JP2015152316A - Sound visualizing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音源を可視化する音源可視化装置に関する。 The present invention relates to a sound source visualization apparatus that visualizes a sound source.
従来より音源を可視化する装置が知られている。 Conventionally, a device for visualizing a sound source is known.
例えば特許文献1〜3には、探査領域をカメラ等で撮影した画像上に音源位置を表わすマークを重畳して表示する装置が開示されている。 For example, Patent Documents 1 to 3 disclose an apparatus that displays a mark representing a sound source position superimposed on an image obtained by photographing a search area with a camera or the like.
また、特許文献4〜5には、探査領域内の音源に向けてレーザ光を照射することにより音源位置を示す装置が開示されている。 Patent Documents 4 to 5 disclose devices that indicate a sound source position by irradiating a laser beam toward a sound source in an exploration area.
上掲の特許文献1〜3に開示された、撮影画像上に音源位置を表わすマークを重畳して表示する装置の場合、表示画面上の表示と実際の音源探査領域との双方を観察して両者を頭の中で対応づける必要があり、直感的でなく、音源位置を見誤るおそれがある。また、表示画面に相対した位置に居る観察者のみ音源位置を確認することができ、少し離れた共同作業者らと音源位置情報を共有するのが難しいという難点がある。 In the case of the device disclosed in the above-mentioned Patent Documents 1 to 3 and displaying a mark representing the sound source position superimposed on the photographed image, both the display on the display screen and the actual sound source search area are observed. Both of them need to be associated with each other in the head, which is not intuitive and may cause a mistake in the position of the sound source. Also, only the observer located at a position relative to the display screen can confirm the sound source position, and it is difficult to share the sound source position information with collaborators slightly away from each other.
また、上掲の特許文献4〜5に開示された、探査領域の音源に向けてレーザ光を照射する装置の場合、音源が直接に指し示されることで直観的に理解でき、また、探査領域を視認できる位置に居る共同作業者らと音源位置情報を共有することができる。しかし、このレーザ光で指し示す装置の場合、探査領域内に複数の音源が存在する場合に同時に指し示すことが難しいという問題がある。また、音源探査プローブとレーザ照射部とが別々の位置にあると視差が生じ、レーザ光で探査位置を正確に指し示すことができないおそれがある。特許文献5では、音源探査プローブとレーザ照射部の位置を機械的に交替させることで視差の解消を図っている。しかしながら、このような機械的な移動を伴うと、その移動自体が大変であり、また音源を指し示すまでに時間がかかり、音源位置が時間的に移動する場合にリアルタイム性に欠けるという問題がある。 In addition, in the case of the apparatus that irradiates laser light toward the sound source in the exploration area disclosed in the above-mentioned Patent Documents 4 to 5, the sound source can be directly pointed to understand intuitively, and the exploration area The sound source position information can be shared with the collaborators who are in a position where it can be visually recognized. However, this laser beam pointing device has a problem that it is difficult to point simultaneously when there are a plurality of sound sources in the exploration area. Further, if the sound source probe and the laser irradiation unit are at different positions, parallax occurs, and there is a possibility that the search position cannot be accurately indicated by the laser beam. In Patent Document 5, parallax is eliminated by mechanically changing the positions of the sound source search probe and the laser irradiation unit. However, with such mechanical movement, the movement itself is difficult, and it takes time to point to the sound source, and there is a problem that the real-time property is lacking when the sound source position moves in time.
本発明は、上記事情に鑑み、音源位置情報を多人数でも共有することができ、かつ複数音源が同時に存在する場合にも対応した音源可視化装置を提供することを目的とする。 In view of the circumstances described above, an object of the present invention is to provide a sound source visualization apparatus that can share sound source position information even with a large number of people and can handle a plurality of sound sources simultaneously.
上記目的を達成する本発明の音源可視化装置は、
探査領域内の音源から発せられた音を受音する音センサを備えたプローブと、
音センサで受音して得た音信号に基づいて探査領域内の音源位置を探査する音源探査部と、音源探査部で探査された音源位置を表わす音源画像を表わす音源画像信号を生成する画像生成部とを有する演算装置と、
演算装置で生成された音源画像信号を入力してその音源画像信号に基づく音源画像を探査領域に投影するプロジェクタとを備えたことを特徴とする。
The sound source visualization device of the present invention that achieves the above object is as follows.
A probe having a sound sensor for receiving sound emitted from a sound source in the exploration area;
A sound source search unit that searches a sound source position in the search area based on a sound signal received by a sound sensor, and an image that generates a sound source image signal that represents a sound source image that represents the sound source position searched by the sound source search unit An arithmetic unit having a generation unit;
And a projector for projecting a sound source image based on the sound source image signal generated by the arithmetic unit to the search area.
本発明の音源可視化装置は、液晶プロジェクタ等のプロジェクタを用いて音源画像を探査領域に投影するものであるため、探査領域内に複数の音源が同時に存在していてもそれら複数の音源が投影され、音源位置情報を多人数で共有することができる。また、音源が時間的に移動する場合にもリアルタイム性をもって投影された音源位置を移動することができる。 Since the sound source visualization device of the present invention projects a sound source image on a search area using a projector such as a liquid crystal projector, the plurality of sound sources are projected even if a plurality of sound sources exist simultaneously in the search area. The sound source position information can be shared by many people. Further, even when the sound source moves in time, the projected sound source position can be moved with real-time characteristics.
ここで、本発明の音源可視化装置において、この音源可視化装置が、探査領域を撮影するカメラを備え、上記演算装置が、カメラでの撮影により得られた撮影画像に基づいて、プロジェクタにより投影された音源画像上の音源位置が演算装置での探査により得られた音源位置と一致するように、演算装置で生成された音源画像信号を調整する画像調整部を備えたものであることが好ましい。 Here, in the sound source visualization device according to the present invention, the sound source visualization device includes a camera that captures an exploration region, and the arithmetic device is projected by a projector based on a captured image obtained by capturing with the camera. It is preferable to include an image adjustment unit that adjusts the sound source image signal generated by the arithmetic device so that the sound source position on the sound source image matches the sound source position obtained by the search by the arithmetic device.
本発明の音源可視化装置の場合、プロジェクタで投影された音源画像をカメラで撮影することにより、音源探査部で探査された音源位置と投影された音源画像により指し示された音源位置との間の位置ズレを知り、プローブとプロジェクタとの間に視差があっても、その視差分を補正して音源位置を正しく指し示すことができる。 In the case of the sound source visualization device of the present invention, the sound source image projected by the projector is captured by the camera, so that the sound source position searched by the sound source search unit and the sound source position indicated by the projected sound source image are between Even if there is a parallax between the probe and the projector by knowing the positional deviation, it is possible to correct the parallax and correctly indicate the sound source position.
以上の本発明によれば、複数音源が同時に存在する場合にも対応しており、かつ音源位置情報を多人数で共有することができる音源可視化装置が提供される。 According to the present invention described above, a sound source visualization apparatus is provided that can cope with a case where a plurality of sound sources exist simultaneously and that can share sound source position information among a large number of people.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1は、本発明の音源可視化装置の模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of a sound source visualization apparatus according to the present invention.
この音源可視化装置10は、複数のマイクロホン20aを有するマイクロホンアレイ20が備えられており、そのマイクロホンアレイ20の中央には、画像撮影用のカメラ30が配置されている。マイクロホン20a、マイクロホンアレイ20、およびカメラ30は、本発明にいう、それぞれ音センサ、プローブ、およびカメラの各一例に相当する。
The sound
音源探査の手法としては、一般に、ビームフォーミング法(BF法)、サウンドインテンシティ(SI法)、エンベロープインテンシティ法(EI法)など、複数の方法が知られている。SI法およびEI法を採用すると直接的に音の到来方向が探査される。BF法の場合は、音圧の強度分布が分かるため、その音圧の最大位置の方向が音源として求められる。これらの音源探査手法はいずれも広く知られた技術であるとともに、本発明は音源探査の手法自体を問うものではなく、したがってここでは音源探査手法についての詳細説明は省略する。尚、ここで説明している実施形態はBF法を採用することを念頭に置いて説明する。 In general, a plurality of methods such as a beam forming method (BF method), a sound intensity (SI method), and an envelope intensity method (EI method) are known as sound source search methods. When the SI method and the EI method are adopted, the direction of arrival of sound is directly searched. In the case of the BF method, since the intensity distribution of sound pressure is known, the direction of the maximum position of the sound pressure is obtained as a sound source. All of these sound source search methods are well-known techniques, and the present invention does not ask the sound source search method itself, and therefore a detailed description of the sound source search method is omitted here. The embodiment described here will be described with the BF method in mind.
カメラ30は、マイクロホン20aと同じ向きに、マイクロホンアレイ20の中央に配置されている。カメラ30をマイクロホンアレイ20の中央に配置できないときは、カメラ30は、マイクロホンアレイ20の中心とカメラ30との間の視差が許容誤差の範囲内となる程度に、マイクロホンアレイ20の中心に近い位置に配置される。
The
また、この音源可視化装置10は、演算装置40とプロジェクタ50を備えている。
In addition, the sound
演算装置40では、マイクロホン20aで受音して得た音信号に基づいて、マイクロホン20が向けられた探査領域100内の音源位置が探査され、その音源位置を表わす音源画像を表わす音源画像信号が生成される。この生成された音源画像信号は、後述するようにして音源画像の位置調整の処理が行なわれた後、プロジェクタ50に入力される。このプロジェクタ50は、マイクロホンアレイ20やカメラ30とは視差を持った位置に配置されている。
In the
このプロジェクタ50は、入力された音源画像信号に基づく音源画像を、このプロジェクタ50内の液晶画面上に表示し、その液晶画面上の音源画像が探査領域100に向けて投影される。したがってカメラ30では、投影された音源画像が重畳された状態の探査領域100の撮影画像が得られることになる。
The
このカメラ30で得られた撮影画像は演算装置40に入力される。この演算装置40では、生成した音源画像を表わす音源画像信号を、その撮影画像に基づいて、プロジェクタ50により投影された音源画像上の音源位置がマイクロホンアレイ20で得られた音信号に基づいて探査した音源位置と一致するように調整する。
A captured image obtained by the
プロジェクタ50にはこの調整された後の音源画像信号が入力され、プロジェクタ50では、この調整された後の音源画像信号に基づく音源画像が探査領域100に向けて投影される。この調整により、マイクロホンアレイ20およびカメラ30とプロジェクタ50との間は視差があるにもかかわらずその視差が補正され、正しい音源位置が指し示される。
The adjusted sound source image signal is input to the
この演算装置40は、本発明にいう演算装置の一例に相当し、プロジェクタ50は本発明にいうプロジェクタの一例に相当する。
The
図2は、図1に示す音源可視化装置10を構成する演算装置40における演算内容を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing the calculation contents in the
また、図3は、探索領域に投影された音源画像の模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram of a sound source image projected on the search area.
演算装置40では、図2に示すように、先ず、マイクロホンアレイ20で得られた音信号に基づく音源探査が行なわれる(ステップS01)。ここでは、この音源探査により得られた音源位置を音源位置(1)と称する。この音源探査により得られる音源位置は探査領域100内に複数存在していてもよい。
As shown in FIG. 2, the
次いで、この探査により得られた音源位置(1)を表わす音源画像が作成されプロジェクタ50に送られてその音源画像がプロジェクタ50により探査領域100に向けて投影され、その音源画像が投影された探査領域100がカメラ30で撮影される(ステップS02)。
Next, a sound source image representing the sound source position (1) obtained by this exploration is created and sent to the
図3(A)は、音源位置(1)を表わす音源画像を探査領域100上の正確な位置に重ね合わせて示した図である。
FIG. 3A is a diagram in which a sound source image representing the sound source position (1) is superimposed on an accurate position on the
すなわち、ここでは、大小2つの山形のうちの大きな山形の中央部分に音源が存在している。 That is, here, the sound source exists in the central portion of the large mountain shape of the two large and small mountain shapes.
図3(B)は、プロジェクタ50により音源画像が投影された探査領域100をカメラ30で撮影して得た撮影画像を表わしている。撮影画像上では、正しい音源位置から少し外れた位置が音源位置として指し示されている。
FIG. 3B shows a photographed image obtained by photographing the
そこで次に、この撮影画像に基づいて音源位置が同定される(ステップS03)。ここでは、この同定された音源位置を音源位置(2)と称する。上述の通り、ここでは、この音源位置(2)は、正しい音源位置から少し外れた位置にある。 Then, next, a sound source position is identified based on this captured image (step S03). Here, the identified sound source position is referred to as a sound source position (2). As described above, here, the sound source position (2) is slightly deviated from the correct sound source position.
次に、音信号に基づく探査により得られた音源位置(1)と撮影画像から得られた音源位置(2)の位置どうしの差分演算が行なわれ、音源位置(1)と比べ音源位置(2)がどの方向にどれだけずれているかが算出される(ステップS04)。 Next, the difference between the position of the sound source position (1) obtained by the search based on the sound signal and the sound source position (2) obtained from the photographed image is calculated, and the sound source position (2) is compared with the sound source position (1). ) Is calculated in which direction and how much (step S04).
そしてその算出した画像位置(2)の、画像位置(1)からの差分が所定の許容誤差以内であるか否かが判定される(ステップS05)。許容誤差を越えていたときは、その差分に基づいて、その差分が減少するように音源画像がシフトされる(ステップS06)。そしてそのシフト後の音源画像を撮影して得た撮影画像に基づいて新たな音源位置(2)が同定され(ステップS03)、差分演算が行なわれ(ステップS04)、その差分が許容誤差以内となったか否かが判定される(ステップS05)。差分が許容誤差以内になると(ステップS05)ステップS01に戻る。これにより、音源位置が時間的に移動する場合にも対処することができる。 Then, it is determined whether or not the difference between the calculated image position (2) and the image position (1) is within a predetermined allowable error (step S05). If the allowable error is exceeded, the sound source image is shifted based on the difference so that the difference decreases (step S06). A new sound source position (2) is identified based on the photographed image obtained by photographing the sound source image after the shift (step S03), a difference calculation is performed (step S04), and the difference is within an allowable error. It is determined whether or not (step S05). When the difference is within the allowable error (step S05), the process returns to step S01. Thereby, it is possible to cope with the case where the sound source position moves in time.
図3(C)は、探査領域100に投影された、許容誤差以内に位置調整された音源画像を示した図である。
FIG. 3C is a diagram showing a sound source image that is projected onto the
本実施形態の場合、このようにして音源画像のシフトにより一層正確な音源位置が指し示される。 In the case of this embodiment, a more accurate sound source position is indicated by shifting the sound source image in this way.
尚、ここでは探査領域100内に音源が1つの場合について図示したが、音源が複数存在する場合も同様にして投影および位置調整が行なわれる。
Although the case where there is one sound source in the
10 音源可視化装置
20 マイクロホンアレイ
20a マイクロホン
30 カメラ
40 演算装置
50 プロジェクタ
100 探査領域
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記音センサで受音して得た音信号に基づいて前記探査領域内の音源位置を探査する音源探査部と、該音源探査部で探査された音源位置を表わす音源画像を表わす音源画像信号を生成する画像生成部とを有する演算装置と、
前記演算装置で生成された音源画像信号を入力して該音源画像信号に基づく音源画像を前記探査領域に投影するプロジェクタとを備えたことを特徴とする音源可視化装置。 A probe having a sound sensor for receiving sound emitted from a sound source in the exploration area;
A sound source search unit that searches for a sound source position in the search region based on a sound signal received by the sound sensor, and a sound source image signal that represents a sound source image that represents the sound source position searched by the sound source search unit. An arithmetic unit having an image generation unit to generate;
A sound source visualization apparatus, comprising: a projector that inputs a sound source image signal generated by the arithmetic unit and projects a sound source image based on the sound source image signal onto the search area.
前記演算装置が、前記カメラでの撮影により得られた撮影画像に基づいて、前記プロジェクタにより投影された音源画像上の音源位置が前記演算装置での探査により得られた音源位置と一致するように、該演算装置で生成された音源画像信号を調整する画像調整部を備えたことを特徴とする請求項1記載の音源可視化装置。 The sound source visualization device includes a camera that images the exploration area,
Based on a photographed image obtained by photographing with the camera, the arithmetic device is arranged so that a sound source position on a sound source image projected by the projector matches a sound source position obtained by exploration with the arithmetic device. The sound source visualization apparatus according to claim 1, further comprising an image adjustment unit that adjusts a sound source image signal generated by the arithmetic device.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112703375A (en) * | 2018-07-24 | 2021-04-23 | 弗兰克公司 | System and method for projecting and displaying acoustic data |
US11959296B2 (en) | 2019-05-30 | 2024-04-16 | Gravetime Inc. | Graveside memorial telepresence method, apparatus and system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1045586A2 (en) * | 1999-04-14 | 2000-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus |
US20020167862A1 (en) * | 2001-04-03 | 2002-11-14 | Carlo Tomasi | Method and apparatus for approximating a source position of a sound-causing event for determining an input used in operating an electronic device |
JP2004077277A (en) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Fujitsu Ltd | Visualization display method for sound source location and sound source location display apparatus |
US20090128617A1 (en) * | 2006-07-25 | 2009-05-21 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and apparatus for obtaining acoustic source location information and a multimedia communication system |
-
2014
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1045586A2 (en) * | 1999-04-14 | 2000-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus |
US20020167862A1 (en) * | 2001-04-03 | 2002-11-14 | Carlo Tomasi | Method and apparatus for approximating a source position of a sound-causing event for determining an input used in operating an electronic device |
JP2004077277A (en) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Fujitsu Ltd | Visualization display method for sound source location and sound source location display apparatus |
US20090128617A1 (en) * | 2006-07-25 | 2009-05-21 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and apparatus for obtaining acoustic source location information and a multimedia communication system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112703375A (en) * | 2018-07-24 | 2021-04-23 | 弗兰克公司 | System and method for projecting and displaying acoustic data |
US11959296B2 (en) | 2019-05-30 | 2024-04-16 | Gravetime Inc. | Graveside memorial telepresence method, apparatus and system |
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