(57)【要約】【課題】被験者の頭内における位置を正確に伝えることが可能で、汎用性の高い音像音声再生装置を実現する。【解決手段】被験体（４）の頭内において定位させた音像の位置が変化するように、スピーカ（３３ａ、３３ｂ）から出力させる音声を制御する立体音声制御部（１３）と、被験体（４）からの所定の操作を受け付ける操作入力部（３２）と、所定の操作を受け付けたときの音像の位置を示す情報を出力する信号検知位置決定部（１２１）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の音声出力部から出力させる音声を制御して、当該音声を受聴する被験者の頭内に音像を定位させる音声再生装置であって、
前記被験者の頭内において定位させた当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御する音声出力制御部と、
前記被験者からの所定の操作を受け付ける操作入力部と、
前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置を示す入力受付位置情報を出力する入力受付位置出力部と、を備えることを特徴とする音声再生装置。
【請求項２】
前記入力受付位置情報に基づいて、前記被験者の頭内の空間における音像の位置である頭内対応位置を特定し、当該頭内対応位置を示す頭内対応位置情報を出力する頭内対応位置出力部を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の音声再生装置。
【請求項３】
前記音声出力制御部は、音像を前記被験者の頭内の所定位置に定位させた後に、当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御するものであり、
前記入力受付位置出力部は、前記所定位置から前記所定の操作を受け付けたときまでの、音像が移動した方向および距離に基づいて、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置を決定する、請求項１または２に記載の音声再生装置。
【請求項４】
前記音声出力制御部は、音像を前記被験者の頭内の所定位置に定位させた後に、所定の経路に沿って当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御するものであり、
前記入力受付位置出力部は、前記所定位置から前記所定の操作を受け付けたときまでの、音像の速度および時間に基づいて、前記操作を受け付けたときの音像の位置を決定する、請求項１または２に記載の音声再生装置。
【請求項５】
前記入力受付位置情報および前記頭内対応位置情報を表示部に表示させる表示制御部を更に備えることを特徴とする、請求項２に記載の音声再生装置。
【請求項６】
複数の音声出力部から出力させる音声を制御して、当該音声を受聴する被験者の頭内に音像を定位させる音声再生装置の制御方法であって、
前記被験者の頭内において定位させた当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御する音声出力制御ステップと、
前記被験者からの所定の操作を受け付ける操作入力受付ステップと、
前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置を示す入力受付位置情報を出力する入力受付位置出力ステップと、を含むことを特徴とする音声再生装置の制御方法。
【請求項７】
請求項１に記載の音声再生装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記音声出力制御部、および上記入力受付位置出力部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体音響によって生成させた音像を定位させる音声再生装置、音声再生装置の制御方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体の内部に位置する部位（例えば頭内）に関する診断を下す際に、切開や穿刺を伴わない非侵襲的な診断を行うために用いられる装置は、多数知られている。このような装置の中には、超音波などを利用した音響技術を使用するものがある。
【０００３】
音響技術を使用して頭内の状態を調査する技術としては、例えば、特許文献１に開示されているシステムがある。特許文献１に開示されているシステムは、音源エレメントおよび音響デテクタ・エレメントを有するデータ取得コンポーネント、並びに制御コンポーネントを備えており、被験者の頭蓋内血管上の標的部位から取得した音響データと、動脈血圧（ＡＢＰ）データとから、被験者のＩＣＰ（頭蓋内圧）を決定する。このシステムでは、主に超音波が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５２６４８７号公報（２００６年１１月２４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような従来技術は、超音波の音響的性質に依存しているという問題がある。例えば、特許文献１に開示されている技術では、被験者の標的部位に超音波などを照射して得られた音響的な物理情報（超音波の吸収、反射など）を使用して、被験者の生体情報の獲得や、病変部の位置の特定などを行っている。このような従来技術は、標的部位が超音波を吸収したり反射したりする性質に依存しているため、被験者の体内における形態上の特徴や病変部の位置の特定を行うことは可能である。しかし、前記被験者が痛みなどを感じたり違和感などを訴えたりしている部位がどこなのかについては、何ら情報を提供しないという問題がある。
【０００６】
更に、上述したような従来技術は、超音波を使用するため、機器へ実装する際の汎用性が高くないという問題もある。すなわち、超音波を発生、再生または照射するデバイスは、可聴音を発生、再生または照射するデバイスと比べて特殊な装置である場合が多い。したがって、可聴音を利用する装置の方が超音波を利用する装置よりも、既存の汎用デバイスを組み込むことによって容易に実現可能である。
【０００７】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被験体が頭内に痛みなどを感じたり違和感などを訴えたりしている場合に、痛みなどを感じたり違和感などを訴えたりしている位置に関する情報を正確に伝えることができ、汎用性が高い音声再生装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る音声再生装置は、複数の音声出力部から出力させる音声を制御して、当該音声を受聴する被験者の頭内に音像を定位させる音声再生装置であって、前記被験者の頭内において定位させた当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御する音声出力制御部と、前記被験者からの所定の操作を受け付ける操作入力部と、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置を示す入力受付位置情報を出力する入力受付位置出力部と、を備えている。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る音声再生装置の制御方法は、複数の音声出力部から出力させる音声を制御して、当該音声を受聴する被験者の頭内に音像を定位させる音声再生装置の制御方法であって、前記被験者の頭内において定位させた当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御する音声出力制御ステップと、前記被験者からの所定の操作を受け付ける操作入力受付ステップと、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置を示す入力受付位置情報を出力する入力受付位置出力ステップと、を含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、被験者が頭内に痛みなどを感じたり違和感などを訴えたりしている場合に、痛みなどを感じたり違和感などを訴えたりしている位置に関する情報を正確に伝えることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る音像制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、音像制御装置を装着した被験体の頭内における音像の位置を表示部に表示している状態の一例を説明する図である。
【図３】音像制御装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】音像制御装置のキャリブレーションのイメージ図である。
【図５】音像制御装置が、表示部に頭部モデルおよび表示された頭内位置を表示する動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態２に係る音像制御装置の外観イメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（音像位置、信号検知位置、頭内位置）
実施形態の説明に先立って、「音像位置」、「信号検知位置」、および「頭内位置」の各位置について説明する。
【００１３】
立体音響技術は、被験者の両耳に達する音波を制御することにより、被験者の空間認知能力を利用して、立体的な音環境を再現する技術である。
【００１４】
本明細書において、「音像位置」とは、立体音響（音声）を受聴している被験者が知覚する、仮想的な音源の位置を意図する。例えば、立体音響をヘッドフォン３３０を介して受聴している被験体４は、実際にはヘッドフォン３３０から出力される音声を受聴しているにもかかわらず、ヘッドフォン３３０（すなわち、耳元）とは異なる、現実空間上の位置にある音源から音声が聞こえるように知覚する。このとき、被験体４が知覚する仮想的な音源の、現実空間上の位置のことを、以下では「音像位置」と呼称する。
【００１５】
音像位置は、例えば、音響が耳に届くまでの特性を表す頭部伝達関数（Head Related Transfer Function：HRTF）を利用することによって導出されてもよい。この場合、ヘッドフォン３３０から出力する音声と、その音声が出力している時の音像位置とを相関づけることが可能である。更に、出力される音響を適宜調節することによって、前記音像位置を一箇所に定位させたり、特定の速度で移動させたりすることも可能である。
【００１６】
本明細書において、「信号検知位置」とは、操作入力部からの信号が検知された時刻と相関している音像位置を意図する。本発明の実施形態に係る装置も、音像位置を現実空間上において定位または移動させる。ここで、本発明の実施形態が備える操作入力部からの信号入力が検知された場合、当該信号が検知された時刻と相関している実空間上の音像位置が信号検知位置である。前記信号検知位置は、例えば、信号が検知された時刻における音像位置であってよいし、信号が検知された時刻から所定時刻前における音像位置であってもよい。
【００１７】
本明細書において「頭内位置」とは、音像位置または信号検知位置に対応する、仮想空間上の位置（頭内対応位置）を意図する。本発明の実施形態に係る装置は、例えば、前記音像位置または前記信号検知位置に対応して、頭部モデル上の対応する位置を示す座標を提示してもよい。頭内位置は被験者の頭内の少なくとも一部に対応する仮想空間上の位置であるため、本発明の実施形態に係る装置のユーザ（医療従事者、被験者の家族など）は表示装置を介した「表示された頭内位置」などの形で認識する。頭内位置は、頭部モデルに含まれる情報を増やすことによって、付加的な情報が含まれる場合がある（解剖学上の位置など）。
【００１８】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態１に係る音像制御装置１（音声再生装置）の構成の一例を示す機能ブロック図である。音像制御装置１は、複数のスピーカ３３ａ〜３３ｄから出力させる音声を制御して、当該音声を受聴する被験者の頭内に音像を定位させる機能を有する。さらに、音像制御装置１は、被験者の頭内において定位させた音像の位置が変化するように、複数のスピーカ３３ａ〜３３ｄから出力させる音声を制御する。そして、音像制御装置１は、被験者からの所定の操作を受け付けたときの音像の位置を示す情報（入力受付位置情報）を、例えば表示部３１などに出力する。以下、図１に基づいて本発明の実施形態１に係る音像制御装置１の構成および機能を説明する。
【００２０】
図１に例示されている音像制御装置１は、制御部１０、記憶部２０、表示部３１、操作入力部３２を備えている。音像制御装置１は、有線または無線によって、スピーカ３３ａおよび３３ｂ（音声出力部）、並びに撮像装置３４と接続されている。
【００２１】
制御部１０は、表示制御部１１、位置決定部１２、立体音声制御部１３を備えている。制御部１０は、記憶部２０から頭部モデル２１などのデータを読み出す。このような制御部１０の具体例としては、中央演算装置（ＣＰＵ）が挙げられる。
【００２２】
位置決定部１２は、信号検知位置決定部１２１（入力受付位置出力部）および頭内位置決定部１２２（頭内対応位置出力部）を備えている。信号検知位置決定部１２１は、操作入力部３２からの信号入力を検知すると、立体音声制御部１３から取得した音像位置の位置データに基づいて、当該信号が検知された時刻と相関している音像位置（以下、「信号検知位置」と称する）を決定する。なお、信号検知位置（入力受付位置情報）は、例えば、信号が検知された時刻における音像位置であってもよいし、あるいは、信号が検知された時刻から所定時刻前における音像位置であってもよい。
【００２３】
操作入力部３２は、被験者によって入力された信号（所定の操作）を位置決定部１２へと送る。前記信号は、被験者または音像制御装置１のユーザが契機となって入力されてよい。操作入力部３２の具体例としては、被験者またはユーザによって操作される押しボタンがある。操作入力部３２の他の例としては、被験者が発生させた音を認識できるマイクがある。操作入力部３２の更に他の例としては、被験者の動きを認識できるカメラがある。
【００２４】
頭内位置決定部１２２は、立体音声制御部１３から取得した前記音像位置の位置データから、頭内位置（頭内対応位置）を決定する。この場合の頭内位置は、被験者が現実に頭内において知覚している音像位置に対応していると見做すことができる。また、頭内位置決定部１２２は、信号検知位置決定部１２１が決定した信号検知位置の位置データから、頭内位置を決定することもできる。前記頭内位置の位置データは、表示制御部１１へ送られ、表示部３１で表示されることができる。
【００２５】
表示制御部１１は、表示部３１へ指示信号を送り、表示部３１の表示内容を制御する。表示部３１は、表示制御部１１から送られた指示信号に従い、表示内容を表示する。表示部３１に表示されるデータの具体例としては、記憶部２０から読み出した頭部モデル２１、立体音声制御部１３から送られる音像位置、および頭内位置決定部１２２から送られる頭内位置が挙げられる。なお、表示制御部１１は、上述した他にも、被験者の病歴などのデータを、記憶部２０から読み出して表示させてもよい。
【００２６】
立体音声制御部１３（音声出力制御部）は、スピーカ３３ａおよび３３ｂへ指示信号を送り、スピーカ３３ａおよび３３ｂから出力される立体音響（音声）の入／切、音量などを制御する。スピーカ３３ａおよび３３ｂから出力される音響は、被験者にとって不快にならない高さおよび大きさ（例えば、１０００Ｈｚ、３０ｄＢまたは４０００Ｈｚ、４０ｄＢ）であることが望ましい。
【００２７】
立体音声制御部１３は、音声出力方向制御部１３１を備えている。音声出力方向制御部１３１は、スピーカ３３ａと３３ｂとの間における出力音声の指向性（時間差、位相差、周波数特性、残響特性など）並びにスピーカ３３ａおよび３３ｂの物理的な移動を制御する。これによって、音像を被験者の頭内を含む空間上の任意の位置に定位させること、または音像の位置を変化させることができる。換言すれば、音声出力方向制御部１３１は、任意の時点における音像位置の位置データを与えることができる。このような音声出力方向制御部１３１の機能は、例えば周知の立体音響技術によって、特に音源のバイノーラル化技術によって達成され得る。
【００２８】
例えば立体音響の出力を始める前の段階において、立体音声制御部１３は音声出力方向制御部１３１へ指示信号を送り、音像の始点位置を定める。更に、前記音像の始点位置が定まった段階において、立体音声制御部１３は音声出力方向制御部１３１へ指示信号を送り、立体音響の出力を開始する。一方、例えば音像制御装置１の稼働中において、音声出力方向制御部１３１は、立体音声制御部１３へデータを送信し、スピーカ３３ａおよび３３ｂから出力される立体音響に指向性を持たせるために必要な音量などを要求する。
【００２９】
スピーカ３３ａおよび３３ｂは、立体音声制御部１３からの指示信号を受け取り、立体音響を出力する。なお、図１においては、スピーカの数は２つであるが、立体音響を出力できるならば、数は限定されない。同様に、立体音響を出力できるならば、スピーカの種類（例えば、ヘッドフォン、複数の非装着式のスピーカなど）は限定されない。
【００３０】
記憶部２０は、音像制御装置１の必要とする各種のデータを記録しており、必要に応じて制御部１０によって読み出される。このようなデータの一例としては、頭部モデル２１（被験者の頭内の少なくとも一部に対応する空間）がある。頭部モデル２１は、平面モデルであってもよいし、立体モデルであってもよい。記憶部２０の具体例としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）がある。また、図１では記憶部を音像制御装置１の内部に描いているが、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のように、音像制御装置１の外部に記憶部２０を置いてもよい。
【００３１】
撮像装置３４は、被験者の頭部を撮影する。撮像装置３４は、例えば、デジタルカメラであってよい。撮像装置３４によって得られた撮像画像は、被験者の頭部の大きさを決定すること、頭部モデル２１の表示を適切に変更することなどに使用されてよい。
【００３２】
図２の（ａ）および（ｂ）は、音像制御装置１（音声再生装置）を装着した被験体４の頭内における音像の位置を、表示部３１に表示している状態の一例を説明する図である。以下、図２の（ａ）および（ｂ）に従って音像制御装置１を具体的に説明する。
【００３３】
図２の（ａ）および（ｂ）においては、スピーカとして、スピーカ３３ａおよびスピーカ３３ｂ（音声出力部）がアームによって接続されているヘッドフォン３３０を採用している。立体音響技術としてステレオ方式（２ｃｈ方式）を採用し、スピーカが２つである場合、音像位置は２つのスピーカを結ぶ直線上に現れることが知られている。このため、頭部の近くにスピーカを設置できるヘッドフォンは、音像位置４０を頭内に置きやすい。また、音源と頭部の相対位置が変化しないため、頭部の移動に伴い音像位置４０が変化しない。更に、装置の小型化が容易である。
【００３４】
（操作入力部からの入力がない場合）
立体音声制御部１３（音声出力制御部が含まれる）は、スピーカ３３ａおよび３３ｂを介して立体音響（音声）を出力し、ヘッドフォン３３０を装着している被験体４（被験者）に、音像位置４０にある音像を知覚させる。また、立体音声制御部１３は、音像位置４０の位置データを位置決定部１２（入力受付位置出力部および頭内対応位置出力部が含まれる）へと送る。位置決定部１２は、音像位置４０の位置データを基に頭内位置を決定して表示制御部１１へと送り、表示部３１に表示させる。表示部３１の表示画面３１１には、表示された頭部モデル４１および表示された頭内位置４２が表示されている。この場合、表示された頭内位置４２は、被験体４が知覚している音像位置４０に対応していると見做すことができる。被験体４が知覚している音像位置４０が移動する場合には、表示された頭内位置も移動させてよい。
【００３５】
（操作入力部からの入力がある場合）
ここで、被験体４が音像位置４０の位置にある音像を知覚していると同時に、操作入力部３２（例えば押しボタン）から信号（所定の操作）を入力した場合を想定する。位置決定部１２は、前記信号を検知し、信号検知位置（入力受付位置情報）を決定する。次いで、位置決定部１２は、前記信号検知位置に基づいて決定された頭内位置を決定する。その後、位置決定部１２は、決定した頭内位置を表示制御部１１へと送り、表示部３１に表示させる。表示部３１の表示画面３１１には、表示された頭部モデル４１（被験者の頭内の少なくとも一部に対応する空間）および表示された頭内位置４２が表示されている。この場合、表示された頭内位置４２は、事前に定められた信号入力のルールが適用される位置に対応していると見做すことができる。例えば、「被験者が痛みまたは違和感を知覚している位置と、音像位置とが一致する場合に信号入力する」というルールの下では、表示された頭内位置４２は、被験体４が痛みまたは違和感を知覚している位置と見做すことができる。
【００３６】
音像位置から直接頭内位置を決定し表示した場合（前記操作入力部からの入力がない場合に相当）と、信号検知位置から頭内位置を決定し表示した場合（前記操作入力部からの入力がある場合に相当）とでは、表示された頭内位置４２の表示方法を変えてよい。例えば、表示された頭内位置４２を点滅させてもよいし、表示された頭内位置４２の色を変えてもよい。
【００３７】
また、信号検知位置をより正確に決定するために、１度目の信号入力を検知した後に、音像位置４０を所定時刻前の位置へ戻し、同じ行程を再移動させ、２度目以降の信号入力の検知を得てよい。前記再移動に際しては、音像位置４０の移動速度をより緩やかなものとしてよい。
【００３８】
（診断支援装置への応用）
図２に例示されている音像制御装置は、診断支援装置として応用可能である。以下、診断支援装置への応用の一例について説明する。前記診断支援装置のユーザ（医療従事者）は、被験体４（局部的な頭痛を患っている患者）にヘッドフォンを装着させる。次に、「音像位置４０が頭痛を感じている位置と一致した場合に操作入力部３２（押しボタン）を操作する」との所定の操作ルールの下、音声出力方向制御部に音像位置４０を移動させる。位置決定部１２は、操作入力部３２からの入力信号を検知すると、信号検知位置の決定を経て頭内位置を決定する。表示部３１（ディスプレイ）に表示された頭内位置４２により、前記ユーザは被験体４が頭痛を感じている位置を知ることができる。
【００３９】
以上のような装置は、超音波を利用する従来技術と比較して、感覚の生じている位置を患者が直接提示できる、という利点がある。すなわち、従来技術では、被験者の頭内の物理的情報を得ることはできるが、「痛みを知覚している位置」そのものの特定は不可能である。また、前記装置を使用しない場合には、頭部のように厚みのある物体の内部にある特定の位置を、他者へ提示することは困難である。しかし、前記装置を使用すれば、被験者は頭内における位置を、ユーザに容易に提示できる。
【００４０】
図３は、音像制御装置１（音声再生装置）の動作の流れの一例を示すフローチャートである。以下、図３に基づいて、音像制御装置１の使用方法を説明する。
【００４１】
Ｓ１では、被験体４（被験者）と複数のスピーカ（スピーカ３３ａおよび３３ｂ（音声出力部）など）とのキャリブレーションを行う。キャリブレーションは、音像位置４０と頭内位置との対応関係を較正するための一連の操作である。キャリブレーションを行うことによって、例えば、音像位置４０が被験体４の頭頂部にある時に、頭内位置を頭部モデル４１の頭頂部に位置させることが可能になる。つまり、キャリブレーションを行うことによって、被験者の頭内の任意の箇所にある音像位置４０は、対応する頭内位置を与えられることになる。
【００４２】
キャリブレーション操作の一例においては、立体音声制御部１３は音像を移動させ、位置決定部１２は操作入力部３２からの入力に基づいて頭内位置を決定している。キャリブレーションの具体的な操作例は、後述する。
【００４３】
Ｓ２では、キャリブレーションの結果を基に、音像の始点位置を決定する。すなわち、Ｓ２では、制御部１０が、音声出力方向制御部１３１がＳ３において音像を生成させる位置を決定する。前記音像の始点位置は、音像が生成され得る空間上の位置ならば、被験体４の頭外に設定してもよい。
【００４４】
Ｓ３では、立体音声制御部１３が、前記複数のスピーカから立体音響（音声）を出力させる。Ｓ３の段階においては、前記立体音響はＳ２で決定された前記始点位置に生成され、定位している。Ｓ３以降のステップにおいて出力される音響は、被験体４にとって不快にならない高さおよび大きさ（例えば、１０００Ｈｚ、３０ｄＢまたは４０００Ｈｚ、４０ｄＢ）であることが望ましい。
【００４５】
Ｓ４では、音声出力方向制御部１３１が、音像位置４０の位置を変化させる（音声出力制御ステップ）。Ｓ４における音像位置の移動方向は、頭内を走査できるならば特に限定されない。例えば、頭部を横断する平面上を移動させてもよいし、立体的な行程を移動させてもよい。また、移動の途中において、音像位置４０が頭外にあってもよい。
【００４６】
Ｓ４における音像位置４０の移動速度は、被験体４が音像位置４０を知覚してから、位置決定部１２（入力位置出力部および頭内対応位置出力部が含まれる）が信号を検知するまでの間の音像位置４０の移動量が、過大でない程度に緩やかであることが好ましい。Ｓ４における音像位置４０は、移動および定位を繰り返してもよい。音像位置４０の移動速度は、移動中に変化させてよい。
【００４７】
以上に示した音像の移動は、例えば、指向性のあるスピーカの指向性を変化させることにより達成できる。他の例としては、スピーカ自体を移動させることによっても達成できる。
【００４８】
立体的な音像位置４０の走査行程の一例としては、以下のものがある。まず、頭頂部を始点として、被験体４に対して左方向に音像位置４０を走査させる。音像位置４０が頭部の端まで到達したら、音像位置４０を被験体４に対して前方向へ少しだけ移動させ、次いで被験体４に対して右方向へ走査させる。音像位置４０が再び頭部の端まで到達したら、音像位置４０を被験体に対して更に前方へ移動させ、再び被験体に対して左方向に音像を走査させる。更に、同様の走査を、頭頂部の後方にも実施する。以上により、頭頂部を含む平面上の走査を終えたら、頭頂部より少し低い平面に対して、同様の走査を行う。このように、被験体４の頭部を水平に横断する複数の平面上を全て走査させることで、頭部全体の走査が可能となる。
【００４９】
Ｓ５では、位置決定部１２（入力位置出力部および頭内対応位置出力部が含まれる）が、操作入力部３２から入力された信号（所定の操作）を検知するか否かを条件に、後の動作が分岐する。信号が検知されない場合は、Ｓ５へ戻り、音声出力方向制御部１３１は音像位置４０の移動を続行する。一方、入力された信号が検知された場合（操作入力受付ステップ）は、位置決定部１２は前記信号を受け付け、Ｓ６へと進む。Ｓ５において検知される信号は、任意の種類の信号であってよい。
【００５０】
Ｓ６では、信号検知位置決定部１２１が、立体音声制御部１３から取得した音像位置４０の位置データに基づいて、操作を受け付けたときの音像位置（入力受付位置情報）を特定する（入力受付位置出力ステップ）。検知された信号の入力手段の具体例としては、押しボタンによる入力、音声認識マイクによる入力、画像認識カメラによる入力がある。信号検知位置は、例えば、信号が検知された時刻における音像位置であってよいし、信号が検知された時刻から所定時刻前における音像位置であってもよい。
【００５１】
信号検出位置は、例えば、音像位置４０の移動開始から信号検出までの時間に、Ｓ２で決定した始点（所定位置）から、音像位置４０が移動した方向および距離を基に、音像位置４０を導出することによって決定できる。他の例としては、音像位置４０の移動開始から信号検出までの時間に、Ｓ２で決定した始点（所定位置）および音像位置４０の通過する所定の経路から、音像位置４０の移動速度および移動時間に基づいて、音像位置４０を導出することができる。正確な信号入力位置を決定するために、信号検知位置よりも所定時刻前における音像位置から、音像位置４０の移動を再開させてもよい。この場合、再開された音像位置４０の移動速度は、再開以前の音像の移動速度と比較して、遅くなっていることが好ましい。
【００５２】
Ｓ７では、頭内位置決定部１２２が、Ｓ６で決定された前記信号検知位置に基づいて、頭部モデル２１上の対応する位置（頭内対応位置）を決定し、頭内対応位置情報を提示する。頭内対応位置情報を提示する具体的な方法としては、画像として表示する、頭部モデル２１上の座標を音声にて報知する、他の装置によって読み取り可能なデータを記録する、などが挙げられる。
【００５３】
図４は、音像制御装置１（音声再生装置）のキャリブレーションのイメージ図である。以下、図４に基づいて、音像制御装置のキャリブレーション方法の一例を説明する。
【００５４】
前述した通り、キャリブレーションは、被験体４（被験者）の知覚する音像位置４０と、頭部モデル２１における頭内位置との対応関係を較正するための一連の操作である。つまり、被験者によって異なる頭部の大きさに合わせて、頭部モデル２１における頭内位置を較正する操作であり、被験体４の頭部の大きさを測定することに帰着する。キャリブレーションによって、音像位置を頭内に定位させることが可能となり、更に、被験体の頭部における音像位置４０と、装置が有する頭部モデル２１における頭内位置とが、正しく対応した関係となる。
【００５５】
被験者の頭部の大きさは、本発明の実施形態１に係る音像制御装置１（音声再生装置）によって測定することができる。以下、当該方法の一例を説明する。図４では、被験体４が、音像制御装置１と接続されているスピーカ３３ａおよび３３ｂを備えるヘッドフォン３３０を装着している。スピーカ３３ａおよび３３ｂからは立体音響が出力されており、音像位置４０の位置に定位している。音像位置４０は、頭内前後軸４４ａ、頭内左右軸４４ｂ、頭内上下軸（図示されていない）に沿って、またはこれらの軸を組み合わせた方向に、任意に移動可能である。
【００５６】
あらかじめ、音像制御装置１のユーザと被験体４との間に、所定のルールに従って操作入力部３２を操作し、信号（所定の操作）を入力する旨を取り決めておく。前記ルールの具体例としては、音像位置４０が頭頂部に到達した時点で信号を入力する（同時に、制御部１０は信号検知位置を決定する）、音像位置４０が側頭部に到達した時点で信号を入力する（同時に、制御部１０は信号検知位置を決定する）、などが挙げられる。
【００５７】
次に、制御部１０によって音像位置４０を移動させる。制御部１０が操作入力部３２からの信号を検知した場合、制御部１０（入力位置出力部および頭内対応位置出力部が含まれる）は音像位置４０の位置データから、信号検知位置の決定を経て、頭内位置を決定する。その後、前記ルールに従って、信号検知位置と頭内位置との対応関係を較正する。例えば、信号検知位置が頭頂部である場合は、頭内位置も頭頂部となるように、頭部モデル２１を較正する（例えば、頭部モデル２１上の座標を較正する）。以上のような操作を繰り返し、充分な数の較正点を得ることができれば、被験体４の頭部の大きさが測定でき、キャリブレーションは完了する。
【００５８】
音像制御装置１を使用したキャリブレーション方法の他の例としては、以下の方法がある。まず、音像位置４０を右側頭部表面に位置させ、一定速度で左方向へと移動させる。その後、音像位置４０が左側頭部表面に達した際に、操作入力部３２から信号を入力させる。音像位置４０は一定速度で移動しているため、移動を開始してから信号入力が検知されるまでの時間から、被験体４の頭部の左右幅が測定できる。同様に、被験体４の頭部の前後幅、上下幅も測定できる。
【００５９】
なお、キャリブレーションは頭部の大きさが測定できればよいので、音像制御装置１を使用しなくてもよい。例えば、撮像装置３４によって頭部を撮影し、得られた画像から頭部の大きさを測定してもよい。
【００６０】
図５は、音像制御装置１（音声再生装置）が、表示部３１に頭部モデル２１および表示された頭内位置４２を表示する際のフローチャートである。以下、図５に基づいて、音像制御装置１の表示部３１に頭部モデル２１および頭内位置を表示する際の、表示位置の決定方法を説明する。
【００６１】
Ｓ１１では、表示制御部１１は、表示部３１に頭部モデル２１および音像の初期位置を表示する。表示される頭部モデル２１は、頭部を正面から見た図、側方から見た図、頭頂から見た図など、複数の種類があってよい。また、表示画面３１１に表示された頭部モデル４１は、キャリブレーションの結果に規定されたものであってよい。一例としては、表示された頭部モデル４１の大きさを、キャリブレーションで測定した頭部の大きさに基づいて決定して描画してよい。他の例としては、表示された頭部モデル４１を、撮像装置によって撮影された撮像画像に規定されたものとしてよい。
【００６２】
Ｓ１１ではまた、表示制御部１１は、表示部３１に音像の初期位置を設定して表示する。キャリブレーションにより信号検知位置に対応する頭内位置（頭内対応位置）が判明しているため、信号検知位置から音像位置を算出することにより、音像位置に対応する頭内位置も決定することができる。したがって、キャリブレーションの結果に基づいて、所定の音像の初期位置に対応する頭内位置を決定し、頭内対応位置情報を表示することができる。
【００６３】
Ｓ１２では、立体音声制御部１３は、複数のスピーカ（スピーカ３３ａおよび３３ｂなど）を介して立体音響を出力する。本ステップは、図３におけるＳ３と同様である。
【００６４】
Ｓ１３（音声出力制御ステップ）では、音声出力方向制御部１３１は、音像位置４０を移動させる。本ステップは、図３におけるＳ４（音声出力制御ステップ）と同様である。
【００６５】
Ｓ１４では、表示制御部１１は、移動した先の音像位置４０を表示部３１に再表示させる。このとき、表示画面３１１には、移動後の音像位置に対応する表示された頭内位置４２が、表示されていればよい。移動中の音像位置４０に対応する頭内位置は、表示画面３１１に表示されなくてもよいし、表示方法を変えて表示されてもよい。
【００６６】
Ｓ１５（操作入力受付ステップ）では、位置決定部１２（入力位置出力部および頭内対応位置出力部が含まれる）が、操作入力部３２から入力された信号を検知するか否かを条件に、後の動作が分岐する。本ステップは、図３におけるＳ５（操作入力受付ステップ）と同様である。
【００６７】
Ｓ１６（入力受付位置出力ステップ）では、操作入力部３２および立体音声制御部１３からのデータを基に、位置決定部１２が信号検知位置に対応する頭内位置を決定し、表示画面３１１に表示する。加えて、表示画面に表示される音像位置の移動も停止される。この際、表示された頭内位置４２の表示方法は、Ｓ１１およびＳ１４における表示された頭内位置４２の表示方法と異なっていてもよい。
【００６８】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６９】
図６は、本発明の実施形態２に係る音像制御装置の外観イメージ図である。図６では、スピーカとして、被験体４（被験者）から離れた位置に設置されている、非装着式のスピーカ３３ａ、３３ｂ、３３ｃおよび３３ｄ（音声出力部）が使用されている。その他の音像制御装置１に備えられている部材に関しては、実施形態１で説明したものと同様であるため、省略する。なお、図６においては４つのスピーカが円周上に設置されているが、立体音響が出力されるならば個数および配置は問わない。
【００７０】
スピーカとして非装着式のスピーカを用いた場合、スピーカの方向を容易に変化させ得るため、音像位置４０の移動が容易になる。また、非装着式のスピーカは音像の移動可能範囲が広いため、頭内と頭外の境界を越えた音像位置４０の移動を容易にする。同様の理由で、非装着式のスピーカは、例えば被験体４の胸部や腹部の深部にも音像を定位および移動させることが容易である。なお、実施形態２においては、音像位置４０が身体の境界を越えて容易に移動し得るので、音像位置４０を定位するためにキャリブレーションがより重要となる。
【００７１】
実施形態２に係る音像制御装置の使用に際しては、スピーカ３３ａ、３３ｂ、３３ｃおよび３３ｄならびに被験体４の相対的な位置関係が、一定の範囲内にあることが好ましい。例えば、図６のように、被験体４が円周上に設置されたスピーカの中央に位置するならば、被験体４は容易に音像を知覚し得る。
【００７２】
また、前記相対的な位置関係は、所定のものであることが好ましい。例えば、スピーカは設置位置を固定し、被験者も固定された椅子に座らせるなどの方法により、スピーカと被験者との相対的な位置関係は所定のものとなる。このことにより、実施形態２に係る装置を使用する際のキャリブレーションが容易になる。
【００７３】
〔ソフトウェアによる実現例〕
音像制御装置１の制御ブロック（特に表示制御部１１、位置決定部１２、信号検知位置決定部１２１、頭内位置決定部１２２、立体音声制御部１３、音声出力方向制御部１３１）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００７４】
後者の場合、音像制御装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００７５】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る音声再生装置（音像制御装置１）は、複数の音声出力部（スピーカ３３ａ〜３３ｄ）から出力させる音声を制御して、当該音声を受聴する被験者の頭内に音像を定位させる音声再生装置であって、前記被験者の頭内において定位させた当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御する音声出力制御部（立体音声制御部１３）と、前記被験者からの所定の操作を受け付ける操作入力部３２と、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置を示す入力受付位置情報を出力する入力受付位置出力部（信号検知位置決定部１２１）と、を備えている。
【００７６】
上記の構成によれば、被験者の頭内において音像の位置を変化させているときに、被験者による所定の操作を受け付けた場合、当該所定の操作を受け付けたときの音像の位置を示す入力受付位置情報を出力する。これにより、被験者の頭内に定位させた音像の位置を利用して、被験者の頭内における位置に関する情報を出力することができる。よって、被験者は、頭内の所望の位置を正確に伝えることができる。
【００７７】
本発明に係る音声再生装置は、これに限定されるものではないが、例えば、頭痛の症状を有する被験者を診断する場合等に有効である。頭痛の症状を有する被験者が、現在痛みを感じている位置を医療従事者などに正確に伝えることは困難である。なぜなら、痛みを感じている位置について言葉で表現することは、容易ではないからである。本発明に係る音声再生装置を適用された被験者は、頭内において音像の位置が痛みを感じる位置と一致したと感じたときに所定の操作を行うことにより、現在頭内のどこが痛むのかを医療従事者に伝えることができる。
【００７８】
本発明の態様２に係る音声再生装置は、上記態様１において、前記入力受付位置情報に基づいて、前記被験者の頭内の空間における音像の位置である頭内対応位置を特定し、当該頭内対応位置を示す頭内対応位置情報を出力する頭内対応位置出力部（頭内位置決定部１２２）更に備えていてもよい。
【００７９】
上記の構成によれば、前記入力受付位置情報に基づいている、頭内対応位置情報が出力される。これにより、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置が、頭内のどこに相当しているが出力ができる。よって、被験者は前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置が、頭内のどこに相当しているのかを容易に知ることができる。
【００８０】
本発明の態様３に係る音声再生装置は、上記態様１または２において、前記音声出力制御部は、音像の位置を前記被験者の頭内の所定位置に定位させた後に、当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御するものであり、前記入力受付位置出力部は、前記所定位置から前記所定の操作を受け付けたときまでの、音像が移動した方向および距離に基づいて、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置を決定してもよい。
【００８１】
上記の構成によれば、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置は、前記所定位置を基準点として、方向および距離に基づいて決定される。これにより、前記操作を受け付けたときの音像の位置を、容易に導出および決定できる。
【００８２】
本発明の態様４に係る音声再生装置は、上記態様１または２において、前記音声出力制御部は、音像の位置を前記被験者の頭内の所定位置に定位させた後に、所定の経路に沿って当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御するものであり、前記入力受付位置出力部は、前記所定位置から前記所定の操作を受け付けたときまでの、音像の速度および時間に基づいて、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置を決定してもよい。
【００８３】
上記の構成によれば、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置は、前記所定位置を基準点として、速度および時間に基づいて決定される。これにより、前記操作を受け付けたときの音像の位置を、容易に導出および決定できる。
【００８４】
本発明の態様５に係る音声再生装置は、上記態様２において、前記入力受付位置情報および前記頭内対応位置情報を表示部３１に表示させる表示制御部１１を更に備えていてもよい。
【００８５】
上記の構成によれば、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置および前記頭内対応位置が、表示部に表示される。これにより、前記操作を受け付けたときの音像の位置および前記頭内対応位置は可視化される。よって、被験者は当該位置を容易に知ることができる。
【００８６】
本発明の態様６に係る音声再生装置（音像制御装置１）の制御方法は、複数の音声出力部から出力させる音声を制御して、当該音声を受聴する被験者の頭内に音像を定位させる音声再生装置の制御方法であって、前記被験者の頭内において定位させた当該音像の位置が変化するように、前記複数の音声出力部から出力させる音声を制御する音声出力制御ステップ（Ｓ４、Ｓ１３）と、前記被験者からの所定の操作を受け付ける操作入力受付ステップ（Ｓ５、Ｓ１５）と、前記所定の操作を受け付けたときの音像の位置を示す入力受付位置情報を出力する入力受付位置出力ステップ（Ｓ６、Ｓ１６）と、を含んでいる。上記の構成によれば、上記態様１と同様の効果を奏する。
【００８７】
本発明の各態様に係る音声再生装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記音声再生装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記音声再生装置をコンピュータにて実現させる音声再生装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００８８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１      音像制御装置（音声再生装置）
１０    制御部
１１    表示制御部
１２    位置決定部
１２１  信号検知位置決定部（入力受付位置出力部）
１２２  頭内位置決定部（頭内対応位置出力部）
１３    立体音声制御部
１３１  音声出力方向制御部（音声出力制御部）
２０    記憶部
２１    頭部モデル
３１    表示部
３１１  表示画面
３２    操作入力部
３３ａ〜３３ｄ  スピーカ（音声出力部）
３３０  ヘッドフォン
３４    撮像装置
４      被験体（被験者）
４０    音像位置
４１    表示された頭部モデル
４２    表示された頭内位置
４４ａ  頭内前後軸
４４ｂ  頭内左右軸
Ｓ４、Ｓ１３  音声出力制御ステップ
Ｓ５、Ｓ１５  操作入力受付ステップ
Ｓ６、Ｓ１６  入力受付位置出力ステップ
【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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