(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を撮影するカメラと、
前記物体を照射する光源と、
前記カメラから画像を取得する入力部と、
前記画像のフレームに応じて、発生する音を選択する処理部と、
前記処理部により選択された音を出力する複数のスピーカーと、を備え、
前記処理部は、
前記フレームの光量と当該フレームの直前のフレームの光量とを比較して、予め設定された光量の閾値に基づいて、前記物体が動きの状態か静止の状態であるかを判定し、
動きの状態であると判定されるとき、動作感知シグナルを発生し、予め記憶された音楽構造プログラムにより、出力する音程を選択し、予め記憶された空間構造プログラムにより、選択された音程の各音に対して、前記複数のスピーカーの一つを割り当て、割り当てられたスピーカーから前記音を出力させ、
第１の単位時間で前記動きの状態が第１の所定の回数連続で発生し、該発生回数が第２の所定の回数に達し、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、所定の音に対し、前記複数のスピーカーのうち特定のスピーカーが割り当てられたとき、前記音楽構造プログラムにより、前記特定のスピーカーからサイン波を発生させ、
前記第１の単位時間で前記動きの状態が前記第１の所定の回数連続で発生し、該発生回数が第３の所定の回数に達したとき、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、選択された音に対して、前記特定のスピーカーが割り当てられたとき、前記音楽構造プログラムにより、前記特定のスピーカーから第１の残響音を出力させ、
前記第１の単位時間で前記動きの状態が前記第１の所定の回数乃至第３の所定の回数とともに予め設定された第４の所定の回数連続で発生したとき、且つ、選択された音に対して、前記特定のスピーカーが割り当てられたとき、前記音楽構造プログラムにより、第２の残響音を所定の順序で前記特定のスピーカーから出力させる音響空間生成装置。
【請求項２】
物体の状態を検出可能なセンサと、
前記センサから信号を取得する入力部と、
前記信号に応じて、発生する音を選択する処理部と、
前記処理部により選択された音を出力する複数のスピーカーと、を備え、
前記処理部は、
前記信号と当該信号の直前の信号とを比較して、予め設定された信号の閾値に基づいて、前記物体が動きの状態か静止の状態であるかを判定し、
動きの状態であると判定されるとき、動作感知シグナルを発生し、予め記憶された音楽構造プログラムにより、出力する音程を選択し、予め記憶された空間構造プログラムにより、選択された音程の各音に対して、前記複数のスピーカーの一つを割り当て、割り当てられたスピーカーから前記音を出力させ、
第１の単位時間で前記動きの状態が第１の所定の回数連続で発生し、該発生回数が第２の所定の回数に達し、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、所定の音に対し、前記複数のスピーカーのうち特定のスピーカーが割り当てられたとき、前記音楽構造プログラムにより、前記特定のスピーカーからサイン波を発生させ、
前記第１の単位時間で前記動きの状態が前記第１の所定の回数連続で発生し、該発生回数が第３の所定の回数に達したとき、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、選択された音に対して、前記特定のスピーカーが割り当てられたとき、前記音楽構造プログラムにより、前記特定のスピーカーから第１の残響音を出力させ、
前記第１の単位時間で前記動きの状態が前記第１の所定の回数乃至第３の所定の回数とともに予め設定された第４の所定の回数連続で発生したとき、且つ、選択された音に対して、前記特定のスピーカーが割り当てられたとき、前記音楽構造プログラムにより、第２の残響音を所定の順序で前記特定のスピーカーから出力させる音響空間生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響空間生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラの前で人が動作することにより、その動作に応じた楽音データを自動的に作成し、それを演奏することのできる楽音生成装置が知られている。例えば下記特許文献１には、カメラの被写体である人の運動に反応して、その動きの位置と変化量に基づいて楽音データを作成し、これを音として出力する楽音生成装置の構成が開示されている。この楽音生成装置によれば、演奏者は、音楽を自動演奏する装置の操作や楽器の演奏をするための知識や技術を習得する必要がなく、カメラの前で運動するだけで、即興的な演奏を容易に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６４３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように被写体の動きと反応する音を出力する装置が知られているが、被写体の動きについて従来技術とは異なる観点から認識し、これにより生じる新たな楽音を奏でることのできる装置があれば、被写体の動きに応じて生成される楽音をより一層楽しむことができる。このような点に鑑み、本発明では、物体の動きの状態（例えば演奏者の動作）に応じて生成される楽音をより一層楽しむことができるように、物体の動きの状態を従来技術とは異なる観点から認識して、これにより生じる新たな楽音を奏でる装置を提供することを主たる目的とする。【０００５】
また、上記特許文献１記載の楽音生成装置では、カメラの被写体における動きの位置の特定、並びに、被写体の動きの変化量の算出の双方を行う必要がある。したがって、上記楽音生成装置は、演奏する際のデータ処理の負担が大きくなる可能性を有している。このような点に鑑み、本発明では、物体の動きの状態に基づく即興的な演奏をより一層容易に行うことができる装置を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、「動く」と「止まる」の単純動作に着眼し、身体表現や、呼吸法、「間」、「間」、ものごとのＯＮ／ＯＦＦなどの様々な動作の時間的感覚（間隔）を音あるいは音節にすることを目的として着想されたものである。そして、本発明では、主として物体の「運動（動き）」と「静止」との反復に着眼し、これを元に特定の音階による旋律（メロディー）や音節、音響空間を生成・組織化する装置を提供する。【０００７】
すなわち、本発明は、物体を撮影するカメラと、物体を照射する光源と、カメラから画像を取得する入力部と、画像のフレームに応じて、発生する音を選択する処理部と、処理部により選択された音を出力する複数のスピーカーと、を備え、処理部は、フレームの光量と当該フレームの直前のフレームの光量とを比較して、予め設定された光量の閾値に基づいて、物体が動きの状態か静止の状態であるかを判定し、動きの状態であると判定されるとき、動作感知シグナルを発生し、予め記憶された音楽構造プログラムにより、出力する音程を選択し、予め記憶された空間構造プログラムにより、選択された音程の各音に対して、複数のスピーカーの一つを割り当て、割り当てられたスピーカーから音を出力させ、第１の単位時間で動きの状態が第１の所定の回数連続で発生し、この発生回数が第２の所定の回数に達し、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、所定の音に対し、複数のスピーカーのうち特定のスピーカーが割り当てられたとき、音楽構造プログラムにより、特定のスピーカーからサイン波を発生させ、第１の単位時間で動きの状態が第１の所定の回数連続で発生し、この発生回数が第３の所定の回数に達したとき、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、選択された音に対して、特定のスピーカーが割り当てられたとき、音楽構造プログラムにより、特定のスピーカーから第１の残響音を出力させ、第１の単位時間で動きの状態が第１の所定の回数乃至第３の所定の回数とともに予め設定された第４の所定の回数連続で発生したとき、且つ、選択された音に対して、特定のスピーカーが割り当てられたとき、音楽構造プログラムにより、第２の残響音を所定の順序で特定のスピーカーから出力させる音響空間生成装置である。
【０００８】
また、本発明は、物体の状態を検出可能なセンサと、センサから信号を取得する入力部と、信号に応じて、発生する音を選択する処理部と、処理部により選択された音を出力する複数のスピーカーと、を備え、処理部は、信号と当該信号の直前の信号とを比較して、予め設定された信号の閾値に基づいて、物体が動きの状態か静止の状態であるかを判定し、動きの状態であると判定されるとき、動作感知シグナルを発生し、予め記憶された音楽構造プログラムにより、出力する音程を選択し、予め記憶された空間構造プログラムにより、選択された音程の各音に対して、複数のスピーカーの一つを割り当て、割り当てられたスピーカーから音を出力させ、第１の単位時間で動きの状態が第１の所定の回数連続で発生し、この発生回数が第２の所定の回数に達し、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、所定の音に対し、複数のスピーカーのうち特定のスピーカーが割り当てられたとき、音楽構造プログラムにより、特定のスピーカーからサイン波を発生させ、第１の単位時間で動きの状態が第１の所定の回数連続で発生し、この発生回数が第３の所定の回数に達したとき、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、選択された音に対して、特定のスピーカーが割り当てられたとき、音楽構造プログラムにより、特定のスピーカーから第１の残響音を出力させ、第１の単位時間で動きの状態が第１の所定の回数乃至第３の所定の回数とともに予め設定された第４の所定の回数連続で発生したとき、且つ、選択された音に対して、特定のスピーカーが割り当てられたとき、音楽構造プログラムにより、第２の残響音を所定の順序で特定のスピーカーから出力させる音響空間生成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の音響空間生成装置では、物体（例えば被写体）の動きに基づいてその運動及び静止の各状態を判定し、各状態の頻度や周期、回数等に応じて音を選択し、選択した音を楽音として出力する。したがって、本発明によれば、物体の動きの態様に応じた楽音を容易に奏でることができ、このような楽音を奏でる音響空間を容易に提供することができる。また、本発明によれば、物体の運動と静止との反復動作に基づき生成された新たな音節の楽音や音響を奏でることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る音響空間生成装置の一例を示す概略図であり、（ａ）は正面側から見た図、（ｂ）は上方から見た図である。
【図２】図１の音響空間生成装置の要部を示すブロック図である。
【図３】図１の音響空間生成装置の使用状態の一例を示す図である。
【図４】図１の音響空間生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】所定音程の音を出力する際の処理部の処理を示すフローチャートである。
【図６】音程のオーディオファイルを示す図である。
【図７】処理部の動作の一例を説明するための図である。
【図８】サイン波の発生処理を示すフローチャートである。
【図９】処理部の動作の一例を説明するための図である。
【図１０】第１残響音の出力処理を示すフローチャートである。
【図１１】処理部の動作の一例を説明するための図である。
【図１２】第２残響音の出力処理を示すフローチャートである。
【図１３】処理部の動作の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。図１は、実施形態に係る音響空間生成装置１００の構成の一例についてその概略を示す図であり、（ａ）は正面側から見た図、（ｂ）は上方から見た図である。なお、図１（ａ）は手前側の壁部１１ｂを透過した状態を示し、図１（ｂ）は天井部１１ｃを透過した状態を示している。
【００１２】
実施形態に係る音響空間生成装置１００は、特定の音階による旋律や音節を生成し、それが奏でられる音響空間１０を生成する装置である。実施形態では、音響空間１０は、音楽を奏でる空間である。
【００１３】
実施形態では、音響空間１０は、構造体１１の内部空間である。構造体１１は、コンテナ状の構造物であり、中空かつ移動可能に形成されている。構造体１１は、例えば図１に示すように、平面視で略正方形の床面１１ａと、床面１１ａの各辺部から起立する壁面１１ｂと、上記内部空間を塞ぐように床面１１ａの上方に配置される天井面１１ｃと、を含み構成される。音響空間１０は、構造体１１の床面１１ａ、壁面１１ｂ、及び天井面１１ｃにより画定される空間である。なお、音響空間１０は、上述した構造体１１のようなコンテナ状の構造物の内部空間に限定されず、音を伝播可能なすべての空間が適用可能である。すなわち、音響空間１０は、例えば、コンサートホールやイベントホールなどの建物の内部空間や、地下空間であってもよい。また、音響空間１０は、閉じられた空間であることに限定されず、例えば、屋外ステージ上の空間や、地表の空間などであってもよい。この場合、後述する、カメラ２０や、光源３０、台４０、複数のスピーカー５０などは、例えば屋外ステージ上や地表に設置される。
【００１４】
音響空間生成装置１００は、カメラ２０と、光源３０と、台４０と、複数のスピーカー５０と、情報処理装置６０（図２参照）と、を備える。カメラ２０、光源３０、及び台４０は、音響空間１０の内部に設置されているが、音響空間１０の外部に設置されてもよい。例えば、カメラ２０等は、音響空間１０から離れた場所に設置されてもよい。
【００１５】
カメラ２０は、被写体（物体）（すなわち使用者Ｕの手）Ｈ（図３参照）の動きを撮影可能な装置である。カメラ２０は、天井部１１ｃ付近において下方に向けた状態で設置されている。カメラ２０は、被写体Ｈを上方から撮影し、被写体Ｈの動画を撮像する。カメラ２０は、音響空間１０において平面視における中央部分に配置されている。カメラ２０は、空中で支持されており、例えば、壁部１１ｂから水平方向に延びる支持金具（不図示）により支持されている。なお、カメラ２０は、上記構成に限定されず、カメラ２０の向きや、設置場所、設置方法などについては任意に設定可能であり、例えば、カメラ２０は、上方や水平方向に向けて設置されてもよいし、天井部１１ｃに対して固定した状態で設置されてもよいし、天井部１１ｃから吊り下げられた状態で設けられてもよい。
【００１６】
カメラ２０は、被写体Ｈを連続的に撮像し、撮影した画像を情報処理装置６０に送信する。具体的には、カメラ２０は、予め設定されたフレームレートで被写体Ｈを撮影し、フレームごとに画像データとして情報処理装置６０の入力部６１（図２参照）に入力する。カメラ２０は情報処理装置６０とデータ通信可能に接続されており、画像データは有線（例えばＵＳＢやＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））あるいは無線（例えば各種電波通信やインターネット）を介してカメラ２０から入力部６１に送信される。カメラ２０のフレームレートは、被写体Ｈの動きの速度や情報処理装置６０の性能などに応じて設定される。実施形態においては、カメラ２０のフレームレートは、４０ｆｐｓ（frames per second）に設定される。この場合、カメラ２０は、毎秒４０回の頻度で被写体Ｈを撮影し、毎秒４０枚の頻度で取得したフレーム画像を情報処理装置６０に送信する。なお、カメラ２０のフレームレートは、４０ｆｐｓに限定されず、例えば２５ｆｐｓ、３０ｆｐｓ、５０ｆｐｓ、６０ｆｐｓなどに設定されてもよい。
【００１７】
光源３０は、被写体Ｈを照射する光を発する器具や装置等である。光源３０は、音響空間１０の内部において、平面視中央部分の天井部１１ｃ付近に配置されている。光源３０は、例えば、ＬＥＤのスポットライトである。スポットライトとは音響空間１０の一部を集中的に照らす照明である。光源３０は、下方に向けた状態で設置されており、真下に向けて光Ｌを射出する。これにより、台４０の上面４１の一部の領域Ｒ（図３参照）に光Ｌが投射される。光源３０は、カメラ２０と一体的に設けられている。なお、光源３０は、上記構成に限定されず、例えば、アーク灯や、白熱電球、蛍光灯、太陽光などであってもよいし、台４０の周囲を含む広範囲を均一に照らすものなどであってもよい。また、光源３０は、射出する光Ｌの方向や、設置場所、設置方法などについても任意に設定可能であり、例えば、上方や水平方向に光Ｌを射出するように設置されてもよいし、カメラ２０とは個別に設置されてもよい。
【００１８】
台４０は、光源３０の下方の床部１１ａ上に設置されている。台４０の高さは、例えば起立した姿勢の使用者（演奏者）Ｕの腰の位置に相当する高さに設定されている（図３参照）。台４０は、床部１１ａ表面のほぼ中央に設置されており、高さ９０センチメートル（ｃｍ）、縦横の長さがそれぞれ４５センチメートルの直方体形状となっている。台４０の上面４１は、平面状であり、光源３０の射出光Ｌが照射される領域Ｒの全てを含むように配置されている。なお、台４０は、上記構成に限定されず、その形状やサイズ、配置などについて適宜変更が可能である。また、音響空間生成装置１００において、このような台４０を設置するか否かは任意である。
【００１９】
上述したように、光源３０から真下に向けて光Ｌが射出される。光源３０から射出された光Ｌは、そのまま下方に進むと台４０の上面４１の例えば円形状の領域Ｒを照射する。このとき、光源３０を頂点としかつ台４０の上面４１を底面とする略円錐状の空間が、全体的に暗く設定された音響空間１０において部分的に光Ｌに照らされた状態となる。このような、光源３０の光Ｌに照らされた略円錐状の空間を光照射空間Ｓ（図３参照）という。
【００２０】
音響空間１０にはスピーカー５０が５つ設置されている。これら５つのスピーカー５０は、情報処理装置６０により生成された音楽データに基づく音を出力する。これら第１スピーカー５１、第２スピーカー５２、第３スピーカー５３、第４スピーカー５４、及び第５スピーカー５５は、それぞれ所定方向に音を放出する放音部５１ａ，５２ａ，５５ａを有する。
【００２１】
第５スピーカー５５は、音響空間１０において、平面視における中央部かつ上側に配置されている。第５スピーカー５５は、カメラ２０の上面に設けられ、放音部５５ａを上方に向けた状態で設置されている。
【００２２】
他方、第１スピーカー５１、第２スピーカー５２、第３スピーカー５３、及び第４スピーカー５４は、音響空間１０において、底部に配置され、第５スピーカー５５を中心とする同一円周上に等間隔となるように配置されている。第１〜第４スピーカー５１〜５４は、略正方形状の床面１１ａの４つの隅部にそれぞれ設置されている。また、第１〜第４スピーカー５１〜５４のそれぞれは、放音部５１ａ，５２ａ，５５ａを音響空間１０の中央側に向けた状態、かつ、若干上方に向けて放音するように水平方向に対して５°〜２５°度程度上方に傾けた状態で設置されている。
【００２３】
なお、音響空間生成装置１００の備える複数のスピーカー５０は、上記した第１〜第５スピーカー５１〜５５の構成に限定されない。すなわち、音響空間１０内におけるスピーカー５１等の設置数や、スピーカー５１等のそれぞれの配置、放音部５１ａ等の向きなどは適宜変更可能である。具体的には、例えば、音響空間生成装置１００の備えるスピーカーの数は、２つ以上４つ以下、あるいは６つ以上であってもよい。また、例えば、５つのスピーカー５０を構成する全てのスピーカー５１〜５５は、音響空間１０において、上部に配置されてもよいし、底部に配置されてもよいし、中央部分を囲むように配置されてもよい。また、例えば、第５スピーカー５５は、下方に放音するように放音部５５ａを下方に向けた状態でカメラ２０から離間させて設置されてもよいし、第１〜第４スピーカー５１等は水平方向に放音するように設置されてもよい。また、第１〜第５スピーカー５１等は、全て同一の構成のスピーカーであるが、これらの一部あるいは全ては異なる構成のスピーカーであってもよい。
【００２４】
情報処理装置６０は、例えばコンピュータから構成される。情報処理装置６０は、第１〜第５スピーカー５１等及びカメラ２０のそれぞれと有線又は無線通信を介して通信可能に接続されている。情報処理装置６０は、カメラ２０の映像を取得すると共に、第１〜第５スピーカー５１等から所定の音を出力させる。情報処理装置６０は、音響空間１０の外部に設置されるが、音響空間１０の内部に設置されてもよい。図２は、音響空間生成装置１００の要部を示すブロック図である。図２に示すように、情報処理装置６０は、入力部６１と処理部６２と記憶部６３とを有している。
【００２５】
入力部６１は、カメラ２０の映像を取得する。入力部６１は、カメラ２０の撮像した複数のフレームを画像データとして取得する。処理部６２は、入力された画像データに基づいて所定の処理を行い、被写体Ｈの動作の状態に応じた音程を選択して、選択した音程の各音をスピーカー５０から出力させる。なお、処理部６２におけるデータ処理等については後述する。また、処理部６２は、例えばＣＰＵを含む構成により実現される。記憶部６３は、カメラ２０から入力された画像データや、処理部６２が生成したデータなどを記憶する。また、記憶部６３は、処理部６２の処理を実行するためのプログラムや、後述する音楽構造プログラム及び空間構造プログラムも記憶している。記憶部６３は、例えばメモリやハードディスクなどにより実現される。
【００２６】
次に、音響空間生成装置１００の使用方法について説明する。図３は、音響空間生成装置１００の使用状態の一例を示す図である。図３に示すように、使用者Ｕは、台４０の背面側に立ち、光照射空間Ｓに手Ｈを入れた状態で、手Ｈを動かしたり止めたりする動作を行う。音響空間生成装置１００はこのように使用される。このとき、使用者Ｕは、光照射空間Ｓに左右両方の手Ｈあるいは片方の手Ｈを入れ、その手Ｈを、例えば、上下方向や左右方向に動かしたり、回転させたり、指を動かしたり、手Ｈのひらを拡げたり閉じたりといった運動をしたり、手Ｈの動きを一時的に止めたりする。このような手Ｈの一連の動作はカメラ２０に撮影される。そして、スピーカー５０から手Ｈの動作に応じて生成された音が出力される。
【００２７】
続いて、音響空間生成装置１００の動作について説明する。図４は、音響空間生成装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。以下では、音響空間生成装置１００の動作について、図４のフローチャートに即して説明する。
【００２８】
先ず、カメラ２０で被写体（物体）Ｈの動画を撮像する（ステップＳ０１）。そして、カメラ２０の撮影した画像データをから情報処理装置６０に送信する（ステップＳ０２）。例えば図３に示す使用状態においては、カメラ２０は、予め設定されたフレームレートで、光照射空間Ｓ内の手Ｈを連続的に撮影し、フレームごとに画像データとして情報処理装置６０の入力部６１に入力する。
【００２９】
フレームごとの画像データ（フレーム画像）が入力部６１に入力されると、処理部６２は、当該画像データに基づく所定の処理及び所定の動作を実行する（ステップＳ０３）。そして、スピーカー５０から楽音などが出力される（ステップＳ０４）。スピーカー５０から出力される音は、処理部６２において選択された所定の音程の音により構成される旋律（メロディー）や音節を有する。
【００３０】
スピーカー５０から出力される音は、所定の条件を満たすことにより、このような旋律や音節の音に加えて、サイン波（正弦波）音や、残響音を含む。なお、スピーカー５０からサイン波音が出力される条件並びに残響音が出力される条件等については後述する。
【００３１】
音響空間生成装置１００のステップＳ０１〜ステップＳ０４の動作により、被写体Ｈの動作に応じて自動作曲された楽音がスピーカー５０から奏でられ、これにより音響空間１０が生成される。
【００３２】
続いて、ステップＳ０３の処理部６２の処理の内容について具体的に説明する。図５は、所定音程の音を出力する際の処理部６２の処理を示すフローチャートである。なお、処理部６２の処理は、例えば、記憶部６３に記憶されたプログラムに基づき自動的に実行される。
【００３３】
処理部６２は、図５に示すように、先ず、フレーム画像を取得する（ステップＳ１１）。次いで、処理部６２は、当該フレームの画像データの光量と、当該フレームの直前に取得したフレームの画像データの光量を比較する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、フレーム画像の全領域の光量を比較するが、これに代えて、フレーム画像における一部の所定領域の光量を比較するようにしてもよい。
【００３４】
続いて、光量の差が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、処理部６２は、当該フレームの画像データの光量と、当該フレームの直前に取得したフレームの画像データの光量との差が、閾値以上か、閾値未満かについて判定する。閾値は、所定の光量の値であり、予め設定されて記憶部６３に記憶される。
【００３５】
処理部６２は、上記した光量の差が閾値以上の場合（ステップＳ１３において「ＹＥＳ」の場合）、被写体Ｈが「動き」（motion）の状態と判定する（ステップＳ１４）。そして、処理部６２は、被写体Ｈが動きの状態と判定すると、動作感知シグナルを１つ発生する（ステップＳ１５）。
【００３６】
一方、処理部６２は、上記した光量の差が閾値未満と判定して場合（ステップＳ１３において「ＮＯ」の場合）、被写体Ｈが「静止」（stop）の状態と判定する（ステップＳ２４）。処理部６２は、被写体Ｈが静止の状態と判定した場合、休止・余韻シグナルを１つ発生するようにしても構わない（ステップＳ２５）。
【００３７】
処理部６２は、ステップＳ１５において動作感知シグナルが１つ発生すると、予め設定され記憶された音楽構造プログラムに基づき出力音の音程を１つ選択する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、音楽構造プログラムに基づき、例えば、図６に示すデータを有するファイルから出力する音の音程が選択される。この場合、図６記載の４２個の音程のデータ（Ａ１〜Ａ４２）から１つの音程が選択される。なお、ステップＳ１６で選択される音程は、図６記載の４２個の音程のデータ（Ａ１〜Ａ４２）に代えて、例えば音響ノイズなどの録音素材から選択されてもよい。また、ステップＳ１６では、図６記載の４２個の音程のデータ（Ａ１〜Ａ４２）のうち複数の音程が同時に選択されてもよい。
【００３８】
処理部６２は、ステップＳ１６に続いて、予め設定され記憶された空間構造プログラムにより、選択された音程の音に対してスピーカーを割り当てる（ステップＳ１７）。ステップＳ１７では、選択された音程の各音に対して、空間構造プログラムに基づき、５つのスピーカー５１〜５５のうちいずれか一つのスピーカーが割り当てられる。なお、ステップＳ１６において同時に複数の音程が選択される場合、ステップＳ１７では、選択された複数の音程のそれぞれに対して、５つのスピーカー５１〜５５のうちいずれか一つのスピーカーが割り当てられる。
【００３９】
図６は、音程のオーディオファイルを示す図である。図６には、例えば４２個の音程に関するデータが示されている。図６において、Ａ１〜Ａ４２は、４２個の音程の通し番号である。これら４２個の音程が、ステップＳ１６において選択可能な音程である。また、ＭＩＤＩ番号は、ノートナンバーやノート番号ともいい、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）での音の高さ、音域を表す数値である。同時発音数とは、同時に出力可能な音の数をいい、レイヤー数に相当する値でもある。また、動作感知シグナルが１２７回発生した場合の各音程の出現頻度とは、動作感知シグナルが１２７回発生した場合に各音程がどのくらいの回数で選択されるかを示している。また、動作感知シグナルが２０回発生した場合のＳＰ１／ＳＰ２／ＳＰ３／ＳＰ４／ＳＰ５の出力頻度とは、動作感知シグナルが２０回発生し、所定の音程の音が２０回選択された場合において、第１スピーカー５１（ＳＰ１）、第２スピーカー５２（ＳＰ２）、第３スピーカー５３（ＳＰ３）、第４スピーカー５４（ＳＰ４）、及び第５スピーカー５５（ＳＰ５）のそれぞれにどれくらいの回数で割り当てられるかを示している。
【００４０】
各音程の出現頻度、並びに、各音程の音の各スピーカーの割り当て頻度に関する数値は予め設定されている。ステップＳ１６及びステップＳ１７では、これらの出現頻度及び割り当て頻度に関する数値に応じて、自動的に、音程の選択やスピーカー５０の割り当てがなされる。
【００４１】
図５に戻り、処理部６２は、割り当てられたスピーカー５０から所定音程の音を出力させる（ステップＳ１８）。ステップＳ１８では、選択された音程の音を、割り当てられたスピーカー５０から出力させる。なお、スピーカー５０が連続音を出力する場合において、かかる連続音を構成する各音に対して割り当てるスピーカー５１等を変えるなどして（例えば、上記連続音を構成する音ごとに異なるスピーカー５１等を割り当てるなど）、スピーカー５０から音を音響空間１０内で上下左右に動くように出力させてもよい。
【００４２】
図７は、処理部６２の動作の一例を説明するための図である。処理部６２の上述した処理により、図７にも示されるように、被写体Ｈが動きの状態の場合、音楽構造プログラムに基づき選択された音程の音がスピーカー５０から出力される。一方、被写体Ｈが静止の状態にある場合、スピーカー５０は一時的に音を出力しない休止状態となり、その結果、音響空間１０は、無音あるいは余韻を発する状態となる。したがって、被写体Ｈが動きの状態を連続的に続けると、所定音程の音が連続的に出力されるので、質感としての音が生成される。他方、被写体Ｈがその動きの状態の中で、静止の状態を適宜挟むと、音により運動と運動との間が表現されるとともに、音の余韻を聞くことができる。その結果、旋律（メロディー）や音節の奏でる音響空間１０が生成される。
【００４３】
また、上述したステップＳ０３の処理において、処理部６２は、所定の条件下で、スピーカー５０からサイン波を発生させる。このサイン波は、上記した所定音程の音の波形に対して合成された状態で出力される。そこで、このようなサイン波の発生に関する処理部６２の処理について説明する。
【００４４】
図８は、処理部６２におけるサイン波の発生処理を示すフローチャートである。処理部６２は次の処理を実行する。図８に示すように、動作感知シグナルが第１の単位時間で第１の所定の回数連続で発生したか否かを判定する（ステップＳ３１）。すなわち、第１の単位時間で動きの状態が第１の所定の回数連続で発生したか否かを判定する。発生したと判定した場合（ステップＳ３１の「ＹＥＳ」の場合）、ステップＳ３１における第１の所定の回数連続で発生した回数が、第２の所定の回数に到達したか判定する（ステップＳ３２）。到達したと判定した場合（ステップＳ３２の「ＹＥＳ」の場合）、第２の単位時間以上静止の状態であった後に動作感知シグナルが発生したか否か判定する（ステップＳ３３）。そして、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定された場合（ステップＳ３３の「ＹＥＳ」の場合）、さらに、所定の音に対して複数のスピーカー５０のうち特定のスピーカー５１等が割り当てられたとき（ステップＳ３４の「ＹＥＳ」のとき）、特定のスピーカー５１等からサイン波を発生させる（ステップＳ３５）。なお、上記したサイン波の発生処理において、静止の状態の判定は、動作感知シグナルの不発生により認識してもよいし、休止・余韻シグナルを検知することにより認識してもよい。
【００４５】
具体的には、例えば次のとおりである。図９は、処理部６２の動作の一例を説明するための図である。第１の単位時間は例えば１８０ｍｓに、第１の所定の回数は例えば１〜３０回に、第２の単位時間は例えば５００ｍｓに、第２の所定の回数は例えば１０回に、それぞれ予め設定される。なお、これらの設定値は記憶部６３に記憶される。処理部６２は、図９に示すように、１８０ｍｓ以下の期間で動作感知シグナルが１〜３０回連続で発生し、その周期の合計が１０回に達し、さらに５００ｍｓ以上静止の状態であった後に動作感知シグナルを検知すると、例えば第５スピーカー５５を割り当て、第５スピーカー５５から６０〜９０秒間、第１サイン波を発生させる。また、処理部６２は、ステップＳ３３の動作感知シグナルの発生により選択された音程の音が、図６の４２個の音程のデータのうち例えばＡ１９〜Ａ２５のいずれかの音程の音であった場合には、第１サイン波に加えて第２サイン波を発生させる。第２サイン波は、後述する第３サイン波と第４サイン波を１０秒の音量カーブによって合成したものである。ここで、第３サイン波とは、ステップＳ３３の動作感知シグナルの発生により選択された音程の２オクターブ上の周波数のサイン波である。第４サイン波とは、第３サイン波に対して０．５〜１１Ｈｚの周波数が加算されたサイン波である。第２サイン波は、例えば第５スピーカー５５から１０秒間出力される。なお、第４サイン波において、数値が変更される際、１５００〜４０００ｍｓ時間補完を用いて到達値に達する。
【００４６】
さらに、上述したステップＳ０３の処理において、処理部６２は、所定の条件下で、スピーカー５０から第１残響音を出力させる。そこで、続いて、第１残響音の出力に関する処理部６２の処理について説明する。
【００４７】
図１０は、第１残響音の出力処理を示すフローチャートである。処理部６２は次の処理を実行する。図１０に示すように、動作感知シグナルが第１の単位時間で第１の所定の回数連続で発生したか否かを判定する（ステップＳ４１）。発生したと判定した場合（ステップＳ３１の「ＹＥＳ」の場合）、ステップＳ４１における第１の所定の回数連続で発生した回数が、第３の所定の回数に到達したか判定する（ステップＳ４２）。到達したと判定した場合（ステップＳ４２の「ＹＥＳ」の場合）、続いて、第２の単位時間以上静止の状態であった後に動作感知シグナルが発生したか否か判定する（ステップＳ４３）。そして、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定された場合（ステップＳ４３の「ＹＥＳ」の場合）、さらに、選択された音に対して複数のスピーカー５０のうち特定のスピーカーが割り当てられたとき（ステップＳ４４の「ＹＥＳ」のとき）、特定のスピーカー５０から第１残響音を出力させる（ステップＳ４５）。
【００４８】
具体的には、例えば次のとおりである。図１１は、処理部６２の動作の一例を説明するための図である。第１の単位時間、第１の所定の回数、及び第２の単位時間は、予め、例えば上記値に設定される。また、第３の所定の回数は、例えば３〜５回に設定される。なお、これらの設定値は記憶部６３に記憶される。処理部６２は、図１１に示すように、１８０ｍｓ以下の期間で動作感知シグナルが１〜３０回連続で発生した周期を１とカウントし、３〜５カウント目に達したとき、さらに、５００ｍｓ以上静止の状態であった後に動作感知シグナルを検知すると、例えば第５スピーカー５５を割り当て、６０〜９０秒間、第５スピーカー５５から第１残響音を出力させる。このとき、上記した５００ｍｓ以上静止後の動作感知シグナルに基づいて選択された音程の音に対して割り当てられたスピーカーが第５スピーカー５５である場合、第１残響音は、第５スピーカー５５から上記音程の音に合成して出力させる。
【００４９】
さらにまた、上述したステップＳ０３の処理において、処理部６２は、所定の条件下で、スピーカー５０から第２残響音を出力させる。そこで、続いて、第２残響音の出力に関する処理部６２の処理について説明する。
【００５０】
図１２は、第２残響音の出力処理を示すフローチャートである。処理部６２は次の処理を実行する。図１２に示すように、動作感知シグナルが第１の単位時間で第４の所定の回数連続で発生したか否かを判定する（ステップＳ５１）。発生したと判定した場合（ステップＳ５１の「ＹＥＳ」の場合）、さらに、選択された音に対して複数のスピーカー５０のうち特定のスピーカーが割り当てられたとき（ステップＳ５２の「ＹＥＳ」のとき）、特定のスピーカー５０から第２残響音を出力させる（ステップＳ５３）。
【００５１】
具体的には、例えば次のとおりである。図１３は、処理部６２の動作の一例を説明するための図である。予め、第１の単位時間は、例えば上記値に設定される。また、第４の所定の回数は、例えば３０回に設定される。なお、これらの設定値は記憶部６３に記憶される。図１３に示すように、処理部６２は、１８０ｍｓ以下の期間で動作感知シグナルが３０回連続で発生すると、スピーカー５０から第２残響音を出力させる。処理部６２は、第２残響音を、例えば、図６記載の４２個の音程のデータのうちＡ１〜Ａ１８、Ａ７０〜Ａ７９の音程の音に対して合成させた上で、３〜１０秒間出力させる。また、処理部６２は、第２残響音を、例えば、第１スピーカー５１と第２スピーカー５２から出力させるとともに、１秒の音響移動を経て第３スピーカー５３と第４スピーカー５４からも出力させる。
【００５２】
上述したように、処理部６２は、ステップＳ１１〜ステップＳ１８の処理によってスピーカー５０から所定音程の音を出力させる。また、処理部６２は、ステップＳ３１〜ステップＳ３５の処理によってスピーカー５０からサイン波を発生させる。さらに、処理部６２は、ステップＳ４１〜ステップＳ４５の処理によってスピーカー５０から第１残響音を出力させる。さらにまた、処理部６２は、ステップＳ５１〜ステップＳ５３の処理によってスピーカー５０から第２残響音を出力させる。
【００５３】
以上のように、音響空間生成装置１００では、入力部 ６１（センサ入力を通じて、「動く・静止」の反復（動作／静止時間のバリエーション）を判定する処理部６２から発せられる動作感知シグナルにより、記憶部６３に実装された音楽構造プログラム及び空間構造プログラムを介した音響空間１０を生成する。そして、音響空間生成装置１００によれば、被写体Ｈの動きに基づいてその運動及び静止の各状態を判定し、各状態の頻度や周期、回数等に応じて音を選択し、選択した音を楽音として出力する。したがって、音響空間生成装置１００によれば、物体の動きの態様に応じた楽音を容易に奏でることができ、このような楽音を奏でる音響空間１０を容易に提供することができる。また、音響空間生成装置１００によれば、物体の運動と静止との反復動作に基づき生成され新たな音節の楽音や音響を奏でることができる。また、所定条件下において、サイン波を合成したことで生じる音や、第１残響音、第２残響音などを含むユニークな楽音を奏でる音響空間１０を提供することができる。
【００５４】
また、音響空間生成装置１００では、動作する被写体Ｈに対して光Ｌが照射されるので、使用者Ｕは、光Ｌに照らされた被写体Ｈの動きを見ながら、即興的な音楽を演奏あるいは鑑賞することが可能である。これにより、音響空間生成装置１００によれば、使用者Ｕが即興的な音楽を視覚上の変化とともに楽しむことのできる新たなエンターテイメント性を備えた音響空間１０を提供することができる。そして、音響空間生成装置１００によれば、動きと静止の状態から生まれる、身体表現やヨガや福祉など身体の呼吸と関係する音を、使用者Ｕに体感又は聴取させるので、使用者Ｕに対して、単に音楽を体感又は聴取させるだけでなく、その精神の向上にも寄与することができる。
【００５５】
続いて、上記実施形態に係る音響空間生成装置１００の変形例について説明する。上記音響空間生成装置１００では、被写体を撮影するカメラ２０と、被写体Ｈを照射する光源３０と、を備える構成であったが、カメラ２０及び光源３０の双方に代えて、物体の状態を検出可能なセンサを備える構成としてもよい。そこで、以下では、変形例に係る音響空間生成装置の構成について、具体的に説明する。
【００５６】
上記した変形例に係る音響空間生成装置の構成において、物体の状態を検出可能なセンサとしては、例えば物体との距離を検出可能な距離センサなどが適用可能である。なお、カメラ２０も物体の動きを検出可能なセンサの一つである。
【００５７】
このような変形例に係る音響空間生成装置の入力部及び処理部の動作は、上述した入力部６１及び処理部６２の動作と同様である。ただし、変形例に係る入力部は、例えばセンサから物体までの距離に応じた信号を、連続的にセンサから取得する。また、変形例の処理部は、取得した信号を直前に取得した信号と比較して、その差が閾値以上であれば、物体の動きの状態と判定する。閾値は、信号に関する値であって、予め設定される。なお、これ以降の処理部の処理については上記した処理部６２と同様である。すなわち、変形例では、物体の状態を検出可能なセンサと、センサから信号を取得する入力部と、上記信号に応じて、発生する音を選択する処理部と、処理部により選択された音を出力する複数のスピーカー５０と、を備え、処理部は、信号と当該信号の直前の信号とを比較して、予め設定された信号の上記閾値に基づいて、物体が動きの状態か静止の状態であるかを判定し、動きの状態であると判定されるとき、動作感知シグナルを発生し、予め記憶された音楽構造プログラムにより、出力する音程を選択し、予め記憶された空間構造プログラムにより、選択された音程の各音に対して、複数のスピーカー５０の一つを割り当て、割り当てられたスピーカーから音を出力させる。変形例に係る音響空間生成装置のその他の構成については上記した実施形態に係る音響空間生成装置１００と同様である。変形例に係る音響空間生成装置の処理部は、上記音程の音に加えて、各状態の頻度や周期、回数等に応じてサイン波や、第１残響音、第２残響音を複数のスピーカー５０から出力させる。
【００５８】
このような変形例によれば、音響空間生成装置をより一層簡易な構成で実現できる。したがって、例えば、音響空間生成装置を動画カメラ機能付き小型ＰＣで構成することも可能となる。その結果、音響空間生成装置を子供用の音楽教材などに適用することも容易となる。
【００５９】
また、音響空間生成装置１００は、上記変形例の他に、次のような構成とすることも可能である。具体的には、例えば、処理部は、センサを実装した升目を踏んだ状態と当該升目から足を離した状態とを判別したり、ブザーのスイッチのＯＮ／ＯＦＦを判別したりして、予め設定された信号の閾値に基づいて、物体が動きの状態か静止の状態かを判定してもよい。つまり、例えば、足との接触を感知可能なセンサを用いて、足が升目に接触しているときと離間しているときとで異なる信号（例えば、接触しているときは１、離間しているときは０）を当該センサから処理部に出力したり、ブザーのＯＮの状態を検知可能なセンサを用いて、ブザーのスイッチがＯＮのときとＯＦＦのときとで異なる信号（例えば、ＯＮのときは１、ＯＦＦのときは０）を当該センサから処理部に出力したりする。そして、処理部は、センサから取得した信号を直前に取得した信号と比較して、その差が閾値以上か（例えば１以上か）判別する。これにより、処理部は、物体が動きの状態（動作に変化のある状態）か静止の状態（動作に変化のない状態）であるかを判定する（例えば、上記差が１の場合には動きの状態、上記差が０の場合には静止の状態と判定する）。そして、処理部は、動きの状態であると判定するとき、動作感知シグナルを発生し、予め記憶された音楽構造プログラムにより、出力する音程を選択し、予め記憶された空間構造プログラムにより、選択された音程の各音に対して、複数のスピーカーの一つを割り当て、割り当てられたスピーカーから音を出力させる。また、上記音程の音に加えて、各状態の頻度や周期、回数等に応じてサイン波や、第１残響音、第２残響音を複数のスピーカー５０から出力させる。
【００６０】
また、音響空間生成装置１００において、処理部は、入力された音声情報（例えば、マイクに入力された音声）において、予め設定された信号の閾値に基づいて、アタック（つまり、音が決然として強く出ること、音の出だし、おとの立ち上がり）の有無を判別して、物体が動きの状態か静止の状態かを判定してもよい。つまり、例えば、音響空間生成装置１００は物体の音声を拾うための音声認識装置であるマイクを備え、処理部は、センサであるマイクから取得した音声信号を直前に取得した音声信号と比較して、その差（例えば音量の差）が、予め設定された閾値以上か判別し、物体が動きの状態か静止の状態かを判定するようにしてもよい。
【００６１】
以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明の技術範囲は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、カメラ等のセンサで動きを検知される物体については、手Ｈに限定されず、例えば、人の足や全身であってもよいし、人が把持する物（例えば棒）などであってもよいし、木の葉の影や、波などであってもよい。また、音響空間生成装置１００の備える複数のスピーカー５０は、実施形態のように複数の据置型のスピーカー５１等から構成されてもよいし、使用者Ｕの両耳に音を直接出力する一対のスピーカーを備えた、ヘッドホンや両耳用イヤホンなどであってもよい。また、音響空間生成装置１００の生成する音響空間１０は、現実の空間であったが、仮想的な空間であってもよい。すなわち、例えば、音響空間生成装置１００のスピーカー５０としてヘッドホンあるいは両耳用イヤホンが適用される場合、音響空間生成装置１００は、スピーカー５０を装着した使用者Ｕに対して、仮想の音響空間を提供する。また、上記した実施形態及び変形例では、物体（被写体）の動きを検出可能なセンサを用いて物体の状態について動きの状態（motion）と静止の状態(stop）とを判別する等の処理をしてその結果に応じた音を生成するが、ここで、物体（被写体）の動きは、現実の物体の動きに限定されない。つまり、本発明の音響空間生成装置は、例えば、仮想現実（ＶＲ）やゲーム内（ＯｐｅｎＧＬ（登録商標）描画上など）における特定の架空の場所における物体の動きの動作について動きの状態（motion）と静止の状態（stop）とを判別する等の処理をしてこれに応じた音を生成するようにしてもよい。また、音響空間生成装置１００は、その記憶部６３にそれぞれ異なる条件（閾値等）が設定されたアルゴリズムを有する複数の音楽構造プログラムが格納され、上記ステップＳ１６の処理を、これら複数の音楽構造プログラムから適宜選択して実行したり、複数の音楽構造プログラムを同時に実行したりするものであってもよい。この場合、複数の音楽構造プログラムは、例えば、それぞれ異なるレイヤーに分けた状態で記憶部６３に格納される。これにより、音響空間生成装置１００の使用環境や実装場所の数に応じて、音楽構造プログラムを適宜選択することができるともに、音楽構造プログラムの改良や追加も容易となる。
【００６２】
また、本発明の音響空間生成装置は、例えば、自然環境の木の枝にランダムに多数のスピーカー５１等を設置したシステムの構成や、平面（例えば、絵画や、本、壁面（例えば、縦と横の長さがそれぞれ１０ｃｍやそれぞれ５ｍなどの正方形状の壁面））において超小型のスピーカー５１等やセンサを複数散りばめた製品の構成、光源３０でもある複数の街灯にセンサとスピーカー５１等を実装した環境システムの構成、などにより実現されてもよい。また、本発明の音響空間生成装置は、複合的な即興アンサンブル装置・楽器を構成するものであってもよい。この場合の音響空間生成装置は、例えば、図６記載の各音程ファイルが割り当てられる４２個のナンバー（Ａ１〜Ａ４２）に対して、他の録音素材へ変更／割り当てる、もしくは、記憶部６３に実装された他の音楽構造プログラム（レイヤー）の動作を関連つける、などの処理を行う構成であってもよい。すなわち、例えば、上記ステップＳ１６において、音程ナンバー「Ａ２」が選択された場合、ノイズ録音素材と、マイクから集音・出力を本音響空間内でリアルタイムに流し、その後、音程ナンバー「Ａ２」や他のナンバーが１回または複数回選択されたら、マイクの集音出力を消し、同時に、他の音楽構造プログラム／レイヤーを動作させる、などの処理を行う構成であってもよい。なお、上記実施形態の音響空間生成装置１００では複数のスピーカー５０を備えているが、スピーカー５１等は１つであっても構わない。
【符号の説明】
【００６３】
Ｈ  被写体、手（物体）
２０  カメラ（センサ）
３０  光源  
５０，５１，５２，５３，５４，５５  スピーカー
６１  入力部
６２  処理部
１００  音響空間生成装置
【要約】
【課題】使用者の動作に基づく即興的な演奏をより一層容易に行うことができる装置を提供する。
【解決手段】物体を撮影するカメラ２０と、物体を照射する光源３０と、カメラから画像を取得する入力部６１と、映像のフレームに応じて、発生する音を選択する処理部６２と、処理部により選択された音を出力する複数のスピーカー５０と、を備え、処理部は、フレームの光量と当該フレームの直前のフレームの光量とを比較して、予め設定された光量の閾値に基づいて、物体が動きの状態か静止の状態であるかを判定し、動きの状態であると判定されるとき、動作感知シグナルを発生し、予め記憶された音楽構造プログラムにより、出力する音程を選択し、予め記憶された空間構造プログラムにより、選択された音程の各音に対して、複数のスピーカーの一つを割り当て、割り当てられたスピーカーから音を出力させ、第１の単位時間で動きの状態が第１の所定の回数連続で発生し、第１の所定の回数連続で発生した回数が第２の所定の回数に達し、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、所定の音に対し、複数のスピーカーのうち特定のスピーカーが割り当てられたとき、音楽構造プログラムにより、特定のスピーカーからサイン波を発生させ、第１の単位時間で動きの状態が第１の所定回数連続で発生し、第１の所定回数連続で発生した回数が第３の所定の回数に達したとき、第２の単位時間以上静止の状態であった後に、動きの状態であると判定されたとき、且つ、選択された音に対して、特定のスピーカーが割り当てられたとき、音楽構造プログラムにより、特定のスピーカーから第１の残響音を出力させ、第１の単位時間で動きの状態が第４の所定の回数連続で発生したとき、音楽構造プログラムにより、第２の残響音を所定の順序でスピーカーから出力させる。【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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