(57)【要約】【課題】処理コストを低減させた音場制御装置を提供する。【解決手段】音場を形成する制御音を出力する音声出力手段４と、この音声出力手段４により出力され、所定の制御点において所定の観察音が形成されるように設計された制御音を所定の環境ごとに予め記憶する記憶手段１と、制御点を含む音場の環境を検出する環境検出手段２と、所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、音出力要求により出力が要求された観測音に対応する制御音であって、検出された環境に対応する制御音を記憶手段１に記憶された制御音の中から選択し、選択した制御音を音声出力手段４に出力させる出力制御手段３とを有し、予め設定された１又は２以上の受聴点及び／又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する。【選択図】  図２
2006050072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された１又は２以上の受聴点及び／又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する音場制御装置であって、
前記音場を形成する制御音を出力する音声出力手段と、
前記音声出力手段により出力され、前記所定の制御点において所定の観察音が形成されるように設計された制御音を前記所定の環境ごとに予め記憶する記憶手段と、
前記制御点を含む音場の環境を検出する環境検出手段と、
所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記音出力要求により出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された環境に対応する制御音を前記記憶手段に記憶された制御音の中から選択し、当該選択した制御音を前記音声出力手段に出力させる出力制御手段とを有する音場制御装置。
【請求項２】
予め設定された１又は２以上の受聴点及び／又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する音場制御装置であって、
前記音場を形成する制御音を出力する音声出力手段と、
前記音声出力手段により出力され、前記所定の制御点において所定の観察音が形成されるように設計された制御音を前記環境ごとに予め記憶するとともに、前記制御点において所定の観測音を形成する制御音を前記環境に基づいて導出する制御音導出フィルタをさらに予め記憶する記憶手段と、
前記制御点を含む音場の環境を検出する環境検出手段と、
前記所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記音出力要求により出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された環境に対応する制御音を前記音声出力手段に出力させる出力制御手段とを有し、
前記出力制御手段は、所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された環境に対応する制御音が前記記憶手段に記憶されているか否かを判断し、前記制御音が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該制御音を前記記憶手段に記憶された制御音の中から選択して、当該選択した制御音を前記音声出力手段に出力させ、前記制御音が前記記憶手段に記憶されていない場合には、前記環境検出手段により検出された環境に基づき、前記制御音導出フィルタを用いて前記出力が要求された観測音に対応する制御音を導出して、当該導出した制御音を前記音声出力手段に出力させる音場制御装置。
【請求項３】
予め設定された１又は２以上の受聴点及び／又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する音場制御装置であって、
前記音場を形成する制御音を出力する音声出力手段と、
前記制御点において所定の観測音を前記受聴者に聴取させる制御音を前記環境に基づいて導出する制御音導出フィルタを予め記憶する記憶手段と、
前記制御点を含む音場の環境を検出する環境検出手段と、
前記所定の観測音を生成するとともに、生成した前記観測音を前記音声出力手段に出力させる出力制御手段とを有し、
前記出力制御手段は、制御音を生成するタイミングであるか否かを判断し、制御音を生成するタイミングであると判断した場合、前記環境検出手段により検出された前記環境及び／又は環境の履歴に基づいて、前記制御音導出フィルタを用いて１又は２以上の観測音に対応する各制御音を導出し、当該導出した制御音を前記記憶手段に蓄積するとともに、前記所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記音出力要求により出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された環境に対応する制御音を前記記憶手段に記憶した制御音から選択し、選択した制御音を前記音声出力手段に出力させる音場制御装置。
【請求項４】
前記出力制御手段は、前記音場の環境が変化したか否かを判断し、前記音場の環境が変化した場合であって、前記制御音を生成するタイミングであると判断した場合、前記環境検出手段により検出された新たな環境及び／又は環境履歴に基づいて、前記制御音導出フィルタを用いて１又は２以上の観測音に対応する各制御音を導出し、当該導出した制御音を前記記憶手段に蓄積する請求項３に記載の音場制御装置。
【請求項５】
前記環境検出手段は、前記音場の環境を構成する環境要因として、受聴者の位置、受聴者の頭部の向き、受聴者が座る座席の位置、受聴者が利用するヘッドレストの位置、音場の温度、音場の湿度、又はマイクの位置のうち、いずれか１以上を検出する請求項１〜４のいずれかに記載の音場制御装置。
【請求項６】
前記環境検出手段が前記環境を検出した後、検出した環境に対応する制御音が出力されるまでの間に前記環境が変動しないように、当該環境を構成する環境要因の変動を制御する環境制御手段をさらに備えた請求項１〜５のいずれかに記載の音場制御装置。
【請求項７】
前記環境制御手段は、前記観測音を受聴する受聴者の位置の変動を防止する位置固定手段、前記観測音を受聴する受聴者の頭部の向きを所定の方向に誘導する頭部方向誘導手段、音場の温度および／または湿度を管理する空調手段、またはマイクの位置および向きを固定するマイク支持手段のいずれか１以上を備えた請求項６に記載の音場制御装置。
【請求項８】
前記環境検出手段は検出した環境の履歴を記憶し、
前記出力制御手段は、所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記音出力要求により出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された前記環境の履歴を参照して検出頻度の高い環境を抽出し、当該抽出された環境に対応する制御音を前記記憶手段に記憶された制御音の中から選択し、当該選択した制御音を前記音声出力手段に出力させる請求項１〜７のいずれかに記載の音場制御装置。
【請求項９】
前記出力制御手段は、予め設定された前記消音点における観測音が消音となるように制御された制御音を出力させたとき、前記消音点における観測音の音圧を取得し、当該取得した音圧が前記消音音を出力させる前の当該消音点における観測音の音圧よりも大きい場合は、前記消音点における観測音が消音となるように制御された制御音の出力を停止させる請求項１〜８のいずれかに記載の音場制御装置。
【請求項１０】
前記出力制御手段は、前記観測音を観測させたい受聴者の位置を基準として前記制御点を予めグループ化し、
前記制御音の出力を停止させる場合は、
当該制御音の出力を停止させる消音点と同じグループに属する他の制御点における制御音の出力を停止させる請求項９に記載の音場制御装置。
【請求項１１】
前記記憶手段は、書き換え可能な記憶媒体である請求項１〜１０のいずれかに記載の音場制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め設定された制御点を含む所定の音場を所定の環境の下に形成する音場制御装置に関し、特に音場制御の処理コストを低減させた音場制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の制御点とスピーカとの間の空間伝達特性に基づくフィルタ（演算式）を用いて、所定の制御点における音圧を制御する音声入出力装置がある。この装置は、スピーカ位置、発話者の座席位置、頭部位置、温度・湿度およびマイク位置等から特定される空間伝達特性に基づいて、制御点における音圧を制御するためのフィルタ（演算式）を生成し、制御点における音圧の制御処理を行う。この装置によれば、出力のために供給された音声信号および空間伝達特性に応じて、所定の制御点における音圧を制御することができる（特許文献１参照）。  
しかしながら、音声出力を実行する度にフィルタを生成し、音声出力信号の生成処理を行うため、音場制御にかかるハードウェアコスト、計算コスト、時間コスト等の処理コストが莫大となるという問題があった。また、すべての空間伝達特性に応じたフィルタ又は各フィルタを導く処理過程を予めメモリに記憶させておくコストも莫大であるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−１７４６９９号公報
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、以上の課題を鑑みてなされたのものであり、音場制御のコストを低減させた音場制御装置を提供することを目的とする。  
本発明によれば、所定の制御点において所定の観察音が形成されるように設計された制御音を前記環境ごとに予め記憶し、出力が要求された観測音に対応する制御音であって、検出された環境に対応する制御音を、予め記憶された制御音の中から選択し、当該選択した制御音を音声出力手段に出力させて、所定の音場を所定の環境の下に形成する音場制御装置を提供することができる。  
これにより、音場制御のコストを低減させた音場制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
＜第１実施形態＞  
以下、図面に基づいて、本発明に係る第１実施形態の音場制御装置１００を説明する。音場制御装置１００は、予め設定された1又は２以上の受聴点及び／又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する。本実施形態の音場制御装置１００はユーザが搭乗する車両に搭載され、予め車室内に設定された１又は２以上の制御点を含む音場を所定の環境の下にある車室内に形成する。図１に車両５００の車室内に形成した音場の一例を示した。図１に示すように、車両５００には、フロントシートの運転席に着席する運転席乗員Ｄ１（受聴者１）と、フロントシートの助手席に着席する助手席乗員Ｄ２（受聴者２）とが搭乗することが想定されている。本例では、運転席乗員Ｄ１の両耳近傍の受聴点Ｌ１及び受聴点Ｌ２を制御点として定義し、助手席乗員Ｄ２の両耳近傍の消音点Ｋ１及び消音点Ｋ２並びにＳＲ system（Speech Recognition system音声認識システム）及び音声入力用マイク（音声認識装置用のマイク、ハンドフリー電話（phone）用のマイク等）の近傍の消音点K３を制御点として定義する。また、所定の音場を形成する制御音を出力させる８つのスピーカ（Ｓ１〜Ｓ８）を、車室内の壁面等に設けた。
【０００５】
図２は、音場制御装置１００のハードウェア構成を示した。図２に示すように、音場制御装置１００は、記憶装置１０と、センサ２０と、演算装置３０と、音声出力装置４０と、環境制御装置５０と、情報処理ユニット６０とを有している。記憶装置１０は所定の音場を形成する制御音、すなわち、音場に設定された制御点において所定の観察音が形成されるように設計された制御音を、環境ごとに予め記憶する。記憶装置１０は本発明の記憶手段として機能する。センサ２０は音場の環境を検出し、本発明の環境検出手段として機能する。演算装置３０は検出された環境に対応する制御音の出力命令を音声出力装置４０に出力し、本発明の出力制御手段３として機能する。音声出力装置４０はＤＡコンバータ４１と、コントローラ４２と、複数のスピーカ（Ｓ１〜Ｓｎ）と、各スピーカを駆動させるスピーカ駆動装置（４３−１〜４３−ｎ）とを有し、音場を形成する制御音を出力する。音声出力装置４０は、本発明の音声出力手段として機能する。環境制御装置５０は、検出した環境に対応した制御音が出力されるまで、音場の環境が変動しないように環境要因の変動を制御する。環境制御装置５０は本発明の環境制御手段として機能する。
【０００６】
図３は、本実施形態の音場制御装置１００の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、音場制御装置１００は、記憶手段１と、環境検出手段２と、出力制御手段３と、音声出力手段４と、環境制御手段５とを有する。具体的には、少なくとも、出力が要求された環境音に対応する制御音であって、検出された環境に対応する制御音を選択して出力させるプログラムを格納したＲＯＭ等と、このＲＯＭ等に格納されたプログラムを実行することで、出力制御手段３として機能するＣＰＵ等と、アクセス可能な記憶手段１として機能するＲＡＭ等とを備えている。以下、各手段について説明する。
【０００７】
「記憶手段１」は、音声出力装置４０により出力され、所定の環境下における所定の制御点において所定の観察音が形成されるように設計された制御音を、環境に対応づけて予め記憶する。制御点は、予め設定された１又は2以上の受聴点及び／又は消音点を含む。所定の制御点において所定の観察音を形成する制御音によれば、所定の環境の下に所定の音場を形成することができる。ここで、音場が形成される「所定の環境」とは、音の伝達特性に影響を与える音場の１又は２以上の環境要因が所定範囲内にある「所定の状態」をいう。
【０００８】
記憶手段１に記憶される制御音について図４〜図７に基づいて説明する。  
図４は、制御音の導出処理を説明するための図である。図４の入力側に示されたＸ１及びＸ２は所定の音場において受聴者に受聴させる設定観測音である。設定観測音は、アラーム音、ガイダンス音などの予め設定された既知音、又はラジオ等の放送受信音、インターネットを介して取得可能な電子メールや提供情報の読み上げ音声、車載のナビゲーション装置から取得されるルート案内音声、移動体通信網を介して取得される通話音声などの状況に応じて異なる未知音の両方を含む。第１の実施形態ではアラーム音、アラームスピーチ、ガイダンス音、ガイダンススピーチなどの既知音を設定観測音として定義する。
【０００９】
一方、出力側に示されたＸ＾１〜Ｘ＾３は受聴者が実際に観測する実観測音である。実観測音Ｘ＾は、スピーカＳ１〜Ｓ４により出力された制御音群Ｙが、音場の伝達系Ｇ１１〜Ｇ３４を伝わって、受聴者により実際に聴取される音である。本例においてＣ１及びＣ２は受聴点（制御点）である。受聴点Ｃ１において、受聴者は設定された設定観測音Ｘ１と略同一の実観測音Ｘ＾１（Ｘ＾１≒Ｘ１）を実際に受聴する。同様に、受聴点Ｃ２において、受聴者は設定された設定観測音Ｘ２と略同一の実観測音Ｘ＾２（Ｘ＾２≒Ｘ２）を実際に受聴する。Ｃ３は消音点であり、受聴者は消音点Ｃ３において音を観測しない（Ｘ＾３≒０）。特に限定されないが、受聴点Ｃ１及びＣ２は受聴者の両耳の位置に対応する位置であることが好ましい。具体的には、図１に示した受聴者Ｄ１に対する受聴点Ｌ１及びＬ２に相当する位置に、Ｃ１及びＣ２を設定することが好ましい。また、消音点Ｃ３は、車両内に設けられたマイク近傍の位置であることが好ましい。具体的には、図１に示した消音点Ｋ３に相当する位置に、Ｃ３を設定することが好ましい。受聴点、消音点を含む制御点の位置は、音場の空間座標軸に基づいて特定することが好ましい。本例では、車両５００の車室内に形成された閉空間に設定した３次元座標軸に基づいて、制御点の位置、すなわち受聴者の耳付近の位置、スピーカの位置、マイクの位置等を定義する。
【００１０】
図４に示すＨ１１〜Ｈ４２は、既知の設定観測音が各制御点（Ｃ１〜Ｃ３）において観測されるように制御する制御音導出フィルタである。制御音導出フィルタＨ１１〜Ｈ４２は、伝達特性がＧ１１〜Ｇ３４である空間を伝わって実際に観測される実観測音Ｘ＾が、入力信号である設定観測音Ｘに近似するように設計される。本例では既知の設定観測音が受聴点Ｃ１及びＣ２において受聴者により受聴されるように制御するとともに、消音点Ｃ３において受聴者により音が聴取されないように制御する。理想では、Ｘ＾１＝Ｘ１，Ｘ＾２＝Ｘ２，Ｘ＾３＝０となる。つまり、受聴点Ｃ１及びＣ２において、制御音導出フィルタＨ１１〜Ｈ４２は音の伝達特性Ｇ１１〜Ｇ３４を打ち消すように設計される。ちなみに、４つのスピーカにより３つの制御点に対する伝達系が１２経路存在するのに対し、制御音導出フィルタＨが８つしか存在しないのは、消音点Ｃ３においてＹ３＝０とするため、伝達系Ｇ３１〜Ｇ３４の制御音導出フィルタ（Ｈ１３〜Ｈ４３）が不要となるからである。
【００１１】
図５は制御音を送出する制御音導出フィルタを説明するための図である。図５に示すように、受聴者に受聴させたい設定受聴音を入力信号Ｘ（ω）とする。音声出力手段４０の各スピーカに出力させる制御音を出力信号Ｙ（ω）とする。入力信号Ｘ（ω）に基づいて出力信号Ｙ（ω）を導く制御音導出フィルタをＨ（ω）とする。出力された制御音Ｙ（ω）は車両室内の室内伝達系Ｇ（ω）を介して制御点Ｃ１〜Ｃ３において、観測音Ｒ、観測音Ｌ及び消音Ｓとして受聴者に観測される。
【００１２】
図５に示した音場制御装置１００の音場制御システム系は、以下のように記述できる。本例の入力信号（設定観測音）Ｘ（ω）、実際に観測される実観測音Ｘ＾（ω）、出力信号（制御音）Ｙ（ω）、制御音導出フィルタＨ（ω）、および空間伝達特性Ｇ（ω）は、いずれも周波数表現で記述される。
【数１】
2006050072.tif 000003
【００１３】
出力信号（制御音）Ｙ（ω）は、以下のように記述される。
【数２】
2006050072.tif 000004
【００１４】
実際に観測される実観測音Ｘ＾（ω）と受聴させたい設定観測音Ｘ（ω）とを近似させるため、制御音導出フィルタと空間伝達特性Ｇ（ω）との関係は以下のようになる。
【数３】
2006050072.tif 000005
【００１５】
以上のことから、制御音導出フィルタＨ（ω）を以下のように求めることができる。  
ここで、Ｇ（ω）−は、一般逆行列である。なお、消音点については実観測音Ｘ＾（ω）がゼロとなるようにＨ（ω）を設計する。
【数４】
2006050072.tif 000006
【００１６】
ちなみに、本例の入力信号（設定観測音）Ｘ（ω）、実際に観測される実観測音Ｘ＾（ω）、出力信号（制御音）Ｙ（ω）、制御音導出フィルタＨ（ω）、および空間伝達特性Ｇ（ω）は、いずれも周波数表現で記述される。
【００１７】
なお、制御音導出フィルタＨ（ω）の設計に関しては、神沼充伸他：最小ノルム解を用いた逆トランスオーラルシステムへの応用：日本音響学会講演論文集，ｐｐ４９５〜４９６（１９９８）、特許文献１に記載されている。制御音を導く制御音導出フィルタＨ（ω）は環境パターンに応じて異なるため、環境パターンごとに計測した観測音及び制御音に基づいて求めることが好ましい。
【００１８】
本実施形態では、受聴させたい設定観測音Ｘ（ω）を予め設定した。また、音場の環境、すなわち音場の空間、制御点の位置、受聴者の位置、音場の温度・湿度など、空間伝達特性Ｇ（ω）に影響を与える諸因子を予め設定した。さらに、本実施形態では、車室内の音場の環境を予め定義し、これに対応する空間伝達系Ｇ（ω）を予め取得し、取得した所定の環境における空間伝達系Ｇ（ω）に基づいて、制御フィルタＨ（ω）をそれぞれ定義した。
【００１９】
本実施形態では１又は２以上の環境パターンを定義することにより、空間伝達特性Ｇ（ω）を予め取得することができる。環境要因が相互に作用して形成される音場の環境パターンのバリエーションは無限であるが、本実施形態では、車室内、コンサート会場の座席、映画館、図書館、または家庭用のオーディオシステム等のような所定の空間に形成された音場について、受聴者の相対的位置、空間の温度・湿度等の環境要因を予め定義し、音場の環境パターンを有限なものとして定義した。有限な環境パターンを予め定義することにより、各環境パターンに対応する制御フィルタＨ（ω）を有限なものとすることができる。また、本実施形態では、出力させる設定観測音を予め定義したため、設定観測音Ｘ（ω）に対応する制御音Ｙ（ω）を有限な制御フィルタＨ（ω）を用いて、予め求めることができる。本実施形態では、音場の環境を予め定義し、その音場に含まれる制御点において所定の観察音Ｘを形成する制御音Ｙを環境パターンごとに記憶手段１の制御音データの格納領域１１に記憶する。
【００２０】
記憶手段１に記憶された制御音の一例を図６に示した。本実施形態では環境パターンを座席の配置位置に基づいて定義した。音場制御装置１００の記憶手段１は、座席配置パターン１〜ｎに対応する制御音データを、座席配置パターン（環境パターン）ごとに記憶する。
【００２１】
本例の座席配置パターンは、座席位置がステアリングから離れる方向に所定幅づつ段階的にシフトする場合、最もステアリングに近い第１段階の座席位置を座席配置パターン１とし、１段階だけステアリングから離れる方向にシフトした第２段階の位置を座席配置パターン２とし、ｎ段階だけステアリングから離れる方向にシフトした第ｎ段階の位置を座席配置パターンｎ（環境パターンｎ）と定義した。本例において、座席配置パターンは音場の環境を定義する環境パターンである。
【００２２】
また、本実施形態では、受聴者に受聴させたい観測音Ｘ（ω）の音源データを予め準備する。音源データは、ガイダンススピーチや、アラーム音などである。特に限定されないが、本例で利用する音源データの一例を図６に示した。本例の音源データは「地図を拡大します」といったガイダンス音声、「バッテリーを充電してください」といったアラーム音声などである。また、本実施形態では、音場の環境パターン（車室内の座席位置）に応じた制御音導出フィルタを予め準備する。予め準備された音源データ（観測音）に基づいて制御音導出フィルタを用いて音場の環境パターン（座席位置）に応じた制御音データを予め作成し、出荷前の記憶手段１に予め記憶させる。この制御音データは、音場の環境パターン（座席位置パターン）に対応づけられ、音場の環境パターンをキーに検索可能なように記憶される。
【００２３】
図６に示した例では、便宜上、主に座席の位置に基づいて音場の環境パターンを定義したが、音場の環境パターンは、音場空間（車室）の大きさ、スピーカの数及び配置、乗員の数、各乗員の位置、各乗員の座席位置、各乗員の座面の角度、各乗員の背凭れ（リクライニング）の位置、各乗員のヘッドレストの位置、制御点の位置、音場の温度・湿度などの環境要因又はこれらの組み合わせによって定義することができる。環境要因は、車室内に音場を形成する場合、車室の大きさ、スピーカの数及び配置などの固定的な環境要因、又は座席の位置、背凭れの位置、ヘッドレストの位置は乗員の体型によって変化する動的な環境要因を含む。本実施形態では、これらの環境要因の種類、環境要因の設定値幅を任意に設定し、環境パターンを定義する。
【００２４】
定義した環境パターンの例を図７及び図８に示した。図７及び図８は車室内を上方から見た概要図である。図７に示した環境パターン１と図８に示した環境パターン２とは、車室（音場空間）の大きさ、スピーカの数及び配置などの固定的な環境要因において共通するが、座席の位置や背凭れの位置などの動的な環境要因において相違する。具体的に、環境パターン１に対して環境パターン２は、助手席の位置が後方にシフトし、背凭れが後方に倒れている。座席の位置、背凭れの角度が異なることにより、受聴点Ｌ及び消音点Ｋの位置が変化し、音場の環境が変化するため、それぞれ異なる環境パターンとして定義したものである。
【００２５】
特に限定されないが、記憶手段１は、ＨＤＤやＲＡＭ等の書き換え可能な記憶媒体であることが好ましい。これにより、受聴させたい語彙が変化した場合に新たな語彙に更新させることができ、乗員特有の環境に応じた制御音のみを記憶させるように更新することができる。
【００２６】
「環境検出手段２」は、制御点を含む音場の環境を検出する。環境検出手段２は、音場における、受聴者の位置、受聴者の頭部の向き、受聴者が座る座席の位置、受聴者が利用するヘッドレストの位置、音場の温度、音場の湿度、音声認識装置やハンドフリー電話機用のマイクの位置を少なくとも検出することが好ましい。これらの環境要因は音場の環境への寄与度が大きいと考えられるため、これらの環境要因から決定された環境パターンは実際の環境に即したものであると考えられるからである。これらの環境要因から決定された環境パターンに対応する制御音を出力することにより、所定の制御点において目的の観測音を受聴者に観測させることができる。
【００２７】
具体的に環境検出手段２は受聴者となる乗員の数、受聴者がどこの座席位置（運転席、助手席又はリアシート）に存在するかを検出する。検出には圧力センサや赤外線センサを用いてもよいし、シートベルトの装着を検出してもよい。環境検出手段２は受聴者の頭部の向きが何れの方向であるかを検出する。検出にはＣＣＤカメラなどを用いることができる。環境検出手段２は、受聴者の座席の位置、受聴者が利用するヘッドレストの設定位置を検出する。環境検出手段２は、車室内の温度及び湿度を温度センサ及び湿度センサを用いて検出する。環境検出手段２はマイクの位置を検出する。マイク位置は予め固定させておくことが好ましい。このように検出した音場の環境は所定のメモリに、環境の検出履歴として蓄積されることが好ましい。
【００２８】
「環境制御手段５」は、環境検出手段２が音場の環境を検出し、検出結果を出力制御手段３へ送出した後、検出した環境に対応する制御音が音声出力手段４により出力されるまでの間に環境が変動しないように、環境を構成する環境要因の変動を制御する。本実施形態の環境制御手段５に対応する環境制御装置５０（図２）は、具体的に受聴者Ｄ１およびＤ２の座席をスライドさせるシートレールを把持部材で掴んで座席の前後位置を固定する座席固定装置５１、受聴者Ｄ１及びＤ２の頭部の向きを所定の方向に誘導することにより頭部の向きを固定する頭部方向誘導装置５２、受聴者Ｄ１及びＤ２（図１参照）の頭を支えるヘッドレストの位置を固定するヘッドレスト位置固定装置５３、音場（本例では車室内）の温度および湿度を一定に保つ空調装置５４、制御点となりうる音声認識装置用又はハンドフリー電話用のマイクの位置（受聴者に対する相対的位置）を固定するマイク支持装置５５の何れか１以上を備える。ちなみに、本実施形態の受聴者の頭部誘導装置５２は、マイク近傍から誘導音を発生させ、受聴者の頭部の向きをマイク方向に誘導する装置である。環境の検出後、検出された環境に応じた制御音の出力が完了するまでに、受聴者の位置が変動してしまうと、受聴させたい設定観測音と受聴者が実施に受聴する実観測音が異なってしまう。本実施形態のように環境制御手段５を設けることにより、環境検出から制御音出力までの間における環境の変動を防止することができるため、目的とする音場制御を確実に実行することができる。つまり、所定の制御点で所定の観測音を受聴者が受聴できる音場を確実に形成することができる。特に、音場に与える影響が大きい受聴者の位置、受聴者の頭の向き、音場の温度及び／又は湿度、マイクの位置および向きの変動を防止することにより、目的とする音場制御を確実に実行することができる。
【００２９】
「音声出力手段４」は、予め設定された１又は２以上の受聴点及び／又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する制御音を出力する。本実施形態は音場である車室内に複数のスピーカを音声出力手段４として配置した。各スピーカ４はそれぞれ異なる制御音を出力し、所定の制御音に所定の音圧、位相、周波数の観測音を形成する。
【００３０】
「出力制御手段３」は、環境パターン決定部３1、出力要求取得部３２、制御音選択部３３を有し、所定の制御音を音声出力手段４に出力させる。
【００３１】
環境パターン決定部３１は、環境検出手段２が検出した環境情報に基づいて制御対象となる音場の環境パターンを判断する。環境パターン決定部３１は、検出された環境情報と予め定義した環境パターンの環境情報を対比し、実際に検出された環境が近似する（類似性の高い）環境パターンを決定する。環境パターンの決定は、１の環境要因に基づいて行ってもよいし、複数の環境要因に基づいて行ってもよい。複数の環境要因に基づいて環境パターンを決定する場合は、各環境要因に重み付けをし、予め定義された環境パターンの環境要因との近似度を求め、重み付けと近似度とに基づいて、適合する環境パターンを決定することが好ましい。本例では、環境要因となる複数の情報に基づいて最も近似した環境パターンを決定するが、環境要因のうち１の情報（例えば座席位置等）に基づいて、環境パターンを決定してもよい。
【００３２】
本実施形態の環境パターン決定部３１は、環境履歴参照機能３２１を有する。環境履歴参照機能３２１を機能させた場合、環境パターン決定部３１は、環境検出手段２が検出し記憶する環境の履歴を参照して検出頻度の高い環境パターンを抽出し、当該抽出された環境パターンを制御対象となる音場の環境に適した環境として決定する。音場の環境に影響を与える受聴者の位置、受聴者が座る座席の位置、受聴者が利用するヘッドレストの位置、音場の温度、音場の湿度又はマイクの位置などは、利用する者に応じて決定される。例えば自家用車両のように乗車する者が一定であれば、運転席の位置、背凭れの角度、ヘッドレストの位置、オートエアコンの設定（温度・湿度の設定）などはユーザごとに略一定となることが予測できる。このような場合、検出頻度の高い環境を制御対象とする音場の環境パターンとして決定すれば、検出誤差を含む判断を避けることができ、正確な音場制御を行うことができる。
【００３３】
出力要求取得部３２は、所定の観測音の出力を要求する音出力要求を外部の情報処理ユニット６から取得する。外部の情報処理ユニット６は、動作中にアナウンス音声、アラーム音声、ガイダンス音声の出力を行う、車載のナビゲーション装置、情報提供装置、電子メールシステム、音声認識装置などである。情報処理ユニット６は、音出力要求送出機能６１を有し、動作中にアナウンス等が必要となったタイミングで、音場制御装置１００の出力制御手段３へ向けて音出力要求信号を送出する。たとえば、ナビゲーション装置６は、ユーザから提示中の地図情報の拡大命令を受け付けた場合、「地図を拡大します」というガイダンス音声の出力を要求する音出力要求を出力要求取得部３２に向けて送出する。
【００３４】
制御音選択部３３は、出力要求取得部３２が音出力要求を取得した場合、出力が要求される観測音に対応する制御音であって、環境パターン決定部３１により決定された環境パターンに対応する制御音を記憶手段５に記憶された制御音の中から選択し、選択された制御音を１又は２以上のスピーカから構成される音声出力手段４により出力させる。
【００３５】
次に、音場制御装置１００の制御手順を図９のフローチャートに基づいて説明する。  
音場制御装置１００が起動すると、システムが初期化され、環境検出手段２は環境情報を取得する（Ｓ１１０）。取得する環境情報の環境要因は予め決定されている。環境検出手段２は、所定のタイミングで環境情報を取得し、取得した情報を出力制御手段３へ送出する。出力制御手段３の環境パターン決定部３１は、環境検出手段２から取得した環境情報が変化したか否かを判断し（Ｓ１２０）、環境に変化があった場合（Ｓ１２０でＹ）、検出された環境の環境パターンを決定する（Ｓ１３０）。環境パターン決定部３１は所定のタイミングで環境の変化を判断し、現時点における環境パターンの決定を音出力要求があるまで継続する（Ｓ１４０でＮ）。環境パターン決定部３１は、環境取得手段２により取得された現在の環境に基づいて環境パターンを決定してもよいし、環境取得手段２の環境履歴蓄積部２１により蓄積された環境履歴に基づいて環境パターンを決定してもよい。この場合、検出された頻度に基づいて、検出頻度の高い環境を環境パターンとして決定することが好ましい。環境検出手段２の環境履歴蓄積部２１は、環境パターンの決定処理の履歴を記憶する。
【００３６】
出力要求取得部３２が音出力要求を取得した場合（Ｓ１４０でＹ）、出力を要求された観測音（アラーム音声等）に対応する制御音であって、環境パターン決定部３１が決定したパターンに対応する制御音を記憶手段１の制御音データから選択し、音声出力手段４に向けて出力命令を送出する（Ｓ１５０）。環境制御手段５は制御音の出力が完了するまで、環境要因の変動を制御する。本例では受聴者（乗員）のシート位置が変動しないように固定する（Ｓ１６０）。音声出力手段４は、出力制御手段３の制御命令に従い制御音を出力する（Ｓ１７０）。
【００３７】
以上のように構成され動作する本実施形態の音場制御装置１００によれば、受聴者が観測音を受聴する音場の環境パターンを定義できる場合において、定義された環境パターンと出力させたい観測音とに基づいて生成された制御音を予め環境に対応させて記憶させているため、制御音の出力時における処理コストを低減させることができる。つまり、本実施形態によれば、ハードウェアコスト、計算コスト、時間コスト等の処理コストを低減させることができる。たとえば、マルチチャンネル式のオーディオを動作させる場合に、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの高速処理デバイスを利用する必要がない。このように、本実施形態によれば、音場の環境パターンを予め定義することにより、処理コストが莫大で実現が困難であった音場制御を実現することができる。
【００３８】
特に、出力要求から実際に出力されるまでの時間差がないことが好ましいアラーム音声やガイダンス音声について、リアルタイムで制御音を出力させることができ、ユーザに違和感を与えない音場制御を実現することができる。
【００３９】
＜第２の実施形態＞  
次に、第２実施形態の音場制御装置２００について説明する。  
第２実施形態の音場制御装置２００は、所定の制御音を記憶手段１に予め記憶させるとともに、予め記憶されていない制御音を逐次生成することを特徴とする。
【００４０】
第２実施形態の音場制御装置２００の機能ブロック構成を図１０に示した。図１０に示すように、本実施形態は、記憶手段１と、環境検出手段２と、出力制御手段３と、音声出力手段４と、環境制御手段５とを有する。基本的な構成及び動作は、第１実施形態の音場制御装置１００のそれと基本的に共通する。ここでは、異なる点を中心に説明し、共通する部分については重複を避けるために説明を省略する。
【００４１】
本実施形態の記憶手段１は、環境パターンごとに記憶された制御音データ１１と、制御音導出フィルタ１２と、設定観測音である音源データ１３を有する。制御音データ１１は、音声出力手段４により出力されたときに所定の制御点において所定の観察音が形成されるように設計された音データであって、環境パターンに対応づけて記憶されている。予め記憶された制御音データ１１は、ガイダンススピーチ、アラームスピーチ、ガイダンス音、アラーム音等の固定的な観測音に対応する制御音である。制御音導出フィルタ１２は、所定の制御点において所定の観測音を形成する制御音を検出された環境に基づいて導出するフィルタであって、第１実施形態の図４及び図５において説明した制御音導出フィルタＨ（ω）に相当する。制御音導出フィルタ１２は、環境（環境パターン）に対応づけて記憶される。本実施形態の制御音導出フィルタＨ（ω）は、アラーム音等の固定的な観測音ではなく、ラジオの音声、電子メール等の読み上げ音声、電話の音声、ボイスメール音声などの未知の観測音を導くためのフィルタである。また、本例の制御音導出フィルタ（ω）は、記憶手段１に記憶された制御音データの導出において予め設定された環境以外の環境に対応するフィルタとすることが好ましい。通常の環境における制御音は予め記憶された制御音から選択し、特別な環境における制御音のみをリアルタイムで生成することにより、音場制御の処理コストを可能な限り低減させることができる。
【００４２】
音源データ１３は、受聴者に受聴させたい設定観測音である。特別な環境において、固定的なガイダンススピーチについての制御音を生成する場合に入力信号（図４及び５におけるＸ）として用いられる。
【００４３】
本実施形態の出力制御手段３は、環境パターン決定部３１、出力要求取得部３２、制御音選択部３３のほか、記憶判断部３４及び制御音生成部３５を有している。第２実施形態の特徴的な構成である記憶判断部３４と制御音生成部３５について説明する。
【００４４】
記憶判断部３４は、出力要求取得部３２が出力要求を取得した場合、出力が要求された観測音に対応する制御音であって、環境パターン決定部３１が検出された環境に基づいて決定した環境パターンに対応する制御音が記憶手段１の制御音データ１１に記憶されているか否かを判断する。記憶判断部３４は、出力が要求された環境パターンに対応する制御音が制御音データ１１に記憶されている場合は、その結果を制御音選択部３３に送出する。制御音選択部３３は、記憶判断部３４の判断結果を取得すると、制御音データ１１から目的の制御音を選択し、選択した制御音を音声出力手段４に出力させる。
【００４５】
他方、記憶判断部３４は、出力が要求された環境パターンに対応する制御音が制御音データ１１に記憶されていない場合は、その結果を制御音生成部３５に送出する。制御音生成部３５は、環境パターン決定部３１が検出された環境に基づいて決定した環境パターンに応じた制御音導出フィルタを用いて、出力が要求された観測音に対応する制御音を導出し、導出した制御音を音声出力手段４に出力させる。
【００４６】
図１１に、本実施形態の音場制御装置２００の記憶手段１に記憶される情報の一例を示した。図１１に示すように、出荷時（出荷前）の記憶手段１には、音源データ（設定観測音）１３と、制御音導出フィルタ１２と、予め記憶された制御音１１とが記憶されている。予め記憶されている制御音導出フィルタ１２は環境パターン１〜（ｍ−１）に対応する。一方、制御音データ１１は環境パターンｍ〜Ｎに対応する。ここで環境パターンは１＜ｍ＜Ｎであり、予め記憶した制御音の環境パターンと、制御音を生成するための制御音導出フィルタの環境パターンとは異なる環境パターンであり、相補的な関係になっている。
【００４７】
図１１の右側に示した音場制御装置２００の記憶手段１は、ユーザにより使用が開始された後の記憶手段１である。使用開始後、予め制御音が記憶されていない環境パターン１〜（ｍ−１）が検出され、環境パターン１〜（ｍ−１）の制御音導出フィルタ１２を用いて制御音データ１〜（ｍ−１）が生成され、記憶手段１に蓄積される。このため、使用開始後の制御音データ１１には、予め記憶された制御音１１１（ｍ〜Ｎ）に加えて、新たに生成された制御音１１２（１〜（ｍ−１））が追加され、環境パターン１〜Ｎに対応する制御音が蓄積されている。
【００４８】
本実施形態の動作手順を、図１２に基づいて説明する。  
図１２のステップＳ２１０からＳ２４０までは、図９に基づいて説明したステップＳ１１０〜Ｓ１４０までと共通する。Ｓ２４０において出力要求取得部３２が観測音の出力要求を取得すると、記憶判断部３４は要求された観測音に対応し、かつ検出された環境に基づいて決定された環境パターンに対応する目的の制御音が記憶手段１の制御音１１１に記憶されているか否かを判断する（Ｓ２５０）。記憶判断部３４が、目的の制御音が記憶されていると判断した場合（Ｓ２５０でＹ）、出力要求された観測音について、環境パターンに対応する制御音を予め記憶された制御音１１１又は生成された制御音１１２の中から選択し、選択した制御音を音声出力手段４に出力させる（Ｓ２６０）。他方、記憶判断部３４が、目的の制御音が記憶されていないと判断した場合（Ｓ２５０でＮ）、制御音生成部３５は出力要求された観測音について、環境パターンに対応する制御音を生成し、生成した制御音を音声出力手段４に出力させる（Ｓ２７０）。さらに制御音生成部３５は、生成した制御音を記憶手段１の制御音データ１１２に追加蓄積する（Ｓ２７０）。蓄積された制御音データ１１２は、予め記憶された制御音データ１１１とともに管理され、制御音選択部３４の選択対象データベースとすることができる。
【００４９】
本実施形態によれば、予め環境パターンとして設定されていない環境の下で観測音の出力が要求された場合や、電子メールの読み上げ音声等の固定的ではない観測音の出力が要求された場合のいずれの状況においても音場制御を実行することができるため、応答不能となって音場制御ができなくなってしまう状況を回避することができる。アラーム音等の固定的な観測音の出力が要求された場合や、通常の環境パターンとして設定された環境下で固定的な観測音の出力が要求された場合は、予め記憶された制御音データ１１から選択し、設定されていない環境下で固定的ではない観測音の出力が要求された場合にのみ制御音を生成するため、装置全体としての処理コストを抑制することができる。
【００５０】
＜第３の実施形態＞  
次に、第３実施形態の音場制御装置３００について説明する。  
第３実施形態の音場制御装置３００は、所定の制御音を記憶手段１に予め記憶させずに、所定のタイミングで、実際にユーザが使用したときの環境を検出し、検出された環境に基づいて制御音を逐次生成することを特徴とする。
【００５１】
第３実施形態の音場制御装置３００のブロック構成を図１３に示した。図１３に示すように、本実施形態は、記憶手段１と、環境検出手段２と、出力制御手段３と、音声出力手段４と、環境制御手段５とを有する。基本的な構成及び動作は、第１実施形態の音場制御装置１００のそれと基本的に共通する。ここでは、異なる点を中心に説明し、重複を避けるため共通する部分についての説明を省略する。
【００５２】
本実施形態の記憶手段１は制御音データ１１と制御音導出フィルタ１２と記憶することができるが、使用開始前において制御音データ１１は記憶されていない。記憶手段１に記憶された制御音データ１１は、ユーザの使用開始後に制御音生成部３５により生成されたものである。制御音導出フィルタ１２は所定の制御点において所定の観測音を受聴者に聴取させる制御音を環境に基づいて導出するものであり、第１実施形態において説明した制御音導出フィルタＨ（ω）と共通する。
【００５３】
出力制御手段３は、制御音生成部３５と制御音蓄積部３６とを有している。制御音生成部３５は、制御音を生成するタイミングであるか否かを判断し、制御音を生成するタイミングであると判断した場合、環境検出手段２により検出された環境に基づいて、制御音導出フィルタ１２を用いて１又は２以上の観測音に対応する各制御音を導出する。本実施形態では、音場制御装置３００をユーザが実際に利用したときの環境下において所定の観測音に対応する制御音を生成し、生成した制御音を制御音データ１１として利用する。本実施形態は、ユーザの使用前（製品出荷前）に制御音を記憶させない点において、複数の環境パターンを予め設定し、所定の観測音に対応する制御音を予め環境パターンごとに作成する第１実施形態と相違する。
【００５４】
本実施形態において、「制御音を生成するタイミング」とは、制御音を生成する条件が整ったと擬制されたタイミングである。特に限定されないが、「制御音を生成するタイミング」は、ユーザの使用開始後に所定の環境が所定時間以上継続したタイミング、ユーザの使用開始後にユーザが所定の環境を設定して、その環境を制御音の生成条件として指定したタイミング、ユーザが最初に音場制御装置を利用したタイミング、ユーザの使用後に所定時間が経過したタイミング、ユーザが制御音の生成命令を入力したタイミングとすることができる。特に限定されないが、制御音を生成するタイミングは、制御音を出力するタイミングと異なるタイミングとすることが好ましい。生成処理と出力処理を同時に行うと、処理負担が高くなるからである。本実施形態は、使用開始後、ユーザが、音場が形成される車両のシート位置、背凭れの位置、ヘッドレストの位置、マイクの位置、オートエアコンの温度及び湿度などを、ユーザにとって最適な状態に設定した後、制御音生成開始命令を入力したタイミングを「制御音を生成するタイミング」とする。この場合、このタイミングで検出された環境パターンに基づいて生成された制御音が記憶手段１に記憶される。制御音生成開始命令は、環境検出処理を開始させる命令であり、環境検出手段２が受け付ける。また、ユーザの使用開始後、所定時間が経過したタイミングを、「制御音を生成するタイミング」としてもよい。この場合、使用開始から所定時間経過時までに検出された環境履歴から検出頻度が最も高い環境パターンを導き、導いた環境パターンに基づいて生成された制御音が記憶手段1に記憶される。さらに、ユーザの使用開始後、検出された環境の履歴の変化が所定値以下となったタイミングを「制御音を生成するタイミング」としてもよい。使用開始後ユーザは様々な環境の設定を試み、設定された環境がユーザに適した環境に収束していくことに着目し、所定時間における環境値の変動が所定値以下となったときの環境パターンを導き、導いた環境パターンに基づいて生成された制御音を記憶手段1に記憶してもよい。
【００５５】
また、制御音生成部３５は、環境検出手段２により検出された環境が変化したか否かを判断し、音場の環境が変化した場合であって、前記制御音を生成するタイミングであると判断した場合、環境検出手段２により検出された新たな環境及び／又は環境履歴に基づいて、制御音導出フィルタ１２を用いて１又は２以上の観測音に対応する制御音を生成する。これにより、音場制御装置３００のユーザが複数ある場合に、ユーザによって相違する環境に応じた制御音を生成することができる。例えば、車室内に形成された音場を制御する場合、車両を共有する複数のユーザのそれぞれに応じた制御音を生成し、記憶することができる。
【００５６】
制御音蓄積部３６は、制御音生成部３５が生成した制御音を、その生成に用いた環境に対応づけて記憶手段１に制御音データ（使用開始後に生成された制御音データ）１１２として記憶する。
【００５７】
使用開始後に生成され、記憶された制御音は、第１実施形態又は第２実施形態の制御音データ１１と同様に利用される。出力制御手段３は、観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、出力が要求された観測音に対応する制御音であって、環境検出手段２により検出された環境に対応する制御音を選択又は生成して、選択又は生成した制御音を音声出力手段４に出力させる。
【００５８】
図１４に本実施形態の記憶手段１の一例を示した。図１４の左側に示す記憶手段１は出荷時のものであり、図１４の右側に示す記憶手段１は使用開始後のものである。出荷前の記憶手段１は、音源データ１３と制御音導出フィルタ１２とを記憶する。ユーザにより使用が開始され、制御音が生成された後の記憶手段１（図１４の右側）は、音源データ１３、制御音導出フィルタ１２に加えて、生成された環境パターンごとの制御音データを記憶する。本例の制御音データは実際に検出された複数の環境パターン（１〜ｐ）についてそれぞれ生成され、環境パターンに対応づけて記憶される。
【００５９】
図１５に本実施形態の制御手順を示す。音場制御装置３００が起動すると、システムが初期化され（Ｓ３００）、制御音生成部３５が制御音を作成するタイミングであるか否かを判断する（Ｓ３１０）。制御音を作成するタイミングであると判断されると（Ｓ３１０でＹ）、環境検出手段２は現時点の環境を検出し、検出した環境情報を出力制御手段３へ送出する（Ｓ３２０）。環境パターン決定部３１は、取得した環境情報に基づいて環境パターンを決定する（Ｓ３３０）。制御音生成部３５は、環境パターンに応じた制御音導出フィルタ１２を選択する（Ｓ３４０）。制御音生成部３５は、選択された制御音導出フィルタ１２を用いて決定された環境パターンに応じた制御音を生成する。制御音は、受聴者に受聴させたい全ての観測音について生成する。制御音蓄積部３６は作成された制御音を記憶手段１に記憶する（Ｓ３５０）。制御音生成部３５は環境が変化したか否かを判断し（Ｓ３６０）、環境が変化した場合には（Ｓ３６０でＹ）変化後の環境パターンを決定し（Ｓ３７０）、新たな環境パターンに応じた制御音を生成する（Ｓ３４０〜Ｓ３６０）。
【００６０】
制御音が蓄積された後、出力要求取得部３２が観測音の出力要求を待機し、出力要求を取得した場合（Ｓ３８０）、制御音選択部３３は既に蓄積された制御音データから出力要求のあった観測音であって、現時点で観測された環境に基づく環境パターンに対応した制御音を出力手段４に出力させる（Ｓ３９０）。
【００６１】
本実施形態によれば、音場制御装置３００を実際に利用するユーザが設定した環境に基づいて制御音を生成し、適切な制御音を出力することができる。特に、音場が車室内に形成される場合、音場の環境を構成する座席の位置、背凭れの角度、ヘッドレストの位置等はユーザの身体的特徴や好みに依存し、車室内の音場の環境は個人ごとに相違するため、実際にユーザが設定した環境に基づいて制御音を作成できれば、所期の音場制御を正確に実行することができる。本実施形態では制御音を生成するのに適したタイミングで制御音を生成するため、所期の音場制御を正確に実行できる。また、制御音の生成と制御音の出力とを同時に行わない場合、観測音の出力が要求されたタイミングで制御音を生成しないため、生成及び出力を同時に行うために高速の演算装置を設ける必要がなく、観測音の出力要求から観測音の出力までの所要時間を延長させない。つまり、本実施形態では制御音の生成を行うタイミングを判断して、そのタイミングにおいて制御音を生成するため、観測音の出力処理に影響を与えるおそれがない。また、予め想定される環境パターンごとに生成した制御音を記憶させておく必要がないため、製造に係るコストの低減化を図ることができる。
【００６２】
＜第４の実施形態＞  
次に、第４実施形態の音場制御装置４００について説明する。  
第４実施形態の音場制御装置４００は、出力制御手段３に制御音出力監視部３７を備え、消音点における観測音が消音となるように制御された制御音を出力させたとき、制御音出力前よりも消音点における観測音の音圧が大きくなった場合には、制御音の出力を停止させることを特徴とする。この機能は、第１実施形態〜第３実施形態の音場制御装置に適用することができる。
【００６３】
第４実施形態の音場制御装置４００の機能ブロックを図１６に示した。図１６に示すように本実施形態は、記憶手段１と、環境検出手段２と、出力制御手段３と、音声出力手段４と、環境制御手段５とを有し、その構成及び動作は、第１実施形態の音場制御装置１００のそれと基本的に共通する。ここでは、異なる点を中心に説明し、重複を避けるため共通する部分についての説明を省略する。
【００６４】
本実施形態の出力制御手段３は、制御音出力監視部３７を有する。制御音出力監視部３７は、予め設定された消音点における観測音が消音となるように制御された制御音を出力させたとき、消音点における観測音の音圧を取得する。音圧の取得は、集音装置を用いる。本実施形態は、マイク近傍に消音点を設定し、このマイクにより消音点の音圧を取得する。制御音出力監視部３７は、マイクを介して、制御音を出力する前後における消音点の音圧を取得し、取得した音圧が制御音を出力させる前の音圧よりも大きくなった場合、消音点が消音となるように制御された制御音の出力を停止させる。つまり、消音させようとして出力した制御音の音圧が増加した場合、音場制御は失敗したと判断し、制御音の出力を停止させる。
【００６５】
本実施形態の音場制御の処理手順を図１７に示した。図１７に示すように、音声出力手段４が制御音を出力すると（４１０）、制御音出力監視部３７は、消音点の音圧が制御音の出力前に比べて低下したか否かを判断する（Ｓ４２０）。消音点における音圧が制御音出力前よりも低下していれば（Ｓ４２０でＹ）、音場制御は正常に行われていると判断できるため、所定の観測音の出力を要求する音出力要求を待機し（Ｓ４４０）、制御音の出力を継続する（Ｓ４５０）。制御音出力監視部３７が消音点における音圧が制御音の出力前よりも大きいと判断した場合（Ｓ４２０でＮ）、制御音出力監視部３７は、その消音点における観測音が消音となるように制御された制御音の出力を停止する（Ｓ４３０）。出力停止の解除は、所定時間経過後としてもよいし、検出された環境に変化があった場合としてもよい。
【００６６】
消音点における観測音が消音となるように制御された制御音を出力した場合であっても、音場の環境が急変することにより、消音点における観測音がより大きな音圧の音になってしまう場合がある。例えば、ユーザが消音点として制御されるべきマイクを移動させ、マイクの位置が受聴点に接近してしまった場合、消音点として設定したマイク近傍の音圧を低下させることができなくなる。音場の制御が失敗すると、エコー音の発生、大きな干渉音の発生が起きることがある。本実施形態では、消音点の音圧が制御音の出力前よりも大きくなった場合には、音場の制御が失敗したと判断して制御音の出力を停止させる。これにより、音場制御を破綻させることを事前に防止することができる。
【００６７】
特に限定されないが、所定の観測音を観測させたい受聴者の位置を基準として制御点を予めグループ化し、ある制御点における制御音の出力を停止させる制御を実行する場合は、その制御音と同じグループに属する他の制御点における制御音の出力を停止させることが好ましい。通常、制御点は受聴者を基準に設定される。たとえば、受聴者である運転者の両耳の位置を受聴点とし、受聴者である助手席搭乗者の両耳の位置を消音点とするなどである。本実施形態では、ある受聴者を基準として設定された制御点をグループ化し、音場制御の失敗時に制御音を停止させる制御については、グループごとに行う。つまり、グループ化された消音点のうち、１の消音点について制御音の出力前後で音圧が増加した場合は、音圧の増加が検出された消音点のみならず、その消音点と同じグループに属する他の消音点についても制御音の出力を停止する。たとえば、車室内に音場が形成され、助手席に座る受聴者の両耳の２点が受聴点として設定されているとき、２点の受聴点のうちいずれかの受聴点にマイクが近づけられたため、マイク位置を基準にして設定された消音点における音場制御が失敗した場合、その消音点のみならず、２つの受聴点についても消音点（マイク位置）からの距離にかかわらず制御音の出力を停止する。消音点の制御に失敗した場合、その原因は制御点の位置を含む音場の環境の変化であると考えられる。音場環境は受聴者との相対的位置によって定義されるため、１の受聴者に対する他の消音点についても、音場制御が正常に行えない可能性が高い。受聴者を基準に定義した消音点をグループ化して、制御処理を統一することにより、音場の制御が失敗した場合における音場の破綻防止制御を効率的に実行することができる。
【００６８】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】車両室内に形成された音場の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態の音場制御装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】第１実施形態の音場制御装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図４】音場制御の手法を説明するための図である。
【図５】制御音導出フィルタを説明するための図である。
【図６】第１実施形態の記憶手段１を説明するための図である。
【図７】定義された環境パターンの一例を示す図である。
【図８】定義された環境パターンの他の例を示す図である。
【図９】第１実施形態の制御手順を示すフローチャート図である。
【図１０】第２実施形態の音場制御装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図１１】第２実施形態の記憶手段１を説明するための図である。
【図１２】第２実施形態の制御手順を示すフローチャート図である。
【図１３】第３実施形態の音場制御装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図１４】第３実施形態の記憶手段１を説明するための図である。
【図１５】第３実施形態の制御手順を示すフローチャート図である。
【図１６】第４実施形態の音場制御装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図１７】第４実施形態の制御手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００，２００，３００，４００…音場制御装置
１…記憶手段
２…環境検出手段
３…出力制御手段
３１…環境パターン決定部
３２…出力要求取得部
３３…制御音選択部
３４…記憶判断部
３５…制御音生成部
３６…制御音蓄積部
３７…制御音出力監視部
４…音声出力手段
５…位置制御手段
６…情報処理ユニット
【図２】
2006050072.tif 000007
【図３】
2006050072.tif 000008
【図４】
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【図５】
2006050072.tif 000010
【図６】
2006050072.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2006050072.tif 000013
【図１１】
2006050072.tif 000014
【図１２】
2006050072.tif 000015
【図１３】
2006050072.tif 000016
【図１４】
2006050072.tif 000017
【図１５】
2006050072.tif 000018
【図１６】
2006050072.tif 000019
【図１７】
2006050072.tif 000020
【図１】
2006050072.tif 000021
【図７】
2006050072.tif 000022
【図８】
2006050072.tif 000023