市販の超指向性スピーカー（製品名；ＰＳ－６０Ｅ、販売元；三菱電機エンジニアリング株式会社）等である。 Each of the six speakers 62 has directivity. As shown in FIG. 1, the output surface 64 of the speaker 62 faces the chair 122 and the user 130 sitting on the chair 122 from above the area 111 when viewed from the side. The directivity of the speaker 62, that is, the direction in which the emphasized sound is output from the speaker 62, is generally along a line connecting the center of the output surface 64 above the area 111 in a front view and the center of the seat 123 in a plan view. The emphasized sound output device 60 outputs the emphasized sound input from the emphasized sound generator 50 toward the area 111. The type of speaker 62 is not particularly limited, but may be, for example, a commercially available super-directional speaker (product name: PS-60E, vendor: Mitsubishi Electric Engineering Co., Ltd.).

音源位置推定器８０は、音制御機構７０に収められている。音源位置推定器８０は、収音器２０で収音されたエリア１１１内の音の成分の情報及びエリア１１１内の音が収音された所定の時間によってエリア１１１における音源の位置を推定する。エリア１１１内の音の成分の情報には、例えばエリア１１１内の会話音声の数、各会話音声の周波数分布、時間変化等が含まれる。前述の所定の時間は、収音開始から収音終了までの時間であり、音制御機構７０において適宜設定された一定又は不定の時間であってもよい。 The sound source position estimator 80 is housed in the sound control mechanism 70. The sound source position estimator 80 estimates the position of the sound source in the area 111 based on the information on the components of the sound in the area 111 collected by the sound collector 20 and the predetermined time at which the sound in the area 111 was collected. The information on the sound components within the area 111 includes, for example, the number of conversational sounds within the area 111, the frequency distribution of each conversational sound, temporal changes, and the like. The above-mentioned predetermined time is the time from the start of sound collection to the end of sound collection, and may be a constant or irregular time appropriately set in the sound control mechanism 70.

タイミング制御器９０は、音制御機構７０に収められている。タイミング制御器９０は、収音器２０によるエリア１１１内の音の収音、強調音生成器５０による強調音の生成、及び強調音出力器６０からのエリア１１１への強調音の出力を互いに同期させてそれぞれ行う。 The timing controller 90 is housed in the sound control mechanism 70. The timing controller 90 synchronizes the collection of sound within the area 111 by the sound collector 20, the generation of emphasized sound by the emphasized sound generator 50, and the output of the emphasized sound from the emphasized sound output device 60 to the area 111. Let them do each.

音制御機構７０は、例えばコンピュータで構成されている。ターゲット音抽出器４０は、収音器２０で収音された音に含まれるターゲット音を抽出するプログラムで構成され、前述のコンピュータに内蔵されている。強調音生成器５０は、ターゲット音抽出器４０によって抽出されたターゲット音を強調して前述のように強調音を生成するプログラムで構成され、前述のコンピュータに内蔵されている。音源位置推定器８０は、収音器２０で収音されたエリア１１１内の音の成分の情報及びエリア１１１内の音が収音された時間によってエリア１１１における音源の位置を推定するプログラムで構成され、前述のコンピュータに内蔵されている。タイミング制御器９０は、前述のように収音器２０による収音、強調音生成器５０による強調音の生成、強調音出力器６０からの強調音の出力を互いに同期させて制御するプログラムで構成され、前述のコンピュータに内蔵されている。 The sound control mechanism 70 is composed of, for example, a computer. The target sound extractor 40 is configured with a program for extracting a target sound included in the sound collected by the sound collector 20, and is built in the computer described above. The emphasized sound generator 50 is configured with a program that emphasizes the target sound extracted by the target sound extractor 40 and generates the emphasized sound as described above, and is built in the computer described above. The sound source position estimator 80 is configured with a program that estimates the position of the sound source in the area 111 based on the information on the components of the sound in the area 111 collected by the sound collector 20 and the time at which the sound in the area 111 was collected. and is built into the computer mentioned above. As described above, the timing controller 90 is configured with a program that synchronizes and controls the sound collection by the sound collector 20, the generation of emphasized sound by the emphasized sound generator 50, and the output of emphasized sound from the emphasized sound output device 60. and is built into the computer mentioned above.

音制御機構７０には、ターゲット音抽出器４０、強調音生成器５０、音源位置推定器８０、タイミング制御器９０に加えて、収音マイク２２の指向性を制御する収音器調整器、緊急事態発生時には緊急事態発生を知らせる内容の強調音をはじめとする各種出力音の調整器、制御器が収められている。つまり、音制御機構７０は、局所的音場支援装置１０の動作を総合的に制御する制御機構として機能する。 The sound control mechanism 70 includes a target sound extractor 40, an emphasis sound generator 50, a sound source position estimator 80, a timing controller 90, a sound collector adjuster that controls the directivity of the sound collection microphone 22, and an emergency When an emergency situation occurs, it contains regulators and controllers for various output sounds, including an emphasized sound that notifies you of the occurrence of an emergency situation. That is, the sound control mechanism 70 functions as a control mechanism that comprehensively controls the operation of the local sound field support device 10.

次に、局所的音場支援装置１０によるエリア１１１の音場支援の流れの一例を説明する。エリア１１１でユーザ１３０同士の会話が開始されると、収音器２０はエリア１１１内の音を収音する。収音された音は、収音器２０からターゲット音抽出器４０に伝送される。 Next, an example of the flow of sound field support in the area 111 by the local sound field support device 10 will be described. When a conversation between users 130 starts in area 111, sound collector 20 collects sounds within area 111. The collected sound is transmitted from the sound collector 20 to the target sound extractor 40.

ターゲット音抽出器４０は、入力された音から、エリア１１１のターゲット音である会話音声を抽出する。抽出された会話音声（ターゲット音）は、ターゲット音抽出器４０から強調音生成器５０に伝送される。強調音生成器５０は、入力された会話音声を強調して強調音を生成する。例えば、図４は、入力された会話音声の９０秒間の振幅分布を表している。図４では、会話音声の振幅は－1～＋１の範囲で規格化されている。強調音生成器５０は、図４に示す会話音声の振幅分布をフーリエ変換し、不図示の周波数分布を得る。強調音生成器５０は、得られた周波数分布のうち子音成分が少ない２ｋＨｚ未満の成分を除去し、残りの周波数分布を逆フーリエ変換し、図５に示す強調音声（強調音）の振幅分布を得る。このような強調音声の生成方法は強調音生成器５０における強調音の生成方法の一例である。 The target sound extractor 40 extracts conversational sound, which is the target sound of the area 111, from the input sounds. The extracted conversational sound (target sound) is transmitted from the target sound extractor 40 to the emphasized sound generator 50. The emphasized sound generator 50 emphasizes the input conversational sound and generates emphasized sound. For example, FIG. 4 shows the amplitude distribution of input conversational audio for 90 seconds. In FIG. 4, the amplitude of conversational speech is normalized in the range of -1 to +1. The emphasized sound generator 50 performs Fourier transform on the amplitude distribution of the conversational sound shown in FIG. 4 to obtain a frequency distribution (not shown). The emphasized sound generator 50 removes components of less than 2 kHz with few consonant components from the obtained frequency distribution, performs inverse Fourier transform on the remaining frequency distribution, and generates the amplitude distribution of the emphasized sound (emphasized sound) shown in FIG. obtain. This method of generating emphasized sound is an example of a method of generating emphasized sound in the emphasized sound generator 50.

生成された強調音は、強調音生成器５０から強調音出力器６０に伝送される。本実施形態では、強調音生成器５０は、例えば図４に示す元の会話音声の振幅分布に図５に示す強調音声の振幅分布を加え、図６に示す強調会話音声（強調音）の振幅分布を得る。強調音生成器５０は、図６に示す振幅分布を有する強調会話音声を強調音出力器６０に出力する。 The generated emphasized sound is transmitted from the emphasized sound generator 50 to the emphasized sound output device 60. In this embodiment, the emphasized sound generator 50 adds, for example, the amplitude distribution of the emphasized speech shown in FIG. 5 to the amplitude distribution of the original conversational sound shown in FIG. Get the distribution. The emphasized sound generator 50 outputs emphasized conversational sound having the amplitude distribution shown in FIG. 6 to the emphasized sound output device 60.

強調音出力器６０は、強調音生成器５０から入力された強調音をエリア１１１に向かって出力する。 The emphasized sound output device 60 outputs the emphasized sound input from the emphasized sound generator 50 toward the area 111.

図７に示すように、収音器２０によって収音されたエリア１１１内の音は、収音器２０から音源位置推定器８０にも伝送される。音源位置推定器８０は、入力されたエリア１１１内の音の成分の情報、及び少なくとも音制御機構７０が把握しているエリア１１１内の音が収音された時間によって、エリア１１１における音源の位置を推定する。エリア１１１については、例えば音源位置推定器８０は、入力されたエリア１１１内の音の成分及び時間の各情報に基づいて、エリア１１１内のユーザ１３０の位置情報（音源の位置）を推定する。エリア１１１内のユーザ１３０の位置には、例えば図２に示す６つの椅子１２２のいずれにユーザ１３０が座っているのかという情報、椅子１２２に座っておらずにエリア１１１内にいるユーザ１３０の有無等が広く含まれる。 As shown in FIG. 7, the sound within the area 111 collected by the sound collector 20 is also transmitted from the sound collector 20 to the sound source position estimator 80. The sound source position estimator 80 estimates the position of the sound source in the area 111 based on the input information on the components of the sound in the area 111 and the time at which the sound in the area 111 is captured, which is known by at least the sound control mechanism 70. Estimate. Regarding the area 111, for example, the sound source position estimator 80 estimates the position information (the position of the sound source) of the user 130 within the area 111 based on the input information on the sound components and time within the area 111. The position of the user 130 in the area 111 includes, for example, information on which of the six chairs 122 shown in FIG. etc. are widely included.

音源位置推定器８０で推定された音源の位置は、収音器２０に対して出力される。具体的には、音制御機構７０によって、例えば各収音マイク２２の指向性を制御する制御器によって、８個の収音マイク２２のそれぞれの指向性を音源の位置に集中させる。音制御機構７０によって、例えば８個の収音マイク２２のうち音源の位置に近い収音マイク２２の収音性能を他の収音マイク２２の収音性能より高める、又は音源の位置に近い収音マイク２２で収音された音を他の収音マイク２２で収音された音より増幅する。 The position of the sound source estimated by the sound source position estimator 80 is output to the sound collector 20. Specifically, the sound control mechanism 70, for example, a controller that controls the directivity of each sound collection microphone 22, focuses the directivity of each of the eight sound collection microphones 22 on the position of the sound source. The sound control mechanism 70 may, for example, improve the sound collection performance of the sound collection microphone 22 near the sound source position of the eight sound collection microphones 22 compared to the sound collection performance of the other sound collection microphones 22, or increase the sound collection performance near the sound source position. The sound picked up by a sound microphone 22 is amplified more than the sound picked up by other sound collecting microphones 22.

図７に示すように、タイミング制御器９０は、収音器２０によるエリア１１１内の音の収音、強調音生成器５０による強調音の生成、及び強調音出力器６０からのエリア１１１への強調音の出力を互いに同期させる。タイミング制御器９０は、エリア１１１内のユーザ１３０がリアルタイムの会話音声と強調音出力器６０によって背後上方から届く強調会話音声との両方を違和感なく聞き取れるように、収音器２０、ターゲット音抽出器４０、強調音生成器５０、強調音出力器６０を互いに同期させ、前述の各種構成の動作のタイミングを制御する。 As shown in FIG. 7, the timing controller 90 allows the sound collector 20 to collect sound in the area 111, the emphasized sound generator 50 to generate emphasized sound, and the emphasized sound output device 60 to output the sound to the area 111. Synchronize the output of emphasized sounds with each other. The timing controller 90 controls the sound collector 20 and the target sound extractor so that the user 130 in the area 111 can comfortably hear both the real-time conversation voice and the emphasized conversation voice delivered from behind and above by the emphasized sound output device 60. 40, the emphasized sound generator 50 and the emphasized sound output device 60 are synchronized with each other to control the timing of the operations of the various components described above.

上述の流れにより、エリア１１１の音場は、ユーザ１３０がターゲット音を聞き取りやすくなるように支援される。つまり、エリア１１１では、ユーザ１３０が同じエリア１１１内にいるユーザ１３０とのリアルな会話音声と背後上方から届く強調会話音声の両方を聞き取る。 Through the above-described flow, the sound field in the area 111 is supported so that the user 130 can easily hear the target sound. That is, in the area 111, the user 130 hears both the real conversation voice with the user 130 in the same area 111 and the emphasized conversation voice coming from behind and above.

エリア１１１以外のオープンスペース１００内の各エリア１１０では、上述の流れと同様の流れで音場が支援される。各エリア１１０のターゲット音抽出器４０は、入力された音から、各エリア１１０の使用目的に合うターゲット音を抽出する。例えば、エリア１１２のターゲット音抽出器は、ターゲット音として、エリア１１２の収音器で収音された音から作業用のバックグラウンドミュージック（強調音）を抽出する。エリア１１３のターゲット音抽出器は、ターゲット音として、エリア１１３の強調音出力器から初期設定等で出力され且つエリア１１３内にいるユーザ１３０にリラックス効果を与えることができる音楽（強調音）そのものを抽出する。 In each area 110 in the open space 100 other than the area 111, the sound field is supported in the same manner as described above. The target sound extractor 40 of each area 110 extracts a target sound suitable for the purpose of use of each area 110 from the input sound. For example, the target sound extractor in the area 112 extracts work background music (emphasized sound) from the sounds collected by the sound collector in the area 112 as the target sound. The target sound extractor in the area 113 uses, as the target sound, the music (emphasized sound) itself that is outputted from the emphasized sound output device in the area 113 in the initial settings and can give a relaxing effect to the user 130 who is in the area 113. Extract.

各エリア１１０の強調音生成器５０は、入力されたターゲット音を各エリア１１０の使用目的に合わせて強調して、各エリア１１０の使用目的に合う強調音を生成する。例えば、エリア１１２の強調音生成器は、エリア１１２のターゲット音抽出器から入力されたバックグラウンドミュージックの高周波成分のみを増幅した強調音を生成する。エリア１１３の強調音生成器は、エリア１１３のターゲット音抽出器から入力された音楽そのものを強調音として再生成する。 The emphasized sound generator 50 of each area 110 emphasizes the input target sound according to the purpose of use of each area 110, and generates emphasized sound suitable for the purpose of use of each area 110. For example, the emphasis sound generator in area 112 generates emphasis sound by amplifying only the high frequency components of the background music input from the target sound extractor in area 112. The emphasis sound generator in area 113 regenerates the music itself input from the target sound extractor in area 113 as emphasis sound.

以上説明した局所的音場支援装置１０によれば、オープンスペース１００内の各エリア１１０に強調音が出力されるので、各エリア１１０の音場が支援され、ユーザ１３０が自身のいるエリア１１０のターゲット音を聞き取りやすくなる。従来の音場支援装置等は各エリア１１０の使用目的に合ったターゲット音以外のノイズの原因となり得るノイズを検出し、ノイズの音量を減らす、或いはノイズを除去するというパッシブな音場の支援を行ってきた。一方、局所的音場支援装置１０は、ノイズ等がある中で、ユーザ１３０に対して自身のいるエリア１１０に合ったターゲット音を強調して届けるというアクティブな音場の支援を行う。このことによって、局所的音場支援装置１０は、オープンスペース１００において使用目的が適宜変わる各エリア１１０に好適な音環境を提供できる。 According to the local sound field support device 10 described above, the emphasized sound is output to each area 110 in the open space 100, so the sound field in each area 110 is supported, and the user 130 can listen to the area 110 where he or she is. It becomes easier to hear the target sound. Conventional sound field support devices detect noise that may cause noise other than the target sound that matches the purpose of use of each area 110, and provide passive sound field support by reducing the volume of the noise or removing the noise. I went. On the other hand, the local sound field support device 10 supports an active sound field by emphasizing and delivering a target sound suitable for the area 110 in which the user 130 is located in the presence of noise and the like. Thereby, the local sound field support device 10 can provide a suitable sound environment for each area 110 in the open space 100 whose purpose of use changes as appropriate.

局所的音場支援装置１０によれば、音源位置推定器８０を備えているので、各エリア１１０内の音源の位置を推定し、収音マイク２２を音源に向け、収音能力を高めることができる。 Since the local sound field support device 10 includes the sound source position estimator 80, it is possible to estimate the position of the sound source in each area 110, direct the sound collection microphone 22 toward the sound source, and improve the sound collection ability. can.

局所的音場支援装置１０によれば、タイミング制御器９０を備えているので、各エリア１１０においてユーザ１３０がリアルタイムの音と強調音とを違和感なく聞き取り、ユーザ１３０に対する快適性を高めることができる。 According to the local sound field support device 10, since the timing controller 90 is provided, the user 130 can hear the real-time sound and the emphasized sound without feeling uncomfortable in each area 110, and the comfort for the user 130 can be increased. .

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されない。本発明は、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、変更可能である。 Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to specific embodiments. The present invention can be modified within the scope of the invention as defined in the claims.

例えば、収音器２０の構成は、上述したようにホルダ２４の側面に等間隔に８個の収音マイク２２が配置されている構成に限定されない。収音器２０は、指向性の方向を音制御機構からの制御信号に応じて適宜変更可能な１つ以上の収音マイクを備えていてもよい。 For example, the configuration of the sound collector 20 is not limited to the configuration in which the eight sound pickup microphones 22 are arranged at equal intervals on the side surface of the holder 24 as described above. The sound collector 20 may include one or more sound collection microphones whose directivity can be changed as appropriate in response to a control signal from the sound control mechanism.

また、エリア１１０の構成は、机１２１及び椅子１２２が設けられている構成に限定されない。エリア１１０には、机１２１のみが設けられてもよく、椅子１２２のみが設けられてもよく、これら以外の什器等が設けられてもよく、何ら設置されていなくてもよい。 Furthermore, the configuration of area 110 is not limited to the configuration in which desk 121 and chair 122 are provided. The area 110 may be provided with only a desk 121, only a chair 122, other fixtures, etc., or not be provided at all.

１０局所的音場支援装置
２０収音器
４０ターゲット音抽出器
５０強調音生成器
６０強調音出力器
８０音源位置推定器
９０タイミング制御器 10 Local sound field support device 20 Sound collector 40 Target sound extractor 50 Emphasized sound generator 60 Emphasized sound output device 80 Sound source position estimator 90 Timing controller

Claims

A sound collector that collects sounds from each area in the open space,
a target sound extractor that extracts a target sound included in the sound collected by the sound collector;
an emphasized sound generator that generates an emphasized sound by emphasizing the target sound extracted by the target sound extractor;
an emphasis sound output device that outputs the emphasis sound toward the area;
Equipped with
The emphasized sound is generated by removing frequency components of less than 2 kHz from the frequency components of the target sound and leaving frequency components of 2 kHz or more ,
The sound collector is arranged above the area and includes a cylindrical holder and a plurality of sound collection microphones attached to the holder,
The plurality of sound collecting microphones are arranged radially on a side surface of the holder at equal intervals in the circumferential direction,
The emphasized sound output device is a plurality of speakers having directivity arranged above the area and surrounding the outer periphery of the area.
Local sound field support device.

further comprising a sound source position estimator that estimates the position of a sound source in the area based on information on components of the sound collected by the sound collector and a predetermined time at which the sound was collected;
The local sound field support device according to claim 1.

A timing controller that collects the sound by the sound collector, generates the emphasized sound by the emphasized sound generator, and outputs the emphasized sound from the emphasized sound output device to the area in synchronization with each other. Further equipped with
The local sound field support device according to claim 1 or 2.