(57)【要約】【課題】車室において、音源の方位を特定し、その方位から実際に音がしているように音場を再現すること。【解決手段】実施形態に係る音響装置は、マイクと、複数の第１のスピーカと、第２のスピーカと、音声取得部と、出力制御部とを備える。複数の第１のスピーカは、車室内の搭乗者が前方を向いた状態で視認可能となる高さ位置に設けられる。第２のスピーカは、第１のスピーカよりも下方に設けられる。音声取得部は、音源から発生してマイクによって集音された音声を取得する。出力制御部は、音声取得部によって取得された音声を音源の近傍の第１のスピーカから逆位相出力するとともに、残りの第１のスピーカおよび第２のスピーカからは前記音声取得部によって取得された音声を出力する。【選択図】図２
2020106779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクと、
車室内の搭乗者が前方を向いた状態で視認可能となる高さ位置に設けられる複数の第１のスピーカと、
前記第１のスピーカよりも下方に設けられる第２のスピーカと、
音源から発生して前記マイクによって集音された音声を取得する音声取得部と、
前記音声取得部によって取得された音声を前記音源の近傍の前記第１のスピーカから逆位相出力するとともに、残りの前記第１のスピーカおよび前記第２のスピーカからは前記音声取得部によって取得された音声を出力する出力制御部と
を備えることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記第１のスピーカは、
ディスプレイにパネル状のスピーカが搭載されたディスプレイスピーカであり、
前記第２のスピーカは、
前記車室のドア近傍に配置されるスピーカである
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記音源は、
前記搭乗者のうちの発話者であって、
前記出力制御部は、
前記発話者の近傍に配置された前記ディスプレイスピーカから、前記音声取得部によって取得された音声を逆位相出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の音響装置。
【請求項４】
車両に搭載されたセンサの検出結果に基づいて、前記車室の周囲の状況を取得する周囲状況取得部
をさらに備え、
前記出力制御部は、
前記周囲状況取得部の取得結果に基づいて、音声を逆位相出力する前記第１のスピーカを選択する
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の音響装置。
【請求項５】
マイクと、車室内の搭乗者が前方を向いた状態で視認可能となる高さ位置に設けられる複数の第１のスピーカと、前記第１のスピーカよりも下方に設けられる第２のスピーカとを備える音響装置を用いた音場制御方法であって、
音源から発生して前記マイクによって集音された音声を取得する音声取得工程と、
前記音声取得工程によって取得された音声を前記音源の近傍の前記第１のスピーカから逆位相出力するとともに、残りの前記第１のスピーカおよび前記第２のスピーカからは前記音声取得工程によって取得された音声を出力する出力制御工程と
を含むことを特徴とする音場制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、音響装置および音場制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣＣ（In-Car-Communication）と呼ばれる車内会話支援装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。かかる装置は、ロードノイズ等で聴き取りにくくなりがちな車両の搭乗者同士の会話を、車室内に配置されたマイクによって発話者の発する音声を集音し、車載スピーカから出力することによって明瞭化しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術は、車室において、発話者の方位を特定し、その方位から実際に発声しているように音場を再現するうえで、さらなる改善の余地がある。
【０００５】
具体的には、車室においてマイクで集音した音声を車載スピーカで出力する場合、発話者の位置に関わらず、音声はたとえばドア付近の足元に配置された車載スピーカから出力される。そのうえ、車室においては、発話者の肉声が車載スピーカから出力された音と混ざるため、発話者の方位を特定しにくい。また、このために、不自然な会話になりやすい。
【０００６】
なお、かかる課題は、ＩＣＣの場合に限らず、車室において、音源の方位を特定し、その方位から実際に音がしているように音場を再現する場合全般に共通する課題である。
【０００７】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、車室において、音源の方位を特定し、その方位から実際に音がしているように音場を再現することができる音響装置および音場制御方法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】
【０００８】
実施形態の一態様に係る音響装置は、マイクと、複数の第１のスピーカと、第２のスピーカと、音声取得部と、出力制御部とを備える。前記複数の第１のスピーカは、車室内の搭乗者が前方を向いた状態で視認可能となる高さ位置に設けられる。前記第２のスピーカは、前記第１のスピーカよりも下方に設けられる。前記音声取得部は、音源から発生して前記マイクによって集音された音声を取得する。前記出力制御部は、前記音声取得部によって取得された音声を前記音源の近傍の前記第１のスピーカから逆位相出力するとともに、残りの前記第１のスピーカおよび前記第２のスピーカからは前記音声取得部によって取得された音声を出力する。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態の一態様によれば、車室において、音源の方位を特定し、その方位から実際に音がしているように音場を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、比較例に係る音場制御方法の概要説明図（その１）である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、比較例に係る音場制御方法の概要説明図（その２）である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、実施形態に係る音場制御方法の概要説明図（その１）である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、実施形態に係る音場制御方法の概要説明図（その２）である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、実施形態に係る音場制御方法の概要説明図（その３）である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、実施形態に係る音場制御方法の概要説明図（その４）である。
【図２】図２は、実施形態に係る音響システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態に係る音響装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、その他の実施形態に係る音響システムの構成例を示すブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは、その他の実施形態に係る音響システムによる音の方位の再現シーンの具体例を示す図（その１）である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、その他の実施形態に係る音響システムによる音の方位の再現シーンの具体例を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する音響装置および音場制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
また、以下では、車両Ｖがたとえばミニバン等であり、車室に３列６席のシートを備えているものとして説明を行う。なお、無論、シートの数を限定するものではない。
【００１３】
まず、実施形態に係る音場制御方法の概要について、図１Ａ〜図１Ｆを用いて説明する。図１Ａおよび図１Ｂは、比較例に係る音場制御方法の概要説明図（その１）および（その２）である。また、図１Ｃ〜図１Ｆは、実施形態に係る音場制御方法の概要説明図（その１）〜（その４）である。
【００１４】
図１Ａに示すように、たとえば比較例に係る音場制御方法を適用した音響システム１’は、音響装置１０’と、マイク３−Ｆ，３−Ｒと、車載スピーカ４２−ＦＲ，４２−ＦＬ，４２−ＲＲ，４２−ＲＬとを含む。
【００１５】
音響装置１０’は、マイク３−Ｆ，３−Ｒによって集音した音声を車載スピーカ４２−ＦＲ，４２−ＦＬ，４２−ＲＲ，４２−ＲＬから出力する装置である。たとえば、マイク３−Ｆは車室内の前方位置に、マイク３−Ｒは車室内の後方位置に、それぞれ設けられる。以下、マイク３−Ｆ，３−Ｒは、「マイク３」と総称する場合がある。
【００１６】
車載スピーカ４２−ＦＲ，４２−ＦＬ，４２−ＲＲ，４２−ＲＬは、たとえばドア付近に設けられる。以下、車載スピーカ４２−ＦＲ，４２−ＦＬ，４２−ＲＲ，４２−ＲＬは「車載スピーカ４２」と総称する場合がある。なお、図１Ｂに示すように、車載スピーカ４２は、搭乗者の足元に配置される場合が多い。
【００１７】
ここで、図１Ａに示すように、運転席にはドライバＤが、３列目シート右側には同乗者Ｐ１が、同シート左側には同乗者Ｐ２が、それぞれ着座しており、同乗者Ｐ２が発話を開始したものとする。
【００１８】
すると、かかる同乗者Ｐ２の発声する音声は、マイク３−Ｒによって集音され、たとえば一斉に車載スピーカ４２から出力される。するとまず、図１Ｂに示したように、車載スピーカ４２は搭乗者の足元に配置されている場合が多いため聞きづらいという問題がある。また、この足元のように車室内の下方という位置に配置されているがため、上下方向の音の定位が乏しくなるという問題もある。
【００１９】
そのうえ、図１Ａに示すように、車載スピーカ４２から出力される音声に加えて、同乗者Ｐ２の肉声が重なるという問題がある。これら問題点により、比較例に係る音場制御方法によれば、たとえばドライバＤは図中の「どこから？」に示すように、発話者の方位を特定できない。たとえばドライバＤは、発話者が同乗者Ｐ１であるのか同乗者Ｐ２であるのかを区別しづらい。
【００２０】
そこで、実施形態に係る音場制御方法を適用した音響システム１では、図１Ｃに示すように、まず車室内に、ディスプレイスピーカ４１−Ｃ，４１−ＲＲ，４１−ＲＬを備えることとした。以下、ディスプレイスピーカ４１−Ｃ，４１−ＲＲ，４１−ＲＬは、「ディスプレイスピーカ４１」と総称する場合がある。
【００２１】
ディスプレイスピーカ４１−Ｃは、たとえばパネルスピーカを搭載したＣＩＤ（Center  Information  Display）としてダッシュボード中央部に設けられる。ディスプレイスピーカ４１−ＲＲ，４１−ＲＬは、たとえばパネルスピーカを搭載したＲＳＥ（Rear  Seat  Entertainment）として２列目シートそれぞれの背面に設けられる。
【００２２】
なお、ディスプレイスピーカ４１は、ディスプレイ機能を有するという特性上、図１Ｄに示すように、たとえばドライバＤや、同乗者Ｐ１，Ｐ２が前方を向いた状態で、出力内容を視認可能となる高さ位置に設けられる。
【００２３】
つまり、ディスプレイスピーカ４１は、車載スピーカ４２に比べて明らかに高さ位置が高いうえ、ドライバＤや、同乗者Ｐ１，Ｐ２との距離も近くなるため、前述の聞きづらいという問題を解消することができる。
【００２４】
また、同図に示すように、搭載位置に高低差のあるディスプレイスピーカ４１と車載スピーカ４２からあわせて音声を出力することにより、水平方向だけでなく上下方向を含めた立体的な音の定位感を得ることが可能となり、前述の上下方向の音の定位が乏しいという問題を解消することができる。
【００２５】
また、実施形態に係る音場制御方法ではさらに、発話者の肉声ＲＶの打ち消しを行うこととした。具体的には、図１Ｅに示すように、発話者が同乗者Ｐ２であった場合に、音響システム１では、同乗者Ｐ２の前方のディスプレイスピーカ４１−ＲＬから、「同乗者Ｐ２の肉声ＲＶと逆位相の音声を出力」する。
【００２６】
これにより、同乗者Ｐ２の肉声ＲＶを「打ち消し」することができ、前述の車載スピーカ４２から出力される音声に加えて、同乗者Ｐ２の肉声が重なるという問題を軽減することができる。
【００２７】
以上のような音場制御方法により、図１Ｆに示すように、マイク３−Ｒによって集音した音声をディスプレイスピーカ４１および車載スピーカ４２から出力することによって、発話者（同乗者Ｐ２）の音声はマイク３を通じて聞こえる音声であるものの、立体的な音の定位感から、聴取者（ドライバＤ）には、発話者のいる方位から、発話者の肉声ＲＶに近い聞こえ方で聞こえるように感じさせることができる（図中の矢印１０１参照）。
【００２８】
したがって、実施形態に係る音場制御方法によれば、車室において、音源の方位を特定し、その方位から実際に音がしているように音場を再現することができる。以下、実施形態に係る音場制御方法を適用した音響システム１の構成例について、より具体的に説明する。
【００２９】
図２は、実施形態に係る音響システム１の構成例を示すブロック図である。なお、図２では、実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００３０】
換言すれば、図２に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【００３１】
また、図２を用いた説明では、既に説明済みの構成要素については、説明を簡略するか、省略する場合がある。
【００３２】
図２に示すように、実施形態に係る音響システム１は、操作部２と、マイク３と、スピーカ部４とを含む。スピーカ部４は、上述したディスプレイスピーカ４１と、車載スピーカ４２とを含む。操作部２は、ディスプレイスピーカ４１のタッチパネルや、図示略のタッチパッド等である。
【００３３】
音響装置１０は、記憶部１２と、制御部１３とを備える。記憶部１２は、たとえば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ（Flash  Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現され、図２の例では、マップ情報１２ａを記憶する。
【００３４】
マップ情報１２ａは、車室におけるディスプレイスピーカ４１の配置位置等に関する情報であって、たとえば、上述した逆位相の音声を出力することとなるディスプレイスピーカ４１の選択に用いられる。
【００３５】
制御部１３は、コントローラ（controller）であり、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等によって、音響装置１０内部の記憶デバイスに記憶されている各種プログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部１３は、たとえば、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路により実現することができる。
【００３６】
制御部１３は、選択部１３ａと、音声取得部１３ｂと、逆位相変換部１３ｃと、出力制御部１３ｄとを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。
【００３７】
選択部１３ａは、操作部２から発話者の発話開始の操作を受け付け、マップ情報１２ａを参照しつつ、発話者の前方に配置され、逆位相の音声を出力することとなるディスプレイスピーカ４１を選択する。また、選択部１３ａは、選択した選択結果を出力制御部１３ｄへ通知する。
【００３８】
なお、発話開始の操作は、たとえば、発話者が自身の前方にあるディスプレイスピーカ４１で会話相手を選択するタッチ操作である。いわゆるウェイクワードに対応する音声コマンドによって相手を選択する操作であってもよい。また、他には、車両Ｖに搭載された図示略の各種センサの検出結果に基づいて、相手を指差したり、相手に一定時間視線を向ける等の行動を、相手を選択する操作としてもよい。
【００３９】
音声取得部１３ｂは、マイク３によって集音される音声を取得し、逆位相変換部１３ｃおよび出力制御部１３ｄそれぞれへ向けて出力する。逆位相変換部１３ｃは、音声取得部１３ｂから入力された音声を逆位相変換し、出力制御部１３ｄへ出力する。
【００４０】
出力制御部１３ｄは、逆位相変換部１３ｃから入力された逆位相信号を、選択部１３ａによって選択されたディスプレイスピーカ４１から出力させる。また、出力制御部１３ｄは、その他のディスプレイスピーカ４１および車載スピーカ４２からは、音声取得部１３ｂから入力された音声を出力させる。
【００４１】
次に、実施形態に係る音響装置１０が実行する処理手順について、図３を用いて説明する。図３は、実施形態に係る音響装置１０が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【００４２】
まず、選択部１３ａが、発話者による発話開始の操作を受け付ける（ステップＳ１０１）。そして、選択部１３ａは、受け付けた操作に基づき、発話者の前方のディスプレイスピーカ４１を選択する（ステップＳ１０２）。
【００４３】
そして、音声取得部１３ｂが、マイク３によって集音される音声を取得し（ステップＳ１０３）、逆位相変換部１３ｃと出力制御部１３ｄへ出力する。逆位相変換部１３ｃは、音声取得部１３ｂから入力された音声を逆位相変換する（ステップＳ１０４）。
【００４４】
そして、出力制御部１３ｄが、音声取得部１３ｂから入力された音声を基本的にスピーカ部４から出力するが、選択部１３ａによって選択されたディスプレイスピーカ４１からは逆位相出力がなされるように出力制御し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。
【００４５】
上述してきたように、実施形態に係る音響装置１０は、マイク３と、複数の第１のスピーカと、第２のスピーカと、音声取得部１３ｂと、出力制御部１３ｄとを備える。複数の第１のスピーカは、車室内の搭乗者が前方を向いた状態で視認可能となる高さ位置に設けられる。第２のスピーカは、第１のスピーカよりも下方に設けられる。音声取得部１３ｂは、音源から発生してマイク３によって集音された音声を取得する。出力制御部１３ｄは、音声取得部１３ｂによって取得された音声を音源の近傍の第１のスピーカから逆位相出力するとともに、残りの第１のスピーカおよび第２のスピーカからは音声取得部１３ｂによって取得された音声を出力する。
【００４６】
したがって、実施形態に係る音響装置１０によれば、車室において、音源の方位を特定し、その方位から実際に音がしているように音場を再現することができる。
【００４７】
また、第１のスピーカは、ディスプレイにパネル状のスピーカが搭載されたディスプレイスピーカ４１であり、第２のスピーカは、車室のドア近傍に配置される車載スピーカ４２（「スピーカ」の一例に相当）である。
【００４８】
したがって、実施形態に係る音響装置１０によれば、車室において、水平方向および上下方向を含む立体的な音の定位感を得ることができる。
【００４９】
また、音源は、搭乗者のうちの発話者であって、出力制御部１３ｄは、発話者の近傍に配置されたディスプレイスピーカ４１から、音声取得部１３ｂによって取得された音声を逆位相出力する。
【００５０】
したがって、実施形態に係る音響装置１０によれば、車室内でのＩＣＣにおいて、発話者の方位を特定し、その方位から実際に音がしているように音場を再現することができる。
【００５１】
（その他の実施形態）
ところで、上述した実施形態では、いわゆるＩＣＣにおいて発話者を音源とする場合を例に挙げて説明したが、音源は、たとえば車室内にあるものに限られない。
【００５２】
かかる場合の構成例について、図４〜図５Ｂを用いて説明する。図４は、その他の実施形態に係る音響システム１Ａの構成例を示すブロック図である。なお、図４は、図２に対応しているため、図４を用いた説明では、図２と異なる点についてのみ説明する。
【００５３】
また、図５Ａおよび図５Ｂは、その他の実施形態に係る音響システム１Ａによる音の方位の再現シーンの具体例を示す図（その１）および（その２）である。
【００５４】
図４に示すように、その他の実施形態に係る音響システム１Ａは、各種センサ５をさらに含む点が、図２の場合とは異なる。また、音響装置１０の制御部１３が、周囲状況取得部１３ｅをさらに有する点が、図２の場合とは異なる。また、図４には表れていないが、車室外に設けられるマイク３がある点が、図２の場合とは異なる。
【００５５】
各種センサ５は、車両Ｖに搭載され、車両Ｖの周囲の状況の取得に用いられる各種のセンサ類である。各種センサ５は、たとえばカメラやレーダ等を含む。
【００５６】
周囲状況取得部１３ｅは、各種センサ５の検出結果に基づいて、車両Ｖの周囲の状況を取得し、出力制御部１３ｄへ通知する。周囲状況取得部１３ｅは、たとえば車両Ｖの周囲を移動する物体の位置情報を随時、出力制御部１３ｄへ通知する。
【００５７】
より具体的には、周囲状況取得部１３ｅは、たとえば車両Ｖにある速度域で接近する他の車両をカメラやレーダの検出結果に基づいて捕捉し、捕捉結果を随時、出力制御部１３ｄへ通知する。また、周囲状況取得部１３ｅは、たとえば周囲で歩行または停止している人を認識し、捕捉結果を随時、出力制御部１３ｄへ通知する。また、周囲状況取得部１３ｅは、たとえば接近する他の車両や周囲にいる人で、ぶつかる可能性のある物標を判定し、判定結果を随時、出力制御部１３ｄへ通知する。
【００５８】
出力制御部１３ｄは、周囲状況取得部１３ｅからの通知に基づき、たとえば移動する音源方向に最も近いディスプレイスピーカ４１からは逆位相出力を行いつつ、その他のディスプレイスピーカ４１および車載スピーカ４２からはマイク３によって集音された音声を出力する。
【００５９】
これにより、車室内において、音源からの直接音が重なるのを軽減しつつ、聴取者に立体的な音の定位を感じさせる音場を再現することが可能となる。たとえば図５Ａに示すように、車両Ｖの近くの自転車を音源として、かかる自転車が通過時に変化する音の方位を、車室内の聴取者に立体的に定位して感じさせる音場を再現することができる。
【００６０】
また、図５Ｂに示すように、車両Ｖの上空の飛行機を音源とし、かかる飛行機が車両Ｖの上空通過時に変化する音の方位を、車室内の聴取者に立体的に定位して感じさせる音場を再現することができる。
【００６１】
上述してきたように、その他の実施形態に係る音響装置１０は、周囲状況取得部１３ｅをさらに備える。周囲状況取得部１３ｅは、車両Ｖに搭載された各種センサ５（「センサ」の一例に相当）の検出結果に基づいて、車室の周囲の状況を取得する。出力制御部１３ｄは、周囲状況取得部１３ｅの取得結果に基づいて、音声を逆位相出力する第１のスピーカを選択する。
【００６２】
したがって、実施形態に係る音響装置１０によれば、車室内でのＩＣＣに限らず、車室外の音源の方位を特定し、その方位から実際に音がしているように音場を再現することができる。
【００６３】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１，１Ａ    音響システム
２    操作部
３    マイク
４    スピーカ部
５    各種センサ
１０    音響装置
１３ａ  選択部
１３ｂ  音声取得部
１３ｃ  逆位相変換部
１３ｄ  出力制御部
１３ｅ  周囲状況取得部
４１    ディスプレイスピーカ
４２    車載スピーカ
Ｄ      ドライバ
Ｐ１，Ｐ２  同乗者
Ｖ      車両
【図１Ａ】
2020106779.tif 000003
【図１Ｂ】
2020106779.tif 000004
【図１Ｃ】
2020106779.tif 000005
【図１Ｄ】
2020106779.tif 000006
【図１Ｅ】
2020106779.tif 000007
【図１Ｆ】
2020106779.tif 000008
【図２】
2020106779.tif 000009
【図３】
2020106779.tif 000010
【図４】
2020106779.tif 000011
【図５Ａ】
2020106779.tif 000012
【図５Ｂ】
2020106779.tif 000013