(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部からの画像を認識する画像認識装置を有する指向性音響装置であって、音情報を発生する少なくとも２個の音情報発生部を有し、
前記画像認識装置は、聴取者の位置を認識し、さらに聴取者を特定する特定手段を備え、前記特定手段により特定された聴取者に前記音情報発生部から放出される音波の方向を決定し、
前記画像認識装置から得られた音波の方向に基づいて、前記音情報発生部の指向方向を聴取者の位置に追従させる指向位置調整部と、
を有することを特徴とする指向性音響装置。
【請求項２】
予め登録された聴取者を認識するための登録聴取者画像データを記憶した記憶部と、
聴取者の画像データを入力する少なくとも２個の撮像部と、
音情報を発生する少なくとも２個の音情報発生部と、
該撮像部からの該入力画像データと該登録聴取者画像データとを識別し、聴取者の確認を行う情報処理部と、
該情報処理部が聴取者を登録された聴取者であると特定した場合に、各々の撮像部からの各々の入力画像データと予め定められた基準位置との各々のずれに基づいて、該各々の音情報発生部の音情報の指向方向を該登録された聴取者の位置に追従させる指向位置調整部と、
を備えたことを特徴とする指向性音響装置。
【請求項３】
前記各々の音情報発生部に前記登録された聴取者に適した音情報が予め登録された請求項１に記載の指向性音響装置。
【請求項４】
少なくとも２個の撮像部からの聴取者の入力画像データと予め登録された聴取者を認識するための登録聴取者画像データとから聴取者の確認を行う第１のステップと、
該第１のステップが聴取者を登録された聴取者であると特定した場合に、各々の撮像部からの各々の入力画像データと予め定められた基準位置とのずれを検出する第２のステップと、
該第２のステップで検出された各々のずれに基づいて音情報の指向方向を該登録された聴取者の位置に追従させる第３のステップと、
少なくとも２個の各々の音情報発生部から該第３のステップが決定した各々の指向方向に音情報を発生する第４のステップと、
を備えた指向性音響装置のコンピュータで読み取り可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は画像認識機能を備えた音響装置に関し、特に指向性を著しく向上させた超指向性音響装置及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スピーカ装置として、振動板を振動させ、この振動板から空気中に放出される音を聴取するように構成されたものが広く用いられている。この種のスピーカ装置は、２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚ程度の可聴帯域のオーディオ信号によって振動板を振動させ、この振動板から直接空気中に音を放出するようになっている。
【０００３】
これらのスピーカ装置は振動板を中心として空気中に拡がりを持って音が放出され、特定の聴取者のみに向かって音を放出することができない。そのため、超音波振動素子を用い秘話機能を持って音の放出を行うことができるスピーカ装置が提供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特定の聴取者のみに向かって音を放出するスピーカ装置は、超指向性を持って音を放出することができる。この種のスピーカ装置は、聴取者がある特定の位置にいる場合に用いて有用である。
【０００５】
しかし、この種のスピーカ装置にあっては、指向性を示す先に一直線上に並ぶ複数の聴取者が可聴音を聴取してしまい、秘話性が低い。また、振動子が固定されている場合には、移動する聴取者の位置に向かって音を放出することができない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、新規な聴取位置設定方式と新規な音源位置設定方式を用い、超指向性を持って音を放出することにより、特定位置の聴取者のみが聴取可能となる秘話機能の超指向性音響装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
上述したような目的を達成するために提案される本発明に係る超指向性音響装置は、音源から出力されるオーディオ信号を変調手段により少なくとも可聴帯域よりも高い周波数領域の信号に周波数変調し、変調手段からの周波数変調された信号によって超音波振動子を駆動する。同時に、カメラを具備した画像認識装置によって、聴取者の位置を認識し、超音波振動子によって放出される音波の方向を決定することで、可聴音を伝播する領域を聴取者の位置に合わせて自動的に決定する。さらに、変調周波数を自動的に変更することにより、可聴音伝播領域を制御することによって、秘話機能が高くなるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態のシステムの配置状態の概略図を示す。
【０００９】
図１中、１はＡＶパソコン等で構成される情報処理装置、２はエージェントキャラクター、３及び５は画像入力装置、６及び７は超音波振動子、８及び９は角度制御装置をそれぞれ示し、本システムの聴取者１０に対して、チャネルＬ及びＲを構成する様に図示の如くそれぞれ配置されている。また、１１はワイヤレスマイクを示す。
【００１０】
図２は、本発明の一実施の形態の要部ブロック構成図を示す。
図２において、チャンネルLを構成する画像入力装置３、超音波振動子６、角度制御装置８、及び、チャンネルRを構成する画像入力装置５、超音波振動子７、角度制御装置９が情報処理装置１の情報処理部１３にそれぞれ接続されている。また、情報処理部１３には、記憶部１４が接続されている。該記憶部１４には、登録された聴取者認識用の画像データ、本システムの処理プログラム等が予め記憶されいる。
【００１１】
図３は、本発明の一実施の形態の動作を示すフローチャートを示し、図４は図３のステップＳ３の更に詳細なフローチャートを示し、図５は図３のステップＳ４の更に詳細なフローチャートを示す。
【００１２】
これらのフローチャートに対応する処理プログラムが前記記憶部１４に記憶されている。
この様な構成において本発明の一実施の形態の特徴ある動作を説明する。
まず、図３のステップＳ２（以下、単に「ステップＳ２」と言う）によりシステムの初期設定が行われ、超音波振動子６及び７、画像入力装置３及び５の角度が予め設定される。
【００１３】
聴取者１０は、情報処理装置１のエージェントキャラクター２にワイヤレスマイク１１を介して音声入力を行うことにより、情報処理装置１を操作する。
聴取者１０が、情報処理装置１の前に居ない時は、角度制御装置８および角度制御装置９は、画像入力装置３、超音波振動子６および画像入力装置５、超音波振動子７を初期設定した角度に固定する。
【００１４】
聴取者１０が固定された可聴音輻射領域内に入ると、情報処理装置１は聴取者の認識を行い、予め登録された聴取者であるかどうか確認する対象捕捉ステップを実行する（ステップＳ３）。
【００１５】
詳細には、情報処理部１３が、記憶部１４に予め記憶した登録された聴取者１０の顔画像データを呼び出す（ステップＳ７）。更に、図６に示すように画像入力装置３及び画像入力装置５からそれぞれ聴取者１０のチャンネルL画像１６およびチャンネルR画像１７が情報処理装置１に入力され、情報部１４に頭部の画像１８及び画像１９が記憶される。予め記憶された聴取者１０の顔画像データと、該記憶された画像１８および画像１９の画像が類似していると判定された場合、聴取者が情報処理装置１の前に居ると認識する（ステップＳ８）。聴取者認識後、それぞれの画像１８及び１９から、顔の輪郭の細部を認識し、登録されている聴取者１０の顔画像の細部と照合し、登録された聴取者１０か否かを確認する（ステップＳ９）。
【００１６】
予め登録された聴取者ではないと判断した場合は、超音波振動子６及び７からの超音波の輻射は行わず、登録された聴取者が出現するまでこのステップＳ７〜Ｓ９を繰り返す。
登録された聴取者であれば、聴取者の追従を開始する（ステップＳ１０、ステップＳ４）。
【００１７】
聴取者１０が予め登録された聴取者である場合は、情報処理部１３が画像入力装置３及び５からの入力画像データから聴取者の頭部を認識し、聴取者の超音波輻射領域からのオフセットを聴取者頭部の画像中心からのずれとして認識し（ステップＳ１３）、例えばステッピングモータによる角度制御機構を具備した角度制御装置８および９により、画像入力装置３及び５の角度を調節して聴取者頭部が画像入力装置３及び５の画像の中心に位置するように調整する（ステップＳ１４）。この聴取者追従動作が、聴取者１０の情報処理装置１の使用時は連続的に行なわれ、聴取者１０は超音波輻射交差領域の中心で超音波を聴取ることができる。
【００１８】
ここで、この例では、音源から出力されるオーディオ信号を変調手段により少なくとも可聴帯域よりも高い周波数領域の信号に周波数変調し、変調手段からの周波数変調された信号によって超音波振動子６及び７を駆動する。
【００１９】
この時、例えば登録された聴取者が高齢者である場合に、音圧レベルを上げることにより、周囲への音漏れなく、聴取者に音声を届かせることができる。
或いは、この時、例えば登録された聴取者が登録した音楽を輻射することにより、周囲への音漏れなく、聴取者に登録した音楽を届かせることができる。
【００２０】
この状態を図７に示す。図７で、２１は超音波輻射交差領域、２２は超音波振動子７からのＲチャンネルの輻射領域、２３は超音波振動６からのＬチャンネルの輻射領域をそれぞれ示す。
【００２１】
図８に、本発明による秘話機能の説明図を示す。超音波振動子７より輻射された音波２３および超音波振動子６から輻射された音波２４の交差領域２５は、聴取者１０には聴取可能だが聴取者２６には聴取不能である。これは、特定の聴取者以外に聴取される可能性を阻害していることを示している。
【００２２】
図９は、従来装置による秘話機能の説明図を示す。超音波振動子３０および超音波振動子３１から輻射された音波の交差領域３２に、例えば聴取者３３および聴取者３４の複数の聴取者が存在可能であり、特定聴取者以外に聴取される。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係るスピーカ装置は、聴取者に追従するため、聴取者が聴取位置を気にすることなく、また周囲への騒音を気にすることなく、また高い秘話機能による可聴音を得ることができる。
【００２４】
さらに、本発明に係るスピーカ装置は、聴取者を認識するため、高い秘話機能による可聴音を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態のシステムの配置状態の概略図を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態の要部ブロック構成図を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態の動作を示すフローチャートを示す。
【図４】図４は図３のステップＳ３の更に詳細なフローチャートを示す。
【図５】図５は図３のステップＳ４の更に詳細なフローチャートを示す。
【図６】図６は入力画像の説明図。
【図７】図７は本発明の一実施の形態の超音波の聴取者に対する輻射状態を示す説明図。
【図８】図８は本発明による秘話機能の説明図。
【図９】図９は従来装置による秘話機能の説明図。
【符号の説明】
１  情報処理装置
２  エージェントキャラクタ
３、５  画像入力装置
６、７、３０、３１  超音波振動子
８、９  角度制御装置
１０、２６、３３、３４  聴取者
１１  ワイヤレスマイク
１３  情報処理部
１４  記憶部
１６  チャンネルＬ画像
１７  チャンネルＲ画像
１８、１９  記憶された画像
２１、２２  超音波輻射交差領域
２３、２４  音波
２５  交差領域
【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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