JP2001157300A

JP2001157300A - 移動体仮想音響空間形成装置

Info

Publication number: JP2001157300A
Application number: JP33237099A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakagawa; 正雄中川
Original assignee: Keio University
Current assignee: Keio University
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 1999-11-24
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の移動体を含めた仮想的な音響空間を想
定し、複数の移動体間の相対的な位置関係に応じた音像
を形成することができる移動体仮想音響空間形成装置を
提供する。【解決手段】相対位置検出部１において他の移動体と
の相対位置を検出し、その情報を音像定位制御部２に送
る。音像定位制御部２は、他の移動体から送られてくる
声や音楽などの音声情報を通信部３で受信し、あるいは
音声情報供給部５から音声情報の供給を受ける。そして
その音声情報について、仮想音響空間において相対位置
検出部１で得た相対的な方向、距離に他の移動体が存在
するかのように音像を制御し、音響出力部４に音像を形
成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の移動体間の
相対的な位置関係に応じた仮想音響空間を移動体中に形
成する移動体仮想音響空間形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年ではほとんどの乗用車がカーステレ
オと呼ばれる車載用の音像定位装置を搭載しており、車
内で臨場感ある音楽などを楽しむことができる。しか
し、従来の装置は１台の車内でのみ楽しむことができる
ものである。そのため、例えばグループで移動する際に
複数台の自動車に分散して乗車する場合には、それぞれ
の自動車内でそれぞれの音像定位装置を用いて例えば音
楽などを楽しむことはできるものの、複数台の自動車の
車内空間を共有して、会話や音楽などを楽しむことはで
きない。

【０００３】このように、従来の音像定位装置では、自
動車などの複数の移動体において会話や音楽などを楽し
むことは考えられておらず、ましてや、複数の移動体を
含めた仮想的な音響空間を想定し、その仮想音響空間内
で会話や音楽などを楽しむことができるものはこれまで
考えられてこなかった。

【０００４】一方、古くは無線通信により、また最近で
は携帯電話や自動車電話、ＰＨＳ等によって、他の自動
車に乗車している人との会話を行い、話題を共有しなが
らドライブなどを楽しむことも行われている。しかし、
自動車などの複数の移動体を含めた仮想的な音響空間を
想定し、その仮想音響空間内で会話等を行うことは考え
られていなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、複数の移動体を含めた仮想
的な音響空間を想定し、複数の移動体間の相対的な位置
関係に応じた音像を形成することができる移動体仮想音
響空間形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の移動体
間の相対的な位置関係に応じた仮想音響空間を移動体中
に形成する移動体仮想音響空間形成装置において、他の
移動体との相対位置を検出する相対位置検出手段と、該
相対位置検出手段によって検出された相対位置に従って
音像位置を制御する音像定位制御手段を有することを特
徴とするものである。相対位置検出手段は、例えばＧＰ
Ｓシステムや移動体間レーダなどを含み、他の移動体と
自己の相対位置を検出し、その相対位置に従って音像定
位制御手段が音像を形成する。

【０００７】このように、他の移動体との相対位置によ
って音像位置を制御するので、他の移動体を含めた仮想
的な音響空間を想定し、その中で自己の位置と他の移動
体との相対位置に従った音像を形成することができる。
他の移動体でも同様に構成すれば、他の移動体と仮想音
響空間を共有することができる。例えばグループで複数
台の自動車に分乗するような場合でも、各自動車の位置
関係に従った音像が形成され、仮想音響空間の中であた
かも同じ自動車に同乗しているかのように声などを聴く
ことができる。また、移動体間の相対位置関係の変化に
よる音像位置の変化を楽しむという、これまでにない楽
しみ方を提供することができる。

【０００８】さらに、他の移動体と通信を行う通信手段
を有し、他の移動体から送られてくる会話や音楽などの
音声情報について、上述のようにして音像定位制御手段
によって仮想空間中の音像を形成することができる。例
えば音楽や複数人による会話などでは、複数チャンネル
の音声情報として通信することができる。このような通
信機能によって、複数の移動体の間で会話や音楽などの
音声情報を共有するとともに、共有した音声情報を共通
の仮想音響空間において聴くことが可能になる。

【０００９】なお、通信手段による音声情報の通信は、
例えば他の移動体との間で直接行ったり、携帯電話など
の無線公衆回線網を利用することができる。あるいは、
これらを適宜切り替えて用いることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の移動体仮想音響
空間形成装置の実施の一形態を示すブロック図である。
図中、１は相対位置検出部、２は音像定位制御部、３は
通信部、４は音響出力部、５は音声情報供給部、６はマ
イクロホンである。

【００１１】相対位置検出部１は、他の移動体と自己と
の相対位置を検出する。例えばＧＰＳシステムや移動体
間レーダなどを含んで構成することができる。また、こ
の相対位置検出部１のみの検出結果だけでなく、例えば
他の移動体の位置をその移動体から送ってもらい、自己
の位置と他の移動体の位置とから相対位置を特定するこ
ともできる。その他、様々な公知の方法を用いることが
可能である。

【００１２】音像定位制御部２は、通信部３や音声情報
供給部５から供給される音声情報を音響出力部４によっ
て再生する。その際に相対位置検出手段によって検出さ
れた他の移動体との相対位置に従って、音像位置を制御
する。例えば、他の移動体の存在する方向及び距離に応
じて、音像を形成することができる。

【００１３】通信部３は、他の移動体と通信を行い、例
えば会話や音楽などの音声情報を受信することができ
る。このとき、複数チャンネルの音声情報を受信するよ
うに構成してもよい。例えば、他の移動体中の複数人の
声をそれぞれの別のチャンネルを介して受信したり、あ
るいは複数チャンネルの音楽を受信することができる。
また、例えば他の移動体の位置情報など、様々な情報を
受信してもよい。さらに、通信部３は、他の移動体に対
して、同様に例えば会話や音楽などの音声情報や、自己
の位置情報などを送信する機能を有していてもよい。例
えば音声情報供給部５から供給される音源や、マイクロ
ホン６から供給される声などを他の移動体に対して送信
することができる。

【００１４】通信部３の通信方式は任意であり、例えば
他の移動体と直接通信したり、あるいは携帯電話や自動
車電話などの無線の公衆回線網を利用することもでき
る。また、これらの通信方式を適宜切り替えて利用する
ことも可能である。

【００１５】音響出力部４は、音像定位制御部２による
制御に従って供給される音声情報を再生する。ここでは
４チャンネルの場合を示しているが、これに限らず、３
以下または５以上のチャンネルを備えていてもよい。ま
た、例えば音域に分けた複数のスピーカを用いるなど、
様々な公知の音声情報の再生手法を適用することができ
る。

【００１６】音声情報供給部５は、音像定位制御部２の
制御に従って音響出力部４で再生する音楽などの音声情
報を提供する。例えばテープやＣＤ、ＭＤ等、様々な媒
体の再生装置や、ＭＩＤＩ音源のような様々な音源など
で構成することができる。この音声情報供給部５からの
音声情報は、通信部３で受信した他の移動体からの音声
情報を再生しない場合や、通信部３で音声情報を受信し
ない場合などに利用するとよい。また、この音声情報供
給部５からの音声情報を、他の移動体に対して通信部３
から送信してもよい。

【００１７】マイクロホン６は、会話などの声を集音
し、音声情報として通信部３に送出する。これによって
移動体内の声を通信部３を介して他の移動体に送信する
ことができる。他の移動体において音像を形成するた
め、複数のマイクロホンが配置される。図１では４チャ
ンネルに対応するように４本のマイクロホンを配置する
例を示しているが、これに限らず、３本以下、あるいは
５本以上のマイクロホンを配置してもよい。

【００１８】なお上述の構成において、他の移動体から
の音声情報を再生する場合には、音声情報供給部５を設
けなくてもよい。また、他の移動体からの音声情報の供
給を受けるのみであれば、通信部３には送信機能は不要
であり、音声情報供給部５とともにマイクロホン６も設
ける必要はない。他の移動体へ音声情報を送信する場合
でも、音声情報供給部５とマイクロホン６を選択的に設
けることができる。さらに、他の移動体への送信機能を
利用せず、音声情報供給部５からの音声情報のみを利用
する場合には、通信部３を設けずに構成することも可能
である。

【００１９】図２は、本発明の移動体仮想音響空間形成
装置の実施の一形態を利用した場合の仮想空間及び音像
形成動作の一例の説明図である。ここでは移動体として
自動車を想定し、２台の自動車（自動車ａ、自動車ｂ）
間で通信を行って仮想空間を形成するものとして説明す
る。

【００２０】例えば図２（Ａ）に示すように、自動車ａ
の左側に自動車ｂが存在する場合には、これらを含む仮
想的な音響空間を想定し、例えば自動車ａの左側に存在
する自動車ｂから、声や音楽などの音声情報が聞こえる
かのように音像を形成する。同様に自動車ｂにおいて
も、右側に存在する自動車ａから音声情報が聞こえるか
のように音像を形成することができる。これにより、互
いに自動車の車内という限られた空間にいるにもかかわ
らず、両方の自動車の車内に広がる仮想音響空間を共有
することができる。

【００２１】具体的には、例えば自動車ａでは、相対位
置検出部１において自動車ａと自動車ｂとの相対位置、
すなわち、自動車ｂが自己の自動車ａのどの方向にい
て、どのくらいの距離があるかを検出し、その情報を音
像定位制御部２に送る。この場合は、左側に、ある距離
だけ離れて自動車ｂが存在するとの情報が音像定位制御
部２に送られる。音像定位制御部２は、自動車ｂから送
られてくる音声情報を通信部３を介して受信し、あるい
は音声情報供給部５から音声情報の供給を受ける。そし
てその音声情報が仮想音響空間において相対位置の方
向、距離に存在するかのように、相対位置検出部１から
送られてくる自動車ａと自動車ｂとの相対位置に従って
音声情報の音像を形成する。

【００２２】このようにして、互いの相対位置に従って
音像が形成される。そのため、自動車ａ，ｂそれぞれの
相対位置に応じて音声情報を聴くことができ、複数の自
動車において同じ仮想音響空間を共有することもでき
る。

【００２３】それぞれの自動車ａ，ｂは、停止している
必要はなく、互いに走行していてよい。互いの相対位置
が変化するとともに、その相対位置の変化に応じて、音
像の位置も変化するように音像定位制御部２が制御す
る。例えば自動車ｂが自動車ａの後ろに移動すると、図
２（Ｂ）に示すように、自動車ａでは自動車ｂからの音
声情報が後ろから聞こえるように音像が形成される。同
様に自動車ｂでは、前にいる自動車ａから音声情報が聞
こえるように、音像が形成される。もちろん、自動車ｂ
が自動車ａを追い越して前に行けば、自動車ａでは前か
ら音声情報が聞こえ、自動車ｂでは後ろから音声情報が
聞こえるようになる。さらに、自動車ａと自動車ｂとの
距離が変化すれば、その変化に応じて音像定位制御部２
が制御を行うことになる。

【００２４】例えば通信部３を用いて自動車ａに乗って
いる人と自動車ｂに乗っている人とが会話を行うと、図
２（Ａ）の状態では隣同士で会話を行っているように聞
こえ、図２（Ｂ）の状態では前後にいて会話を行ってい
るように聞こえることになる。また、一方の自動車では
音声情報供給部５から音声情報、例えば音楽の情報を取
得して再生するとともに、他方の自動車に送信すれば、
同じ音楽を共有するとともに、互いの相対位置関係に応
じた音楽を楽しむことができる。また、互いの相対位置
が変化することによって、音像の位置も変化するので、
例えば会話の声や音楽が聞こえてくる位置が変化し、そ
の変化を楽しむこともできる。

【００２５】図３は、本発明の移動体仮想音響空間形成
装置の実施の一形態の応用例を示す構成図、図４は、同
じく仮想音響空間の説明図である。図中、図１と同様の
部分には同じ符号を付して説明を省略する。１１は人で
ある。図３に示す例においても、移動体として自動車を
想定し、２台の自動車（自動車ａ、自動車ｂ）間で通信
を行って仮想空間を形成するものとして説明する。

【００２６】この例では、各自動車に乗車しているそれ
ぞれの人１１に対応したマイクロホン６を設けている。
それぞれの人１１が話した声は、マイクロホン６で音声
情報としてそれぞれ異なるチャンネルを用いて他の自動
車に対して通信部３から送信される。

【００２７】音声情報を受信した自動車においては、上
述のように、送信元の自動車との相対位置に従って音像
を形成する。このとき、それぞれ異なるチャンネルを通
じて送信されてきた各人１１の声は、人１１が乗車して
いる自動車内における位置関係が保たれるように再生さ
れる。例えば図３に示すように自動車ａと自動車ｂとが
並んでいるとき、図４に示すように８人が同じ空間にお
いて会話しているように、仮想的な音響空間を形成す
る。これによって、自動車ａにおいては自動車ｂに乗車
している人１１の声は左側から聞こえる。その中でも、
自動車ｂに乗車しているそれぞれの人１１の位置に従っ
て、左側の少し前よりの近い位置、左側の少し前よりの
遠い位置、左側の少し後ろの近い位置、左側の少し後ろ
の遠い位置から聞こえるように、それぞれの人１１が話
した声の音像が自動車ａ内で形成される。自動車ａに乗
車している人１１が話した声についても、それぞれの人
１１の自動車ａ内での位置関係を反映して、自動車ｂ内
で音像が形成されることになる。

【００２８】このようにして、異なる自動車に乗車して
いる人々が、同じ仮想音響空間に存在しているかのよう
に会話を行うことが可能になる。このような会話を行う
場合、例えば自動車間の相対位置関係を予め特定してセ
ットしておけば、自動車が走行していても常に同じ仮想
音響空間において会話を行うことができる。また、上述
のように自動車間の相対位置によって音場を変化させれ
ば、それぞれの人１１が乗車している自動車の相対位置
関係によって、会話の声が聞こえてくる方向や遠近等が
変化し、そのような変化を楽しむこともできる。

【００２９】なお、遠近等を実際の距離に置き換えてし
まうと、遠く離れたときに大声で会話を行わなければな
らないなど、不便な場合も考えられる。そのため、相対
位置関係を、どの程度音響空間に反映させるかを予め設
定しておいたり、また、相対的な距離を予め設定された
関数で変換して用いたり、あるいはこれらを調整可能に
構成することができる。さらには、上述のように他の移
動体の位置関係による音像形成を行いたくない場合に
は、例えばスイッチなどによって切り替え可能に構成し
ておくこともできる。

【００３０】図５は、本発明の移動体仮想音響空間形成
装置の実施の一形態における別の応用例を示す構成図で
ある。音響出力部４の説明でも述べたが、本発明は４チ
ャンネル出力に限られるものではない。図５に示した例
では、６チャンネル出力を行う例を示している。特に図
３，図４に示した応用例などのように側方の奥行き感を
持たせる場合、図５に示す例のように、側方にもスピー
カを配置することによって、さらに臨場感を向上させる
ことができる。

【００３１】また、例えば航空機や宇宙船などのように
３次元的に音像を移動させる場合には、側方の代わりに
上下にスピーカを配置するとよい。このように、スピー
カの配置は任意であり、音像の形成形態に応じて配置す
ることができる。もちろんチャンネル数は上述したよう
に任意であり、形成する音響空間に応じて設定すること
が可能である。

【００３２】なお、図５に示す例では、音響出力部４を
６チャンネルにしたのに対応し、マイクロホン６も６本
配置している。これによって、この移動体内の音声など
が他の移動体において６チャンネルで出力することがで
きる。そのため、異なる移動体内の人の声や音を、さら
に臨場感豊かに聴取することができるようになる。

【００３３】図６は、移動体間の通信方式の一例の説明
図である。図中、２１，２２は移動体、２３は基地局、
２４は公衆回線網である。図６（Ａ）は、移動体間で直
接通信を行う例を示している。この例においては、移動
体間の距離が離れたり、ビルなどの物陰に隠れてしまう
と電波が届かなくなることがある。出力電力を大きくし
たり受信感度を高めることも可能であるが、受信感度を
高めることには限界があり、また出力電力を大きくする
ことについて法令上の規制がある場合も考えられる。

【００３４】図６（Ｂ）に示す例では、例えば携帯電話
や自動車電話など、無線を用いた公衆回線網を利用する
場合を示している。移動体２１は基地局２３との間で無
線通信を行い、公衆回線網２４を経由して再び基地局２
３から他の移動体２２との間で通信を行う。これによっ
て、移動体２１と移動体２２との間で通信を行うことが
できる。この場合、携帯電話や自動車電話などのシステ
ムを利用するので、電話機などの既存の通信機器を利用
することができ、容易に実現することができる。また、
移動体間が離れても通信を行うことができる。

【００３５】図６（Ｃ）に示す例では、図６（Ａ）に示
した直接通信を行う方法と、図６（Ｂ）に示した無線に
よる公衆回線網を利用する方法とを適宜切り替えて用い
る方法である。上述の図６（Ｂ）に示した無線による公
衆回線網を利用する方法では、公衆回線網を利用する際
に現在では通信時間などによる従量制の課金が行われて
いるため、長時間接続すると料金が高騰するという問題
がある。また、携帯電話や自動車電話などのシステムに
おけるサービス地域以外の地域では利用できないなどの
問題がある。そのため、例えば携帯電話や自動車電話な
どのシステムにおけるサービス地域外であったり、サー
ビス地域内でも移動体間が近距離であるなどの場合に
は、図６（Ａ）に示すような直接通信を行う方法を利用
することができる。両者の方式の切り替えは、手動によ
り利用者が行うほか、自動的に所定の条件に従って切り
替えることができる。なお、両方の通信方式が異なるな
ど、１つの通信部を兼用できない場合には、通信部を複
数設けていずれの通信部を用いるかを切り替えればよ
い。また、上述の２つの通信方式に限らず、種々の通信
方式を適用可能である。例えば無線ＬＡＮ等を利用する
方式もある。さらに３以上の通信方式を切り替える方式
であってもよい。もちろん、移動体が停止している状態
では、有線でも可能である。

【００３６】なお、上述の例では移動体として自動車の
例を用いたが、本発明は自動車に限られるものではな
い。例えば、船舶や航空機、遊園地などの移動遊具、そ
の他、移動する物体であれば搭載可能である。もちろ
ん、人が歩行している場合であっても、例えばヘッドホ
ンなどで聴取可能であれば本発明を適用することができ
る。この場合、グループで歩行している数人の位置関係
によって、再生している音像の位置を変化させることが
できる。また、例えばスタジオや舞台などにおいて、ス
タッフが監督やディレクターの指示をその音像位置から
感じ取ったり、あるいは、観客が出演者の位置変化によ
って聴取する音像を変化させるような、新しい芸術を創
作するなど、種々の応用分野への適用が可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、他の移動体との相対位置に従って音像を形成
するので、他の移動体を含めた仮想的な音響空間におけ
る声や音楽などの音声情報を聴取することができる。そ
のため、例えば異なる移動体に分乗していても同じ音響
空間で声や音楽を聴取することが可能である。また、移
動体間の相対位置関係の変化による音像位置の変化を楽
しむという、新しい楽しみ方を提供することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動体仮想音響空間形成装置の実施の
一形態を示すブロック図である。

【図２】本発明の移動体仮想音響空間形成装置の実施の
一形態を利用した場合の仮想空間及び音像形成動作の一
例の説明図である。

【図３】本発明の移動体仮想音響空間形成装置の実施の
一形態の応用例を示す構成図である。

【図４】本発明の移動体仮想音響空間形成装置の実施の
一形態の応用例における仮想音響空間の説明図である。

【図５】本発明の移動体仮想音響空間形成装置の実施の
一形態における別の応用例を示す構成図である。

【図６】移動体間の通信方式の一例の説明図である。

【符号の説明】

１…相対位置検出部、２…音像定位制御部、３…通信
部、４…音響出力部、５…音声情報供給部、６…マイク
ロホン、１１…人、２１，２２…移動体、２３…基地
局、２４…公衆回線網。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の移動体間の相対的な位置関係に応
じた仮想音響空間を移動体中に形成する移動体仮想音響
空間形成装置において、他の移動体との相対位置を検出
する相対位置検出手段と、該相対位置検出手段によって
検出された相対位置に従って音像位置を制御する音像定
位制御手段を有することを特徴とする移動体仮想音響空
間形成装置。
【請求項２】前記相対位置検出手段は、ＧＰＳシステ
ムを含むことを特徴とする請求項１に記載の移動体仮想
音響空間形成装置。
【請求項３】前記相対位置検出手段は、移動体間レー
ダを含むことを特徴とする請求項１に記載の移動体仮想
音響空間形成装置。
【請求項４】さらに、他の移動体と通信を行う通信手
段を有しており、前記音像定位制御手段は、前記通信手
段で受信した音声情報について音像位置を制御すること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
記載の移動体仮想音響空間形成装置。
【請求項５】前記通信手段は、他の移動体からの複数
チャンネルの音声情報を受信し、前記音像定位制御手段
は、前記通信手段で受信した各チャンネルごとの音声情
報についてそれぞれ音像位置を制御することを特徴とす
る請求項４に記載の移動体仮想音響空間形成装置。
【請求項６】前記通信手段は、他の移動体との間で直
接通信することを特徴とする請求項４または請求項５に
記載の移動体仮想音響空間形成装置。
【請求項７】前記通信手段は、無線公衆回線網を利用
して他の移動体との間の通信を行うことを特徴とする請
求項４または請求項５に記載の移動体仮想音響空間形成
装置。
【請求項８】前記通信手段は、他の移動体との間の通
信として、無線公衆回線網を利用した通信と直接行う通
信を切り替えて用いることを特徴とする請求項４または
請求項５に記載の移動体仮想音響空間形成装置。