(57)【要約】【課題】聴取者が最適な臨場感が得られるようにする可視光通信を用いた音響システムを提供する。【解決手段】複数のスピーカ２０と、聴取者が操作するリモコン４０と、ＬＥＤ照明装置５０と、各スピーカに音声データを光通信により配信するアンプ３０とを備える。各スピーカ２０、リモコン４０、アンプ３０およびＬＥＤ照明装置５０には光通信手段をそれぞれ設ける。各スピーカ、アンプおよびＬＥＤ照明装置の少なくとも一つには、通信用の光を利用して各スピーカとリモコンの距離を算出する距離算出部５４と、この距離算出部５４によって算出された各スピーカとリモコンとの距離に応じて、各スピーカから出力する音声データの出力レベルを決定するパラメータ設定部５５とを設ける。アンプからの音声データと設定された音声パラメータとを光通信により各スピーカに配信する。音声データとパラメータとに基づいて各スピーカからの音声出力を制御する。【選択図】図２
2012004733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスピーカと、聴取者が操作するリモコンと、ＬＥＤ照明装置と、各スピーカに音声データを光通信により配信するアンプとを備えた光通信を用いた音響システムにおいて、
前記各スピーカ、リモコン、アンプおよびＬＥＤ照明装置には光通信手段をそれぞれ設け、
前記各スピーカ、アンプおよびＬＥＤ照明装置の少なくとも一つには、通信用の光を利用して各スピーカとリモコンの距離を算出する距離算出部と、
この距離算出部によって算出された各スピーカとリモコンとの距離に応じて、各スピーカから出力する音声データの出力レベルを決定するパラメータ設定部とを設け、
前記アンプからの音声データと設定された音声パラメータとを前記光通信により各スピーカに配信し、
これら音声データとパラメータとに基づいて、各スピーカからの音声出力を制御することを特徴とする光通信を用いた音響システム。
【請求項２】
前記各スピーカが、その設置位置が移動するものであることを特徴とする請求項１に記載の光通信を用いた音響システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信により、各スピーカに対する音声データの配信と、各スピーカおよび聴取者の位置検出を行う音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光通信は、照明光、信号機などのＬＥＤ（Light Emitting Diode）を高速に点滅させ、目に見える光で情報を伝送する通信方式である。可視光通信は、電波を使用しないことより秘匿性が高く、また、電波使用を制限されている場所での利用が可能である。可視光通信は、電波よりも混信の可能性が低く、他の電子機器との誤動作を回避することができる。
【０００３】
前記のような理由から、可視光通信は、確実に音信号を送受信することができ、音響システムへの利用は効果的である。特許文献１には、可視光通信を利用した遊技機における音響システムが開示されている。このシステムは、低音域を出力するウーハースピーカ、メインスピーカ、サブスピーカ及びＮ．１チャンネル（Ｎは整数）を使用して、サラウンド効果による音場を形成する音響システムである。
【０００４】
引用文献１に記載の可視光通信を利用した音響システムでは、聴取者が移動することは想定されていない。しかし、サラウンドシステムにおいては、通常、聴取者の位置が中央になるように、各スピーカが配置されている。聴取者が移動する場合、聴取者は、各スピーカからの距離が変化することになり、各スピーカからの音量が変化し、目的とする臨場感が得られないという問題が起こる。例えば、体育館、スタジアムなどで音響システムからの楽音などを聴く聴取者は、聴取しながら移動することがあるが、そのような状況には、引用文献１の可視光通信を使用した音響システムを適用することは好ましくない。
【０００５】
この点に着目した発明として、特許文献２には、可視光通信は利用されていないが、任意のリスニングポイントと各チャンネルのスピーカとの距離を測定する装置を備えたサラウンドシステムが開示されている。このシステムは、測距測定装置により測定した距離データをサラウンドシステムに有線通信または無線通信で送信し、この距離データを基に生成した音量調節量に応じて各チャンネルのスピーカの音量を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１５８７０３号公報
【特許文献２】特開２００７−０４３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
引用文献２に記載のサラウンドシステムは、聴取者の移動に対応したものである。しかし、この引用文献２の発明と前記引用文献１の可視光通信とを組み合わせたとしても、次のような要望に応えることはできない。
(1) 引用文献２の発明は、各チャンネルのスピーカの位置が固定されている。そのため、野外や体育館などで行われるコンサートや、家庭でスピーカの設置場所に制限がある場合など、スピーカがあらかじめ予想された位置に設置されない場合には適用できない。
(2) 引用文献２の発明は、光学的なオートフォーカス手段でリスニングポイントを測定している。しかし、聴取者の位置が大きく変化する場合、それに追従してピントを合わせて位置測定を行うことは難しい。
【０００８】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、スピーカの設置位置の変更や聴取者の移動にも適切に対応し、最適な臨場感が得られる光通信を用いた音響システム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】
【０００９】
本発明は、次の点を特徴とする。
(1)複数のスピーカと、聴取者が操作するリモコンと、ＬＥＤ照明装置と、各スピーカに音声データを光通信により配信するアンプとを備える。
(2)前記各スピーカ、リモコン、アンプおよびＬＥＤ照明装置には光通信手段をそれぞれ設ける。
(3)前記各スピーカ、アンプおよびＬＥＤ照明装置の少なくとも一つには、通信用の光を利用して各スピーカとリモコンの距離を算出する距離算出部と、この距離算出部によって算出された各スピーカとリモコンとの距離に応じて、各スピーカから出力する音声データの出力レベルを決定するパラメータ設定部とを設ける。
(4)前記アンプからの音声データと設定された音声パラメータとを前記光通信により各スピーカに配信し、これら音声データとパラメータとに基づいて、各スピーカからの音声出力を制御する。
【００１０】
また、前記各スピーカが、その設置位置が移動するものであることも、本発明の一態様である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、聴取者が手にするリモコンの位置並びに各スピーカの位置を可視光により判定することで、聴取者と各スピーカの、聴取者が移動しても臨場感がかわらないサラウンドシステムを実現できる。また、このシステムは、可視光を送受信信号として使用するため、他からの影響を受けないシステムの構築が可能である。さらに、このシステムは、ＬＥＤ照明、テレビなどと連動することにより容易にシステムを構築することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る可視光通信を用いた音響システムの一例を示す図である。
【図２】本実施形態に係るサラウンド通信システムの機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係る聴取者の移動を示す図である。
【図４】本実施形態に係る可視光通信を用いた音響システムの動作の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［実施形態の構成］
図１は、本発明を５．１チャンネルサラウンドシステムに適用した実施形態を示す図である。本実施形態の音響システム１０は、複数のスピーカ２０ａ〜２０ｆ（各スピーカを区別しないときはスピーカ２０という）、音源を備えたアンプ３０、聴取者が手にするリモコン４０および天井などに設置された照明装置５０からなる。
【００１４】
スピーカ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、聴取者の前方の中央、右側、左側にそれぞれ配置されている。スピーカ２０ｄ，２０ｅは、聴取者の後方の左側、右側にそれぞれ配置されている。図示されていない低音域再生専用のスピーカ２０ｆは、聴取者の前方に配置される。
【００１５】
図２は、本実施形態の機能ブロック図である。図２を用いて、前記各装置の構成について説明する。
【００１６】
スピーカ２０は、可視光送信部２１、可視光受信部２２、スピーカ情報記憶部２３、復調部２４及び音出力部２５を有している。可視光送信部２１は、スピーカ情報記憶部２３が有しているＩＤ番号、チャンネル番号などの情報を、可視光通信でＬＥＤ照明装置５０に送信する。本実施形態において、これらの情報は、一定周期で、可視光送信部２１からＬＥＤ照明装置５０に送信されるが、リモコン４０からの要求に基づいて、送信されてもよい。可視光受信部２２は、ＬＥＤ照明装置５０からの音声データおよびその出力を増減するパラメータを可視光通信で受信する。復調部２４は、可視光受信部２２で受信した音声データをそのパラメータに従って復調する。音出力部２５は、復調部２４で復調された音声データを音として出力する。
【００１７】
アンプ３０は、可視光送信部３１、可視光受信部３２、音源部３３、出力制御部３４および変調部３５を有している。可視光送信部３１は、音源部３３から出力される音声データを変調部３５によって可視光通信用のデータに変換した後、可視光通信でＬＥＤ照明装置５０に送信する。可視光受信部３２は、ＬＥＤ照明装置５０からの操作指令などの情報を可視光通信で受信する。音源部３３は、例えば、ＣＤ、ＤＶＤなどの音源、ＴＶ、ビデオデッキなどの外部音源などから構成され、本実施例では、スピーカ２０の各スピーカと対応した５．１チャンネル音源を有している。
【００１８】
出力制御部３４は、前記可視光受信部３２によって受信した操作指令に基づき、音源部３３のオン・オフ（音声データの出力や停止）、システム全体の音量調整、チャンネル切換などを制御する。また、後述するように、リモコン４０からの指令により、ＬＥＤ照明部５０がスピーカ２０の位置を計測した際に、適正に臨場感が得られる範囲にスピーカ２０が存在しない場合は、アンプ３０にて異常表示を行う機能も有する。
【００１９】
リモコン４０は、可視光送信部４１、リモコン情報部４２及び操作部４３を有している。可視光送信部４１は、リモコン情報部４２が有している情報（例えば、ＩＤ番号、チャンネル番号などの認識情報）およびシステムの操作指令を、可視光通信によりＬＥＤ照明装置５０に送信する。本実施形態において、前記認識情報は一定周期で可視光送信部４１からＬＥＤ照明装置５０に送信されるが、操作部４３からの要求に基づいて送信されてもよい。操作部４３は、聴取者の操作に応じて、リモコン情報部４３が有している情報や、システムのオン・オフあるいはスピーカやリモコンの位置検出の開始などの操作指令を、ＬＥＤ照明装置５０に送信する。
【００２０】
ＬＥＤ照明装置５０は、可視光送信部５１、可視光受信部５２、位置測定部５３、距離算出部５４、パラメータ設定部５５、重畳部５６及び操作指令出力部５７を有する。可視光送信部５１は、重畳部５６及び操作指令出力部５７からの情報（音声データや操作指令）を可視光通信でスピーカ２０及びアンプ３０に送信する。可視光受信部５２は、リモコン４０からの操作指令や認識情報、及びスピーカ２０からの認識情報を可視光通信で受信する。
【００２１】
位置測定部５３は、スピーカ２０から受信した情報とリモコン４０から受信した情報とを基に、これらの機器の位置測定をする。位置測定は、光信号を受光する機器、例えばイメージセンサ、ＣＭＯＳカメラなどの位置が特定可能な受光素子を有する機器を用いて測定する。また、位置測定部５３は、各スピーカ２０の位置を計測した際に、適正に臨場感が得られる範囲にスピーカ２０が存在しない場合は、その情報を可視光送信部５１を介してアンプ３０の出力制御部３４に送信する。この位置測定部５３により、聴取者の前方の中央、右側、左側、後方の左側、右側にあるスピーカの判別が可能になる。
【００２２】
位置測定部５３において位置を測定する技術は、三角測量方式を利用した技術など多種存在するが、詳細な説明は省略する。本実施形態においては、位置測定は、スピーカ２０及びリモコン４０からの光を基にされているが、これに限定されない。例えば、ＬＥＤ照明装置５０から出力する光の反射光を用いて測定してもよいし、スピーカ２０及びリモコン４０が位置を測定する機能を有し、この機能により測定された位置の情報を、ＬＥＤ照明装置５０に送信してもよい。
【００２３】
距離算出部５４は、位置測定部５３から供給されたスピーカ２０の各位置とリモコン４０の位置との情報に基づいて、各スピーカ２０とリモコン４０との距離、すなわち、聴取者と各スピーカとの各距離を算出する。
【００２４】
パラメータ設定部５５は、距離算出部５４から得られた各スピーカ２０と聴取者との距離に基づいて各スピーカの出力レベル（音量）を調整するパラメータを設定する。例えば、あらかじめ各スピーカと聴取者との距離と、各スピーカから出力する音量との関係を記録した出力調整テーブルを用意しておき、距離算出部５４から各スピーカの距離が得られた場合に、この出力調整テーブルに記録された音量が得られるように各スピーカのパラメータを設定する。
【００２５】
なお、５．１チャンネルサラウンドシステムのように聴取者の周囲に複数のスピーカが配置されている場合、個々のスピーカと聴取者との距離だけで、各スピーカの音量を決定すると、必ずしも音像が聴取者の位置に定位されるとは限らない。そのため、各スピーカと聴取者の位置の関係に合わせて、各スピーカのパラメータを設定することが望ましい。
【００２６】
重畳部５６は、可視光受信部５２で受信したアンプ３０から音声データと、前記パラメータ設定部５５からのパラメータ情報を重畳し、これを可視光通信部５１を介して各スピーカ２０に配信する。操作指令出力部５７は、リモコン４０から送信された操作指令を可視光送信部５１を介してアンプ３０の出力制御部３４に供給する。
【００２７】
上述の可視光通信は、装置間の光干渉を避けるために、例えば、ＬＥＤ照明装置５０からの同期信号に各装置からの信号を同期させ各装置の出力を順番にするとよい、また、周波数変調などで各装置からの出力は多重にしてもよい。
【００２８】
［実施形態の作用］
図３は、本実施形態の基本的な作用を示す図である。図３に示すように、聴取者は、リモコン４０を用いて、５．１サラウンドシステムを操作する。聴取者がリモコン４０と共に移動すると、聴取者と各スピーカ２０との距離は変化する。本実施例では、この移動に伴う聴取者と各スピーカ２０との距離の変化をＬＥＤ照明装置５０において検出し、その距離に応じて、各スピーカから出力する音声の出力レベルを調整することで、聴取者に対して最適なサラウンドを提供する。なお、本実施形態は、聴取者の移動によるものであるが、各スピーカ２０が移動した場合も、ＬＥＤ照明装置５０は、出力レベルを調整する。
【００２９】
図４は、本実施形態の動作の一例を具体的に説明するフローチャートである。まず、可視光通信を用いた音響システム１０のスピーカ２０、アンプ３０及びＬＥＤ照明装置５０の電源は、リモコン４０の操作部４３が操作され、その操作指令が可視光通信により各機器に配信されることで、ＯＮとされる（ステップＳ１００）。この各装置電源ＯＮは、操作部４３の操作ではなく、各装置のスイッチを操作して行っても良い。次に、リモコン４０の操作部４３を操作して、ＬＥＤ照明装置５０の位置測定部５３に対して可視光通信により位置測定の指示をする。（ステップＳ１１０）。
【００３０】
位置測定部５３は、各スピーカ２０及びリモコン４０の各位置を可視光受信により測定する（ステップＳ１２０）。位置測定部５３は、測定値が得られると、次のステップＳ１３０に進む（ステップＳ１２０：ＯＫ）。一方、このとき通信異常などにより、各位置の測定値が得られない場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、次のステップＳ１３０に進まずに、通信異常の情報がアンプ３０及びリモコン４０に送信され、表示される（ステップＳ２３０、Ｓ２４０）、そして、次のステップＳ２１０に進む。
【００３１】
位置測定部５３は、取得した測定値を解析して、各スピーカ２０とリモコン４０のそれぞれの位置を決定する。この場合、各機器の位置は、ＬＥＤ照明装置５０やアンプ３０などの固定された機器を基準とした座標系などで表すことができる（ステップＳ１３０）。また、各スピーカの位置と、各スピーカから受信した認識情報（ＩＤ）などから、どのスピーカが５．１チャンネルのどのスピーカに相当するかが判別される。
【００３２】
距離算出部５４は、前記位置測定部５３の測定結果に従い、各スピーカ２０とリモコン４０との各距離を決定する（ステップＳ１４０）。次に、パラメータ設定部５５は、スピーカ２０とリモコン４０との各距離に基づいて、パラメータを設定する（ステップＳ１５０）。
【００３３】
操作指令出力部５７は、アンプ３０の音源部３３に対して音声データの出力を要求する（ステップＳ１６０）この音源部３３からの音声データは、可視光通信によりＬＥＤ照明装置５０に送られ、その可視光受信部５２で受信され、重畳部５６に送られる（ステップＳ１７０）。
【００３４】
重畳部５６は、音源情報とパラメータとを重畳情報として、各スピーカ２０に送信する（ステップＳ１８０）。各スピーカ２０は、重畳された可視光を受信して復調し、聴取者と各スピーカとの各距離に応じた音量で音を出力する（ステップＳ２００）。
【００３５】
このようにしてシステムが稼働中に、聴取者が移動するなどしてリモコン４０による再度の位置測定がされた場合は、ステップＳ１１０に戻り前記の処理を繰り返す（ステップＳ２１０：ＯＫ）。一方、聴取者が移動することがないなどの理由でリモコン４０による位置測定がされず、そのまま演奏が終了するなどして、各電源がＯＦＦとされた場合、音響システム１０の動作は終了する（ステップＳ２１０：ＮＯ、Ｓ２２０：ＯＫ）。各電源がＯＦＦとされない場合、すなわち、聴取者の移動がなく、スピーカからの音声出力が継続する場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、ステップＳ２１０に再度進み、リモコンや電源スイッチの操作を待つ。
【００３６】
［実施形態の効果］
以上の通り、本実施形態では、聴取者の位置をリモコンとＬＥＤ照明装置間の可視光通信によって判別するとともに、各スピーカについても可視光通信によって判別する。そのため、スピーカが固定された従来技術に比較して、聴取者と各スピーカの両方の位置を考慮して、最適なサラウンド効果を得ることができる。しかも、可視光通信で音声データや操作指令の送受信を行うとともに、同じ可視光をＬＥＤ照明装置側のイメージセンサ、ＣＭＯＳカメラを用いてリモコンや各スピーカの位置を判別しているので、移動する聴取者やスピーカの位置の特定が、特許文献２のオートフォーカスを利用したシステムに比較して確実である。また、音声データや操作指令の送受信と、位置判定用の可視光の送受信とが同じ機器を使用して行えるので、各機器の構成も単純化できる。
【００３７】
本発明は、上述した実施形態に限らず、例えば、以下の変形例を包含する。
【００３８】
（１）実施形態において、サラウンドシステムの適用は、５.１チャンネルサラウンドシステムであるが、これに限定されない。例えば、本発明の可視光通信を用いた音響システムは、５.１チャンネルサラウンドシステムよりもチャンネル数の多い６．１チャンネルサラウンドシステム、７．１チャンネルサラウンドシステムなどに適用してもよい。
【００３９】
（２）実施形態において、通信方式は、可視光通信を用いているが、これに限定されない。例えば、通信方式は、赤外線通信方式であってもよいし、可視光通信方式とその他の通信方式との混在であってもよい。
【００４０】
（３）実施形態において、ＬＥＤ照明装置５０に、位置測定部、距離算出部、パラメータ設定部などの手段を設けたが、これに限定されない。例えば、アンプ３０にこれら手段を設けてもよい。
【００４１】
（４）アンプとスピーカとを一体化することも可能である。その場合、アンプと各スピーカやＬＥＤ照明装置との光通信手段は、アンプとアンプを設けたスピーカとで共用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０…可視光通信を用いた音響システム、２０、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ,２０ｆ…スピーカ、２１…可視光送信部、２２…可視光受信部、２３…スピーカ情報記憶部、２４…復調部、２５…音出力部、３０…アンプ、３１…可視光送信部、３２…可視光受信部、３３…音源部、３４…出力制御部、３５…変調部、４０…リモコン、４１…可視光送信部、４２…リモコン情報部、４３…操作部、５０…ＬＥＤ照明装置、５１…可視光送信部、５２…可視光受信部、５３…位置測定部、５４…距離算出部、５５…パラメータ設定部、５６…重畳部、５７…操作指令出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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