(57)【要約】【課題】  視聴者が基準位置で体を揺らしたり、基準位置から移動したとしても、各スピーカからの音声遅延を修正し、最適な音声状態を視聴者に提供する。【解決手段】  音響システムには、複数のスピーカと、視聴者及び複数のスピーカの位置関係をリアルタイムで検出するための位置検出部と、複数のスピーカに音声信号を出力する制御部とが備えられている。制御部は、位置検出部からの検出結果を基に、視聴者に対する複数のスピーカそれぞれの位置関係を算出し、当該算出結果から複数のスピーカそれぞれに対する音声信号出力タイミングを設定している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスピーカと、
視聴者及び前記複数のスピーカの位置関係をリアルタイムで検出するための位置検出部と、
前記複数のスピーカで出力する音声信号を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記位置検出部からの検出結果を基に、前記複数のスピーカそれぞれに対する視聴者の位置関係を算出し、当該算出結果から前記複数のスピーカそれぞれに対する音声信号出力パラメータを設定していることを特徴とする音響システム。
【請求項２】
請求項１記載の音響システムにおいて、
前記制御部は、前記位置検出部からの検出結果が所定時間以上一定である場合に、前記複数のスピーカに対する前記音声信号出力パラメータを設定することを特徴とする音響システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の音響システムにおいて、
前記制御部は、前記音声信号出力パラメータの変更時においては段階的に変化させることを特徴とする音響システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の音響システムにおいて、
前記制御部は、前記位置検出部が視聴者を一定時間未検出だった場合には待機状態に遷移することを特徴とする音響システム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の音響システムにおいて、
前記音声信号出力パラメータは、音声信号出力タイミング又は音量又はこれらの組み合わせであることを特徴とする音響システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のスピーカを備えた音響システム１００においては、通常、各スピーカ１０１は図４に示すように、視聴者が視聴する位置（基準位置１０２）に対して、均等な間隔で配置されることが好ましい。しかしながら、部屋の間取りなどによっては、図５に示すように、基準位置１０２と各スピーカ１０１とが等間隔になるように配置できない場合も考えられる。このように、基準位置１０２と各スピーカ１０１とが等間隔でないと、スピーカから発せられた音が基準位置に届くまでに時間的なばらつきを生じてしまい、バランスの崩れた音になってしまう。
【０００３】
このため、従来では、各スピーカ１０１にマイクを設けることで、基準位置１０２から発せられた音声や、自己以外のスピーカ１０１から発せられた音声を各スピーカ１０１のマイクにより収音可能な音響システムが開発されている（例えば特許文献１参照）。この音響システムでは、基準位置１０２から発せられた音声を各マイクで収音して、音声信号を生成し、当該音声信号を基に基準位置１０２と各スピーカ１０１との間隔（第１間隔）を検出する。また、音響システムは、各スピーカ１０１から発せられた音声を各マイクで収音して、音声信号を生成し、当該音声信号を基に各スピーカ１０１間の間隔（第２間隔）を検出する。これら、第１間隔と第２間隔とにより基準位置に対して好適な各スピーカの配置関係が算出されるようになっている。
【０００４】
この他にも、基準位置１０２と各スピーカ１０１との間隔から、各スピーカから基準位置までの伝達時間の差を補正することで、各スピーカでの出力タイミングを異ならせて、各スピーカからの音声が同タイミングで基準位置１０２に到達するようにする音響システムも開発されている。
【特許文献１】特開２００５−１９８２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したいずれの音響システムであっても、基準位置から視聴者が移動した場合には、基準位置と各スピーカとの位置関係は変わらないものの、視聴者、特に耳が基準位置からずれてしまうために、再度音声遅延が発生してしまうことになる。
【０００６】
本発明の課題は、視聴者が基準位置から移動したとしても、各スピーカからの音声遅延を修正し、最適な音声状態を視聴者に提供することを特徴としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明における音響システムは、
複数のスピーカと、
視聴者及び前記複数のスピーカの位置関係をリアルタイムで検出するための位置検出部と、
前記複数のスピーカで出力する音声信号を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記位置検出部からの検出結果を基に、前記複数のスピーカそれぞれに対する視聴者の位置関係を算出し、当該算出結果から前記複数のスピーカそれぞれに対する音声信号出力パラメータを設定していることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の音響システムにおいて、
前記制御部は、前記位置検出部からの検出結果が所定時間以上一定である場合に、前記複数のスピーカに対する前記音声信号出力パラメータを設定することを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の音響システムにおいて、
前記制御部は、前記音声信号出力パラメータの変更時においては段階的に変化させることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の音響システムにおいて、
前記制御部は、前記位置検出部が視聴者を一定時間未検出だった場合には待機状態に遷移することを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の音響システムにおいて、
前記音声出力パラメータは、音声出力タイミング又は音量又はこれらの組み合わせであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、視聴者及び複数のスピーカの位置関係をリアルタイムで検出するための位置検出部が設けられているので、複数のスピーカ及び視聴者の位置関係の変化をリアルタイムに検出することができる。そして、この位置検出部からの検出結果を基に、視聴者に対する複数のスピーカそれぞれの位置関係が算出され、当該算出結果から複数のスピーカそれぞれに対する音声信号出力パラメータが設定されているために、複数のスピーカ及び視聴者の位置関係のリアルタイムな変化に対応させて、音声信号出力パラメータを設定することができる。これにより、移動したとしても、各スピーカからの音声遅延を修正し、最適な音声状態を視聴者に提供することが可能となる。
【００１３】
また、位置検出部からの検出結果が所定時間以上一定である場合に、複数のスピーカに対する音声信号出力パラメータが設定されるので、視聴者の動作が安定するまでは音声信号出力パラメータが変更されなくなり、制御効率を高めることができる。
【００１４】
そして、音声信号出力パラメータの変更時においては段階的に変化されるので、音声信号出力パラメータが一気に変動することを防止し、音声信号出力パラメータの変更が視聴者に気づきにくくすることができる。
【００１５】
また、位置検出部が視聴者を一定時間未検出だった場合には、待機状態に遷移するので、電力消費を抑制することができる。
【００１６】
そして、音声信号出力パラメータが、音声出力タイミングや、音量又はこれらの組み合わせであるので、これらを複数のスピーカ及び視聴者の位置関係のリアルタイムな変化に対応させて設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の音響システム１の全体構成を表すブロック図である。図１に示すように、音響システム１には、複数のスピーカ２と、再生機３と、複数のカメラ４と、制御部５とが設けられている。
【００１８】
複数のスピーカ２は、左前方から音声を発する左フロントスピーカ２１と、中央前方から音声を発するセンタースピーカ２２と、右前方から音声を発する右フロントスピーカ２３と、左後方からの音声を発する左リアスピーカ２４と、右後方からの音声を発する右リアスピーカ２５とから構成されている。
【００１９】
再生機３は、ＣＤやＭＤ、ＶＩＤＥＯテープやＤＶＤなどを再生するものであり、音声信号を制御部５に出力するようになっている。
【００２０】
複数のカメラ４は、それぞれ各スピーカ２及び視聴中の視聴者が視野範囲内に収まるように配置されている。複数のカメラ４はそれぞれ撮影動画（検出結果）を制御部５に出力するようになっている。つまり、これらのカメラ４が、視聴者及び複数のスピーカ２の位置関係をリアルタイムで検出するための本発明の位置検出部である。
【００２１】
制御部５は、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵなどから構成されていて、ＣＰＵがＲＯＭ内のプログラムをＲＡＭに展開、実行することで各部を制御するようになっている。
ここで、音声信号出力パラメータが音量である場合には、制御部５は視聴者に対する各スピーカ２の距離の差により推測される音声信号の減衰率により、各スピーカ２での音声信号の出力を異ならせる。
また、音声信号出力パラメータが音声信号出力タイミングである場合には、制御部５は視聴者に対する各スピーカ２の距離の差と、それに反比例する音速より演算されるタイミング差に基づいて各スピーカ２での音声信号出力タイミングを異ならせる。例えば、視聴者が、視聴位置を移動することによって、左フロントスピーカ２１と視聴者との間隔に比べて、右フロントスピーカ２２と視聴者との間隔が１ｍ長いと算出された場合、この間隔の差により生じる音声の遅延時間差Δｔ＝ΔＬ／Ｃ（ΔＬ：間隔の差、Ｃ：音速）で表されるため、約２．９４ｍｓの音声信号出力タイミングの差を生じさせることになる。以下の説明においては音声信号出力パラメータが音声信号出力タイミングである場合について説明する。
【００２２】
また、制御部５は、音声信号出力タイミングの変更時においては、その変更量が所定量を超えている場合には、段階的に変化させるようになっている。具体的には、従前の音声信号出力タイミングを１ｍｓ以上変更する場合には、０．５ｍｓずつ段階的に変更するのである。
【００２３】
そして、制御部５は、複数のカメラ４が視聴者を一定時間未検出だった場合には、カメラ４の検出範囲外に視聴者が退出していると判断して、待機状態に遷移するようになっている。ここで、待機状態とは、一時停止状態や消音状態などの低電力消費状態や、システム全体の電源をオフする電源オフ状態などが挙げられる。
【００２４】
次に、本実施形態の音響システム１の作用について説明する。
なお、本実施形態では、図２に示すような位置関係でスピーカが室内Ｒに配置された場合を例示して説明する。図２の位置関係においては、視聴者の基準位置６を室内Ｒの略中央（図における点線部）としている。そして、この基準位置６から等間隔で左フロントスピーカ２１、センタースピーカ２２、右フロントスピーカ２３が配置されていて、左リアスピーカ２４、右リアスピーカ２５はそれらよりも内側に配置されている。
そして、カメラ４は４台用意されていて、それぞれ各スピーカ２及び視聴中の視聴者が視野範囲内に収まるように、室内Ｒの４隅に配置されている。
【００２５】
初期設定時においては、基準位置６と各スピーカ２との間隔から音声信号出力タイミングが設定されている。具体的には、左フロントスピーカ２１、センタースピーカ２２及び右フロントスピーカ２３と基準位置６とは等間隔であるので、これらの音声信号出力タイミングは同一としている。一方、左リアスピーカ２４及び右リアスピーカ２５は、基準位置６からの間隔が他のスピーカ２よりも近いので、前述の音の伝達時間と距離との関係式を基にして、他のスピーカ２の音声信号出力タイミングよりも遅く設定されている。
【００２６】
このような初期設定が行われた後に、再生機３の再生が実行される。図３は再生時におけるフローチャートである。図３に示すように、ステップＳ１では、制御部５は、プログラムを実行すると、各カメラ４を起動して撮影を開始する。
【００２７】
ステップＳ２には、終了指示が入力されているか否かを判断し、ある場合には終了して、ない場合には、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、制御部５は、各カメラ４からの撮影動画に対して画像処理を施し、視聴者が室内Ｒにいるかどうかを判断して、いない場合にはステップＳ４に移行して、いる場合にはステップＳ５に移行する。ここで、室内Ｒに視聴者がいないと判断する条件は、カメラ４からの撮影動画に視聴者が一定時間写っていない場合、つまり視聴者を一定時間未検出だった場合である。
【００２８】
ステップＳ４では、制御部５は、複数のカメラ４の検出範囲外に視聴者が退出したと判断して、待機状態に遷移し、ステップＳ３に移行する。
【００２９】
ステップＳ５では、制御部５は、視聴者が移動したか否かを判断して、移動していなければそのままで待機して、移動している場合にはステップＳ６に移行する。
【００３０】
ステップＳ６では、制御部５は、移動と判断した撮影動画の画像処理から、視聴者の重心位置と各スピーカ２との間隔を算出する。具体的には、図２のように視聴者が移動位置７に移動した場合においては、移動位置７と左フロントスピーカ２１との間隔（第１間隔Ｋ１）、移動位置７とセンタースピーカ２２との間隔（第２間隔Ｋ２）、移動位置７と右フロントスピーカ２３との間隔（第３間隔Ｋ３）、移動位置７と左リアスピーカ２４との間隔（第４間隔Ｋ４）、移動位置７と右リアスピーカ２５との間隔（第５間隔Ｋ５）を算出する。
【００３１】
ステップＳ７では、制御部５は、第１間隔Ｋ１〜第５間隔Ｋ５のそれぞれを基にして、各スピーカ２の音声信号出力タイミングを設定する。
【００３２】
ステップＳ８では、各スピーカ２に対する音声信号出力タイミングのうち、少なくとも１つ、その変更量が所定量（例えば１ｍｓ）を超えているか否かを判断し、超えている場合にはステップＳ９に移行して、超えていない場合にはステップＳ１０に移行する。
【００３３】
ステップＳ９では、制御部５は、各スピーカ２に対する音声信号出力タイミングが段階的に変化するように、音声信号を各スピーカ２に出力し、ステップＳ２に移行する。
【００３４】
ステップＳ１０では、制御部５は、各スピーカ２に対する音声信号出力タイミングが一括で変化するように、音声信号を各スピーカ２に出力し、ステップＳ２に移行する。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、視聴者及び複数のスピーカ２の位置関係をリアルタイムで検出するためのカメラ４によって、複数のスピーカ２及び視聴者の位置関係の変化をリアルタイムに検出することができる。そして、このカメラ４からの撮影動画を基に、視聴者に対する複数のスピーカ２それぞれの位置関係が算出され、当該算出結果から複数のスピーカ２それぞれに対する音声信号出力タイミングが設定されているために、複数のスピーカ２及び視聴者の位置関係のリアルタイムな変化に対応させて、音声信号出力タイミングを設定することができる。これにより、移動したとしても、各スピーカからの音声遅延を修正し、最適な音声状態を視聴者に提供することが可能となる。
【００３６】
そして、音声信号出力タイミングの変更量が所定量を超えている場合には、音声信号出力タイミングの変更時に段階的に変化されるので、音声信号出力タイミングが一気に変動することを防止し、音声信号出力タイミングの変更が視聴者に気づきにくくすることができる。
【００３７】
また、カメラ４の検出範囲外に視聴者が退出した場合には、待機状態に遷移するので、電力消費を抑制することができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態では、音声信号出力タイミングが常に設定されている場合を例示したが、制御効率を高めるために、音声信号出力タイミングの設定時期を複数のカメラ４からの撮影動画が所定時間以上一定である場合に限定することも可能である。ここで所定時間以上一定とは、撮影動画が完全に一致している場合でなく、例えば、視聴者が動作していたとしてもその動作範囲が所定の範囲内に収まっていればよい。
【００３９】
そして、本実施形態では、音声信号出力パラメータとして音声信号出力タイミングを例示して説明したが、音声信号出力パラメータは音量であってもこれらの組み合わせであってもかまわない。
また、制御部５により設定される音声出力タイミングは、気温により音速が変化するために、さらに温度検出手段を備えて、その検出温度を基に音声出力タイミングを補正してもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、本発明に係る位置検出部としてカメラ４を例示して説明したが、視聴者とスピーカとの位置関係を検出できるものであればこれに限定されるものではない。例えば、赤外線や音波などを用いた各種センサなどが挙げられる。また、視聴者にマイクを携帯させることによって、実際にスピーカ２により出力されている音声を測定し、それを基に視聴者と各スピーカとの間隔を算出することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態に係る音響システムの主制御構成を表すブロック図である。
【図２】図１の音響システムにおけるスピーカの配置例を表す説明図である。
【図３】図１の音響システムで実行されるプログラムのフローチャートである。
【図４】従来の音響システムのスピーカ配置例を表す説明図である。
【図５】従来の音響システムのスピーカ配置例を表す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      音響システム
２      スピーカ
３      再生機
４      カメラ（位置検出部）
５      制御部
【図１】
2007214897.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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