(57)【要約】【課題】視聴者に適した、音場環境、音質・音域の音声を出力することができる音声出力装置を提供する。【解決手段】音声出力装置は、音声を出力する音声出力部と、音声出力部を制御して音場を制御する制御部と、視聴者の視聴位置を検出する検出部と、を備え、前記制御部は、視聴者の視聴位置に応じて、音場を制御する。また、音声出力装置は、音声を出力する音声出力部と、音声出力部を制御して音場を制御する制御部と、視聴者を検出し、前記視聴者の年齢を推定する検出部と、を備え、前記制御部は、推定した前記年齢に応じて、音量または音域を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声を出力する音声出力部と、
音声出力部を制御して音場を制御する制御部と、
視聴者の視聴位置を検出する検出部と、を備え、
前記制御部は、視聴者の視聴位置に応じて、音場を制御する、
音声出力装置。
【請求項２】
前記検出部は、視聴者の顔を認識して、前記視聴者の位置を検出する、
請求項１記載の音声出力装置。
【請求項３】
前記検知部が複数の視聴者を検知したとき、前記制御部は、複数の視聴者の位置に応じて、音場を制御する、
請求項１記載の音声出力装置。
【請求項４】
音声を出力する音声出力部と、
音声出力部を制御して音場を制御する制御部と、
視聴者を検出し、前記視聴者の年齢を推定する検出部と、を備え、
前記制御部は、推定した前記年齢に応じて、音量または音域を制御する、
音声出力装置。
【請求項５】
視聴者の検出情報と、前記視聴者に対応する年齢、音量レベル、音域レベルの少なくとも１つの視聴者固有情報とを対応させて予め登録する情報登録部を有し、
前記制御部は、前記検知部で検知した視聴者が情報登録部に登録された視聴者である場合には、この視聴者の視聴者固有情報に対応させて、音量または音域を制御する、
請求項４記載の音声出力装置。
【請求項６】
視聴者の視聴位置を検出する検出部の位置を調整する検出部調整機構を有する、
請求項１記載の音声出力装置。
【請求項７】
映像を表示する表示部を有し、表示部を見ることができる領域にいる人を前記検出部により視聴者として検知する
請求項１記載の音声出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声出力装置に関する。特に、視聴者の状況に対応して音場を形成、または音質、音量を制御する音声出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型テレビの普及に伴い、臨場感に優れた音声システムとの組合せで大型テレビなどを視聴するニーズが高まっている。しかしながら、臨場感を味わうためには、予め設定されたエリアにとどまって視聴しなければならない。また、多人数で視聴している場合、前記エリアから外れる一部の人が、臨場効果の薄れた場所で視聴せざるを得ない場合も出ている。
【０００３】
臨場効果が薄れる不具合を改善する従来の技術として、特許文献１に開示されている携帯電話機がある。この携帯電話機は、近接した２つのスピーカーと、オートフォーカス機能を有するカメラとを搭載している。また、この携帯電話機は、前記スピーカーからインパルス音波を送出させる構成とされているとともに、前記インパルス音波が聴取者頭部により反射された音波を検出するマイクを備えている。そして、これらの構成要素などを用いて、聴取者とスピーカーとの距離を測定し、その測定結果を例えば、データベース化されている頭部伝達関数を用いてフィルタの係数に反映させることで、ステレオ音響や立体音響を良好に聴取できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８１３４号公報
【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、上記の特許文献１の携帯電話機では、カメラのオートフォーカス機能を用いて、２つのスピーカーと聴取者の頭部（耳）とまでの距離を検出して、頭部伝達関数およびそれを実現するフィルタ特性に反映させているため、例えばテレビなどに同様の機能を持たせた場合には、視聴者の距離測定精度が悪化して、期待する良好なステレオ音響や立体音響が得られなくなるおそれがある。
【０００６】
また、オートフォーカス機能では、複数人の視聴者の位置の検出や年齢の算出ができないので、複数人の視聴者の位置や視聴者の年齢に合ったステレオ音響や立体音響が得られないという課題もあった。つまり、視聴者は、年齢により音域や音量の最適値が異なるため、視聴者の年齢に合ったステレオ音響や立体音響が得られない。したがって、このような課題を改善して、複数の視聴者の位置や視聴者の年齢に応じて、音場環境や音質・音域などを自動的に最適化する機能を実現することが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、視聴者に適した、音場環境、音質・音域の音声を出力することができる音声出力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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、音声出力装置は、音声を出力する音声出力部と、音声出力部を制御して音場を制御する制御部と、視聴者の視聴位置を検出する検出部とを備え、制御部は、視聴者の視聴位置に応じて、音場を制御する。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、音声出力装置は、音声を出力する音声出力部と、音声出力部を制御して音場を制御する制御部と、視聴者を検出し、前記視聴者の年齢を推定する検出部と、を備え、前記制御部は、推定した前記年齢に応じて、音量または音域を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、視聴者に適した、音場環境、音質・音域の音声を出力することができる音声出力装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１の音声出力装置を含むテレビの概略構成を示した構成図
【図２】本発明の実施の形態１の音声出力装置を含むテレビと視聴者の相対位置を示す平面図
【図３】視聴者がテレビ中心位置からずれているときの視聴者の相対位置を示す平面図
【図４】日本人の年齢別による聴力低下（聴覚検査法による）を示す図
【図５】視聴者ごとの登録情報の表示例を示す図
【図６】複数の視聴者が視聴しているときの視聴者の相対位置を示す平面図
【図７】顔認識により視聴者を特定した際の表示例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
この実施の形態では、音声出力装置が、表示音声出力装置としてのテレビに設けられている場合を説明している。図１、図２に示すように、表示音声出力装置（音声出力装置）は、映像を表示する表示部としてのテレビ本体１と、左右のスピーカー１３ａ、１３ｂおよびアンプ１２ａ、１２ｂからなる音声信号出力部と、制御部としての音声信号処理回路８と、テレビ本体１に搭載されたカメラ２とカメラ信号処理回路４とからなる検出部とから構成されている。そして、カメラ２で、視聴者３は撮像されている。なお、この実施の形態では、音声信号処理回路８だけでなく、カメラ信号処理回路４の一部も制御部として機能する。
【００１３】
このカメラ２で撮影された画像をカメラ信号処理回路４で所定の信号処理を行って画像情報を作成するとともに、カメラ信号処理回路４の顔検出部５により、前記画像情報の中から視聴者３の顔を検出する。また、この顔を検出した情報をもとに、カメラ信号処理回路４の方向・距離算出部６により、テレビ本体１に対する、視聴者３の人数とその方向および距離とを算出する。視聴者３の距離は、カメラ２の焦点距離と、カメラ２の撮像部（図示せず）の大きさ、撮像部の画素数と実際に撮像部上で撮像されている画素数と、人間の平均的な顔のサイズ（一例として、顔の幅であれば約１６ｃｍ）とをベースに算出する。
【００１４】
ここで、方向・距離算出部６により算出された、視聴者３のテレビ本体１に対する方向情報と距離情報とをもとに、音声信号処理回路８に設けられた音量制御部９と、音の周波数におけるゲインを調整するイコライザー１０と、左右のスピーカー１３ａ、１３ｂの出力位相を位相制御部１１とで音量や位相などを制御する。そして、音量制御部８により、アンプ１２ａ、１２ｂを介して、視聴者３の距離が遠いときは、前記スピーカー１３ａ、１３ｂへの音量を増加させ、近いときは、音量を減少させるという制御を行う。
【００１５】
また、前記方向情報を元に、図３に示すように、テレビ本体１に対して、視聴者３が左右方向にずれている場合は、位相制御部１１により左右のズレ量分の位相制御を行い、視聴者３に違和感のない音場を形成するようにしている。
【００１６】
また、図４は日本人の年齢別による聴力低下状態を示す。図４に示すように、人は年齢が高まるにつれ、音が聞こえ難くなると共に、高い周波数帯域での聞こえかたが悪くなる傾向がある。このため、カメラ信号処理回路４の顔検出部５は、検出した顔の画像情報に基づいて、視聴者３の年齢を推定算出可能とされている。そして、高年齢であると判断した場合は、音量制御部９により音量を増加させるとともに、高域の周波数域のゲインをイコライザー１１により最適化し、高齢になるにつれ、高周波帯域が聞こえにくくなることに対応して自動的に補正して、高周波帯域の音量を増加させる。これにより、常に聞きやすい環境を実現している。
【００１７】
また、予め、視聴者３の顔をカメラ２で撮影し、その撮影像から、カメラ信号処理回路４内に設けている情報登録部６で顔情報を登録する。そして、視聴者３の顔情報が、登録している顔情報と同じかどうかを判断して、顔情報により視聴者を特定する。また、登録されている視聴者３ごとに、年齢、好みの音量、音質なども情報登録部６で予め登録する。なお、登録は、例えば、テレビ本体１に付属するリモートコントローラ（図示せず）で行う。テレビ本体１は、図５に示すように、視聴者３の登録情報（年齢、好みの音量、音質など）を表示可能である。
【００１８】
上記構成により、視聴時に、カメラ２で撮影された視聴者３の画像をカメラ信号処理回路４で所定の信号処理を行うとともに、顔検出部５により、視聴者３の顔を検出する。そして、情報登録部６に登録された顔と比較して、予め登録された顔と判断すると、登録された好みの音声出力条件に自動的に、設定する構成とされている。この構成により、視聴者３の顔を検出すると、視聴者３に関連づけて登録された音声出力条件が自動的に設定され、常に、聞きやすい環境が実現される。
【００１９】
図６に示すように、視聴者３が複数いるために、複数の顔が検出された場合は、図７に示すように、検出情報をテレビ本体１の画面上に表示したり、または、図５に示すように表示したりする。ここで、視聴者３の顔情報として、予め登録されている顔が検出された場合は、視聴者３の登録名と、設定された調整仕様が表示され、登録されていない顔が検出された場合は、検出された推定年齢に伴って調整量が自動設定される。視聴者３として複数人（複数の顔情報）が検出された場合は、何れかの視聴者３に対応した音量などの設定を選択したり、全ての視聴者３に対応する音量を平均化した値（音量など）に設定したりするなど、どの設定にするか選択的に設定することができる構成としている。また、複数人が検出されたときは、複数人の視聴者の位置を測定し、その位置に応じて位相制御部１１により左右の音声出力のズレ量を制御する。
【００２０】
なお、本実施の形態では、スピーカー１３ａ、１３ｂをＬ，Ｒの２ｃｈで構成しているが、５．１ｃｈや、７．１ｃｈなどのサラウンドシステムなどに適応させてもよい。また、本実施の形態では、距離検出を行う場合に、顔の幅を基準にしているが、目の間隔、頭の長さ，など統計的なデータをベースに算出するもの等、距離を測定できるものであればなんでもよい。
【００２１】
本実施の形態では、情報登録部６をカメラ信号処理回路４内に配設した構成としているが、このカメラ信号処理回路４内に限定するものではなく、音声出力装置内のどこに構成してもよく、例えば音声信号処理回路８内でもよい。また、情報を登録するための手段としてリモートコントローラを用いた場合を述べたが、これに限るものではない。例えば、キーボードを接続して入力したり、視聴者３の身振りや手振りを、カメラ２で認識することにより入力を行う、いわゆるジェスチャー入力により行ったりしても良い。
【００２２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２を説明する。なお、実施形態１と同様な部分については説明を省く。
【００２３】
カメラ２には、テレビ本体１を設置する際に、設置場所に応じて、テレビ本体１とカメラ２との相対角度を調整できる調整機構（図示せず）を設けており、設置する際には予め最適なカメラ２の方向（より詳しくはカメラ２のレンズの向き）を調整する。そして、テレビ本体１に対するカメラ２の相対角度を情報登録部６に保存できるよう構成されている。さらに、視聴者３の方向を検出した際に、この情報登録部６の情報をもとに視聴者３の検出角度を校正する構成を有している。これにより初期設定でカメラの方向誤差を補正することができるため、設置状態によらず正確な視聴者３の方向検出を行うことができる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、テレビ本体１に内蔵されたカメラ２の相対角度に関して説明しているが、これに限定するものではなく、外付けカメラにおいても、テレビ本体１と、カメラとの設置方向の角度差が検出できればよい。例えば、角度検出センサーを設けてもよい。また、角度誤差を予め、数値として入力してもよい。また、モーターなどの駆動源を備えてカメラ２の方向を変更可能に構成するとともに、この移動角度を検出する検出手段を設けて、視聴者３に向きを変えながら、視聴者３のいる方向を検出するように構成してもよい。
【００２５】
（実施の形態の効果）
上述の実施の形態によれば、テレビ本体１にカメラ２を設けて、カメラ２の画像により、視聴者３の人数、視聴者３の位置や、年齢を検出するよう構成した。そして、これらの情報に応じて、それぞれの視聴者３に適した、音場環境、音質・音域の制御を行うことができる。そのため、臨場感のある音場を形成できる。また、聴きやすい音場を形成できる。
【００２６】
また、予め登録した顔情報などにより、視聴者３を認識して、予め設定した音声出力情報で音出力を図ることで、それぞれの視聴者３に最適な音環境を実現できる。
また、テレビ本体１に対して、カメラ３の方向を調整できる調整機構を設け、テレビとカメラの方向誤差を補正することで、視聴者３の位置と方向を正確に検出できる構成としているため、機器（テレビ本体１やカメラ２やスピーカー１３ａ、１３ｂなど）の設置自由度を高めるとともに調整も容易にできる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、テレビのように表示装置と音声出力部を有する音声出力装置に適しており、屋外で多人数が視聴できる超大型の表示装置などにも適用可能である。しかし、これに限るものではなく、表示装置のない音声出力装置等、空間に音声を出力する各種の音声出力装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１  テレビ本体
２  カメラ
３  視聴者
４  映像信号処理回路
５  顔検出部
６  情報登録部
７  方向・距離算出部
８  音声信号所入り回路
９  音量制御部
１０  イコライザー
１１  位相制御部
１２ａ、１２ｂ  アンプ
１３ａ、１３ｂ  スピーカー
【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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