(57)【要約】【課題】複数の使用者が同一のコンテンツを同時に視聴する場合において、各使用者に対し異なる音量または音質の音声を再生する。【解決手段】パラメトリックスピーカの変調波を出力する複数の発振装置１２と、画像データを表示する表示部４０と、複数の使用者の位置を認識する認識部３０と、画像データに紐付いた音声データを再生するよう発振装置１２を制御する制御部２０と、を備え、制御部２０は、認識部３０が認識した各使用者の位置に向けて、使用者ごとに設定された音量または音質により音声データを再生するよう発振装置１２を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメトリックスピーカの変調波を出力する複数の発振装置と、
第１画像データを表示する表示部と、
複数の使用者の位置を認識する認識部と、
前記第１画像データに紐付いた音声データを再生するよう前記発振装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記認識部が認識した各前記使用者の位置に向けて、前記使用者ごとに設定された音量または音質により前記音声データを再生するよう前記発振装置を制御する電子装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子装置において、
各前記使用者と前記発振装置との距離を算出する距離算出部を備え、
前記制御部は、前記距離算出部により算出された各前記使用者と前記発振装置との距離に基づいて、各前記使用者に対し再生される前記音声データの音量および音質を調整する電子装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子装置において、
前記認識部は、
前記複数の使用者を含む領域を撮像して第２画像データを生成する撮像部と、
前記第２画像データを処理することにより前記複数の使用者の位置を判定する判定部と、
を有する電子装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の電子装置において、
前記複数の使用者それぞれに保持される複数の検出端末を備え、
前記認識部は、前記検出端末の位置を認識することにより、前記使用者の位置を認識する電子装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載の電子装置において、
前記認識部は、前記使用者の位置を追従して認識し、
前記制御部は、前記認識部が認識した前記使用者の位置に基づいて、前記発振装置が音声を出力する方向を随時制御する電子装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１項に記載の電子装置において、
前記第１画像データに紐付いた前記音声データの音量または音質を前記使用者ごとに設定する設定端末を備える電子装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか１項に記載の電子装置において、
前記電子装置は、携帯端末装置である電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振装置を備えた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声出力手段を備えた電子装置に関する技術としては、例えば特許文献１〜５に記載されるものがある。特許文献１に記載の技術は、携帯端末とユーザとの距離を測定し、これに基づいて表示の明るさやスピーカの音量を制御するというものである。特許文献２に記載の技術は、ミュージック性検出手段とスピーチ性検出手段により、入力された音声信号がスピーチに対応するものか、非スピーチに対応するものかを判別し、これに基づいて出力する音声を調整するというものである。特許文献３に記載の技術は、指向性の高いスピーカと通常のスピーカを備えたスピーカ制御装置により、難聴者および健聴者の双方にとって適切な音声を再生するというものである。
【０００３】
特許文献４および５には、パラメトリックスピーカに関する技術が記載されている。特許文献４に記載の技術は、パラメトリックスピーカの搬送波信号の周波数を、復調距離に応じて制御するというものである。特許文献５に記載の技術は、十分に高いキャリア周波数を有するパラメトリックオーディオシステムに関するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０２２０８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３１２４１号公報
【特許文献３】特開２００８−１９７３８１号公報
【特許文献４】特開２００６−８１１１７号公報
【特許文献５】特開２０１０−５１０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の使用者が同一のコンテンツを同時に視聴する場合において、各使用者に対し異なる音量または音質の音声を再生することが求められている。
【０００６】
本発明の目的は、複数の使用者が同一のコンテンツを同時に視聴する場合において、各使用者に対し異なる音量または音質の音声を再生することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、パラメトリックスピーカの変調波を出力する複数の発振装置と、
第１画像データを表示する表示部と、
複数の使用者の位置を認識する認識部と、
前記第１画像データに紐付いた音声データを再生するよう前記発振装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記認識部が認識した各前記使用者の位置に向けて、前記使用者ごとに設定された音量または音質により前記音声データを再生するよう前記発振装置を制御する電子装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の使用者が同一のコンテンツを同時に視聴する場合において、各使用者に対し異なる音量または音質の音声を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る電子装置の動作方法を示す模式図である。
【図２】図１に示す電子装置を示すブロック図である。
【図３】図２に示すパラメトリックスピーカを示す平面図である。
【図４】図３に示す発振装置を示す断面図である。
【図５】図４に示す圧電振動子を示す断面図である。
【図６】図１に示す電子装置の動作方法を示すフロー図である。
【図７】第２の実施形態に係る電子装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１１】
図１は、第１の実施形態に係る電子装置１００の動作方法を示す模式図である。また、図２は、図１に示す電子装置１００を示すブロック図である。本実施形態に係る電子装置１００は、複数の発振装置１２を有するパラメトリックスピーカ１０と、表示部４０と、認識部３０と、制御部２０と、を備えている。電子装置１００は、例えばテレビ、デジタルサイネージでの表示装置、または携帯端末装置等である。携帯端末装置としては、例えば携帯電話機等が挙げられる。
【００１２】
発振装置１２は、超音波１６を出力する。超音波１６は、パラメトリックスピーカの変調波である。表示部４０は、画像データを表示する。認識部３０は、複数の使用者の位置を認識する。制御部２０は、表示部４０により表示される画像データに紐付いた音声データを再生するよう発振装置１２を制御する。
制御部２０は、認識部３０が認識した各使用者の位置に向けて、使用者ごとに設定された音量および音質により当該音声データを再生するよう発振装置１２を制御する。以下、図１〜５を用いて、電子装置１００の構成について詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、電子装置１００は、筐体９０を備えている。パラメトリックスピーカ１０、表示部４０、認識部３０、および制御部２０は、例えば筐体９０の内部に配置される（図示せず）。
【００１４】
電子装置１００は、コンテンツデータを受信し、または記憶している。当該コンテンツデータは、音声データおよび画像データを含んでいる。コンテンツデータのうちの画像データは、表示部４０によって表示される。また、コンテンツデータのうち音声データは、上記画像データと紐付けられ、複数の発振装置１２によって出力される。
【００１５】
図２に示すように、認識部３０は、撮像部３２および判定部３４を有している。撮像部３２は、複数の使用者を含む領域を撮像して画像データを生成する。判定部３４は、撮像部３２により撮像された画像データを処理することにより、各使用者の位置を判定する。各使用者の位置の判定は、例えば各使用者を識別する特徴量をあらかじめ個別に記憶保存しておき、この特徴量と画像データを照合させることにより行う。特徴量としては、例えば両目の間隔の大きさ、または両目および鼻を結ぶ三角形の大きさや形状などが挙げられる。
認識部３０は、例えば使用者の耳の位置等を特定することもできる。また、認識部３０は、撮像部３２が撮像する領域内において、使用者が移動した場合に、使用者を自動で追従して使用者の位置を判定する機能を有していてもよい。
【００１６】
図２に示すように、電子装置１００は、距離算出部５０を備えている。距離算出部５０は、各使用者と発振装置１２との距離を算出する。
図２に示すように、距離算出部５０は、例えば音波検出部５１を有する。この場合、距離算出部５０は、例えば次のように各使用者と発振装置１２との距離を算出する。まず、発振装置１２から、センサ用の超音波が出力される。次いで、距離算出部５０が、各使用者から反射されたセンサ用の超音波を検出する。そして、センサ用の超音波が発振装置１２により出力されてから音波検出部５１によって検出されるまでの時間に基づいて、各使用者と発振装置１２との距離を算出する。なお、電子装置１００が携帯電話機である場合、音波検出部５１は、例えばマイクロフォンによって構成することができる。
【００１７】
図２に示すように、電子装置１００は、設定端末５２を備えている。設定端末５２は、例えば表示部４０が表示する画像データに紐付いた音声データの音量または音質を、使用者ごとに設定する。設定端末５２による音量または音質の設定は、例えば各使用者によって行われる。これにより、各使用者にとって最適な音量や音質を有する音声を、使用者ごとに設定することが可能となる。
設定端末５２は、例えば筐体９０の内部に組み込まれている。また、設定端末５２は、筐体９０の内部に組み込まれていなくてもよい。この場合、設定端末５２は、各使用者が有するように複数設けられることができる。
【００１８】
図２に示すように、制御部２０は、複数の発振装置１２、認識部３０、表示部４０、距離算出部５０、および設定端末５２と接続している。制御部２０は、各使用者の位置に向けて、使用者ごとに設定された音量および音質により音声データを再生するよう、発振装置１２を制御する。再生される音声データの音量は、例えば音声データの出力を調整することにより制御される。また、再生される音声データの音質は、例えば変調前の音声データを加工するためのイコライザの設定を変更することにより制御される。
なお、制御部２０は、音量および音質のいずれか一方のみを制御するように構成されていてもよい。
【００１９】
制御部２０による発振装置１２の制御は、例えば次のように行われる。
まず、各使用者の特徴量を、ＩＤに対応づけて登録しておく。次いで、使用者ごとに設定された音量および音質を、各使用者のＩＤと対応づけて記憶しておく。次いで、特定の音量および音質の設定に対応したＩＤを選択し、選択したＩＤに対応づけられた特徴量を読み出す。次いで、読み出された識別量を有する使用者を、撮像部３２により生成された画像データを処理することにより選択する。選択された当該設定に対応した音声を、当該使用者に対して再生する。
なお、認識部３０により使用者の耳の位置が特定される場合、制御部２０は、使用者の耳の位置に向けて超音波１６を出力するよう発振装置１２を制御することもできる。
【００２０】
制御部２０は、距離算出部により算出された各使用者と発振装置１２との距離に基づいて、各使用者に対し再生される音声データの音量および音質を調整する。すなわち、制御部２０は、各使用者と発振装置１２との距離に基づいて、各使用者の位置へ、使用者ごとに設定された音量または音質により音声データを再生するよう発振装置１２を制御する。
例えば各使用者と発振装置１２との距離に基づいて音声データの出力を制御することにより、再生される音声データの音量を調整する。これにより、各使用者によって設定された適切な音量により、各使用者に対し音声データを再生することができる。
また、例えば各使用者と発振装置１２との距離に基づいて変調前の音声データを加工することにより、再生される音声データの音質を調整する。これにより、各使用者によって設定された適切な音質により、各使用者に対し音声データを再生することができる。
【００２１】
図３は、図２に示すパラメトリックスピーカ１０を示す平面図である。パラメトリックスピーカ１０は、図３に示すように、例えば複数の発振装置１２をアレイ状に配列して構成されている。
【００２２】
図４は、図２に示す発振装置１２を示す断面図である。発振装置１２は、圧電振動子６０と、振動部材６２と、支持部材６４と、を備えている。圧電振動子６０は、振動部材６２の一面に設けられている。支持部材６４は、振動部材６２の縁を支持している。
【００２３】
制御部２０は、信号生成部２２を介して圧電振動子６０と接続している。信号生成部２２は、圧電振動子６０に入力する電気信号を生成する。制御部２０は、外部から入力された情報に基づいて信号生成部２２を制御し、これにより発振装置１２の発振を制御する。制御部２０は、信号生成部２２を介してパラメトリックスピーカとしての変調信号を発振装置１２に入力する。このとき、圧電振動子６０は、２０ｋＨｚ以上、例えば１００ｋＨｚの音波を信号の輸送波として用いる。
【００２４】
図５は、図４に示す圧電振動子６０を示す断面図である。図４に示すように、圧電振動子６０は、圧電体７０、上部電極７２および下部電極７４からなる。また、圧電振動子６０は、例えば平面視で円形または楕円形である。圧電体７０は、上部電極７２と下部電極７４に挟まれている。また、圧電体７０は、その厚さ方向に分極している。圧電体７０は、圧電効果を有する材料により構成され、例えば電気機械変換効率が高い材料であるジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等により構成される。また、圧電体７０の厚みは、１０μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。圧電体７０は、脆性材料により構成される。このため、厚みが１０μｍ未満である場合には、取り扱い時において破損等が生じやすい。一方、厚みが１ｍｍを超える場合、圧電体７０の電界強度が低減する。このため、エネルギー変換効率の低下を招く。
【００２５】
上部電極７２および下部電極７４は、電気伝導性を有する材料によって構成され、例えば銀または銀／パラジウム合金等によって構成される。銀は、低抵抗な汎用材料であり、製造コストや製造プロセスの観点から優位である。また、銀／パラジウム合金は、耐酸化性に優れた低抵抗材料であり、信頼性に優れる。上部電極７２および下部電極７４の厚みは、１μｍ〜５０μｍであることが好ましい。厚みが１μｍ未満の場合、均一に成形することが難しくなる。一方、５０μｍを超える場合、上部電極７２または下部電極７４が圧電体７０に対して拘束面となり、エネルギー変換効率の低下を招く。
【００２６】
振動部材６２は、金属や樹脂等、脆性材料であるセラミックに対して高い弾性率を持つ材料によって構成される。振動部材６２を構成する材料としては、例えばリン青銅、又はステンレス等の汎用材料が挙げられる。振動部材６２の厚みは、５μｍ〜５００μｍであることが好ましい。また、振動部材６２の縦弾性係数は、１ＧＰａ〜５００ＧＰａであることが好ましい。振動部材６２の縦弾性係数が過度に低い、または高い場合、機械振動子としての特性や信頼性を損なうおそれがある。
【００２７】
本実施形態では、パラメトリックスピーカの動作原理を利用して音響再生をする。パラメトリックスピーカの動作原理は次のようである。パラメトリックスピーカの動作原理は、ＡＭ変調やＤＳＢ変調、ＳＳＢ変調、ＦＭ変調をかけた超音波を空気中に放射し、超音波が空気中に伝播する際の非線形特性により、可聴音が出現する原理で音響再生を行うというものである。ここでいう非線形とは、流れの慣性作用と粘性作用の比で示されるレイノルズ数が大きくなると、層流から乱流に推移することをいう。すなわち、音波は流体内で微少にじょう乱しているため、音波は非線形で伝播している。特に超音波を空気中に放射した場合に、非線形性に伴う高調波が顕著に発生する。また音波は、空気中の分子集団が濃淡に混在する疎密状態である。空気分子が圧縮よりも復元するのに時間が生じた場合、圧縮後に復元できない空気が、連続的に伝播する空気分子と衝突し、衝撃波が生じて可聴音が発生する。パラメトリックスピーカは、使用者の周囲にのみ音場を形成することができ、プライバシー保護という観点から優れる。
【００２８】
次に、本実施形態に係る電子装置１００の動作を説明する。図６は、図１に示す電子装置１００の動作方法を示すフロー図である。
まず、使用者ごとに、表示部４０により表示される画像データに紐付けられた音声データの音量および音質を設定する（Ｓ０１）。次いで、表示部４０により、画像データを表示する（Ｓ０２）。
【００２９】
次に、認識部３０により、複数の使用者の位置を認識する（Ｓ０３）。次いで、距離算出部５０により、各使用者と発振装置１２との距離を算出する（Ｓ０４）。次いで、各使用者と発振装置１２との距離に基づいて、各使用者に対し再生される音声データの音量および音質を調整する（Ｓ０５）。
【００３０】
次に、各使用者の位置に向けて、使用者ごとに設定された音量または音質により、表示部４０により表示される画像データに紐付けられた音声データを再生する（Ｓ０６）。なお、認識部３０が、使用者の位置を追従して認識する場合、制御部２０は、認識部３０が認識した使用者の位置に基づいて発振装置１２が音声データを再生する方向を随時制御することとしてもよい。
【００３１】
次に、本実施形態の効果を説明する。本発明によれば、発振装置は、パラメトリックスピーカの変調波を出力する。また、制御部は、各使用者の位置に向けて、使用者ごとに設定された音量または音質により、表示部により表示される画像データに紐付いた音声データを再生するよう発振装置を制御する。上記構成によれば、指向性の高いパラメトリックスピーカにより、各使用者へ、使用者ごとに設定された音量または音質の音声データを再生する。従って、複数の使用者が同一のコンテンツを同時に視聴する場合において、各使用者に対し異なる音量または音質の音声を再生することが可能となる。
【００３２】
図７は、第２の実施形態に係る電子装置１０２を示すブロック図であり、第１の実施形態に係る図２に対応している。本実施形態に係る電子装置１０２は、複数の検出端末５４を備えている点を除いて、第１の実施形態に係る電子装置１００と同様である。
【００３３】
複数の検出端末５４は、複数の使用者それぞれによって保持される。そして、認識部３０は、検出端末５４の位置を認識することにより、使用者の位置を認識する。認識部３０による検出端末５４の位置の認識は、例えば検出端末５４から発せられる電波を認識部３０が受信することによって行われる。また、認識部３０は、検出端末５４を保持する使用者が移動した場合に、使用者を自動で追従して使用者の位置を判定する機能を有していてもよい。設定端末５２を各使用者が有するように複数設ける場合、検出端末５４は、設定端末５２と一体として形成され、各使用者に対し再生される音声データの音量や音質を選択できる機能を備えていてもよい。
【００３４】
また、認識部３０は、撮像部３２および判定部３４を有していてもよい。撮像部３２が使用者を含む領域を撮像した画像データを生成し、判定部３４がこの画像データを処理することにより、使用者の詳細な耳の位置等を特定することができる。このため、検出端末５４を用いた位置検出と併用することにより、より正確に使用者の位置を認識することができる。
【００３５】
本実施形態において、制御部２０による発振装置１２の制御は、次のように行われる。
まず、あらかじめ各検出端末５４のＩＤを登録しておく。次いで、使用者ごとに設定した音量および音質を、各使用者が保持する検出端末５４のＩＤと対応付ける。次いで、各検出端末５４から、各検出端末５４を示すＩＤを送信する。認識部３０は、ＩＤが送信されてきた方向に基づいて、検出端末５４の位置を認識する。そして、特定の音量および音質の設定に対応したＩＤを有する検出端末５４を保持する使用者へ、その設定に応じた音声データを再生する。
【００３６】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  パラメトリックスピーカ
１２  発振装置
１６  音波
２０  制御部
２２  信号生成部
３０  認識部
３２  撮像部
３４  判定部
４０  表示部
５０  距離算出部
５１  音波検出部
５２  設定端末
５４  検出端末
６０  圧電振動子
６２  振動部材
６４  支持部材
７０  圧電体
７２  上部電極
７４  下部電極
９０  筐体
１００  電子装置
１０２  電子装置
【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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