(57)【要約】【課題】オーディオ装置において、簡単な構成で演算部への負担が低く、カメラで撮影した画像から聴取者を検出し自動的に音響調整をすることができなかった。【解決手段】オーディオ信号の信号レベルを増減し、オーディオ信号を出力する際の遅延時間を調整する信号処理を行う信号処理部と、オーディオ信号を増幅する増幅部と、オーディオ信号を複数のスピーカに出力する出力部と、筐体に備えられた複数のカメラと、複数のカメラの画像情報の画素の変化に基づいて動体を検出し動体を検出したことを示す動体情報を出力する動体検出部と、動体情報から動体の移動後の位置を特定し予め設定されている聴取位置との差分を求め、当該差分に基づいて信号処理部におけるオーディオ信号の信号レベルの増減及びオーディオ信号に付加する遅延時間を調整する制御部とを備えた。【選択図】      図１
2008072541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号の信号レベルを増減し、オーディオ信号を出力する際の遅延時間を調整する信号処理を行う信号処理部と、前記信号処理部から出力されたオーディオ信号を増幅する増幅部と、増幅部から出力されたオーディオ信号を複数のスピーカに出力する出力部と、筐体に備えられた複数のカメラと、前記複数のカメラの画像情報の画素の変化に基づいて動体を検出し動体を検出したことを示す動体情報を出力する動体検出部と、前記動体検出部からの動体情報から動体の移動後の位置を特定し、予め設定されている聴取位置との差分を求め、当該差分に基づいて前記信号処理部におけるオーディオ信号の信号レベルの増減及びオーディオ信号を出力する際の遅延時間を調整する制御を行う制御部とを備えたことを特徴とするオーディオ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個のスピーカからオーディオ信号を出力させるためのオーディオ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数個のスピーカからオーディオ信号を出力させるためのオーディオ装置においては、聴取位置(リスニングポイント)と各スピーカとの間の距離が異なると、聴取位置における各スピーカからの音量や各スピーカから聴取位置にオーディオ信号が達するまでの時間が異なり、聴取位置において最適な音場を得ることができない場合がある。このため、聴取位置における各スピーカからのオーディオ信号の信号レベルや、各スピーカから聴取位置までのオーディオ信号の到達時間を測定し、聴取位置において最適な音場が得られるよう各スピーカから出力されるオーディオ信号を調整する自動音場調整機能を備えたものが普及している。
【０００３】
このような自動音場調整機能として、スピーカと聞き手との相対位置を反映するように音響発生源にカメラを設置し、カメラで撮影した画像により聴取者の位置を特定し、当該聴取者の位置と各スピーカとの位置に基づいて自動的に音を調整するスピーカへの音配給調整システムが特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−５４２００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている技術においては、カメラで撮影した画像からターゲット(聴取者)を獲得及び追跡する技術、３次元撮影及び表示技術などの複雑な演算により、聴取者を判別し聴取者の位置を特定しているため、カメラで撮影した画像が高解像度であることが要求される。しかし、聴取者と人間と類似する物(例えば、人形など)とを区別することが困難である。例えば、カメラが室内にいる聴取者と、窓から室外を歩いている人を撮影した場合、聴取者と室外を歩いている人との区別をしたり、室内に置かれている人形と聴取者とを区別することが困難である。
【０００６】
また、このような人形や聴取者以外の人を撮影した画像から聴取者を特定するため、ターゲットの獲得及び追跡技術、３次元撮影及び表示技術などの高度な画像認識処理により、カメラが撮影した画像から聴取者のみを検出しているため、装置の構成が複雑になると共に、装置内の演算部にも負担がかかる。
【０００７】
本発明は、簡単な構成で、演算部への負担を軽減し、且つ、カメラで撮影した画像から聴取者を検出し、検出結果に基づいて自動的に音場調整をすることができるオーディオ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】
本願発明は、オーディオ信号の信号レベルを増減し、オーディオ信号を出力する際の遅延時間を調整する信号処理を行う信号処理部と、前記信号処理部から出力されたオーディオ信号を増幅する増幅部と、増幅部から出力されたオーディオ信号を複数のスピーカに出力する出力部と、筐体に備えられた複数のカメラと、前記複数のカメラの画像情報の画素の変化に基づいて動体を検出し動体を検出したことを示す動体情報を出力する動体検出部と、前記動体検出部からの動体情報から動体の移動後の位置を特定し、予め設定されている聴取位置との差分を求め、当該差分に基づいて前記信号処理部におけるオーディオ信号の信号レベルの増減及びオーディオ信号を出力する際の遅延時間を調整する制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、オーディオ装置において、簡単な構成で、演算部への負担を軽減し、且つ、カメラで撮影した画像から聴取者を検出し、検出結果に基づいて自動的に音場調整をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明のオーディオ装置における一実施形態の構成を示すブロック図である。
オーディオ装置は、例えば、オーディオ・ビジュアル(Audio Visual : AV)アンプなどであり、デジタル・バーサタイル・ディスク(Digital Versatile Disc：DVD)プレーヤなどの外部機器から出力されるビデオ信号・オーディオ信号を入力し、ビデオ信号をモニタやディスプレイなどに出力し、オーディオ信号をスピーカに出力する。本実施形態においては、ビデオ信号についての説明は省略する。
【００１１】
図１において、オーディオ装置１は、入力部２、信号処理部３、増幅部４、出力部５、動体検出部６、制御部７とを備える。
【００１２】
入力部２は、DVDプレーヤなどの外部機器から入力したオーディオ信号を後段の信号処理部３に出力する。
【００１３】
信号処理部３は、例えば、デジタル・シグナル・プロセッサなどであり、入力部２から入力した圧縮オーディオ信号を伸長するデコードや、デコードされたオーディオ信号にサラウンド信号処理や各チャンネルのオーディオ信号に対する信号レベルの調整やオーディオ信号を出力する際の遅延時間の調整などの信号処理を行う。
【００１４】
増幅部４は、信号処理部３から出力されたオーディオ信号に対しオーディオ信号を増幅する。
【００１５】
出力部５には、フロントレフトチャンネルスピーカ(FLスピーカ)８、フロントライトチャンネルスピーカ(FRスピーカ)９、サラウンドレフトスピーカ(SLスピーカ)１０、サラウンドライトスピーカ(SRスピーカ)１１などの複数のスピーカが接続されている。出力部５は、増幅部４から出力されたオーディオ信号を各チャンネルに対応したスピーカに出力する。
【００１６】
動体検出部６は、レフトカメラ(Lカメラ)１２、ライトカメラ(Rカメラ)１３を備える。Lカメラ１２及びRカメラ１３は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラであり、予め定められた間隔で配置される。Lカメラ１２及びRカメラ１３は、例えば、オーディオ装置１のフロントパネルの左右の両端に設置されている。
【００１７】
動体検出部６は、Lカメラ１２及びRカメラ１３が撮影した画像情報を記憶する画像メモリ(図示せず)を備える。動体検出部６は、予め定めた時間毎にLカメラ１２及びRカメラ１３から画像情報を取得し、それらの画像情報を画像メモリに記憶する。動体検出部６は、Lカメラ１２及びRカメラ１３が撮影した画像情報について、それぞれ先の画像情報と現在の画像情報とを比較し、先の画像情報と現在の画像情報とに差分があった場合に動体が存在すると判断する。
【００１８】
図２は、本実施形態のオーディオ装置における動体検出部の動作を説明するための図である。
オーディオ装置１は、室内などの閉ざされた空間で使用される。その空間においては、常に動いている物体がある場合は少なく、この空間を異なる時刻にカメラで撮影した場合、時刻Tに撮影した画像と時刻T1に撮影した画像との差は小さい。しかし、図２(a)に示すように、聴取者が位置Rから位置Aに移動した場合、時刻Tに撮影した画像と時刻T1に撮影した画像とに差が生じる。
【００１９】
聴取者が位置Rから位置Aに移動した場合、Lカメラ１２では図２(b)に示すように画像が撮影され、Rカメラ１３では図２(c)に示すように画像が撮影される。聴取者が移動した場合(動体があった場合)、Lカメラ１２又はRカメラ１３においては、画素に変化が生じる。画素の変化は、聴取者の体に対応する範囲となる。動体検出部６では、その変化があった画素の範囲の中心を移動基準点とし、聴取者の移動後の位置を算出する。
【００２０】
図３は、本実施形態のオーディオ装置における位置検出部の動作を説明する図である。
図３(a)において、Lカメラ１２及びRカメラ１３のそれぞれの画素数をMとし、Lカメラ１２の撮影範囲をθmaxL、Rカメラ１３撮影範囲をθmaxRとする。また、Lカメラ１２及びRカメラ１３は、予め定められた間隔Lで配置されている。動体である聴取者がLカメラ１２の撮影範囲に入り、聴取位置(位置A)で静止した時の位置(移動基準点の位置)が、Lカメラ１２の中心からN1画素の位置であった場合、当該角度は、Lカメラ１２の正面から
θα=N1/(M/2)×θmaxL    (1)
となる。
【００２１】
同様に、Rチャンネルカメラでの位置が中心からN2画素分であった場合、当該角度は、Rチャンネルカメラの正面から
θβ=(2×N2/M)×θmaxR    (2)
となる。
【００２２】
Lチャンネルカメラ及びRチャンネルカメラから動体までの距離をL3とすると、
L3=L1/tan(θα)    (3)
L3=L2/tan(θβ)    (4)
となり、
L1/tan(θα)=L2/tan(θβ)    (5)
となる。
【００２３】
また、Lカメラ１５とRカメラ１６の距離がLであることから、
L=L1+L2=L2{tan(θα)/tan(θβ)}+L2    (6)
となり
L2=L[tan(θβ)/{tan(θα)+tan(θβ)}    (7)
L1=L-L2=L[tan(θα)/{tan(θα)+tan(θβ)}    (8)
であり、上記式より動体(聴取者)の位置を算出することができる。
【００２４】
また、図3(b)に示すように、聴取者が前方向(Lカメラ１２及びRカメラ１３の方向)に移動した場合、Lカメラ１２のθαが一定の場合でも、Rカメラ１３のθβはθβ’に変化する。Lカメラ１２とRカメラ１３との距離L、θα、θβ’により、前記(6)(7)(8)の式を用いてL1’又はL2’を求めることができ、聴取者の位置を算出することができる。L1’又はL2’が求まることにより、前記(3)又は(4)のいずれかによりL3’を算出することができる。
【００２５】
制御部７は、オーディオ装置１の全体を制御する。制御部７は、操作部(図示せず)から入力する指示信号に基づいて、オーディオ信号の音量の調整、オーディオ信号を出力する形態(ステレオ出力、サラウンド出力)などを制御する。オーディオ装置１は、オートセットアップなどによる音場自動調整機能を有し、制御部７は、当該オーディオ装置１に接続された複数のスピーカの周波数特性、位置などを測定し、基準聴取位置において最適な音響が得られるよう信号処理部３において各チャンネルのオーディオ信号に信号レベルの設定、遅延時間の付加する制御を行う。
【００２６】
制御部７は、動体検出部６からの動体情報に基づいて、予め設定されている聴取位置と、動体情報に基づいて動体位置との差を演算により求め、その差に応じて信号処理部３を制御し、各チャンネルのオーディオ信号の信号レベルの増減やオーディオ信号を出力する際の遅延時間の調整などの制御を行う。すなわち、動体検出部６からの動体情報に基づいて聴取位置を変更するようオーディオ信号の信号レベルを増減したり、オーディオ信号を出力する際に出力するタイミングがずれるよう遅延時間を調整する制御を行う。
【００２７】
位置検出部６は、上記の方法により求めた聴取者の位置を求め、求めた位置情報を補正制御部７に出力する。補正制御部７は、位置検出部６からの位置情報と各スピーカの位置情報とに基づいて、各スピーカの位置から定まる聴取位置と、前記位置情報に基づく聴取者の位置との差分を求め、その差に対応するようアンプ部３の信号処理部９における各チャンネルのオーディオ信号の信号レベルや遅延時間の調整を行う。
【００２８】
オーディオ装置１の動作について説明する。
オーディオ装置１において、自動音響調整機能が作動すると、聴取者により入力されたスピーカ数、各スピーカ間の距離、また、各スピーカから音を発生し、聴取位置に設置されたマイクで収音した結果に基づいて、聴取位置において最適な音響となるよう各スピーカから出力されるオーディオ信号に対し、信号レベルや遅延時間等の調整を行う。この時点で、聴取位置において、最適な音響が得られるよう各スピーカから出力されるオーディオ信号が調整される。
【００２９】
この後、動体検出部６が作動し、動体検出を開始する。Lカメラ１２及びRカメラ１３は、予め定めた時間毎に動体の有無を検出する。動体があった場合、動体検出部６は、動体情報を制御部７に出力する。
【００３０】
制御部７は、動体検出部６から動体情報の入力があると、動体情報に基づいて現在設定されている聴取位置と動体情報に基づく聴取位置との差分を演算により求める。そして、制御部７は、その差分に基づいて、動体が移動した位置が最適な音響が得られる聴取位置になるよう各チャンネルのオーディオ信号に設定されている信号レベルや付加する遅延時間を変更する。
【００３１】
このことにより、聴取者が移動した場合に、自動的に、移動後の位置が最適な音響となるように設定される。したがって、聴取者が聴取位置を変更する毎に、聴取位置の設定を変更する必要がなく、聴取者にとって使い勝手が良い。
【００３２】
そして、これを実現するに際して、オーディオ装置１は、２つのカメラを備え、移動検出部６が２つのカメラにおける画素の変化により動体の受けを検出し、動体の移動後の位置を特定することができるため、複雑な演算を要する動体認識処理を行う必要がない。また、精度の高い動体認識処理に基づいて聴取位置を変更することが無いため、聴取者以外の動体を誤検出することがなく、誤った位置に聴取位置が設定されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のオーディオ装置における一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態のオーディオ装置における動体検出部の動作を説明するための図。
【図３】本実施形態のオーディオ装置における位置検出部の動作を説明する図。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・オーディオ装置、２・・・入力部、３・・・信号処理部、４・・・増幅部、５・・・出力部、６・・・動体検出部、７・・・制御部、８・・・FLスピーカ、９・・・FRスピーカ、１０・・・SLスピーカ、１１・・・SRスピーカ、１２・・・Lカメラ、１３・・・Rカメラ
【図１】
2008072541.tif 000003
【図２】
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【図３】
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