(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメトリック効果を利用した指向性を有する第１のスピーカと、
前記第１のスピーカよりも指向性が広い第２のスピーカと、
前記第１のスピーカの方向を変える方向調整部と、
聴取者の位置を含む情報を取得する情報取得装置と、
前記第１のスピーカ、前記第２のスピーカ、前記方向調整部、および前記情報取得装置と電気的に接続されて、前記情報に基づいて前記第１のスピーカを前記聴取者に向くように制御する駆動制御部を有し、
前記駆動制御部において、前記第１のスピーカから前記聴取者まで直線距離が、前記第１のスピーカを前記聴取者の方向へ向けた場合の、前記第１のスピーカの可聴音の音圧のピーク位置と前記第１のスピーカとの間の距離よりも短いと判断された場合、
前記駆動制御部は、前記方向調整部により、前記第１のスピーカの方向を変えて、前記第１のスピーカにより形成される前記可聴音を反射させ、前記ピーク位置を前記聴取者の位置に近づける音響再生装置。
【請求項２】
パラメトリック効果を利用した指向性を有する第１のスピーカと、
前記第１のスピーカよりも指向性が広い第２のスピーカと、
前記第１のスピーカの方向を変える方向調整部と、
聴取者の位置を含む情報を取得する情報取得装置と、
前記第１のスピーカ、前記第２のスピーカ、前記方向調整部、および前記情報取得装置と電気的に接続されて、前記情報に基づいて前記第１のスピーカの可聴音の音場と前記第２のスピーカの可聴音の音場とが、前記聴取者の位置で重なるようにする駆動制御部を有し、
前記駆動制御部において、前記第１のスピーカから前記聴取者まで直線距離が、前記第１のスピーカを前記聴取者の方向へ向けた場合の前記可聴音の音圧のピーク位置と前記第１のスピーカとの間の距離よりも近いと判断された場合、
前記駆動制御部は、前記方向調整部により、前記第１のスピーカの方向を変えて、前記第１のスピーカにより形成される可聴音を反射させ、前記ピーク位置を前記聴取者の位置に近づける音響再生装置。
【請求項３】
パラメトリック効果を利用した指向性を有する第１のスピーカと、
前記第１のスピーカよりも指向性が広い第２のスピーカと、
前記第１のスピーカの方向を変える方向調整部と、
聴取者の位置を含む情報を取得する情報取得装置と、
前記第１のスピーカ、前記第２のスピーカ、前記方向調整部、および前記情報取得装置と電気的に接続されて、前記情報に基づいて前記第１のスピーカの方向を決定する駆動制御部を有し、
前記駆動制御部は、前記第１のスピーカを前記聴取者へ向けて出力した場合の経路における前記聴取者位置での音圧と、前記第１のスピーカから出力される可聴音を反射させた場合の経路における前記聴取者位置での音圧とを比較し、前記聴取者位置での音圧が大きい側の経路を選択する音響再生装置。
【請求項４】
パラメトリック効果を利用した指向性を有する第１のスピーカと、
前記第１のスピーカよりも指向性が広い第２のスピーカと、
前記第１のスピーカの方向を変える方向調整部と、
聴取者の位置を含む情報を取得する情報取得装置と、
前記第１のスピーカ、前記第２のスピーカ、前記方向調整部、および前記情報取得装置と電気的に接続されて、前記情報に基づいて前記第１のスピーカの可聴音の音場と前記第２のスピーカの可聴音の音場とが、前記聴取者の位置で重なるようにする駆動制御部を有し、
前記駆動制御部において、前記第１のスピーカから前記聴取者まで直線距離が、前記第１のスピーカを前記聴取者の方向へ向けた場合の前記可聴音の音圧のピーク位置と前記第１のスピーカとの間の距離よりも近いと判断された場合、
前記駆動制御部は、前記方向調整部により、前記第１のスピーカの方向を変えて、前記聴取者の位置で、前記第１のスピーカにより形成される可聴音の音圧を、前記第２のスピーカにより形成される可聴音の音圧より大きくする音響再生装置。
【請求項５】
前記情報は、前記聴取者の人数を有しており、
前記聴取者が１人の場合、前記駆動制御部は、前記第１のスピーカの前記可聴音を前記聴取者に向け、
前記聴取者と前記第１のスピーカが複数であり、前記聴取者の人数が前記第１のスピーカの数と等しい場合、前記駆動制御部は、前記複数の第１のスピーカを前記複数の聴取者に１対１に対応して向け、
前記聴取者が複数であり、前記聴取者の人数が前記第１のスピーカの数よりも多い場合、前記駆動制御部は、前記第１のスピーカを前記聴取者のいずれかに向ける請求項１から４のいずれかひとつに記載の音響再生装置。
【請求項６】
前記聴取者が複数の場合、前記駆動制御部は、前記複数の聴取者と前記第１のスピーカとの距離を求め、前記第１のスピーカの音圧のピークに近い位置にいる前記聴取者から優先して、前記第１のスピーカの音声情報を出力する請求項１から４のいずれかひとつに記載の音響再生装置。
【請求項７】
前記聴取者が複数の場合、前記駆動制御部は、予め登録された優先順位の高い前記聴取者に向けて、前記第１のスピーカの音声情報を出力する請求項１から４のいずれかひとつに記載の音響再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラメトリック効果を利用した指向性の狭いスピーカを用いた音響再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は従来の音響再生装置１３０のブロック図である。指向性の広いスピーカであるスピーカ１１１と指向性の狭いスピーカである超指向性スピーカ１１３が並列に配置されている。スピーカ１１１は、スピーカ１１１からの音軸方向の距離ｄが大きくなるにつれて、可聴音の音圧が小さくなる。超指向性スピーカ１１３を聴取者を向く方向へ向けた場合、超指向性スピーカ１１３は、超指向性スピーカ１１３からの音軸方向に所定の距離ｄｋにおいて、可聴音の音圧がピークとなる位置（最大音圧となる位置）である聴取点１２６を有する。スピーカ１１１の可聴音の音場１２３と超指向性スピーカ１１３の超指向性スピーカの可聴音の音場１２５は聴取点１２６で重なっている。超指向性スピーカ１１３は、超音波を搬送波として用いている。
【０００３】
スピーカ１１１は、増幅回路１１７を介して、テレビチューナ、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤなどの音源１１９と電気的に接続されている。超指向性スピーカ１１３は、駆動回路１２１を介して音源１１９と電気的に接続されている。
【０００４】
次に、音響再生装置１３０の音圧特性について説明する。図１３（ａ）は、従来の音響再生装置１３０の、音軸方向の距離ｄに対する可聴音の音圧特性図である。スピーカ１１１と超指向性スピーカ１１３が設置されている位置から聴取点１２６への方向（音軸方向）の距離ｄに対するスピーカ１１１と超指向性スピーカ１１３の可聴音の音圧の関係を示している。図１３（ａ）の横軸（音軸方向の距離ｄ）は、図１２におけるＹ−Ｙで示した箇所に相当する。また、図１３（ａ）の縦軸は、スピーカ１１１による可聴音の最大音圧と、超指向性スピーカ１１３による可聴音の最大音圧とをそれぞれ１として規格化した音圧を示している。スピーカ１１１の可聴音の音圧を点線で、超指向性スピーカ１１３の可聴音の音圧を破線で、合成音圧を実線で示している。
【０００５】
図１３（ａ）に示すように、スピーカ１１１の可聴音の音圧は、スピーカ１１１が設置されている位置で最も大きく、音軸方向の距離ｄが大きくなるにつれて減衰する。一方、超指向性スピーカ１１３の可聴音の音圧は、超指向性スピーカ１１３が設置されている位置では小さいが、音軸方向の距離ｄが大きくなるにつれて大きくなり、所定の距離ｄｋでピーク値を有し、更に、距離ｄが大きくなるにつれて小さくなる。ゆえに、スピーカ１１１と超指向性スピーカ１１３の可聴音の音圧が重なり合った音圧（合成音圧）は図１３（ａ）の実線に示す特性となる。ここで、合成音圧が有効にピークを持つためには、超指向性スピーカ１１３による可聴音の音圧が、スピーカ１１１による可聴音の音圧より大きくなる部分を有する構成とすることが望ましい。
【０００６】
従って、スピーカ１１１と超指向性スピーカ１１３から放射された可聴音は、それぞれのスピーカが設置されている位置から音軸方向の所定の距離ｄｋに聴取者が位置した時に最も大きく聴こえ、聴取者が所定の距離ｄｋから外れると小さくなる。
【０００７】
一方、音軸に対して垂直な方向の距離ｗ、即ち、図１２のＸ−Ｘで示した部分の可聴音の音圧特性を図１３（ｂ）に示す。尚、図１３（ｂ）の縦軸は、図１３（ａ）の縦軸と同じである。スピーカ１１１の可聴音の音圧を点線で、超指向性スピーカ１１３の可聴音の音圧を破線で、合成音圧を実線で示している。スピーカ１１１の音圧は、音軸上が最大となり、音軸に対して垂直方向の距離ｗが大きくなるにつれて、なだらかに音圧が小さくなる。これに対して超指向性スピーカ１１３が放射する音は、高い指向性を有する。そのため、超指向性スピーカ１１３は、音軸上が最大の音圧となり、音軸に対して垂直方向には、距離ｗが大きくなるにつれて急峻に音圧が小さくなる。ゆえに、スピーカ１１１と超指向性スピーカ１１３とによる可聴音の音圧（合成音圧）は、図１３（ｂ）の実線に示す特性となる。
【０００８】
図１３（ａ）、図１３（ｂ）の可聴音の音圧特性をまとめると、図１４に示す特性となる。音軸方向、及び音軸に対して垂直方向共に聴取点１２６の位置において音圧がピークとなる。
【０００９】
更に、この音響再生装置で実現される音場は、スピーカ１１１の音場と、超音波を搬送波として可聴音が再生された超指向性スピーカ１１３による可聴音の音場とが重なり合う音場であるため、通常のスピーカ同士による音場に比べて、可聴音の干渉し合う割合が少ない。よって、聴取者は、スピーカ１１１からの音に影響されることが少なく、超指向性スピーカ１１３の音を明瞭に聴くことができる。
【００１０】
以上のことから、聴取者の周りに多くのスピーカを配置することなく、聴取者に対して一つの同じ方向に設置されているスピーカ１１１と超指向性スピーカ１１３のみで、聴取者に音で囲まれていると感じさせる立体的な音場を実現できる。
【００１１】
上記、指向性の広いスピーカと指向性の狭いスピーカとを用いた音響再生装置として、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０３２７０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の音響再生装置は、多数のスピーカを配置しなくても、聴取者が立体感を得られるのであるが、聴取者が聴取点１２６近傍に位置しなければ、有効に立体感が得られないという課題があった。すなわち、スピーカ１１１と超指向性スピーカ１１３による音圧は図１４に示す特性を有するので、聴取点１２６から外れた場所に聴取者が位置すると、音圧が大きく低下する。従って、聴取者に対し十分な立体感を感じさせる音場の形成ができなくなる可能性がある。また、スピーカ１１１と超指向性スピーカ１１３による音圧は図１４に示すように複雑であるので、聴取者が聴取点１２６近傍に位置することが難しいという課題もあった。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、聴取者が容易に立体感を得ることができる音響再生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】
【００１５】
この目的を達成するために本発明の音響再生装置は、パラメトリック効果を利用した指向性を有する第１のスピーカと、第１のスピーカよりも指向性が広い第２のスピーカと、方向調整部と、情報取得装置と駆動制御部を有している。方向調整部は、第１のスピーカの方向を変える。情報取得装置は、聴取者の位置を含む情報を取得する。駆動制御部は、第１のスピーカ、第２のスピーカ、方向調整部、および情報取得装置と電気的に接続されている。駆動制御部は、聴取者の情報に基づいて、第１のスピーカの可聴音の音場と第２のスピーカの可聴音の音場とを、聴取者の位置で重ねるように、かつ、第１のスピーカにより形成される可聴音の音圧のピークを、聴取者の位置に近づけるように、方向調整部により、第１のスピーカの方向を変える。さらに、駆動制御部は、聴取者の位置が、第１のスピーカにより形成される可聴音の音圧のピーク位置よりも近い場合に、前記方向調整部により、前記第１のスピーカの方向を変え、第１のスピーカにより形成される可聴音を反射させて、ピーク位置を聴取者の位置に近づけるものである。これにより所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、前記方向調整部により、前記第１のスピーカの方向を変えて、第１のスピーカにより形成される可聴音を反射させて、ピーク位置を聴取者の位置に近づけるので、聴取者が第１のスピーカにより形成される可聴音の音圧のピーク位置よりも近い位置に居る場合でも、容易に立体感を得ることができる音響再生装置を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における音響再生装置の構成概略図
【図２】本発明の実施の形態１における音響再生装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における音響再生装置の、音軸方向の距離ｄに対する可聴音の音圧特性図
【図４】本発明の実施の形態１における音響再生装置による音場と聴取者との位置関係を示す概念図
【図５】本発明の実施の形態１における音響再生装置において、反射を用いた場合の音場と聴取者との位置関係を示す概念図
【図６】本発明の実施の形態１の音響再生装置において、聴取者の数が超指向性スピーカの数と等しい場合の音場と聴取者との位置関係を示す概念図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１の音響再生装置において、聴取者の数が超指向性スピーカの数より多い場合の音場と聴取者との位置関係を示す概念図、（ｂ）本発明の実施の形態１の音響再生装置において、聴取者の数が超指向性スピーカの数より多い場合の音場と聴取者との位置関係を示す概念図
【図８】本発明の実施の形態１の音響再生装置において、聴取者の数が超指向性スピーカの数より多い場合の音場と聴取者との位置関係を示す他の概念図
【図９】本発明の実施の形態１の音響再生装置において、聴取者の数が超指向性スピーカの数より多い場合の音場と聴取者との位置関係を示す他の概念図
【図１０】本発明の実施の形態１における音響再生装置において、反射を用いた場合の音場と聴取者との位置関係を示す概念図
【図１１】（ａ）本発明の実施の形態１における他の音響再生装置の構成概略図、（ｂ）本発明の実施の形態１における他の音響再生装置のブロック図
【図１２】従来の音響再生装置のブロック図
【図１３】（ａ）従来の音響再生装置の、音軸方向の距離ｄに対する可聴音の音圧特性図、（ｂ）従来の音響再生装置の、音軸方向に垂直な方向の距離ｗに対する可聴音の音圧特性図
【図１４】従来の音響再生装置の音軸方向の距離ｄ、及び音軸方向に垂直方向の距離ｗに対する可聴音の音圧特性図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における音響再生装置１の構成概略図である。図２は、本実施の形態における音響再生装置１のブロック図である。本実施の形態の音響再生装置１は、パラメトリック効果を利用した指向性を有する超指向性スピーカ３（第１のスピーカ）と、超指向性スピーカ３よりも指向性が広いスピーカ９（第２のスピーカ）と、方向調整部５と、情報取得装置１１と駆動制御部１３を有している。方向調整部５は、超指向性スピーカ３の方向を変える。情報取得装置１１は、聴取者の位置を含む情報を取得する。駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３、スピーカ９、方向調整部５、および情報取得装置１１と電気的に接続されている。駆動制御部１３は、聴取者の情報に基づいて、超指向性スピーカ３の可聴音の音場とスピーカ９の可聴音の音場とを、聴取者の位置で重ねるようにする。かつ、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３により形成される可聴音の音圧のピークを、聴取者の位置に近づけるように、方向調整部５により、超指向性スピーカ３の方向を変える。
【００２０】
さらに、駆動制御部１３は、聴取者の位置が、超指向性スピーカ３により形成される可聴音の音圧のピーク位置よりも近い場合に、方向調整部５によって、超指向性スピーカ３の方向を変え、超指向性スピーカ３により形成される可聴音を反射させて、ピーク位置を聴取者の位置に近づけるものである。
【００２１】
以上のような構成により、聴取者が超指向性スピーカ３により形成される可聴音の音圧のピーク位置よりも近い位置に居る場合でも、容易に立体感を得ることができる音響再生装置を実現できるという効果を奏する。
【００２２】
以下、本実施の形態１における音響再生装置１の構成について詳しく説明する。音響再生装置１は、超指向性スピーカ３と、スピーカ９がともに２つずつ設けられている。なお、超指向性スピーカ３と方向調整部５で超指向性スピーカユニット７が構成されている。
【００２３】
そして、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３の可聴音の音場とスピーカ９の可聴音の音場とが、聴取者の位置で重なるように、方向調整部５により、超指向性スピーカ３の方向を変える。その結果、聴取者が容易に立体感を得ることができる音響再生装置を実現できる。
【００２４】
本実施の形態においては、超音波を搬送波として用いる指向性の狭いスピーカを超指向性スピーカ３、指向性の狭いスピーカよりも指向性が広く、超音波を用いない通常のスピーカをスピーカ９と定義している。
【００２５】
超音波を用いないで可聴音をそのまま再生する通常のスピーカ９では、図１３（ａ）で説明したように、スピーカ９の位置での音圧が最も大きく、スピーカ９から距離が離れるにつれて音圧が小さくなる。一方、超指向性スピーカ３は、可聴音の音圧が、超指向性スピーカ３から所定の距離でピークを有する特性を持つ。
【００２６】
一般に、音波は振幅を大きくして空気や水等の媒体に放射されると、音波が媒体中を進むにつれて、媒体自体の弾性特性（圧力変化に対する体積変化）が線形でなく非線形になる。そのため、音波の波形が歪み、元の周波数成分以外の周波数成分を音波が持つようになる。この特性を音波のパラメトリック現象、或いはパラメトリック効果と呼ぶ。一方、超指向性スピーカ３は、可聴音の音圧が、超指向性スピーカ３から所定の距離でピークを有する特性を持つ。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態１における音響再生装置の、音軸方向の距離ｄに対する可聴音の音圧特性図である。超指向性スピーカ３はこの特性を利用しており、可聴音成分が超音波に重畳されて放射されると、空気の弾性特性の非線形性の影響を受けるために、空気中を進むにつれて搬送波である超音波の波形が歪む。さらに、周波数の高い超音波成分から減衰するために、超音波に対して低い周波数で、超音波に重畳されている可聴音成分が再生される。その結果、超指向性スピーカ３の音圧は、所定の距離ｄｋにおいてピークを持つ。
【００２８】
また音波の指向性について、一般に、音波の周波数が高いほど音軸から拡がることなく伝播するので、放射角は小さくなり指向性は高くなる。そのため、可聴音よりも周波数の高い超音波を搬送波として用いている超指向性スピーカ３が放射する音波の指向性は高く、空気の非線形特性の影響を受けて超音波の伝播の過程で生成される可聴音の指向性も高くなる。
【００２９】
方向調整部５は、モータとギア（いずれも図示せず）で構成され、駆動制御部１３からの信号により、超指向性スピーカ３を図１の太矢印に示すように上下左右に動かす。
【００３０】
情報取得装置１１は聴取者情報を取得する。本実施の形態ではカメラにより撮像された聴取者（図示せず）の画像情報を聴取者情報として取得している。また、超指向性スピーカ３、方向調整部５、スピーカ９、及び情報取得装置１１は、それぞれ駆動制御部１３と電気的に接続されている。なお、超指向性スピーカ３、スピーカ９は左右用に２個配置されている。そして、駆動制御部１３は、左右それぞれの超指向性スピーカ３、スピーカ９へ出力する音声信号をそれぞれに増幅する増幅回路を含んでいる。
【００３１】
駆動制御部１３は、音響再生装置１から音声情報を取得しようとしている聴取者について、情報取得装置１１が取得した画像情報から、聴取者を判断する。そして駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３から聴取者までの直線距離ｄ０も判定している。さらに、駆動制御部１３は、聴取者までの直線距離ｄ０での音圧レベルと、音圧のピークとなる距離ｄｋにおける音圧レベルを比較している。
【００３２】
そして、駆動制御部１３は、聴取者までの直線距離ｄ０が、音圧のピークとなる距離ｄｋよりも短いと判定した場合に、方向調整部５によって、超指向性スピーカ３の方向を変えて、超指向性スピーカ３により形成される可聴音を反射面で反射させる。すなわち聴取者は、反射音を聞くこととなる。これにより超指向性スピーカ３により形成される可聴音が聴取者へ到達するまでの距離は、直線距離ｄ０よりも長くできる。したがって、超指向性スピーカ３により形成される可聴音のピーク位置を聴取者の位置に近づけることができる。その結果、聴取者が超指向性スピーカ３により形成される可聴音の音圧のピーク位置よりも近い位置に居る場合でも、聴取者が容易に立体感を得ることができる音響再生装置を実現できる。
【００３３】
ここで、情報取得装置１１は、情報取得装置１１から聴取者との間の直線距離や、情報取得装置１１から反射面までの距離を計測している。たとえば、情報取得装置１１としてカメラを用いる場合、カメラは聴取者や反射面を撮影する。そして情報取得装置１１は、聴取者や反射面の撮影時の焦点距離も駆動制御部１３へ出力する。そして、駆動制御部１３は、これらの情報を用いて、超指向性スピーカ３から聴取者までの距離や、超指向性スピーカ３から反射面までの距離を算出している。さらに駆動制御部１３は、算出された距離に基づいて、超指向性スピーカ３により形成される可聴音のピーク位置が、聴取者の位置に近づくように、方向調整部５の方向を決定している。
【００３４】
反射面は、たとえば音響再生装置１が設置された場所の床、天井、壁などである。なお、反射面は、音を反射する部材であればよく、これらに限られない。たとえば、地面、家具、ガラス窓などでも良い。
【００３５】
聴取者が聴取する環境が、一般的な家庭であるような場合、多くの場合、壁には家具などが配置されており、反射音が聴取者に到達できない可能性もある。また、床にはカーペットなどが敷かれている場合が多い。このようなカーペットは音が反射しにくい。そこで、音響再生装置１が一般的な家庭にある場合、反射面には天井を使用すると良い。これは、一般的に天井には、電灯などが設置される程度であり、平坦であるためである。
【００３６】
またこの場合、超指向性スピーカ３は、できる限り高い位置に配置すると良い。たとえば、音響再生装置１と聴取者との間に、こたつや机などがある場合、超指向性スピーカ３は、これらこたつや机の天板の高さよりも高い位置に配置する。このようにすることにより、超指向性スピーカ３から出力された音が、こたつや机などで遮られない。また、こたつや机の天板を反射面に利用することも可能となる。
【００３７】
一方、音響再生装置１が、たとえば屋外などのような天井や壁がないような環境や、吹き抜けなどのように天井が高いような環境において使用されるような場合、反射面には床、あるいは地面を使用すると良い。
【００３８】
なお、反射面は１箇所に限られない。超指向性スピーカ３から出力された音を複数の反射面によって反射し、聴視者に到達するようにしてもかまわない。また、同じ反射面で２回以上反射させてもかまわない。
【００３９】
また、音響再生装置１には画像表示装置２０を更に有する。ここで、画像表示装置２０は液晶ディスプレイやプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのディスプレイデバイスから構成される。画像表示装置２０はチューナを内蔵したテレビであってもよい。また、本実施の形態では、画像表示装置２０に駆動制御部１３が内蔵されている。画像表示装置２０は駆動制御部１３と電気的に接続されている。
【００４０】
図４は、本実施の形態における音響再生装置１による音場と聴取者との位置関係を示す概念図である。この図面は、音響再生装置１を構成する超指向性スピーカ３とスピーカ９による音場と聴取者との位置関係を示している。尚、超指向性スピーカ３とスピーカ９の位置については、図面をわかりやすくするために便宜上、超指向性スピーカ３がスピーカ９の後方になるように記載するとともに、画像表示装置２０を省略している。
【００４１】
超指向性スピーカ３は、上記したように、音の放射角が狭い。そして超指向性スピーカ３が出力した音が、直接聴取者へと到達する場合、超指向性スピーカ３が形成する音場は、実線で囲まれた狭い範囲となる。一方、スピーカ９は、超指向性スピーカ３より音の放射角が広いので、スピーカ９が形成する音場は、点線で囲まれた広い範囲となる。
【００４２】
次に、超指向性スピーカ３が出力した音が、反射面によって反射して聴取者へと到達する場合、超指向性スピーカ３が形成する音場は、図４における実線で囲まれた狭い範囲となる。そして、超指向性スピーカ３とスピーカ９の、それぞれの音場が重なる部分に聴取者３０が位置することで、聴取者３０は音の立体感を得られる。
【００４３】
以下、このような立体感を得るための音響再生装置１の動作について説明する。超指向性スピーカユニット７の方向調整部５は、図１に示すように、スピーカ９の上部に取り付けられている。そして、スピーカ９は、超指向性スピーカ３の左右方向を変えることができるための隙間を設けた状態で、画像表示装置２０に取り付けられている。
【００４４】
画像表示装置２０は、その画面サイズに応じて最適な視聴位置が予め決められる。そのため、視聴位置に、複数の超指向性スピーカ３のそれぞれにより形成される可聴音の音圧のピークが設定され、かつスピーカ９により形成される可聴音の音場が形成されるように、工場出荷時に超指向性スピーカユニット７の位置が調整されている。すなわち、音響再生装置１は、右の超指向性スピーカ３から聴取者３０の右の耳元までの直線距離ｄ０Ｒ、さらに左の超指向性スピーカ３から聴取者３０の左の耳元までの直線距離ｄ０Ｌが、ともに距離ｄｋである場合に、聴取者３０が良好に立体感のある音声情報を取得できるようになっている。以降、このｄ０とｄｋが等しくなる位置を最適位置１５と言い、聴取者が、この最適位置にいる状態を、最適状態という。
【００４５】
また、この立体感は、超指向性スピーカ３の音声情報と、スピーカ９の音声情報とが互いに干渉しにくいことに起因する。可聴音を再生しているスピーカ９からの音に対して、超指向性スピーカ３は、例えば、４０ｋＨｚというような超音波を搬送波として、空気の弾性特性の非線形性を利用することで可聴音を再生している。そのため、スピーカ９と超指向性スピーカ３は、主成分となる周波数の差が大きく、互いに干渉しにくい。従って、聴取者３０は、スピーカ９の音場の中でも、超指向性スピーカ３からの音を、干渉の少ない音として聴ける。このような、スピーカ９と超指向性スピーカ３との特性から、所定の距離ｄｋの位置に聴取者３０がいるとき、聴取者３０は、立体感のある音声情報を取得することができる。なお、本実施の形態で用いた超指向性スピーカ３は、一例として、搬送波周波数が４０ｋＨｚの時、所定の距離ｄｋが約２ｍとなるものを用いている。
【００４６】
次に、聴取者３０が最適位置１５の位置から、ずれた位置で聴取している場合について説明する。ここでは、例えば聴取者３０が、最適位置１５から右方向に少しずれた位置１５ａに居る場合について説明する。この場合、超指向性スピーカ３の音の放射角は狭いので、聴取者３０は、超指向性スピーカ３からの音声情報が小さく聞こえる。
【００４７】
そこで、駆動制御部１３は、まず情報取得装置１１からの画像を顔認識などにより分析し、聴取者３０の位置を求める。駆動制御部１３は、所定の距離ｄｋや、図３の音圧特性などの各種データを予め内蔵メモリ（図示せず）に記憶している。駆動制御部１３は、情報取得装置１１からの画像の合焦動作情報に基づいて、聴取者までの直線距離ｄ０を求める。同時に、情報取得装置１１の画像中心からどれくらいの方向に聴取者がいるかを求める。さらに、情報取得装置１１と各超指向性スピーカ３までの距離は既知であり、内蔵メモリに記憶されている。これらのことから、駆動制御部１３は、各超指向性スピーカ３から聴取者までの距離と方向を計算する。
【００４８】
次に、駆動制御部１３は、それぞれの超指向性スピーカ３から所定の距離ｄｋ、すなわち、超指向性スピーカ３により形成される可聴音の音圧のピークが、聴取者３０の位置に近くなるために、どれだけ各超指向性スピーカ３を動かせばよいかを計算する。すなわち、駆動制御部１３は、聴取者３０の位置と、内蔵メモリに記憶されている各種データを基に、どれだけ超指向性スピーカ３を動かせばよいかを計算する。
【００４９】
さらに、駆動制御部１３は、図３の音圧特性に基づいて、聴取者までの距離において、スピーカ９により形成される可聴音の音場と、超指向性スピーカ３により形成される可聴音の音場が聴取者３０の位置で重なるようにするために、どれだけ各超指向性スピーカ３を動かせばよいかを計算する。そして、駆動制御部１３は、各方向調整部５へ制御信号を出力する。その結果、各方向調整部５は、駆動制御部１３による、上記の各種の計算結果に基づく方向に各超指向性スピーカ３を向ける。このような動作により、聴取者３０が、最適状態から左右方向へずれた位置にいても、容易に立体感が得られる。また、聴取者３０が、聴取中に最適状態から左右方向へ動いても、継続して立体感を得られる。
【００５０】
さらに、本実施の形態では、超指向性スピーカユニット７を２つ設けているので、聴取者３０の左右の耳元で別の音源の音声情報を再生できる。その結果、聴取者３０の位置がずれても、２つのスピーカ９の出力と相まって、聴取者３０が音声情報に囲まれるサラウンド効果を維持できる。
【００５１】
また、この場合、直線距離ｄ０Ｌは、直線距離ｄ０Ｒよりも長くなるので、聴取者の位置において、左右の超指向性スピーカ３の音圧レベルに差が生じる。そこで、駆動制御部１３の増幅回路が、左右の音の増幅度を調整し、聴取者の位置において、左右の超指向性スピーカ３の音圧が、等しくなるようにしている。
【００５２】
前述のように、超指向性スピーカ３とスピーカ９の１組が形成する音圧特性であっても、図１４に示すように複雑である。まして、超指向性スピーカ３とスピーカ９が２組あると、音圧特性がさらに複雑になり、それぞれの組における最適な聴取点に聴取者３０が位置することが一層困難になる。本実施の形態１では、駆動制御部１３が、２つの超指向性スピーカ３の方向を、聴取者３０の動きに合わせて自動的に調整する。したがって、複数の超指向性スピーカユニット７が設置されていても、容易に立体感やサラウンド効果が得られる。
【００５３】
また、聴取者３０が椅子に座っているか、床に座っているか、あるいは、聴取者３０の身長によっては、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３を図１の太矢印の上下方向にも動かす必要がある。この場合も上記と同様にして、駆動制御部１３は、聴取者３０の位置を認識して、超指向性スピーカ３を上下方向に動かして制御する。このような動作によっても、聴取者３０は、容易に立体感を得ることができる。なお、超指向性スピーカ３の上下方向の移動は、超指向性スピーカ３を上下方向へ回転させることによって行っている。その結果、超指向性スピーカ３から出力される音は、上下方向へ移動する。なお、超指向性スピーカ３の上下方向の移動は、超指向性スピーカ３自身を上下方向へスライドさせて移動させても良い。あるいは、これらの２つの構成を組合せて用いてもかまわない。
【００５４】
なお、駆動制御部１３は、情報取得装置１１より、常に聴取者３０の動きをモニタしており、聴取者３０が動けば、それに合わせて、超指向性スピーカ３を上下左右に自動的に制御する。したがって、また、聴取者３０が、聴取中に最適状態から左右方向へ動いても、継続して立体感を得られる。
【００５５】
ここで、上記の動作を行うために、方向調整部５は、超指向性スピーカ３が現在、どの方向を向いているかを駆動制御部１３に出力する機能と、駆動制御部１３からの制御信号に対応して、実際に超指向性スピーカ３をどれだけの角度まで動かしたかを出力する機能、すなわち角度出力機能を有している。具体的には、方向調整部５は、超指向性スピーカ３を駆動するための回転軸にポテンショメータ（図示せず）を設けている。これにより、現在の角度や、実際に動かした角度が、方向調整部５から駆動制御部１３へ出力される。但し、角度出力機能は、ポテンショメータに限定されるものではなく、例えば光学的に角度を検出するなど、他の原理のものでもよい。
【００５６】
以上の構成、動作により、駆動制御部１３は情報取得装置１１からの聴取者情報を基に、聴取者の位置（聴取点）を求め、その位置が所定の距離ｄｋに近くなるように各超指向性スピーカ３の方向を調整する。その結果、複数の超指向性スピーカ３の方向が聴取者の位置に応じて自動的に調整される。ゆえに、聴取者３０は容易に立体感を得られる。
【００５７】
次に、超指向性スピーカ３と聴取者の間の直線距離ｄ０が、距離ｄｋよりも短い場合の音響再生装置１の動作を説明する。超指向性スピーカ３から出力された音の経路の距離が、距離ｄｋよりも小さい場合、極端に音圧特性は悪くなる。そこで、このような場合、音響再生装置１は超指向性スピーカ３から出力された音を反射させることによって、聴取者３０へ到達させる。この構成により、超指向性スピーカ３から出力された音は、聴取者３０までの到達経路の距離が、長くなる。図５は、本実施の形態における反射を用いた場合の音響再生装置１による音場と聴取者との位置関係を示す概念図である。
【００５８】
以下、超指向性スピーカ３と聴取者の間の直線距離ｄ０が、距離ｄｋよりも短い場合の駆動制御部１３の動作を説明する。駆動制御部１３は、直線距離ｄ０と距離ｄｋを比較する。そして、距離ｄ０が距離ｄｋよりも小さい場合、超指向性スピーカ３から出力される音を反射させた場合の音の経路の距離ｄｒを算出する。さらに駆動制御部１３は、メモリ内に記憶された図３の音圧特性データにおいて、距離ｄ０での音圧値と距離ｄｒでの音圧値を比較する。そして、駆動制御部１３は、距離ｄｒでの音圧値が距離ｄ０での音圧値よりも大きい場合に、超指向性スピーカ３から出力した音を反射面６０で反射させて聴取者３０へ到達するように、方向調整部５に対して、超指向性スピーカ３の方向を変える旨の制御信号を出力する。
【００５９】
なお、駆動制御部１３は、距離ｄｒでの音圧値と、距離ｄ０での音圧値を比較しているが、これに限らない。たとえば、駆動制御部１３は、距離ｄｒが距離ｄ０よりも距離ｄｋに近い場合に、超指向性スピーカ３から出力した音を反射させると判断しても良い。
【００６０】
次に、駆動制御部１３が、超指向性スピーカ３から出力される音を反射させた場合の音の経路の距離ｄｒを算出する方法を説明する。音響再生装置１は、メモリ内に超指向性スピーカ３から反射面６０までの距離や反射面と超指向性スピーカ３の相対角度をデータとして記憶している。なお、駆動制御部１３は、これらデータを、あらかじめ情報取得装置１１から取得し、メモリ内に記憶させている。たとえば、駆動制御部１３は、音響再生装置１を使用場所へ設置した場合の初期設定として、これらのデータを取得しても良い。あるいは、音響再生装置１へ電源を投入時に毎回、これらのデータを取得するようにしても良い。
【００６１】
そして、駆動制御部１３は、反射面６０によって反射した音が、ちょうど聴取者の耳の近くに到達するような超指向性スピーカ３の回転角度を算出する。すなわち、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３から反射面６０までの直線距離と、直線距離ｄ０、および超指向性スピーカ３と反射面６０の相対角度に基づいて、超指向性スピーカ３の左右方向あるいは上下方向への回転角度を算出する。なお、直線距離ｄ０に代えて、聴取者から反射面６０までの直線距離を用いても良い。あるいは、直線距離ｄ０と、聴取者から反射面６０までの直線距離の双方を用いても良い。
【００６２】
このような演算によって、超指向性スピーカ３から出力された音を反射させる位置（反射点６０ａ）が決定する。すなわち、超指向性スピーカ３から聴取者までの間の音の経路が決定する。したがって、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３から反射点６０ａまでの直線距離ｄｒ１と、反射点６０ａから聴取者までの直線距離ｄｒ２を算出できる。そして駆動制御部１３は、これらの距離ｄｒ１と距離ｄｒ２を加算することによって、反射音の経路の距離ｄｒを算出している。
【００６３】
この場合、反射点６０ａは１個であるので、反射点６０ａの決定は容易である。したがって、駆動制御部１３はすばやく超指向性スピーカ３の移動角度を決定できるので、聴取者の移動などに対しても、すばやく音を追従させることができる。
【００６４】
なお、反射点６０ａは複数でも良い。たとえば、反射点６０ａがｍ箇所である場合、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３から第１反射点６０ａまでの直線距離と、第ｎ反射点６０ａから第ｎ＋１反射点６０ａまでの直線距離と、第ｍ反射点６０ａから聴取者までの直線距離を算出する。そして、駆動制御部１３は、これらの距離を合算して、反射音の経路の距離ｄｒを算出している。この場合、複数回反射させることによって、音の経路の距離を大きくできる。したがって、直線距離ｄ０が小さいような位置に聴取者がいる場合でも、聴取者の位置での音圧を音圧のピークに近くできる。
【００６５】
この場合、駆動制御部１３は、ｎ−１回反射させた場合と、ｎ回反射させた場合と、ｎ＋１回反射させた場合での、音圧値を算出し、それらを比較している。そして、音圧値が最も大きな反射回数に決定する。なお、０回反射させた場合とは、直線距離ｄ０における音圧値である。
【００６６】
ここで、反射面６０は、上述したように、床、壁、天井などのいずれでも良い。そこで、駆動制御部１３は、反射面６０を選択する。上述したように、駆動制御部１３は、あらかじめ各反射面６０までの距離や角度を検知している。したがって、駆動制御部１３は、音響再生装置１が設置された空間を囲む反射面６０の形状や大きさ、さらにその空間の中のどこに音響再生装置１が設置されているかを認知できる。
【００６７】
そこで、これらの情報に基づいて、選択可能な反射面６０を決定する。たとえば、音響再生装置１が、一般的な居室に設置されているような場合、床、天井、そして壁すべてを反射面６０として選択する。あるいは、音響再生装置１が、屋外に設置されているような場合、床あるいは地面を反射面６０として選択する。
【００６８】
そして、駆動制御部１３は、これら選択した反射面６０すべてに対して、反射点６０ａを決定し、かつそれらによる距離ｄｒのそれぞれに対して音圧値を算出している。そして、駆動制御部１３は、それらの反射面６０のうちで、音圧値が最も大きくなる反射面６０に決定する。
【００６９】
なお、上記複数の反射面の算出には、時間を要する。そこで、駆動制御部１３は、音響再生装置１が、設置されている空間を複数の領域に分割し、この分割されたそれぞれの領域に対応して、あらかじめ反射面６０あるいは反射点６０ａや反射回数などを決定し、メモリへ記憶させておいても良い。そして、駆動制御部１３が、聴取者３０の位置を検知すると、駆動制御部１３は聴取者３０の位置に対応する領域を選択する。そしてこの構成により、聴取者３０の位置に対応した反射面、あるいは反射点６０ａや反射回数をすばやく決定できる。
【００７０】
ところが、この処理には時間を要する。そこで、この処理は、音響再生装置１を設置したとき、あるいは、音響再生装置１へ電源を投入したときに実行するようにしておくと良い。このような構成とすることにより、すばやく反射面６０、反射点６０ａや反射回数などの条件を決定できる。
【００７１】
また、駆動制御部１３は、距離ｄｒでの音圧値と、距離ｄ０での音圧値を比較して、超指向性スピーカ３の方向を制御しているが、これに限らない。たとえば、駆動制御部１３は、聴取者３０の地点における実際の音圧レベルによって判定してもかまわない。この場合、駆動制御部１３には、音声取得部（図示せず）を含む。音声取得部は、音声取得器と通信機能を含む機器であれば良い。
【００７２】
なお、音声取得器は、音声を電気信号へ変換するトランスデューサであり、取得した音声のレベルを検知している。そして音声取得部は、音声取得器で検知した音圧レベルを駆動制御部１３へと供給している。この構成により、駆動制御部１３は、有線あるいは無線によって、音声取得器で検知した音圧レベルの値を検知できる。
【００７３】
音声取得部は、たとえば、聴取者３０が操作するリモコン内に内蔵できる。なお、音声取得部は、リモコンに限られない。たとえば携帯電話やスマートホンさらには各種ビデオゲームの操作機などを利用することもできる。
【００７４】
この場合、たとえば聴取者３０は、リモコンから音響再生装置１に対して、動作開始する旨の信号を供給する。この信号を検知すると、駆動制御部１３は、音圧レベル検査を開始する。駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３を真直ぐに聴取者３０に向けて音を出力し、この時の音圧レベルを検知する。さらに、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３から出力した音を反射面６０を介して聴取者３０に到達させて、この時の音圧レベルを検知する。そして、駆動制御部１３は、検知した音圧レベルのうちで、最も音圧レベルが高かった経路を選択する。
【００７５】
あるいは、リモコンは、駆動制御部１３へ音圧テストを開始する旨の信号を発生する構成としても良い。この場合、リモコンには、たとえば音圧テスト用のキーや、回路などを設けておけばよい。
【００７６】
以上のようにして決定した条件によって駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３の方向を制御する。駆動制御部１３は、この処理と併行し、あるいは上記決定の後に、駆動制御部１３が取得した聴取者情報に基づいて、上述のようにして反射面あるいは反射点６０ａや反射回数を算出し、超指向性スピーカ３を最適な角度へと調整する。
【００７７】
図６は、聴取者の数が超指向性スピーカの数と等しい場合の音場と聴取者との位置関係を示す概念図である。なお図６において、図４、図５と同じものには、同じ符号を用いており、その詳細な説明は省略している。
【００７８】
本例の音響再生装置１において、聴取者３０の数は、超指向性スピーカ３の数と等しい。たとえば、超指向性スピーカ３が２個であり、聴取者が２名の場合を例に説明する。ここで、聴取者３０のうちの左側を左側聴取者３１、右側を右側聴取者３３と呼ぶ。
【００７９】
駆動制御部１３は、情報取得装置１１から得られた画像より、聴取者の顔認識を行い、何人の聴取者３０がどこに位置するかを判断する。そして、駆動制御部１３は、聴取者の数が超指向性スピーカ３の数と等しいと判断した場合、各超指向性スピーカ３と各聴取者とを１対１で対応付けて、各方向調整部５を制御する。すなわち駆動制御部１３は、方向調整部５により、左側の超指向性スピーカ３の出力が左側聴取者３１に到達する方向に向け、かつ右側の超指向性スピーカ３の出力が右側聴取者３３に到達する方向に向ける。この際の駆動制御部１３での反射面、反射経路の判断や、各方向調整部５の制御は、前例の制御と同様である。このような動作により、左側聴取者３１と右側聴取者３３は、ともに容易に立体感を得られる。
【００８０】
この構成において、左側の超指向性スピーカ３の音声情報は主に左側聴取者３１に聴こえ、右側聴取者３３にはほとんど聴こえない。従って、左側聴取者３１は左側の超指向性スピーカ３の音声情報と、２つのスピーカ９の音声情報が聴こえる。ゆえに、図４のように１人の聴取者３０に２つの超指向性スピーカ３の音声情報が聴こえる場合ほどではないが、左側聴取者３１は、容易に立体感のある音声情報を聴ける。これは、右側聴取者３３にとっても同様である。
【００８１】
このように、聴取者の人数と超指向性スピーカ３の数が等しい時は、それぞれ１対１で対応付けるように超指向性スピーカ３の方向を制御することで、複数の聴取者の全員が容易に立体感のある音声情報を聴ける。
【００８２】
次に、聴取者３０の人数が超指向性スピーカ３の数よりも多い場合について説明する。図７（ａ）、図７（ｂ）は、聴取者の数が超指向性スピーカの数より多い場合の音場と聴取者との位置関係を示す概念図である。以下、超指向性スピーカ３が２個に対し、聴取者３０が３人の場合を例に説明する。なお、３名の聴取者３０のうちで、真ん中は中央聴取者３５という。
【００８３】
駆動制御部１３が、聴取者の人数よりも超指向性スピーカの数の方が少ないと判断すると、駆動制御部１３は、各超指向性スピーカ３と、いずれかの聴取者とを１対１で対応付けて、各方向調整部５を制御する。その場合、駆動制御部１３がどの聴取者を選択するかについては、以下のようにして行う。
【００８４】
まず、複数名の聴取者３０が横並びの位置に居る場合について説明する。以下、３名の聴取者３０がほぼ横並びの位置に居る場合を例に説明する。この場合、超指向性スピーカ３と、各聴取者３０の間の距離は、３名とも大きな差がない。従って、これら３名の位置における超指向性スピーカ３の音圧値は、大差ない。そこで、このような場合、駆動制御部１３は、聴取者３０のうちのいずれか２人と超指向性スピーカ３を１対１に対応付けて、方向調整部５を制御する。たとえば、図７（ａ）では、駆動制御部１３が、左側聴取者３１と中央聴取者３５を選択した場合を示す。この場合、左側聴取者３１と中央聴取者３５は容易に立体感のある音声情報を聴ける。図７（ｂ）では、駆動制御部１３が、左側聴取者３１と右側聴取者３３を選択した場合を示す。この場合、左側聴取者３１と右側聴取者３３は容易に立体感のある音声情報を聴ける。もちろん、右側聴取者３３と中央聴取者３５を選択しても良い。なお、聴取者３０のうちに、直線距離ｄｋよりも近い位置にいる場合、聴取者３０に対して、音を反射させて到達させている。
【００８５】
また、本例における聴取者３０は３名であるが、これに限らない。聴取者３０が４名以上である場合も、同様にこの４名の聴取者３０の中から、適宜に２名を選択する。
【００８６】
図８は、聴取者の数が超指向性スピーカの数より多い場合の音場と聴取者との位置関係を示す他の概念図である。この場合、複数名の聴取者３０には、超指向性スピーカ３の近くの人と、遠くの人が居る。
【００８７】
たとえば、聴取者３０のうちの１名が、他の２名に比べて、超指向性スピーカ３からの距離が遠い、あるいは近くであり、超指向性スピーカ３の可聴音の音圧のピークとなる距離から離れた位置にいる。以下、右側聴取者３３が、左側聴取者３１や中央聴取者３５に比べて、超指向性スピーカ３の可聴音の音圧のピークとなる距離から離れた位置にいる場合を例に説明する。
【００８８】
このような場合、右側聴取者３３に超指向性スピーカ３を向けても、音声情報の立体感が十分に得られない可能性がある。そこで、駆動制御部１３は、３人の聴取者３０のそれぞれと超指向性スピーカ３との距離や位置を求める。そして、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３から出力される音の音圧が高い位置にいる聴取者３０から順に、超指向性スピーカ３を１対１で対応付ける。そして、駆動制御部１３は、対応付けた１人の聴取者３０に超指向性スピーカ３が向くように方向調整部５を制御する。なお、駆動制御部１３は、距離ｄｋに近い位置にいる聴取者３０から順に、超指向性スピーカ３を１対１で対応付けても良い。
【００８９】
逆に、たとえば右側聴取者３３が、左側聴取者３１や中央聴取者３５に比べて、超指向性スピーカ３に近く、超指向性スピーカ３の可聴音の音圧のピークとなる距離より手前位置にいるような場合も同様である。そしてこの場合、右側聴取者３３の位置での音圧は、超指向性スピーカ３から出力される音を反射面６０によって反射させた場合の経路によって算出する。
【００９０】
このようにして、本例の音響再生装置１は、音声信号の立体感を有効に得ることができる左側聴取者３１と中央聴取者３５に対して、超指向性スピーカ３を自動的に向ける。その結果、左側聴取者３１と中央聴取者３５は容易に立体感のある音声情報を聴ける。
【００９１】
図９は、聴取者の数が超指向性スピーカの数より多い場合の音場と聴取者との位置関係を示す概念図である。本例の音響再生装置１は、前例に対して、聴取者３０の選択方法が異なっている。駆動制御部１３は、複数の聴取者３０がほぼ横並びの位置にいる場合、予め登録された優先順位の高い聴取者に対して、超指向性スピーカ３を対応付けて、方向調整部５を制御する。これにより、優先順位の高い聴取者３０は、立体感のある音声情報が得られる。
【００９２】
以下、聴取者３０のうちで、中央聴取者３５の優先順位が高い場合を例に説明する。駆動制御部１３は、たとえば画像表示装置２０に対して、取得した聴取者３０の画像を表示する。そして、この画像の中から、聴取者３０の誰かが、中央聴取者３５を優先者として選択して、登録する。
【００９３】
このような構成とすることにより、仮に中央聴取者３５の位置が入れ替わったとしても、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３の方向を中央聴取者３５の移動に追従するように制御する。従って、中央聴取者３５は、安定して立体感のある音声情報が届けられる。
【００９４】
なお、優先度を決定する場合に、第２優先以下の聴取者３０を決定しておいても良い。このようにしておくことにより、中央聴取者３５が離席し、駆動制御部１３が中央聴取者３５の位置を認識できなくなったような場合、駆動制御部１３は、次に優先順位が高い聴取者に超指向性スピーカ３を向けるように各方向調整部５を制御する。これにより、優先順位に従って、聴取者は立体感のある音声情報が得られる。
【００９５】
また、図９では、２つの超指向性スピーカ３が、両方とも優先順位が高い中央聴取者３５に向くように、駆動制御部１３が対応付けを行っている。そのため、中央聴取者３５のみが立体感のある音声情報を聴くことができる。これに対し、駆動制御部１３は、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、２つの超指向性スピーカ３が優先順位の高い方から順に、２人の聴取者に対応付けて、方向調整部５を制御するようにしてもよい。これにより、できるだけ多くの聴取者３０が立体感のある音声情報を得られる。
【００９６】
なお、聴取者３０の人数が超指向性スピーカ３の数より少ない場合、例えば図４で説明したように、駆動制御部１３が、２つ以上の超指向性スピーカ３を１人の聴取者３０と対応付けて、各方向調整部５を制御すればよい。これにより、２つ以上の超指向性スピーカ３に対応付けられた聴取者３０は、サラウンド効果を有効に実感でき、容易に立体感のある音声情報を聴ける。
【００９７】
例えば聴取者３０の人数が２人で、超指向性スピーカ３の数が３つの場合、駆動制御部１３は任意の聴取者３０や、距離ｄｋと近い位置にいる聴取者３０、あるいは優先順位の高い聴取者３０を選択し、その聴取者３０と、３つの内の２つの超指向性スピーカ３とを１対１で対応付ける。そしてさらに、駆動制御部１３は、残った１つの超指向性スピーカ３をいずれかの聴取者３０と対応付けて、方向調整部５を制御する。このように、駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３が、どの聴取者３０にも対応しない状態にならないように、各方向調整部５を制御する。これにより、超指向性スピーカ３からの音声情報が聴取者３０に届くので、超指向性スピーカ３が有効に活用される。なお、聴取者３０の人数と超指向性スピーカ３の数は、上記したものに限定されるものではない。このような構成、動作により、できるだけ多くの聴取者３０に対して、各超指向性スピーカ３の音声情報を届けることができる。そのために、音声情報を聴いている複数の聴取者３０は、容易に立体感が得られる。
【００９８】
図１０は、音響再生装置１において、反射を用いた場合の音場と聴取者との位置関係を示す概念図である。たとえば、反射点６０ａの近傍に突起物のような障害物７０がある場合、超指向性スピーカ３から出力された音は、障害物７０によって進行が遮られ、聴取者３０へ到達できない。反射面６０が床であれば、障害物７０はたとえば机やこたつなどである。また反射面６０が天井であれば、障害物７０はたとえば照明器具などである。さらに反射面６０が壁であれば、障害物７０はたとえば家具などである。
【００９９】
そこで、本例の音響再生装置１の駆動制御部１３は、超指向性スピーカ３から出力された音が、聴取者３０へ到達する間の経路に、障害物７０がないか判定する。そして、駆動制御部１３は、障害物７０を検知した場合に、反射面６０を変更する。たとえば、駆動制御部１３は、反射面６０ｂからたとえば反射面６０ｃへと変更する。この構成により、たとえ障害物７０があっても、聴取者３０は容易に立体感が得られる。
【０１００】
なお、本実施の形態では、音響再生装置１に画像表示装置２０が含まれる構成について説明したが、これに限定されるものではなく、画像表示装置２０がない構成でもよい。このような音響再生装置の構成概略図を図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示す。図１１（ａ）は、本実施の形態における他の例の音響再生装置５５の構成概略図である。図１１（ｂ）は、本実施の形態における他の音響再生装置５５のブロック図である。音響再生装置５５において、画像表示装置２０以外の構成要素は音響再生装置１と同様である。
【０１０１】
音響再生装置５５は、既存のテレビやパーソナルコンピュータ等への設置や、オーディオ機器への搭載などが可能となる。従って、既存の映像音響機器に音響再生装置５５を追加することにより、聴取者は容易に立体感を得られる。
【０１０２】
また、本実施の形態では、超指向性スピーカユニット７を２つ用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、３つ以上の超指向性スピーカユニット７を用いてもよい。この場合、それぞれの超指向性スピーカユニット７に含まれる方向調整部５により、駆動制御部１３が多数の超指向性スピーカ３の複雑で微妙な方向調整を聴取者３０に向けて行うので、多数の超指向性スピーカ３を有する音響再生装置１であっても、聴取者３０は容易に立体感が得られる。
【０１０３】
超指向性スピーカユニット７が１つだけの場合であっても、聴取者３０は立体感のある音声情報を取得できる。しかし、上記したようなサラウンド効果を有する立体感の再生をより有効に行うためには、超指向性スピーカユニット７を複数設けるのが好ましい。
【０１０４】
また、本実施の形態では、スピーカ９は、超指向性スピーカユニット７と同様に２つとしている。しかし、例えばサラウンドサウンドシステムにおけるサブウーファのみをスピーカ９とし、それ以外を超指向性スピーカ３で構成してもよい。この場合、スピーカ９は１つとなる。また、３つ以上のスピーカ９を用いてもよい。
【０１０５】
本実施の形態では、情報取得装置１１としてカメラを用いたが、本発明は、これに限定されない。聴取者３０の位置を検出できるものであれば、例えば赤外線センサのように聴取者３０の位置を温度により検出してもよい。
【０１０６】
以下、他の例の音響再生装置１について説明する。前例の音響再生装置１では聴取者３０が１名であったが、本例の音響再生装置１では聴取者３０が複数人である。本例の音響再生装置１において、駆動制御部１３は聴取者情報により聴取者３０の人数と位置を検出する。そして、駆動制御部１３は、聴取者３０の人数が超指向性スピーカ３の数と等しいと判断した場合、各超指向性スピーカ３と各聴取者とを１対１で対応付けて、各方向調整部５を制御する。あるいは、駆動制御部１３は、聴取者３０の人数が超指向性スピーカ３の数と等しくなければ、各超指向性スピーカ３と、いずれかの聴取者とを１対１で対応付けて、各方向調整部５を制御する。
【０１０７】
この構成により、聴取者３０が複数人であっても、容易に立体感を得られる。従って、できるだけ多くの聴取者３０に各超指向性スピーカ３の音声情報を届けることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明にかかる音響再生装置は、聴取者が容易に立体感を得ることができるので、特に、超指向性スピーカを用いた音響再生装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  音響再生装置
３  超指向性スピーカ
５  方向調整部
７  超指向性スピーカユニット
９  スピーカ
１１  情報取得装置
１３  駆動制御部
１５  最適位置
１５ａ  位置
２０  画像表示装置
３０  聴取者
５５  音響再生装置
６０  反射面
６０ａ  反射点
６０ｂ  反射面
６０ｃ  反射面
７０  障害物
１１１  スピーカ
１１３  超指向性スピーカ
１１７  増幅回路
１１９  音源
１２１  駆動回路
１２３  音場
１２５  音場
１２６  聴取点
１３０  音響再生装置
【要約】
【課題】本発明は、聴取者が容易に立体感を得ることができる音響再生装置を提供する。
【解決手段】駆動制御部１３は、音声情報を出力する際に、聴取者情報を基に、音声情報を取得しようとする聴取者に対して、スピーカ９により形成される可聴音のスピーカ音場と、複数の超指向性スピーカ３のそれぞれにより形成される可聴音の超指向性スピーカ音場における可聴音の音圧のピークとが聴取者の位置で重なるように、方向調整部５を制御する。さらに、駆動制御部１３は、聴取者の位置が、可聴音の音圧のピーク位置よりも近い場合に、方向調整部によって、第１のスピーカの方向を変え、第１のスピーカにより形成される可聴音を反射させて、ピーク位置を聴取者の位置に近づけるものである。これにより、聴取者が第１のスピーカにより形成される可聴音の音圧のピーク位置よりも近い位置に居る場合でも、容易に立体感を得ることができる音響再生装置を実現できる。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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