WO2005076660A1 - 超指向性スピーカ搭載型移動体 - Google Patents

超指向性スピーカ搭載型移動体 Download PDF

Info

Publication number
WO2005076660A1
WO2005076660A1 PCT/JP2005/002043 JP2005002043W WO2005076660A1 WO 2005076660 A1 WO2005076660 A1 WO 2005076660A1 JP 2005002043 W JP2005002043 W JP 2005002043W WO 2005076660 A1 WO2005076660 A1 WO 2005076660A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sound
super
signal
directional speaker
ultrasonic
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/002043
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kiyofumi Mori
Syunji Yoshida
Hiroshi Okuno
Kazuhiro Nakadai
Hiroshi Tsujino
Original Assignee
Mitsubishi Denki Engineering Kabushiki Kaisha
Honda Motor Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Denki Engineering Kabushiki Kaisha, Honda Motor Co., Ltd. filed Critical Mitsubishi Denki Engineering Kabushiki Kaisha
Priority to US10/588,816 priority Critical patent/US7424118B2/en
Priority to EP05710095A priority patent/EP1720374B1/en
Priority to JP2005517824A priority patent/JPWO2005076660A1/ja
Publication of WO2005076660A1 publication Critical patent/WO2005076660A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00—Speech recognition
    • G10L15/20—Speech recognition techniques specially adapted for robustness in adverse environments, e.g. in noise, of stress induced speech
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/403—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers loud-speakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2217/00—Details of magnetostrictive, piezoelectric, or electrostrictive transducers covered by H04R15/00 or H04R17/00 but not provided for in any of their subgroups
    • H04R2217/03—Parametric transducers where sound is generated or captured by the acoustic demodulation of amplitude modulated ultrasonic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2430/00—Signal processing covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2430/01—Aspects of volume control, not necessarily automatic, in sound systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/027—Spatial or constructional arrangements of microphones, e.g. in dummy heads
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H04S7/303—Tracking of listener position or orientation

Definitions

  • a robot equipped with an audiovisual system includes, for example, one disclosed in Patent Document 2.
  • This mobile auditory vision system enables real-time processing for performing visual and auditory tracking of an object.
  • this system also discloses a technology that integrates sensor information such as vision, hearing, and motor to continue tracking by complementing each other even if some information is missing.
  • a loudspeaker with low directivity outputs so that a voice reaches a partner with whom the user interacts, so that the output power is higher than the power of motor noise. Since the voice output from the robot side becomes noise when recognizing the voice of the other party, the signal-to-noise (SZN) ratio becomes small as a result, and voice recognition becomes difficult. For this reason, in the past, the voice of the other party was recognized by turning off the hearing function during utterance or by placing a microphone at the mouth of the speaker using a headset that does not use the microphone of the robot.
  • SZN signal-to-noise
  • a moving body with a super-directional speaker includes a sound level adjusting means for adjusting a sound level transmitted from a radiator, and a reflected wave of an ultrasonic wave output from an ultrasonic vibration element on an object. And a distance detecting means for measuring a distance to the object based on the received signal. The sound level adjusting means adjusts the sound level according to the output of the distance detecting means. With this configuration, audio information can be transmitted at an optimal volume in consideration of the distance to the object.
  • a modulator that emits an ultrasonic wave according to the size of an audio signal is required. Since this modulator can extract the signal of the modulation process faithfully and can easily perform fine adjustment, an envelope modulator for digital processing can be used. It is suitable.
  • Figure 7 shows the results of actually measuring the directivity of the super-directional speaker and the omni-directional speaker.
  • the upper part of FIG. 7 is a contour diagram of the sound pressure level of the sound propagating in the air, and the lower part is a diagram showing the measured values of the sound pressure level.
  • the omnidirectional speaker spreads out as shown in Fig. 7 (a) and can be heard in the surrounding space.
  • the sound of the super-directional speaker propagates intensively in front.
  • the super-directional speaker uses the ultrasonic wave as the carrier, the directivity is very high. As a result, a whisper function of transmitting voice only to a specific partner can be realized.
  • the super-directional speaker and the omni-directional speaker with optimal gain control both have the same sound output level at the position of the sound source speaker 52 (both 62 dBA). It is. However, as shown in FIG. 12, there is a large difference in the isolated word recognition rate, which is at most 40% or more (when the sound output of the sound source speaker 52 is 80 dBA). At the position of the sound source speaker 52, the output of the super-directional speaker (70dBA) without gain control is larger than the output of the non-directional speaker (62dBA). Has a higher isolated word recognition rate. Thus, when constructing a speech device that realizes the simultaneous conversation function, it can be seen that the super-directional speaker has better performance than the non-directional speaker.

Abstract

　超音波発信センサ４５と超音波受信センサ４６を用い、音声提供する対象物１１までの距離を計測し、設定している音声レベルを音声レベル調整機能付増幅器３４にて調整した出力信号を放射器４４から放射する移動体１に搭載し、パラメトリック作用により特定の対象物にのみ最適な音量の音声を伝達することができる超指向性スピーカ搭載型移動体とする。

Description

明 細 書
超指向性スピーカ搭載型移動体
技術分野
[0001] この発明は、人物追跡機能を有した移動体に可聴音を指向性放射する超指向性ス ピー力を搭載した移動体搭載型音響装置に係るものである。
背景技術
[0002] 放射器の向いた方向に幅広く音声を伝達する無指向性スピーカは、従来から広く 用いられていた。これに対し、パラメトリックスピーカの原理を利用して非常に高い指 向性を実現した超指向性スピーカがある。このスピーカでは、強力な超音波が空気を 伝播する過程で発生するひずみ成分を利用して可聴帯域の音を生成し、これを正面 に集中して伝播させることで結果的に狭指向性を有した音を提供する。このようなパ ラメトリックスピーカには、例えば特許文献 1に開示されるものがある。
[0003] また、視聴覚システムを搭載したロボットには、例えば特許文献 2に開示されるもの がある。この移動体聴視覚システムでは、対象物に対して視覚的及び聴覚的な追跡 を行うためのリアルタイム処理を可能にするものである。なお、このシステムは、さらに 視覚、聴覚、モータ等のセンサ情報を統合して、何らかの情報が欠落したとしても相 互に補完することにより追跡を継続する技術も開示して 、る。
[0004] 特許文献 1：特開 2001— 346288号公報
特許文献 2：特開 2002-264058号公報
[0005] 従来の移動体に搭載したスピーカは指向性の低いスピーカであるために、音声が 移動体周囲の不特定多数物に伝達していた。このため、音声情報を特定の限られた 範囲に提供することができな力つた。
また、超指向性スピーカの放射器力もの音声提供方向が、一般的に放射器の正面 20° の範囲のみであり、自動で音声提供方向へ放射器の正面方向を変える機能を 有していなかった。
さらに、従来では、超指向性スピーカの放射器力 の音声レベル調整は手動であり 、音声提供位置に見合った音声レベル調整機能を有して ヽなかった。 [0006] この他、指向性の低いスピーカをロボットコミュニケーションシステムの発話デバイス に適用した場合、発話中に他の音源力 の音声を認識することが困難であるという課 題がある。具体的に説明すると、話し相手の人物などの他の音源に比べれば、ロボッ トのマイクロホンは、ロボットの駆動モータに近い位置に設置される。これにより、モー タノイズの絶対パワーが他の音源に比べて小さい場合であってもマイクロホンが収音 するモータノイズのパワーは相対的に大きくなつてしまい、音声認識に影響を与える ことになる。
[0007] これに加えて、指向性の低いスピーカでは、対話を行う相手に音声が届くように出 力するため、出力パワーがモータノイズのパワーに比べて大きくなる。このようなロボ ット側が出力した音声は、相手力もの音声を認識する際のノイズとなるため、結果的 に信号対雑音 (SZN)比が小さくなり、音声認識が困難となる。このため、従来では、 発話中は聴覚機能をオフにしたり、ロボットのマイクロホンではなぐヘッドセットなどを 用いて発話者の口元にマイクロホンを設置することによって相手からの音声を認識し ていた。
[0008] この発明は上記問題点を解決する為になされたもので、移動する音声提供物へ確 実に音声を伝えると共に、音声提供物の方向に最適の音量の音声情報を提供する ことができる超指向性音響システムを得ることを目的とする。
また、この発明は、同時対話機能及び秘匿性の高いささやき機能を実現したロボッ トコミュニケーションシステムを構成する超指向性スピーカ搭載型移動体を得ることを 目的とする。
発明の開示
[0009] この発明に係る超指向性スピーカ搭載型移動体は、可聴音信号源力もの入力電気 信号によって超音波のキャリア信号を変調する変調器と、変調器の出力信号を放射 する放射器を備えるものである。このこと〖こよって、移動体からの音声を超指向性スピ 一力から発信することにより、特定の聴衆に特定の音声を提供することができるという 効果がある。
[0010] また、この発明に係る超指向性スピーカ搭載型移動体は、音検出手段と、音声を発 する対象物の方向を検出する対象物方向検出手段と、対象物方向検出手段により 認識した対象物に放射器が対向するように制御する放射器方向制御手段とを備える ものである。この構成によって、音声を検出レ f青報を伝える対象物の方向を検出して 放射器が向力う方向を制御することで、移動する対象物にも確実に音声を伝えること ができる。
[0011] この発明に係る超指向性スピーカ搭載型移動体は、複数の超音波振動素子を備 えた放射器と、複数の超音波振動素子のうち少なくとも 1つがそれぞれ受信、発信セ ンサとして使用可能であるものである。このこと〖こよって、放射器と情報を伝える対象 物までの距離を正確に計測でき、本移動体の製品をコンパクトなサイズで実現するこ とがでさる。
[0012] この発明に係る超指向性スピーカ搭載型移動体は、放射器から伝達する音声レべ ルを調整する音声レベル調整手段と、超音波振動素子から出力した超音波の対象 物における反射波の受信信号に基づいて対象物までの距離を測定する距離検出手 段とを備え、音声レベル調整手段は、距離検出手段の出力に応じて音声レベルを調 整するものである。この構成により、対象物までの距離を考慮した最適な音量で音声 情報を伝えることができる。
[0013] この発明に係る超指向性スピーカ搭載型移動体は、距離検出手段の出力に応じて 音声レベル調整手段による音声レベルのゲイン調整を制御する自動ゲイン制御手段 を備えるものである。この構成を有することにより、ノイズとなる出力超音波の反射波を 抑制できることから、対象物のみに音声を伝達するささやき動作や同時対話を適切 に実行できる。
[0014] この発明に係る超指向性スピーカ搭載型移動体は、音検出手段が検出した音声の 認識及び放射器カゝら伝達する音声信号を生成する音声認識及び生成手段を備える ものである。このことによって、音声情報を対象物に送りながら、対象物からの音声を 受信し認識する同時対話を実現することができる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]この実施の形態 1の移動体の正面図である。
[図 2]この実施の形態 1の移動体の側面図である。
[図 3]この発明の実施の形態 1の超指向性スピーカの構成を示す図である。 [図 4]この実施の形態 1の全体システム図である。
[図 5]この発明の実施の形態 1の対象物追従システムを説明する図である。
[図 6]この発明の実施の形態 1の移動体による対象物までの距離の測定処理を説明 する図である。
[図 7]超指向性スピーカと無指向性スピーカの指向性を計測した結果を示す図である
[図 8]この発明の実施の形態 2による超指向性スピーカ搭載型移動体の構成を示す ブロック図である。
[図 9]図 8のシステムの動作例を示す図である。
[図 10]同時対話機能の評価試験を説明する図である。
[図 11]図 10に示す設定でマイクロホン位置及び音源用スピーカ位置での音声パヮ 一を計測した結果を示す表である。
[図 12]孤立単語認識処理の結果を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形 態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態 1.
図 1は、この実施の形態 1の移動体の正面図、図 2は、この実施の形態 1の移動体 の側面図である。図 1において、人型移動体 1は、脚部 2と、脚部 2上にて支持された 胴体部 3と、胴体部 3上に可動に支持された頭部 4とを有している。
脚部 2は下部に複数の車輪 21若しくは車輪のみでなく複数の脚移動手段を備え、 移動可能となっている。胴体部 3は、脚部 2に対して固定支持されている。頭部 4は胴 体部 3と連結部材 5を介して連結されており、この連結部材 5は、矢印 Aに示すように 胴体部 3に対し鉛直軸に対して回転可能に支持されている。また、頭部 4は連結部材 5に対して、矢印 Bに示すように上下方向に揺動可能に支持されて 、る。
胴体部 3の背面には詳細には、後述する音声レベル調整機能付増幅器 34、放射 器方向制御手段 7、変調器 33等が搭載されている。
[0017] ここで、頭部 4は、全体が防音性の外装 41により覆われていると共に、両側にロボッ トの聴覚装置としての一対のマイクロホン 43を備えている。マイクロホン 43は、それぞ れ頭部 4の側面において、前方に向力つて指向性を有するように取り付けられている
[0018] パラメトリックスピーカは、人には聞こえない超音波を利用し、強力な超音波が空気 を伝播する過程でひずみ成分が発生し、そのひずみ成分を利用することによって可 聴帯域の音を得る原理 (非線形性)を採用して ヽる。可聴音を得るための変換効率 は低いが、音放射方向の狭いエリアにビーム状に音が集中するという「超指向性」を 呈する。
[0019] なお、従来力 広く扱われていた指向性の低いスピーカでは、いわば裸電球の光 のように、背面を含む広いエリアに音場を形成する。このため、音場を形成させるエリ ァをコントロールすることが出来ない。これに対して、パラメトリックスピーカなどの超指 向性スピーカでは、あた力もスポットライトのように聞こえるエリアを限定することが可 能となっている。本実施の形態においては、例えば音軸上約 20° の指向性を有して 音を提供することが可能となって 、る。
[0020] 図 3に示すように、本実施の形態 1によるスピーカシステムは、対話制御部 32と、対 話制御部 32からの入力電気信号によって超音波のキャリア信号を変調する変調器 3 3と、変調して得られた信号を増幅する音声レベル調整機能付増幅器 34と、増幅さ れた信号を音波に変換する放射器 44とから構成されている。
[0021] 放射器 44には、超音波振動子を使った超音波発信センサ 45及び超音波受信セン サ 46が設けられている。超音波発信センサ 45は、矩形波の交流電圧を加えると固有 振動数の超音波 47を発信する。発信された超音波は、音声提供する対象物 11で反 射されて超音波受信センサ 46に反射波 48として受信される。このとき、発信と受信と の時間差を計測し、その時間から音声提供する対象物 11までの距離情報を得る。こ の対象物 11までの距離に基づいて、音声レベル調整機能付増幅器 34が、設定して V、る音声レベルを調整する。
[0022] ここで、パラメトリックスピーカを駆動するためには、音声信号の大小に応じて超音 波を放射する変調器が必要である。この変調器は、変調のプロセスを信号が忠実に 抽出でき、また細力な調整が容易に行えることから、デジタル処理用の包絡変調器が 好適である。
[0023] 図 4は、実施の形態 1による移動体の制御システムの全体図である。図 4において、 本実施の形態による制御システムは、ネットワーク 100、ネットワーク 100と接続された 聴覚モジュール 300、モータ制御モジュール 400、距離測定モジュール 700、車輪 駆動モジュール 800から構成されて!、る。
[0024] 詳細には、従来技術である特許文献 1を参照すると良いが、聴覚モジュール 300は 、マイクロホン 43と、ピーク抽出部、音源定位部、聴覚イベント生成部カゝら構成されて いる。
[0025] 聴覚モジュール 300は、マイクロホン 43からの音響信号に基づ 、て、ピーク抽出部 により左右のチャンネル毎に一連のピークを抽出して、左右のチャンネルで同じか類 似のピークをペアとする。ここで、ピーク抽出は、パワーが閾値以上で且つ極大値で あって、例えば 90Hz乃至 3kHzの間の周波数であるという条件に合致するデータの みを通過させる帯域フィルタを使用することにより行なわれる。この閾値は、周囲の暗 騒音を計測して、さらに感度パラメータ、例えば 10dBを加えた値として定義される。
[0026] そして、聴覚モジュール 300は、各ピークが調波構造を有していることを利用して、 左右のチャンネル間でより正確なピークを見つけ、調波構造を有する音を抽出する。 これにより、聴覚モジュール 300は、抽出した各音について、音源定位部により左右 のチャンネルカゝら同じ周波数の音響信号を選択して両耳間位相差を求めて音源を 定位する。聴覚モジュール 300は、この定位情報及びその抽出時刻からなる聴覚ィ ベント 300aを生成し、ネットワーク 100を介して対話制御部 32に送信する。
[0027] モータ制御モジュール 400は、モータ 401及びポテンショメータ 402と、 PWM制御 回路、 AD変換回路及びモータ制御部と、モータイベント生成部とから構成されてい る。
[0028] モータ制御モジュール 400では、対話制御部 32からの動作命令 32aに基づいて、 モータ制御部により PWM制御回路を介してモータ 401を駆動制御する。同時に、モ ータ制御モジュール 400は、モータの回転位置をポテンショメータ 402 (またはェンコ ーダ等の角度検出器でもよい）に検出して、 AD変換回路を介してモータ制御により 移動体方向を抽出する。この抽出結果に基づき、モータイベント生成部は、モータ方 向情報とその方向抽出時刻からなるモータイベント 400aを生成し、ネットワーク 100 を介して対話制御部 32に送信する。
[0029] 距離測定モジュール 700は、対象物との距離を測定する構成部である。距離測定 モジュール 700では、超音波発信センサ 45からの超音波の発信を制御し、超音波受 信センサ 46への超音波の受信までの時間を計測することにより対象物までの距離を 計測する。また、距離測定モジュール 700は、対象物までの距離に合った音声レべ ルが予め設定されており、計測した距離に見合った音声レベル設定信号を音声レべ ル調整機能付増幅器 34へ出力する。対話制御部 32は、聴覚イベント 300a、モータ イベント 400a、車両位置イベント 800aを取得し、対象話者の方に向くようにロボット の方向を制御する動作命令 32a, 32bをモータ制御モジュール 400及び車輪駆動モ ジュール 800へそれぞれ送信する。ロボットの方向が目的方向を向いたことを確認し た後、対話制御部 32は、対象物に出力する音声を生成して変調器 33へ送信する。 変調器 33は、対話制御部 32から送られてきた音声を変調し、指向性スピーカで出力 できる形式の超音波に変換し音声レベル調整機能付き増幅器 34へ出力する。
[0030] 音声レベル調整機能付増幅器 34では、距離測定モジュール 700からの信号により 音声レベルを調整する。例えば、対象物までの距離が 10mから 5mに近づいたとき、 距離測定モジュール 700より- 6dBとなる設定信号を音声レベル調整機能付増幅器 34に出力する。この場合、音声レベル調整機能付増幅器 34は、その設定信号を受 けてボリュームを 6dBに設定する。車輪駆動モジュール 800は、対話制御部 32から の動作命令 32bに基づいて車輪 21を制御する。同時に、車輪駆動モジュール 800 は、車輪の走行距離、車輪回転角度をポテンショメータ (あるいは、オプティカルェン コーダ、あるいはジャイロ）より取得し、車両の位置及び向き情報に変換する。車輪駆 動モジュール 800は、抽出した車両の位置情報、向き情報、それらの抽出時刻から なる車両位置イベント 800aを生成し、ネットワーク 100を介して対話制御部 32へ送 信する。
[0031] また、移動体 1の位置を移動しなくても、頭部 4を水平方向に回転することにより、頭 部 4が対象物に向力う構成である場合、頭部 4を水平方向に回転させるモータを制御 し、対象物に向力 ようにしてもよい。さらに、対象物が座っている場合や、身長差が 小さい若しくは大きい場合、段差のある場所にいる場合などのように、対象物の頭部 の位置に放射器 44が向力ない場合であれば、移動体 1の頭部 4を上下方向に回動 させるモータを制御して放射器 44の向力う方向を制御する。このようにして、本実施 の形態 1では、対象物追跡システム 12に同期して、放射器 44が特定聴取者や特定 エリアに対する指向角度が自動調整されて音を伝えるように構成されている。
[0032] 以下、上述した移動体 1の使用例を説明する。移動体 1に予め使用する場所につ いての情報を入力し、部屋のどの位置でどちらの方向力 音がしたらどう移動するか を予め設定しておく。また、壁などの障害物などにより音源方向に人間が見つ力 な い場合、移動体 1は人間が隠れていると判断して、顔を探す行動 (移動)をとるように 対象物追従システムに予め設定しておく。
[0033] 例えば、図 5に示すように、部屋に障害物 Eがある場合、入場者を検出できないこと がある。この場合、移動体 1が Aの位置で音源方向が Bであることで入場者 Cを発見 できないとき、移動体 1が Dの方向へ向力うように車輪 21のモータを車輪駆動モジュ ール 800で制御するように設定しておく。このようなアクティブな行動により障害物 E などによる視界の死角をなくすことができる。
[0034] また、放射器から放射された超音波は、壁等で反射すると、入射角度と反射角度が 同角度で超音波が進む特徴を有している。この超音波の特徴を考慮して、移動体 1 を位置変更せずに、聴覚モジュール 300により入場者 Cの方向を特定して壁等の反 射を使って入場者 Cに音を伝えるようにしてもょ 、。
[0035] なお、入場者 Cが部屋に入ってきた場合、入場者 Cの声もしくはその他の音声を検 出し、その音声のする方向に放射器が向力 ように車輪 21及び頭部 4の位置を制御 するモータを駆動する。
[0036] また、図 6に示すように、本実施の形態 1のシステムでは、対象物 11を特定すると、 距離測定モジュール 700を制御して対象物 11までの距離を測定する。この結果に基 づき、超音波発信センサ 45からの超音波の発信を制御し、発信された超音波の反射 波を超音波受信センサ 46が受信するまでの時間を計測することにより、距離が算出 される。距離信号は、音声レベル調整機能付増幅器 34へと入力される。なお、超音 波発信センサ 45を備えて 、な 、場合であれば、超指向性スピーカの搬送波を距離 検出用の超音波として使用してもょ 、。
[0037] 上記実施の形態にお!、て、放射器 44を頭部 4に設置した例にっ 、て説明したが、 これに限定されるものではない。例えば、頭部 4をモータにより回転、揺動可能な構 成にせず、超指向性スピーカの放射器 44の向きを可変に構成してもよい。また、放 射器 44の設置場所も、頭部 4に限らず、移動体 1のいずれの場所であっても良い。
[0038] さらに、上記実施の形態 1では、放射器 44を 1つ設けた例について説明したが、放 射器 44を複数設け、放射器 44の向きをそれぞれ別個に制御できるようにしてもょ ヽ 。この構成とすることにより、複数の特定の人々だけにそれぞれ別個に音声を伝える ことができるようになる。なお、上記実施の形態 1では音声を扱う例を示したが、音楽 を含む様々な音の送信にも使用できる。
[0039] 実施の形態 2.
この実施の形態 2では、本発明による超指向性スピーカ搭載型移動体を適用した口 ボットコミュニケーションシステムについて説明する。このロボットコミュニケーションシ ステムは、特に同時対話機能及びささやき機能を実現している。ここで、同時対話機 能とは、発話中に音声を認識することで、話し相手の人物との間で話しながら聴くと いう処理を行う機能である。また、ささやき機能とは、ささやくように特定の相手のみに 音声で情報を伝える機能をいう。このような同時対話機能及びささやき機能は、超指 向性スピーカを利用することにより実現される。
[0040] 先ず、超指向性スピーカの特性について説明する。
図 7は、超指向性スピーカと無指向性スピーカの指向性を実際に計測した結果を 示している。図 7の上段は空気中を伝播する音の音圧レベルのコンター図であり、下 段は音圧レベルの計測値を示す図である。図 7の上段の図を比較すると明らかなよう に、無指向性スピーカは、図 7 (a)に示すように拡がって周辺空間に聞こえることがわ かる。これに対し、超指向性スピーカの音は正面に集中して伝播している。このように 、超指向性スピーカは、超音波を搬送波として利用しているため、非常に指向性が高 い。これにより、特定の相手に対してのみ音声を伝えるささやき機能を実現することが できる。
[0041] また、図 7 (b)の上段に示すように、空気中の非線形性が有効になるまでにある程 度音波が空気中を進む必要があるため、可聴音力 スピーカユニットから 0. 5-1. 0 m離れたところ力も発生している。つまり、スピーカユニットから 0. 5m以内には、可聴 音がほとんど発生しないことを示している。これは、相手からの音声を認識する際のノ ィズがほとんど発生していないことを示しており、信号対雑音（SZN)比が大きくなる ことから、超指向性スピーカを用いることにより相手力もの音声を容易に認識できるこ とがわかる。
[0042] 図 7の下段に示す音圧レベルの計測は、 3m X 5mの大きさで残響時間が 0. 08秒 程度の部屋で計測している。また、騒音計を計測対象のスピーカから 1. Omの距離 に設置した。音圧は、スピーカの正面方向を 0° として ± 90° の範囲で 10° おきに 計測した。計測の指標には、人間の聴覚の感度に近くなるように周波数ごとのパワー の重み付けを行って 、る dBAを用いて!/、る。
[0043] 図 7 (b)の下段に示すように、超指向性スピーカでは、指向性を向けた方向に対し て約 20dBAのパワー増加がみられた。なお、図 7 (b)の下段力らも明らかなように、 超指向性スピーカの音圧は、横方向では不安定である。これは、超音波を搬送波と して利用するため、信号の減衰率が小さぐ壁、床、天井での反射波が一定のパワー を保ったまま、ロボットのマイクロホンに届いてしまったことに起因する。
[0044] 従って、ビーム形状の高い指向性が得られる超指向性スピーカを単に用いるだけ では、音声認識に支障を来すおそれがある。そこで、本実施の形態 2では、話しなが ら聴くという同時対話機能を実現するため、後述するように搬送波のゲインをコント口 ールする。
[0045] 図 8は、この発明の実施の形態 2による超指向性スピーカ搭載型移動体の構成を 示すブロック図であり、本発明による超指向性スピーカ搭載型移動体を適用して人物 との対話を実行するロボットコミュニケーションシステムを構成した場合を示している。 このシステムは、移動体 1を具現化したヒューマノイドロボット（以下、ロボット 1と適宜 称する）、指向性スピーカ制御部 49、自動ゲイン制御部 50、音声認識及び生成部 5 1を含んで構成される。ロボット 1本体内部に通常の無指向性スピーカを実装し、ロボ ット 1の頭部には、図 1で示したように、左右の耳の位置に一対のマイクロホン 43を備 えている。また、口の位置には、超指向性スピーカを構成する放射器 44及び超音波 受信センサ 46を実装している。なお、指向性スピーカ制御部 49、自動ゲイン制御部 50、音声認識及び生成部 51は、本実施の形態 2によるシステムを構成するコンビュ ータに実行させるプログラムのモジュールとして具現ィ匕することができる。
[0046] 指向性スピーカ制御部 49は、変調器 33、音響レベル制御部 34a、スピーカ増幅部 34bから構成される。変調器 33は、入力可聴音 gによって変調した超音波の搬送波 h を音響レベル制御部 34aに出力する。搬送波 hの周波数は、音質、音量の面で最も パフォーマンスのよい 40kHz近辺に設定した。音響レベル制御部 34aでは、自動ゲ イン制御部 50からのコマンド eに従って搬送波のゲインを制御する。音響レベル制御 部 34aの出力は、スピーカ増幅部 34bへの信号 iと自動ゲイン制御部 50への信号 jと して双方にそれぞれ送られる。
[0047] 自動ゲイン制御部 50に送られた超音波信号 jは、対象物までの距離を推定するた めのリファレンス用信号として用いられる。スピーカ増幅部 34bで増幅された超音波 信号 kは、頭部の口の位置に構成された超指向性スピーカに送られ、放射器 44を介 して出力される。自動ゲイン制御部 50は、超音波受信センサ 46によって取得した距 離情報に基づいて可聴音が目的の人物のみに届くように超音波のパワーを制御す る。人物までの距離は、音響レベル制御部 34aからの超音波信号 jと超指向性スピー 力内に実装されている超音波受信センサ 46からの信号 cとの時間差を利用して推定 する。ここで、以下にゲイン制御アルゴリズムを示す。
1.インパルス信号 fを自動ゲイン制御部 50から指向性スピーカ制御部 49の変調器 3 3に一定時間（例えば、 100ms)毎に出力する。但し、自動ゲイン制御部 50が、音声 認識及び生成部 51からの発話イベント dを受け取った場合は、その内容に応じて出 力をオンオフする。
2.インパルス信号 fによって変調された超音波 hが、指向性スピーカ制御部 49の変 調器 33により生成され、音響レベル制御部 34aを介して自動ゲイン制御部 50にリフ アレンス信号 jとして送られる。また、この変調信号は、同時に、音響レベル制御部 34 a及びスピーカ増幅部 34bを経由して超指向性スピーカにも送られて超音波として出 力される。
3.この超音波がロボット 1の前にいる人物によって反射してなる超音波の反射信号 c を超音波受信センサ 46により受信し、自動ゲイン制御部 50が、この反射信号 cとリフ アレンス信号 jとを同時に一定のサンプリングレート（例えば、 192kHz)で取り込む。
4. 自動ゲイン制御部 50が、リファレンス信号 j及び反射信号 cについてのインパルス 信号 fの立ち上がり時刻 τ 1, τ 2をリファレンス信号 jと反射信号 cからゼロクロス法に より抽出する。ロボットと人物との間の距離 Dは、図 3に示す距離測定モジュール 700 力 自動ゲイン制御部 50によるインパルス信号 fの立ち上がり時刻 τ 1, τ 2の抽出 結果と音速 V (340mZs)とを用いて、例えば下記式（1)を用いて算出する。
Ό= ( τ 2- τ 1) Χ ν - - - (1)
5.推定された距離 Dに応じて、自動ゲイン制御部 50が最適なゲイン値を選択する。 最適値は予め所定の間隔 (例えば、 lm)で実験的に得た値である。最終的に、選択 されたゲイン値を設定するコマンド eが自動ゲイン制御部 50から音響レベル制御部 3 4aに出力される。
[0048] また、音声認識及び生成部 51では、マイクロホン 43で収音した音声を認識したり、 超指向性スピーカ若しくは無指向性スピーカへの音声信号 b, kを送出する。超指向 性スピーカから音声出力する場合、音声認識及び生成部 51からの音声信号は、指 向性スピーカ制御部 49を経由して指向性の高い超音波の音声信号 kとなり、超指向 性スピーカから出力される。一方、無指向性スピーカから音声出力する場合は、音声 認識及び生成部 51から無指向性スピーカへ音声信号 bが送信される。
[0049] なお、音声認識及び生成部 51における音声認識エンジンは、既存のものを使用し た。超指向性スピーカからの音声出力の開始 Z終了時には、それぞれ距離測定処 理をオフオンする発話イベント dを自動ゲイン制御部 50に送信する。
[0050] 次に、上述のゲインコントロールを実行してささやき機能の評価試験を行った結果 について説明する。
図 9は図 8のシステムの動作例を示す図である。この試験では、「今日は晴れですよ 」という文例による音声を、図 8で示したロボット 1に実装した無指向性スピーカ及び超 指向性スピーカからそれぞれ出力し、図 9の左図に示す計測室（大きさ 3m X 5m)に おける A— Dの各地点で計測している（1kHzでの残響時間 0. 08秒）。図 9の中図と 右図には、無指向性スピーカ及び超指向性スピーカ力 上記文例の音声をそれぞ れ出力した場合の各地点 A— Dにおける計測結果の音声波形を示して 、る。また、 図 9の左図の波形は、発声「今日は晴れですよ」の元波形である。
[0051] 図 9の中図と右図に示す A地点と C地点の計測結果を比較すると、超指向性スピー 力での計測結果では C地点でのみ可聴音が存在しており、高指向性を保ちつつ、ゲ インコントロールもうまく働いていることがわかる。つまり、 C地点の話し相手のみに音 声が伝えられており、他の地点では可聴音がほとんどなぐ秘匿性の高いささやき機 能が実現されている。
[0052] 次に、上述のゲインコントロールを実行して同時対話機能の評価試験を行った結果 について説明する。
同時対話の評価設備として、図 10に示すように、計測室内で、話し相手の人物を 想定した音源用スピーカ 52を、図 8に示したロボット 1の正面 lmの位置に設置した。 計測室の残響時間は、 1kHzで 0. 08秒である。実験は、音素バランス単語 216語を 下記の 3つの条件で音源用スピーカ 52から出力して孤立単語認識を実行した。
(1)超指向性スピーカから音声を同時に出力する。
(2)超指向性スピーカから音声を同時に出力する。但し、出力ゲインは音源用スピー 力 52の位置に立っているユーザのみに伝わるように最適にゲイン制御する。
(3)ロボット 1内部の無指向性スピーカから同時に音声を出力する。但し、出力パワー は、音源用スピーカ 52の位置で条件（2)と同じパワーになるように制御する。
[0053] 図 11は、上述した各条件（ 1)一（3)で音源用スピーカ 52から音声を出力しな 、場 合、つまり超指向性スピーカ若しくは無指向性スピーカ力 のみ音声を出力した場合 のロボット 1のマイクロホン 43の位置（耳の位置）、及び音源用スピーカ 52の位置での 音声のパワーを示している。図 11からわ力るように、超指向性スピーカから出力され る音声のパワーは、無指向性スピーカの場合と異なり、音源用スピーカ 52の位置より マイクロホン 43の位置（耳の位置）での方が小さ!/、。
[0054] なお、音源用スピーカ 52からの出力は、 70dBAから 90dBAまで 5dBA刻みで変 更した。また、ロボット 1の耳の位置に音源用スピーカ 52から出力された音声が到達 するまでに 15dBAの減衰がみられる。このため、耳の位置での音声パワー変化は、 55dBAから 75dBAまでとなる。音声認識用の音響モデルは、ロボット 1の電源をォ ンにしてロボット 1以外の騒音源がない状態で、音源用スピーカ 52から音素バランス 単語 216語の音声を出力し、ロボット 1のマイクロホン 43で収音した各音声を既存の 音声認識アルゴリズムによる処理で取得した。
[0055] 図 12は、上述した孤立単語認識処理の結果を示すグラフである。図において、横 軸は音源用スピーカ 52から出力される音声のパワー（dBA)であり、縦軸は孤立単語 正解率（％)を示している。符号 Aを付した三角形のプロットを繋いだ曲線は、上述し た条件 (2)における処理結果である。また、符号 Bを付した四角形のプロットを繋いだ 曲線は、上述した条件（1)における処理結果で、符号 Cを付した丸形のプロットを繋 いだ曲線は、上述した条件（3)における処理結果である。図 12から明らかなように、 認識結果は、最適なゲイン制御を行った条件（2)によるものが最も良ぐついで条件 (1)のゲイン制御を行わない超指向性スピーカによるものが続き、条件（3)の無指向 性スピーカによる結果が最も認識結果が悪カゝつた。
[0056] 音声のパワーが 90dBAである場合、超指向性スピーカの単語正解率は、約 90% に達し、無指向性スピーカでは約 80%程度であった。また、無指向性スピーカによる 音声認識結果は、音源用スピーカ 52の音声出力が 80dBA以下の場合、急激に悪 化している。一方、超指向性スピーカでは、音源用スピーカ 52の音声出力が 70dBA にまでなると同様の傾向がみられた。
[0057] 図 11に示されるように、最適にゲイン制御した超指向性スピーカと無指向性スピー 力とでは、双方とも音源用スピーカ 52の位置で同程度の音声出力レベル (双方とも 6 2dBA)である。し力しながら、図 12に示されるように、孤立単語認識率には大きな差 がみられ、最大で 40%以上（音源用スピーカ 52の音声出力が 80dBAのとき）になつ ている。また、音源用スピーカ 52の位置で、ゲイン制御しなかった超指向性スピーカ の出力（70dBA)の方力 無指向'性スピーカからの出力（62dBA)より大きいにもか かわらず、超指向性スピーカでの孤立単語認識率の方が高い。このように、同時対 話機能を実現する発話デバイスを構築するにあたり、超指向性スピーカの方が無指 向性スピーカよりも性能が良いことがわかる。
[0058] また、図 12において音源用スピーカ 52の出力が 70dBAまで低下すると、超指向 性スピーカでの孤立単語認識率が悪ィ匕した。これは、暗騒音のためだと考える。ロボ ット 1の耳の位置での音声パワーは、音源用スピーカ 52の出力が 70dBAである場合 に 55dBAである。一方、図 11によれば、ロボット 1の電源オン時の喑騒音も 55dBA である。これは、 SZN比が OdBであることを示しており、暗騒音が強く音声認識結果 に影響して 、ることが考えられる。
[0059] 以上のように、超指向性スピーカを用い、その出力を適切にゲイン制御することによ り、特定のエリアのみに音声を伝える秘匿性の高いささやき機能を実現することがで き、さらに音声認識におけるノイズとなる超音波の反射波の発生を抑制できることから 、話しながら聴くと!、う同時対話機能も実現することができる。
産業上の利用可能性
[0060] 以上のように、この発明に係る超指向性スピーカ搭載型移動体は、可聴音信号源 力 の入力電気信号によって超音波のキャリア信号を変調する変調器と、変調器の 出力信号を放射する放射器を備えるものであり、視聴覚システムを搭載したロボット などに用いるのに適している。

Claims

請求の範囲
[1] 可聴音信号源力 の入力電気信号によって超音波のキャリア信号を変調する変調 器と、前記変調器の出力信号を放射する放射器とを備えた超指向性スピーカ搭載型 移動体。
[2] 音検出手段と、音声を発する対象物の方向を検出する対象物方向検出手段と、前 記対象物方向検出手段により認識した対象物に放射器が対向するように制御する放 射器方向制御手段とを備えたことを特徴とする請求項 1記載の超指向性スピーカ搭 載型移動体。
[3] 放射器は、複数の超音波振動素子を備え、前記複数の超音波振動素子のうちの 少なくとも 1つ力 超音波受信センサ又は超音波発信センサを構成することを特徴と する請求項 1記載の超指向性スピーカ搭載型移動体。
[4] 放射器からの出力音声レベルを調整する音声レベル調整手段と、超音波振動素 子から対象物へ超音波信号を送信し、この超音波信号の前記対象物での反射信号 を受信するまでの時間関係を求め、この時間関係に基づいて前記対象物までの距 離を測定する距離検出手段とを備え、前記音声レベル調整手段は、前記距離検出 手段の出力に応じて音声レベルを調整することを特徴とする請求項 3記載の超指向 性スピーカ搭載型移動体。
[5] 距離検出手段の出力に応じて音声レベル調整手段による音声レベルのゲイン調整 を制御する自動ゲイン制御手段を備えたことを特徴とする請求項 4記載の超指向性 スピーカ搭載型移動体。
[6] 音検出手段が検出した音声の認識及び放射器から伝達する音声信号を生成する 音声認識及び生成手段を備えたことを特徴とする請求項 5記載の超指向性スピーカ 搭載型移動体。
[7] 可聴音信号によって超音波のキャリア信号を変調した変調信号を伝達する超指向 性スピーカを備えた超指向性スピーカ搭載型移動体の出力ゲインの制御方法にお いて、
前記超指向性スピーカを介して対象物へ超音波信号を送信し、この超音波信号の 前記対象物での反射信号を受信するまでの時間関係を求めるステップと、 前記時間関係に基づいて前記対象物との距離を推定するステップと、
前記距離の推定値に応じて前記超指向性スピーカの音声出力が前記対象物に伝 達されるようにそのゲイン値を決定するステップとを備えた出力ゲインの制御方法。 可聴音信号によって超音波のキャリア信号を変調した変調信号を伝達する超指向 性スピーカを備えた超指向性スピーカ搭載型移動体の制御システムとしてコンビユー タを機能させるプログラムにおいて、前記超指向性スピーカの音声出力レベルを調 整する音声レベル調整手段、前記超指向性スピーカを介して対象物へ超音波信号 を送信し、この超音波信号の前記対象物での反射信号を受信するまでの時間関係 を求め、この時間関係に基づいて前記対象物までの距離を測定する距離検出手段 、前記距離検出手段の出力に応じて前記超指向性スピーカの音声出力が前記対象 物に伝達されるように前記音声レベル調整手段による音声レベルのゲイン調整を制 御する自動ゲイン制御手段として前記コンピュータを機能させるプログラム。
PCT/JP2005/002043 2004-02-10 2005-02-10 超指向性スピーカ搭載型移動体 WO2005076660A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/588,816 US7424118B2 (en) 2004-02-10 2005-02-10 Moving object equipped with ultra-directional speaker
EP05710095A EP1720374B1 (en) 2004-02-10 2005-02-10 Mobile body with superdirectivity speaker
JP2005517824A JPWO2005076660A1 (ja) 2004-02-10 2005-02-10 超指向性スピーカ搭載型移動体

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004033966 2004-02-10
JP2004-033966 2004-02-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005076660A1 true WO2005076660A1 (ja) 2005-08-18

Family

ID=34836157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/002043 WO2005076660A1 (ja) 2004-02-10 2005-02-10 超指向性スピーカ搭載型移動体

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7424118B2 (ja)
EP (1) EP1720374B1 (ja)
JP (1) JPWO2005076660A1 (ja)
WO (1) WO2005076660A1 (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007160440A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Honda Motor Co Ltd 脚式移動ロボットの制御装置
EP1747824A4 (en) * 2004-05-18 2008-11-26 Kuniomi Araki SMOKING / BUBULAR VOLUME REDUCTION PROCESSING METHOD AND APPARATUS THEREFOR
WO2008146565A1 (ja) * 2007-05-30 2008-12-04 Nec Corporation 音源方向検出方法、装置及びプログラム
JP2009192942A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Toshiba Corp 音声対話装置及び支援方法
JP2010156741A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Yamaha Corp サービス提供装置
JP2011189439A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Honda Motor Co Ltd ロボット、ロボット制御方法およびプログラム
WO2012001954A1 (ja) * 2010-06-30 2012-01-05 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 発振装置および電子機器
JP2012029094A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Nec Casio Mobile Communications Ltd 携帯端末装置
JP2012029093A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Nec Casio Mobile Communications Ltd 携帯端末装置
JP2012038136A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Tabuchi Electric Co Ltd 電動車両および該電動車両の走行制御システム
WO2012060043A1 (ja) * 2010-11-01 2012-05-10 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 電子装置
JP2014083658A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Panasonic Corp 音声エージェント装置、及びその制御方法
JP2017164871A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 人型ロボットシステム
JP2018149625A (ja) * 2017-03-13 2018-09-27 大日本印刷株式会社 コミュニケーションロボット、プログラム及びシステム

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007282191A (ja) * 2006-03-14 2007-10-25 Seiko Epson Corp 案内装置及びその制御方法
CN101312600A (zh) * 2007-05-22 2008-11-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 音量调节装置以及音量自动调节方法
JP4396739B2 (ja) * 2007-07-25 2010-01-13 ソニー株式会社 情報伝達方法、情報伝達システム、情報受信装置及び情報送信装置
TWI392983B (zh) * 2008-10-06 2013-04-11 Sonix Technology Co Ltd 利用音調的自動控制方法及其裝置
KR101008060B1 (ko) * 2008-11-05 2011-01-13 한국과학기술연구원 실시간 음원 방향 감지 장치 및 그 방법
CN102771141B (zh) * 2009-12-24 2016-01-20 诺基亚技术有限公司 一种电子装置及用于电子装置的方法
US20130094656A1 (en) * 2011-10-16 2013-04-18 Hei Tao Fung Intelligent Audio Volume Control for Robot
US10531190B2 (en) 2013-03-15 2020-01-07 Elwha Llc Portable electronic device directed audio system and method
US20140269207A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Elwha Llc Portable Electronic Device Directed Audio Targeted User System and Method
US9886941B2 (en) * 2013-03-15 2018-02-06 Elwha Llc Portable electronic device directed audio targeted user system and method
US10181314B2 (en) 2013-03-15 2019-01-15 Elwha Llc Portable electronic device directed audio targeted multiple user system and method
US20140269196A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Elwha Llc Portable Electronic Device Directed Audio Emitter Arrangement System and Method
US10291983B2 (en) 2013-03-15 2019-05-14 Elwha Llc Portable electronic device directed audio system and method
US10575093B2 (en) * 2013-03-15 2020-02-25 Elwha Llc Portable electronic device directed audio emitter arrangement system and method
JP6077957B2 (ja) * 2013-07-08 2017-02-08 本田技研工業株式会社 音声処理装置、音声処理方法、及び音声処理プログラム
US9113260B2 (en) * 2013-10-21 2015-08-18 Turtle Beach Corporation Parametric transducer including visual indicia and related methods
CN105161090A (zh) * 2015-08-03 2015-12-16 广州杰赛科技股份有限公司 球状传感器及应用该传感器的音频定向传播方法及系统
KR102481486B1 (ko) * 2015-12-04 2022-12-27 삼성전자주식회사 오디오 제공 방법 및 그 장치
GB2564613B (en) * 2016-02-26 2019-06-05 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Digital microphones
JP6646001B2 (ja) * 2017-03-22 2020-02-14 株式会社東芝 音声処理装置、音声処理方法およびプログラム
JP2018159759A (ja) 2017-03-22 2018-10-11 株式会社東芝 音声処理装置、音声処理方法およびプログラム
CN106954136A (zh) * 2017-05-16 2017-07-14 成都泰声科技有限公司 一种集成麦克风接收阵列的超声定向发射参量阵
CN107172508B (zh) * 2017-05-27 2019-08-06 芜湖星途机器人科技有限公司 扬声器朝向可调节的机器人躯干
CN108363557B (zh) * 2018-02-02 2020-06-12 刘国华 人机交互方法、装置、计算机设备和存储介质
KR20190089125A (ko) * 2019-07-09 2019-07-30 엘지전자 주식회사 커뮤니케이션 로봇 및 그의 구동 방법
CN110460936A (zh) * 2019-09-09 2019-11-15 汉腾汽车有限公司 一种集成于智慧警务车的定向传声控制系统和控制方法
US11425493B2 (en) * 2020-12-23 2022-08-23 Ford Global Technologies, Llc Targeted beamforming communication for remote vehicle operators and users
CN117615281B (zh) * 2024-01-24 2024-04-12 赣州得辉达科技有限公司 基于物联网的智能音响快速切换方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11258101A (ja) * 1998-03-13 1999-09-24 Honda Motor Co Ltd 自動車のリーク検査装置
US6052336A (en) 1997-05-02 2000-04-18 Lowrey, Iii; Austin Apparatus and method of broadcasting audible sound using ultrasonic sound as a carrier
JP2003251583A (ja) * 2002-03-01 2003-09-09 Japan Science & Technology Corp ロボット視聴覚システム
JP2003285286A (ja) * 2002-03-27 2003-10-07 Nec Corp ロボット装置
JP2003340764A (ja) * 2002-05-27 2003-12-02 Matsushita Electric Works Ltd 案内ロボット
JP2004286805A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Sony Corp 話者識別装置および話者識別方法、並びにプログラム
JP2004295059A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Katsuyoshi Mizuno 映像情報及び音声情報を連動した画像が平面移動する方法。
JP2004318026A (ja) * 2003-04-14 2004-11-11 Tomohito Nakagawa セキュリティペットロボット及びその装置に関する信号処理方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910003440B1 (ko) * 1986-09-29 1991-05-31 삼성전자부품 주식회사 스피커의 음량자동조절 시스템
JPH03264883A (ja) * 1990-03-15 1991-11-26 Matsushita Electric Works Ltd 報知装置
US5901232A (en) * 1996-09-03 1999-05-04 Gibbs; John Ho Sound system that determines the position of an external sound source and points a directional microphone/speaker towards it
JPH11164384A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Nec Corp 超指向性スピーカ及びスピーカの駆動方法
JP3000982B2 (ja) * 1997-11-25 2000-01-17 日本電気株式会社 超指向性スピーカシステム及びスピーカシステムの駆動方法
JP3267231B2 (ja) * 1998-02-23 2002-03-18 日本電気株式会社 超指向性スピーカ
US6176837B1 (en) * 1998-04-17 2001-01-23 Massachusetts Institute Of Technology Motion tracking system
JP2000326274A (ja) * 1999-05-24 2000-11-28 Nec Corp 自律行動ロボット
JP2001346288A (ja) 2000-06-02 2001-12-14 Mk Seiko Co Ltd パラメトリックスピーカー
US7130705B2 (en) * 2001-01-08 2006-10-31 International Business Machines Corporation System and method for microphone gain adjust based on speaker orientation
EP1375084A4 (en) * 2001-03-09 2009-10-21 Japan Science & Tech Agency AUDIOVISUAL ROBOT SYSTEM
JP3843740B2 (ja) 2001-03-09 2006-11-08 独立行政法人科学技術振興機構 ロボット視聴覚システム
EP1244279A1 (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Sony International (Europe) GmbH Mobile telephone with ear protection means
JP2003330499A (ja) * 2002-05-13 2003-11-19 Canon Inc 自動反応装置
US7492913B2 (en) * 2003-12-16 2009-02-17 Intel Corporation Location aware directed audio

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6052336A (en) 1997-05-02 2000-04-18 Lowrey, Iii; Austin Apparatus and method of broadcasting audible sound using ultrasonic sound as a carrier
JPH11258101A (ja) * 1998-03-13 1999-09-24 Honda Motor Co Ltd 自動車のリーク検査装置
JP2003251583A (ja) * 2002-03-01 2003-09-09 Japan Science & Technology Corp ロボット視聴覚システム
JP2003285286A (ja) * 2002-03-27 2003-10-07 Nec Corp ロボット装置
JP2003340764A (ja) * 2002-05-27 2003-12-02 Matsushita Electric Works Ltd 案内ロボット
JP2004286805A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Sony Corp 話者識別装置および話者識別方法、並びにプログラム
JP2004295059A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Katsuyoshi Mizuno 映像情報及び音声情報を連動した画像が平面移動する方法。
JP2004318026A (ja) * 2003-04-14 2004-11-11 Tomohito Nakagawa セキュリティペットロボット及びその装置に関する信号処理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1720374A4

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1747824A4 (en) * 2004-05-18 2008-11-26 Kuniomi Araki SMOKING / BUBULAR VOLUME REDUCTION PROCESSING METHOD AND APPARATUS THEREFOR
JP2007160440A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Honda Motor Co Ltd 脚式移動ロボットの制御装置
WO2008146565A1 (ja) * 2007-05-30 2008-12-04 Nec Corporation 音源方向検出方法、装置及びプログラム
JP2009192942A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Toshiba Corp 音声対話装置及び支援方法
JP2010156741A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Yamaha Corp サービス提供装置
US8639511B2 (en) 2010-03-12 2014-01-28 Honda Motor Co., Ltd. Robot, method and program of correcting a robot voice in accordance with head movement
JP2011189439A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Honda Motor Co Ltd ロボット、ロボット制御方法およびプログラム
WO2012001954A1 (ja) * 2010-06-30 2012-01-05 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 発振装置および電子機器
US9185495B2 (en) 2010-06-30 2015-11-10 Nec Corporation Oscillation device and electronic apparatus
JP5682973B2 (ja) * 2010-06-30 2015-03-11 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 発振装置および電子機器
JP2012029093A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Nec Casio Mobile Communications Ltd 携帯端末装置
JP2012029094A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Nec Casio Mobile Communications Ltd 携帯端末装置
JP2012038136A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Tabuchi Electric Co Ltd 電動車両および該電動車両の走行制御システム
WO2012060043A1 (ja) * 2010-11-01 2012-05-10 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 電子装置
JP2014083658A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Panasonic Corp 音声エージェント装置、及びその制御方法
JP2017164871A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 人型ロボットシステム
JP2018149625A (ja) * 2017-03-13 2018-09-27 大日本印刷株式会社 コミュニケーションロボット、プログラム及びシステム

Also Published As

Publication number Publication date
EP1720374A1 (en) 2006-11-08
EP1720374B1 (en) 2011-10-12
JPWO2005076660A1 (ja) 2008-01-10
EP1720374A4 (en) 2008-10-15
US7424118B2 (en) 2008-09-09
US20070172076A1 (en) 2007-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005076660A1 (ja) 超指向性スピーカ搭載型移動体
US20230253941A1 (en) Audio device with dynamically responsive volume
US8837743B2 (en) Surround sound system and method therefor
WO2005076661A1 (ja) 超指向性スピーカ搭載型移動体
JP3000982B2 (ja) 超指向性スピーカシステム及びスピーカシステムの駆動方法
US11665497B2 (en) Method and apparatus for an ultrasonic emitter system floor audio unit
JP2019159306A (ja) ファーフィールド音声制御デバイス及びファーフィールド音声制御システム
JP2008522534A (ja) スピーカをマイクロホンとして使用する位置検出
CN109219964B (zh) 一种基于超声波的语音信号传输系统及方法
WO2018010375A1 (zh) 一种通过耳机实现卡拉ok功能的方法、装置及耳机
JP2007312367A (ja) 超音波スピーカの出力制御方法及び超音波スピーカシステム
WO2021227571A1 (zh) 一种智能设备、控制智能音箱的方法和系统
WO2021227570A1 (zh) 一种智能音箱、控制智能音箱的方法和系统
CN105828225B (zh) 调节传声器输出功率及增益之电子装置
CN112672251B (zh) 一种扬声器的控制方法和系统、存储介质及扬声器
CN102469402A (zh) 音频系统
KR101450095B1 (ko) 실시간 위치 추적 초음파 장치를 이용한 자동 음량 조절 시스템
US20070041598A1 (en) System for location-sensitive reproduction of audio signals
JPH03119899A (ja) 超指向性スピーカー装置
MAKE REVIEWS OF ACOUSTICAL PATENTS

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005517824

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005710095

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007172076

Country of ref document: US

Ref document number: 10588816

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005710095

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10588816

Country of ref document: US