JP2005204264A - Audio information support system and user terminal - Google Patents

Audio information support system and user terminal Download PDF

Info

Publication number
JP2005204264A
JP2005204264A JP2004011062A JP2004011062A JP2005204264A JP 2005204264 A JP2005204264 A JP 2005204264A JP 2004011062 A JP2004011062 A JP 2004011062A JP 2004011062 A JP2004011062 A JP 2004011062A JP 2005204264 A JP2005204264 A JP 2005204264A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
user terminal
support system
sound
information support
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2004011062A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuichi Nishimura
拓一 西村
Yoshimune Nakamura
嘉志 中村
Hideo Ito
日出男 伊藤
Hideyuki Nakajima
秀之 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2004011062A priority Critical patent/JP2005204264A/en
Publication of JP2005204264A publication Critical patent/JP2005204264A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an audio information support system wherein a user is capable of grasping the approximate direction of a light source emitting audio information in an environment where a plurality of light sources are installed, and provide a user terminal used in said system. <P>SOLUTION: In the present audio information support system wherein a solar battery 11 provided in a user terminal 1 receives audio infrared light emitted from an environment side light source and a resultant audio signal is output from an audio output, the user terminal includes audio outputs mounted over right and left ears and the solar battery which is regulated to make a difference of sounds heard from the right and left audio outputs similar to human hearing. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この出願の発明は、音声情報支援システムおよびユーザ端末に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、複数の光源が設置された環境においてユーザが音声情報を出射している光源のおよその方向を把握することができるようにした音声情報支援システムおよび当該システムにて用いられるユーザ端末に関するものである。   The invention of this application relates to a voice information support system and a user terminal. More specifically, the invention of this application relates to a voice information support system and a system in which the user can grasp the approximate direction of a light source that emits voice information in an environment where a plurality of light sources are installed. It is related with the user terminal used.

近年、「いつでも、どこでも、だれでも」情報にアクセスできるユビキタスな情報環境の実現が盛んに提唱されているが、これにおいて、莫大な情報から「いま、ここで、私が」欲しい情報を簡便なインタフェースにて提供できるようにすることが重要である。   In recent years, the realization of a ubiquitous information environment that allows anyone to access information "anytime, anywhere, anyone" has been actively proposed. It is important to be able to provide it in the interface.

そこで、この出願の発明の発明者等は、ユーザが適切な位置で適切な方向にユーザ端末を向けるだけで、環境側から発信されている様々な音声情報の中から適宜の音声情報を取得することのできる音声情報支援システムを既に提案しており、そのシステムではさらに、ユーザ端末をシンプルで小型軽量な無電源端末化することで、より手軽な情報アクセスを実現している(たとえば非特許文献1〜3参照および特許文献1参照)。   Therefore, the inventors of the invention of this application acquire appropriate audio information from various audio information transmitted from the environment side by simply pointing the user terminal in an appropriate direction at an appropriate position. A voice information support system that can perform the above has already been proposed, and the system further realizes easier information access by making the user terminal a simple, small and light power-less terminal (for example, non-patent document). 1 to 3 and Patent Document 1).

この音声情報支援システムについてさらに説明すると、たとえば図6に示したように、ユーザが携帯または装着するユーザ端末(1)を、情報送信装置(2)からの音声赤外光を受光して電気信号に変換する太陽電池(11)と、太陽電池(11)により光電変換されて得られた電気信号を音声出力するイヤホンやヘッドホン等の音声出力器(12)とを備えたものとし、環境側に設置される情報送信装置(2)を、音声赤外光の赤外光源(21)と、音声情報源(20)からの音声信号にバイアスをかけて増幅するバイアス・増幅回路(22)と、その音声信号の電気信号に応じて赤外光を強度変調する変調回路(23)とを備えたものとしている。   This voice information support system will be further described. For example, as shown in FIG. 6, the user terminal (1) carried or worn by the user receives the voice infrared light from the information transmission device (2) and receives an electrical signal. And a sound output device (12) such as an earphone or a headphone that outputs an electric signal obtained by photoelectric conversion by the solar cell (11), and on the environment side. An information transmission device (2) to be installed; an infrared light source (21) for sound infrared light; a bias / amplification circuit (22) for amplifying the sound signal from the sound information source (20) by biasing; A modulation circuit (23) for intensity-modulating infrared light according to the electrical signal of the audio signal is provided.

これにおいて、まず、環境側には適宜位置に赤外光源(21)を設置しておき、送信したい音声情報にバイアスをかけて増幅し、その波形に従って強度変調した赤外光を各赤外光源(21)から所望の範囲に照射する。ユーザ側では、ユーザ端末(1)の太陽電池(11)が赤外光を受光してその波形に従って発電し、太陽電池(11)に直結した音声出力器(12)から音声が流れる。   In this case, first, an infrared light source (21) is installed at an appropriate position on the environment side, and a bias is applied to the audio information to be transmitted to amplify it. Irradiate a desired range from (21). On the user side, the solar cell (11) of the user terminal (1) receives infrared light, generates electric power according to the waveform, and audio flows from the audio output device (12) directly connected to the solar cell (11).

太陽電池(11)により得られた電気信号は音声波形を元に変調されているため、音声出力器(12)へ導くことでユーザに音を伝達することができる。より具体的には、太陽電池(11)により得られる電気信号で音声出力器(12)を駆動し、当該電気信号をそのまま再生出力しており、このとき音声出力器(12)の駆動に利用しているのは情報信号を割り当てた交流成分であり、太陽電池(11)で同時に発生される直流成分は利用していないため、交流成分のみにより無電源で音声が出力されることになる。   Since the electric signal obtained by the solar cell (11) is modulated based on the sound waveform, the sound can be transmitted to the user by being guided to the sound output device (12). More specifically, the audio output device (12) is driven by an electric signal obtained from the solar cell (11), and the electric signal is reproduced and output as it is. At this time, it is used for driving the audio output device (12). What is doing is an alternating current component to which an information signal is assigned, and since a direct current component generated simultaneously with the solar cell (11) is not used, a sound is output with no power source only by the alternating current component.

これにより、ユーザが自分の端末を信号送出領域内にてその送出源の方向に向けるだけで、必要な音声情報を自由に且つ簡単に、しかも無電源で取得し、聞くことができるという、ユビキタスな情報支援を実現している。   As a result, the user can acquire and listen to the necessary audio information freely and easily, without a power source, by simply pointing his / her terminal in the direction of the transmission source within the signal transmission area. Realize information support.

たとえば図7に例示したように、ユーザ端末(1)を耳に装着したユーザが、上記赤外光源(11)(音声が光で送出されるので「音声光源」とも呼べる)が配置されている環境内に入り、その赤外光源(11)の方を向くと、声や音楽、信号音などの様々な音声情報を聞くことができる。図6では美術館での一適用例を示しており各絵画についての音声
案内情報を聞くことができる。
西村拓一、外4名,「インタラクティブ情報支援のための無電源小型情報端末」,信学技報,社団法人電子情報通信学会,平成14年11月22日,p.1−6 中村嘉志、外4名,「無電源小型通信端末CoBITによる近距離情報支援の実現」,情報処理学会研究会報告,社団法人情報処理学会,平成14年6月8日,2002−ICII−3,p.1−7 西村拓一、外3名,「無電源小型通信端末を用いた位置に基づく情報支援システム」,情報処理学会研究会報告,社団法人情報処理学会,平成14年1月28日,2002−ICII−2,p.1−6 PCT/JP02/12306
For example, as illustrated in FIG. 7, a user who wears the user terminal (1) in his / her ear is provided with the infrared light source (11) (also referred to as “audio light source” because sound is transmitted by light). When entering the environment and facing the infrared light source (11), various voice information such as voice, music, and signal sound can be heard. FIG. 6 shows an application example in an art museum, where voice guidance information about each painting can be heard.
Takuichi Nishimura, 4 others, “Non-powered small information terminal for interactive information support”, IEICE Technical Report, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, November 22, 2002, p. 1-6 Yoshishi Nakamura, 4 others, “Realization of short-range information support by CoBIT without power supply”, Information Processing Society of Japan Report, Information Processing Society of Japan, June 8, 2002, 2002-ICII-3, p. 1-7 Takuichi Nishimura, 3 others, “Information Support System Based on Location Using Small Power-Free Communication Terminals”, Information Processing Society of Japan Report, Information Processing Society of Japan, January 28, 2002, 2002-ICII- 2, p. 1-6 PCT / JP02 / 12306

しかしながら、上記のとおりの音声情報支援システムでは、環境側に複数の光源が設置されている場合において、どの光源から音声情報が出射されているのかをユーザが把握できるようにはなっていない。   However, in the audio information support system as described above, when a plurality of light sources are installed on the environment side, the user cannot grasp which light source emits the audio information.

そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑み、上記情報支援システムを改良して、複数の光源が設置された環境において音声情報を出射している光源のおよその方向をユーザが把握することができるようにした音声情報支援システムおよび当該システムにて用いられるユーザ端末を提供することを課題としている。   Therefore, in view of the circumstances as described above, the invention of this application improves the information support system so that the user grasps the approximate direction of the light source that emits audio information in an environment where a plurality of light sources are installed. It is an object of the present invention to provide a voice information support system that can be used and a user terminal used in the system.

この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第1には、環境側光源から出射される音声赤外光をユーザ端末が具備した太陽電池により受光し、得られた音声信号を音声出力器から出力する情報支援システムであって、ユーザ端末は、左右の耳に装着する音声出力器を有し、且つこれら左右の音声出力器から聞こえる音圧差が人間の聴覚と同様になるように調整された太陽電池を有していることを特徴とする音声情報支援システムを提供する。   In order to solve the above problems, the invention of this application firstly receives the sound infrared light emitted from the environment side light source by the solar cell provided in the user terminal, and the sound signal thus obtained is sounded. An information support system for outputting from an output device, wherein the user terminal has audio output devices to be worn on the left and right ears, and the sound pressure difference heard from the left and right audio output devices is the same as that of human hearing Provided is a voice information support system characterized by having an adjusted solar cell.

第2には、前記太陽電池は、指向特性が正弦的な2枚の平面状太陽電池であることを特徴とする前記音声情報支援システムを提供する。   Second, the sound information support system is characterized in that the solar cell is two planar solar cells having sinusoidal directivity characteristics.

第3には、前記太陽電池は、指向特性が正弦的な平面状太陽電池および指向特性が均一な球状太陽電池であることを特徴とする前記音声情報支援システム。   Thirdly, the voice information support system is characterized in that the solar cell is a planar solar cell having a directional characteristic of a sine and a spherical solar cell having a uniform directional characteristic.

第4には、前記平面状太陽電池は、高音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が大きくなるように配置され、前記球状太陽電池は、低音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置されていることを特徴とする前記音声情報支援システムを提供する。   Fourth, the planar solar cell is arranged so that the sound pressure difference heard from the left and right sound output devices for high sounds is increased, and the spherical solar cell is sound pressure difference heard from the left and right sound output devices for low sound. The voice information support system is provided so as to be small.

第5には、ユーザ端末は、前記平面状太陽電池からの高音信号を通すフィルタおよび前記球状太陽電池からの低音信号を通すフィルタとをさらに有していることを特徴とする前記音声情報支援システムを提供する。   Fifth, the voice information support system, wherein the user terminal further includes a filter that passes a high-frequency signal from the planar solar cell and a filter that passes a low-frequency signal from the spherical solar cell. I will provide a.

第6には、前記平面状太陽電池は、低音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置され、前記球状太陽電池は、高音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置されていることを特徴とする前記音声情報支援システムを提供する。   Sixth, the planar solar cell is arranged so that the sound pressure difference heard from the left and right sound output devices for low sounds is small, and the spherical solar cell is sound pressure difference heard from the left and right sound output devices for high sound. The voice information support system is provided so as to be small.

第7には、ユーザ端末は、前記平面状太陽電池からの低音信号を通すフィルタおよび前記球状太陽電池からの高音信号を通すフィルタとをさらに有していることを特徴とする前記音声情報支援システムを提供する。   Seventhly, the user terminal further includes a filter that passes a bass signal from the planar solar cell and a filter that passes a treble signal from the spherical solar cell. I will provide a.

第8には、ユーザ端末は、太陽電池の指向特性を高める手段をさらに有していることを特徴とする前記音声情報支援システムを提供する。   Eighth, the user terminal further provides means for enhancing the directivity of the solar cell, and provides the voice information support system.

第9には、太陽電池および音声出力器を備え、環境側光源から出射される音声赤外光を太陽電池により受光し、得られた音声信号を音声出力器から出力するユーザ端末であって、音声出力器は、左右の耳に装着する一対のものであり、太陽電池は、これら左右の音声出力器から聞こえる音圧差が人間の聴覚と同様になるように調整されて具備されていることを特徴とするユーザ端末を提供する。   Ninth, a user terminal that includes a solar cell and an audio output device, receives audio infrared light emitted from the environment side light source by the solar cell, and outputs the obtained audio signal from the audio output device, The audio output device is a pair of devices attached to the left and right ears, and the solar battery is provided so that the difference in sound pressure heard from the left and right audio output devices is adjusted to be similar to human hearing. A featured user terminal is provided.

第10には、前記太陽電池は、指向特性が正弦的な2枚の平面状太陽電池であることを特徴とする前記ユーザ端末を提供する。   Tenth, the user terminal is characterized in that the solar cell is two planar solar cells having sinusoidal directivity characteristics.

第11には、前記太陽電池は、指向特性が正弦的な平面状太陽電池および指向特性が均一な球状太陽電池であることを特徴とする前記ユーザ端末を提供する。   Eleventh, the user terminal is characterized in that the solar cell is a planar solar cell having a sinusoidal directivity and a spherical solar cell having a uniform directivity.

第12には、前記平面状太陽電池は、高音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が大きくなるように配置され、前記球状太陽電池は、低音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置されていることを特徴とする前記ユーザ端末を提供する。   12thly, the said planar solar cell is arrange | positioned so that the sound pressure difference heard from a right and left audio output device for high sounds may become large, and the said spherical solar cell is a sound pressure difference heard from a right and left audio output device for low sounds. Is arranged so as to be small. The user terminal is provided.

第13には、前記平面状太陽電池からの高音信号を通すフィルタおよび前記球状太陽電池からの低音信号を通すフィルタとをさらに有していることを特徴とする前記ユーザ端末を提供する。   13thly provides the said user terminal characterized by further having the filter which lets the high sound signal from the said planar solar cell pass, and the filter which lets the low sound signal from the said spherical solar cell pass.

第14には、前記平面状太陽電池は、低音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置され、前記球状太陽電池は、高音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置されていることを特徴とする前記ユーザ端末を提供する
第15には、前記平面状太陽電池からの低音信号を通すフィルタおよび前記球状太陽電池からの高音信号を通すフィルタとをさらに有していることを特徴とする前記ユーザ端末を提供する。
14thly, the said planar solar cell is arrange | positioned so that the sound pressure difference audible from a right and left audio output device for low sounds may become small, and the said spherical solar cell is a sound pressure difference audible from a right and left audio output device for high sounds. Fifteenth, a filter for passing a bass signal from the planar solar cell and a filter for passing a treble signal from the spherical solar cell are provided. The user terminal is further provided.

第16には、太陽電池の指向特性を高める手段をさらに有していることを特徴とする前記ユーザ端末。   Sixteenth, the user terminal further comprising means for enhancing directivity characteristics of the solar cell.

上記第1の音声情報支援システムによれば、左右一対の音声出力器を設け、それら左右の音声出力器から聞こえる音圧差が人間の聴覚と同様になるように太陽電池を調整しておくことで、複数の光源が設置された環境において、ユーザが、複数の音声を左右から擬似ステレオで聞くことができるとともに、聞こえてくる音を出射している光源のおよその方向を把握できる、つまり音源定位できるようになる。   According to the first audio information support system, a pair of left and right audio output devices are provided, and the solar cell is adjusted so that the sound pressure difference heard from the left and right audio output devices is similar to human hearing. In an environment where multiple light sources are installed, the user can hear multiple sounds from the left and right in pseudo-stereo and grasp the approximate direction of the light source that emits the audible sound. become able to.

上記第2の音声情報支援システムによれば、上記第1のシステムと同様な効果が得られ、また、上記のとおりの指向特性を有する2枚の平面状太陽電池を用いることで、音圧差をより人間の聴覚に近くすることができ、より的確な音源定位を実現できる。   According to the second voice information support system, the same effect as that of the first system can be obtained, and the sound pressure difference can be reduced by using two planar solar cells having the directivity as described above. It can be closer to human hearing and achieve more accurate sound source localization.

上記第3の音声情報支援システムによれば、上記第1のシステムと同様な効果が得られ、また、上記のとおりの指向特性を有する平面状太陽電池および球状太陽電池を組み合わせて用いることで、音圧差をより一層人間の聴覚に近くすることができ、さらに的確な音源定位を実現できる。   According to the third voice information support system, the same effect as the first system can be obtained, and by using a combination of a planar solar cell and a spherical solar cell having directivity as described above, The sound pressure difference can be made closer to human hearing, and more accurate sound source localization can be realized.

上記第4の音声情報支援システムによれば、上記第3のシステムと同様な効果が得られ、また、平面状太陽電池を高音用、球状太陽電池を低音用とし、低高音に応じた音圧差調整を行うことで、音圧差のさらなる人間の聴覚への近似を実現できる
上記第5の音声情報支援システムによれば、上記第4のシステムと同様な効果が得られ、また、高音用平面状太陽電池および低音用球状太陽電池に合わせた低高音毎のフィルタリングによって、音源定位をさらに簡単に可能ならしめる。
According to the fourth voice information support system, the same effects as those of the third system can be obtained, and the planar solar cell is used for high sounds and the spherical solar cell is used for low sounds, and the sound pressure difference corresponding to the low and high sounds is obtained. By performing the adjustment, the sound pressure difference can be further approximated to human hearing. According to the fifth audio information support system, the same effect as the fourth system can be obtained, and the planar shape for high sound can be obtained. Sound source localization can be made even easier by filtering for each low and high tone in accordance with the solar cell and the spherical solar cell for bass.

上記第6の音声情報支援システムによれば、上記第3のシステムと同様な効果が得られ、また、平面状太陽電池を低音用、球状太陽電池を高音用とし、低高音に応じた音圧差調整を行うことで、音圧差のさらなる人間の聴覚への近似を実現できる。   According to the sixth voice information support system, the same effects as those of the third system can be obtained, and the planar solar cell is used for low sounds and the spherical solar cell is used for high sounds, and the sound pressure difference corresponding to the low and high sounds is obtained. By making adjustments, the sound pressure difference can be further approximated to human hearing.

上記第7の音声情報支援システムによれば、上記第6のシステムと同様な効果が得られ、また、低音用平面状太陽電池および高音用球状太陽電池に合わせた低高音毎のフィルタリングによって、音源定位をさらに簡単に可能ならしめる。   According to the seventh audio information support system, the same effect as that of the sixth system can be obtained, and the sound source can be obtained by filtering for each low / high pitch according to the flat solar cell for low tone and the spherical solar cell for high tone. Make localization easier.

上記第8の音声情報支援システムによれば、上記第1〜第7のシステムと同様な効果が得られ、また、指向特性を高めることで、正面方向等のある一定の方向の光源からの音声のみが大きく聞こえ、広範囲の音声情報と同時に特定の音声情報に注目できるようになる。   According to the eighth voice information support system, the same effects as those of the first to seventh systems can be obtained, and voice from a light source in a certain direction such as the front direction can be obtained by improving directivity. Only can be heard loudly, and it becomes possible to focus on specific audio information simultaneously with a wide range of audio information.

上記第9〜第16のユーザ端末によれば、上記1〜第8の音声情報支援システムと同様な効果が得られ、複数の光源が設置された環境において、広範囲の様々な音声情報を擬似ステレオで取得できると同時に、その中から注目したい特定の音声情報のみを大きく聞こえるようにできるユーザ端末が実現される。   According to the ninth to sixteenth user terminals, the same effects as those of the first to eighth audio information support systems can be obtained, and a wide variety of audio information can be pseudo-stereo in an environment where a plurality of light sources are installed. The user terminal can be obtained that can be acquired at the same time, and at the same time, only specific audio information to be noticed can be heard loudly.

人間は、主に左右の耳へ音が到達する時間差および音圧差で音源の左右方向を特定している。   Humans specify the left-right direction of a sound source mainly by the time difference and sound pressure difference at which sound reaches left and right ears.

まず、図1は、Fedderson等により求められた音源方向と時間差との関係を例示した図
であり、横軸が正面を0度とした音源方向、縦軸が左右の耳に到達する時間差である(Feddersen, W. E., Sandel, T. T., Teas, D. C., and Jeffress, L. A. (1957). "Localization of high-frequency tones," J. Acoust. Soc. Am. 29, 988-991)。5人の被験者の平均と頭を球として算出した値がほぼ一致しているのがわかる。
First, FIG. 1 is a diagram illustrating the relationship between the sound source direction and time difference obtained by Fedderson et al., Where the horizontal axis is the sound source direction with the front being 0 degrees, and the vertical axis is the time difference reaching the left and right ears. (Feddersen, WE, Sandel, TT, Teas, DC, and Jeffress, LA (1957). "Localization of high-frequency tones," J. Acoust. Soc. Am. 29, 988-991). It can be seen that the average of the five subjects and the value calculated using the head as a sphere are almost the same.

しかしながら、この出願の発明の発明者等による音声情報支援システムでは、赤外光を音声情報の搬送に用いているため、単に環境側の赤外光源(21)から赤外光を出射するだけでは、ユーザ端末(1)にて受信する際にこのような時間差が生じない。この点において不自然になることが予想される。   However, since the voice information support system by the inventors of the present invention uses infrared light for carrying voice information, simply emitting infrared light from the environment-side infrared light source (21). Such a time difference does not occur when receiving at the user terminal (1). This is expected to be unnatural.

一方、図2は、Fedderson等により求められた音源方向と周波数毎の音圧差との関係を
例示した図である(Feddersen, W. E., Sandel, T. T., Teas, D. C., and Jeffress, L.
A. (1957). "Localization of high-frequency tones," J. Acoust. Soc. Am. 29, 988-991)。5kHz以上の音では20dB、1kHz以上で10dBの音圧差が見られる。これは、高い周波数ほど回折して反対側の耳に到達することが困難となるためである。
On the other hand, FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the sound source direction obtained by Fedderson et al. And the sound pressure difference for each frequency (Feddersen, WE, Sandel, TT, Teas, DC, and Jeffress, L.
A. (1957). "Localization of high-frequency tones," J. Acoust. Soc. Am. 29, 988-991). A sound pressure difference of 20 dB is observed at a sound of 5 kHz or higher and 20 dB at a frequency of 1 kHz or higher. This is because the higher the frequency, the more difficult it is to diffract and reach the opposite ear.

ユーザ端末(1)においては、時間差は無いため、この音圧差特性を再現した太陽電池配置とすれば、音源方向が感じ取れるようになる。   Since there is no time difference in the user terminal (1), the direction of the sound source can be felt if the solar cell arrangement that reproduces this sound pressure difference characteristic is used.

すなわち、ユーザ端末(1)の音声出力器(12)を、左右の耳に装着する一対のものとし、且つ太陽電池(11)を、左右の音声出力器(12)から聞こえる音圧差が人間の聴覚と同様になるように予め調整したものとするのである。   In other words, the audio output device (12) of the user terminal (1) is a pair that is worn on the left and right ears, and the solar cell (11) is heard from the left and right audio output devices (12). It is assumed that it has been adjusted in advance to be the same as hearing.

このユーザ端末(1)により、ユーザは、複数の赤外光源(12)が設置された環境において、聴きたい音のおよその方向を知覚できるようになる。さらにユーザ端末(1)のの方向を赤外光源(21)の方向に合わせれば、大きな音量で目標の音を聞くことができるようにもなる。このように、広範囲の情報と同時に特定の情報に注目できる点は、人間の視覚や聴覚と類似している。   This user terminal (1) allows the user to perceive the approximate direction of the sound he / she wants to hear in an environment where a plurality of infrared light sources (12) are installed. Furthermore, if the direction of the user terminal (1) is matched with the direction of the infrared light source (21), the target sound can be heard at a high volume. In this way, the point that attention can be paid to specific information simultaneously with a wide range of information is similar to human vision and hearing.

太陽電池(11)については、より具体的には、左右の音声出力器(12)から聞こえる音圧差が人間の聴覚と同様になるように、種類や大きさ、枚数、配置位置、配置角度、それらの組み合わせなどを、使用空間や光源・光出射状況などに応じて適宜に調整すればよい。   For the solar cell (11), more specifically, the type, size, number, arrangement position, arrangement angle, so that the sound pressure difference heard from the left and right audio output devices (12) is the same as that of human hearing. A combination thereof may be appropriately adjusted according to a use space, a light source, a light emission state, and the like.

たとえば、太陽電池(11)としては、平面タイプと球状タイプ("Spherical Solar Cells Solve Issue of 3-D Sunlight Reception," pp.45-48, AEI, February 2003, Dempa Publications Inc. (2003))が知られている。前者の指向特性は正弦的であり、後者は
均一である。したがって、前者の太陽電池(11)を2枚使用して、その角度や位置を適切なものに調整したり、2種の太陽電池(11)を組み合わせて使用し、それらを適切な角度や位置で複数個配置したりして、左右の音声出力器(12)に接続することで様々な指向特性を作り出すことができる。
For example, as the solar cell (11), there are a plane type and a spherical type ("Spherical Solar Cells Solve Issue of 3-D Sunlight Reception," pp. 45-48, AEI, February 2003, Dempa Publications Inc. (2003)). Are known. The former directivity is sinusoidal and the latter is uniform. Therefore, the former two solar cells (11) are used and the angle and position thereof are adjusted to appropriate ones, or the two types of solar cells (11) are used in combination, and the appropriate angle and position are used. A plurality of directivity characteristics can be created by arranging a plurality of them and connecting them to the left and right audio output devices (12).

また、上記図2から明らかなように周波数によって音圧差も変化しているため、高音用には音圧差を大きくする配置、逆に低音用には音圧差を小さくするように配置して、パッシブフィルタ等のフィルタで該当する周波数帯域を選択し加算することも考慮できる。   Also, as apparent from FIG. 2 above, since the sound pressure difference also changes depending on the frequency, the arrangement is such that the sound pressure difference is increased for high sounds, and conversely, the sound pressure difference is decreased for low sounds. It can be considered to select and add the corresponding frequency band by a filter such as a filter.

図3は、この構成の一実施形態について説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment of this configuration.

球状太陽電池(11a)は、全方向の光を検出できるように配置し、得られた全方向からの信号をローパスフィルタ(13)を通すことで低音用とする。全方向検出して左右一律に振り分けるので、左右の音圧差は当然小さくなる。   The spherical solar cell (11a) is arranged so that light in all directions can be detected, and the obtained signals from all directions are passed through a low-pass filter (13) for low sound. Since the omnidirectional detection is performed and the left and right are uniformly distributed, the sound pressure difference between the left and right is naturally reduced.

平面状太陽電池(11b)は、2枚用い、受光面が外方を向くように互いに反対向きに設置し、それぞれ検出した信号をハイパスフィルタ(14)を通すことで左右別々の高音用とする。これにより、左右の音圧差が大きく、聴覚の高音部特性と類似した指向特性となる。   Two planar solar cells (11b) are used, installed opposite to each other so that the light receiving surface faces outward, and the detected signals are passed through a high-pass filter (14) for use on separate left and right high sounds. . Thereby, the sound pressure difference between the left and right is large, and the directivity characteristics are similar to those of the auditory treble part.

ローパスフィルタ(13)およびハイパスフィルタ(14)を通過した低高音は、加算器(15)により合波され、左右の音声出力器(12)へ導かれる。   The low and high sounds that have passed through the low-pass filter (13) and the high-pass filter (14) are combined by the adder (15) and guided to the left and right audio output units (12).

もちろん、これとは逆の構成、つまり球状のものを高音用、平面状のものを低音用とし、それぞれに対応するフィルタを設けた構成としてもよい。   Of course, the configuration opposite to this may be used, that is, a spherical configuration may be used for high sounds and a planar configuration may be used for low sounds, and a corresponding filter may be provided.

なお、各太陽電池(11)の指向性をより鋭くすべく、太陽電池(11)の表面に垂直
なスリットを設置したり、指向性を制限するシートなどを設けたりしてもよい。
In addition, in order to sharpen the directivity of each solar cell (11), you may install a slit perpendicular | vertical to the surface of a solar cell (11), or the sheet | seat etc. which restrict | limit directivity.

また、注目した方向の光を多く検出して大きな音量で聞くためには、太陽電池(11)の前に集光レンズを設置するか、背面に反射鏡を設置すればよい。   Further, in order to detect a large amount of light in the noted direction and listen at a high volume, a condensing lens may be installed in front of the solar cell (11) or a reflecting mirror may be installed on the back surface.

図4は、2枚の平面状太陽電池(11b)を用いた場合のユーザ端末(1)の一実施例を示したものである。   FIG. 4 shows an embodiment of the user terminal (1) when two planar solar cells (11b) are used.

本実施例では、広範囲の音声情報は正面から左右にそれぞれ±90度ずらして設置した平面状太陽電池(11b)2枚で検出し、左向きの平面状太陽電池(11b)の出力は左側のヘッドホン(120)へ、右向きの平面状太陽電池(11b)の出力は右側のヘッドホン(120)に直結している。平面状太陽電池(11b)は、単結晶シリコンセル(12×17.5mm)を用いた。   In this embodiment, a wide range of audio information is detected by two planar solar cells (11b) installed with a shift of ± 90 degrees left and right from the front, and the output of the left-facing planar solar cell (11b) is left headphones. To (120), the output of the right-facing planar solar cell (11b) is directly connected to the right headphone (120). As the planar solar cell (11b), a single crystal silicon cell (12 × 17.5 mm) was used.

この部分の指向性を計測した結果を図5に示す。図2における6kHzの音の特性に最も近いが、0度から50度まで徐々に上昇するところを0度から20度で一気に上昇している。これは、平面タイプの太陽電池の指向性が正弦的であり、裏面の太陽電池は透過光を検出してほぼ一定であるためである。実際に装着して調べたところ、左右どちらに光源があるかを確実に知覚できた。   The result of measuring the directivity of this part is shown in FIG. Although it is closest to the 6 kHz sound characteristic in FIG. 2, it gradually rises from 0 degrees to 20 degrees where it gradually rises from 0 degrees to 50 degrees. This is because the directivity of the planar solar cell is sinusoidal, and the solar cell on the back surface detects the transmitted light and is almost constant. When I actually put it on and checked it, I could definitely perceive whether the light source was on the left or right.

また、完全拡散シートを用いることで、裏面の太陽電池へ光拡散させ、聴覚の特性により近づけることも可能である。   In addition, by using a complete diffusion sheet, it is possible to diffuse the light to the solar cell on the back surface and make it closer to the auditory characteristics.

本実施例では、平面状太陽電池(11b)の後方に、その指向特性を高める手段として、反射鏡(16)を設置してもいる。これにより、上記のとおりに左右から様々な音が聞こえている中で左右の音圧差によって各音のおよその音源方向を特定できるだけでなく、さらにその中から注目したい音の方向にユーザ端末(1)を向けると、反射鏡(16)の存在により指向性が高められて、正面からのその音が大きく聞こえるようになる。   In the present embodiment, a reflecting mirror (16) is installed behind the planar solar cell (11b) as means for improving the directivity. As a result, while various sounds are heard from the left and right as described above, it is possible not only to specify the approximate sound source direction of each sound by the difference in sound pressure between the left and right, but also to the user terminal (1 ), The directivity is enhanced by the presence of the reflecting mirror (16), and the sound from the front can be heard loudly.

すなわち、多数の光源が埋め込まれた環境を走査するようにユーザ端末(1)自体を動かすことで、容易に音源の方向を特定してその方向からの音を大きな音量で聞くことができるのである。   That is, by moving the user terminal (1) itself so as to scan an environment in which a large number of light sources are embedded, the direction of the sound source can be easily specified and the sound from that direction can be heard at a high volume. .

もちろん、この出願の発明は以上の実施形態および実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能である。   Of course, the invention of this application is not limited to the above embodiments and examples, and various details are possible for the details.

以上詳しく説明した通り、この出願の発明の音声情報支援システムおよび当該システムにて用いられるユーザ端末によれば、複数の光源が設置された環境においてユーザが音声情報を出射している光源のおよその方向を把握でき、且つその方向からの音を大きな音量で聞くことができるようになる。   As described above in detail, according to the voice information support system of the invention of this application and the user terminal used in the system, the approximate number of light sources from which the user emits voice information in an environment where a plurality of light sources are installed. The direction can be grasped, and the sound from the direction can be heard at a high volume.

音源方向と時間差との関係を例示した図である。It is the figure which illustrated the relationship between a sound source direction and a time difference. 音源方向と周波数毎の音圧差との関係を例示した図である。It is the figure which illustrated the relationship between a sound source direction and the sound pressure difference for every frequency. この出願の発明の一実施形態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of invention of this application. この出願の発明のユーザ端末の一実施例を示した図面代用写真である。It is the drawing substitute photograph which showed one Example of the user terminal of invention of this application. 図4に示したユーザ端末における指向性の計測結果を例示した音源方向と音圧差および出力電圧との関係図である。FIG. 5 is a relationship diagram between a sound source direction, a sound pressure difference, and an output voltage illustrating a directivity measurement result in the user terminal shown in FIG. 4. 従来の音声情報支援システムについて説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for demonstrating the conventional audio | voice information assistance system. 従来の音声情報支援システムの一使用例を示した概略図である。It is the schematic which showed the usage example of the conventional audio | voice information assistance system.

符号の説明Explanation of symbols

1 ユーザ端末
11 太陽電池
11a 球状太陽電池
11b 平面状太陽電池
12 音声出力器
120 ヘッドホン
13 ローパスフィルタ
14 ハイパスフィルタ
15 加算器
16 反射鏡
2 情報送信装置
20 音声情報源
21 赤外光源
22 バイアス・増幅回路
23 変調回路

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 User terminal 11 Solar cell 11a Spherical solar cell 11b Planar solar cell 12 Audio | voice output device 120 Headphone 13 Low pass filter 14 High pass filter 15 Adder 16 Reflector 2 Information transmitter 20 Audio | voice information source 21 Infrared light source 22 Bias / amplifier circuit 23 Modulation circuit

Claims (16)

環境側光源から出射される音声赤外光をユーザ端末が具備した太陽電池により受光し、得られた音声信号を音声出力器から出力する情報支援システムであって、
ユーザ端末は、左右の耳に装着する音声出力器を有し、且つこれら左右の音声出力器から聞こえる音圧差が人間の聴覚と同様になるように調整された太陽電池を有していることを特徴とする音声情報支援システム。
An information support system that receives sound infrared light emitted from an environment-side light source by a solar cell included in a user terminal, and outputs the obtained sound signal from a sound output device,
The user terminal has an audio output device to be worn on the left and right ears, and has a solar cell adjusted so that the sound pressure difference heard from the left and right audio output devices is the same as that of human hearing. A featured voice information support system.
前記太陽電池は、指向特性が正弦的な2枚の平面状太陽電池であることを特徴とする請求項1記載の音声情報支援システム。   The voice information support system according to claim 1, wherein the solar cell is two planar solar cells having sinusoidal directivity characteristics. 前記太陽電池は、指向特性が正弦的な平面状太陽電池および指向特性が均一な球状太陽電池であることを特徴とする請求項1記載の音声情報支援システム。   2. The voice information support system according to claim 1, wherein the solar cell is a planar solar cell having a sinusoidal directivity and a spherical solar cell having a uniform directivity. 前記平面状太陽電池は、高音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が大きくなるように配置され、前記球状太陽電池は、低音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項3記載の音声情報支援システム。   The planar solar cell is arranged so that the sound pressure difference that can be heard from the left and right sound output devices is increased for high sounds, and the spherical solar cell is configured so that the sound pressure difference that is heard from the left and right sound output devices is decreased for low sounds. 4. The voice information support system according to claim 3, wherein the voice information support system is arranged. ユーザ端末は、前記平面状太陽電池からの高音信号を通すフィルタおよび前記球状太陽電池からの低音信号を通すフィルタとをさらに有していることを特徴とする請求項4記載の音声情報支援システム。   5. The voice information support system according to claim 4, wherein the user terminal further includes a filter that passes a high-frequency signal from the planar solar cell and a filter that passes a low-frequency signal from the spherical solar cell. 前記平面状太陽電池は、低音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置され、前記球状太陽電池は、高音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項3記載の音声情報支援システム。   The planar solar cell is arranged so that the sound pressure difference heard from the left and right audio output devices is reduced for low sounds, and the spherical solar cell is arranged so that the sound pressure difference heard from the left and right audio output devices is reduced for high sounds. 4. The voice information support system according to claim 3, wherein the voice information support system is arranged. ユーザ端末は、前記平面状太陽電池からの低音信号を通すフィルタおよび前記球状太陽電池からの高音信号を通すフィルタとをさらに有していることを特徴とする請求項6記載の音声情報支援システム。   The voice information support system according to claim 6, wherein the user terminal further includes a filter that passes a bass signal from the planar solar cell and a filter that passes a treble signal from the spherical solar cell. ユーザ端末は、太陽電池の指向特性を高める手段をさらに有していることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の音声情報支援システム。   The voice information support system according to any one of claims 1 to 7, wherein the user terminal further includes means for improving directivity characteristics of the solar cell. 太陽電池および音声出力器を備え、環境側光源から出射される音声赤外光を太陽電池により受光し、得られた音声信号を音声出力器から出力するユーザ端末であって、
音声出力器は、左右の耳に装着する一対のものであり、
太陽電池は、これら左右の音声出力器から聞こえる音圧差が人間の聴覚と同様になるように調整されて具備されていることを特徴とするユーザ端末。
A user terminal comprising a solar cell and an audio output device, receiving audio infrared light emitted from the environment side light source by the solar cell, and outputting the obtained audio signal from the audio output device,
The audio output device is a pair that is worn on the left and right ears,
The user terminal characterized in that the solar battery is adjusted so that the difference in sound pressure heard from the left and right audio output devices is similar to that of human hearing.
前記太陽電池は、指向特性が正弦的な2枚の平面状太陽電池であることを特徴とする請求項9記載のユーザ端末。   The user terminal according to claim 9, wherein the solar cell is two planar solar cells having sinusoidal directivity characteristics. 前記太陽電池は、指向特性が正弦的な平面状太陽電池および指向特性が均一な球状太陽電池であることを特徴とする請求項9記載のユーザ端末。   The user terminal according to claim 9, wherein the solar cell is a planar solar cell having a sinusoidal directivity and a spherical solar cell having a uniform directivity. 前記平面状太陽電池は、高音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が大きくなるように配置され、前記球状太陽電池は、低音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項11記載のユーザ端末。   The planar solar cell is arranged so that the sound pressure difference that can be heard from the left and right sound output devices is increased for high sounds, and the spherical solar cell is configured so that the sound pressure difference that is heard from the left and right sound output devices is decreased for low sounds. The user terminal according to claim 11, wherein the user terminal is arranged. 前記平面状太陽電池からの高音信号を通すフィルタおよび前記球状太陽電池からの低音信号を通すフィルタとをさらに有していることを特徴とする請求項12記載のユーザ端末。   The user terminal according to claim 12, further comprising a filter that passes a high-frequency signal from the planar solar cell and a filter that passes a low-frequency signal from the spherical solar cell. 前記平面状太陽電池は、低音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置され、前記球状太陽電池は、高音用として左右の音声出力器から聞こえる音圧差が小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項11記載のユーザ端末。   The planar solar cell is arranged so that the sound pressure difference heard from the left and right audio output devices is reduced for low sounds, and the spherical solar cell is arranged so that the sound pressure difference heard from the left and right audio output devices is reduced for high sounds. The user terminal according to claim 11, wherein the user terminal is arranged. 前記平面状太陽電池からの低音信号を通すフィルタおよび前記球状太陽電池からの高音信号を通すフィルタとをさらに有していることを特徴とする請求項14記載のユーザ端末。   The user terminal according to claim 14, further comprising a filter that passes a bass signal from the planar solar cell and a filter that passes a treble signal from the spherical solar cell. 太陽電池の指向特性を高める手段をさらに有していることを特徴とする請求項9ないし15のいずれかに記載のユーザ端末。


The user terminal according to any one of claims 9 to 15, further comprising means for enhancing directivity characteristics of the solar cell.


JP2004011062A 2004-01-19 2004-01-19 Audio information support system and user terminal Pending JP2005204264A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004011062A JP2005204264A (en) 2004-01-19 2004-01-19 Audio information support system and user terminal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004011062A JP2005204264A (en) 2004-01-19 2004-01-19 Audio information support system and user terminal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005204264A true JP2005204264A (en) 2005-07-28

Family

ID=34823608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004011062A Pending JP2005204264A (en) 2004-01-19 2004-01-19 Audio information support system and user terminal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005204264A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009049842A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Hideki Okamura Information transfer system using light

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009049842A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Hideki Okamura Information transfer system using light

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10231054B2 (en) Headphones and method for producing headphones
KR101116081B1 (en) Headphone for spatial sound reproduction
JP5488732B1 (en) Sound playback device
CN101971647B (en) Sound system and method of operation therefor
JP5280837B2 (en) Transducer device for improving the naturalness of speech
WO2018089952A1 (en) Spatially ambient aware personal audio delivery device
US9075127B2 (en) Head tracking system
US20120076306A1 (en) Surround sound system and method therefor
US20100177178A1 (en) Participant audio enhancement system
JP2009514312A (en) Hearing aid with acoustic tracking means
JP6732890B2 (en) Hearing aid
WO2017169888A1 (en) Acoustic reproduction device, method, and program
JP2006067386A (en) Portable terminal
WO2017090311A1 (en) Sound collecting device
JP2011010224A (en) Super-directivity speaker
JP2008518512A (en) Intelligent acoustic signal processing method and apparatus adapted to user preference
JP3873128B2 (en) No power terminal
GB2431313A (en) Listening apparatus with user adjustable noise cancellation
JP4221746B2 (en) Headphone device
JP2005204264A (en) Audio information support system and user terminal
JPWO2013042324A1 (en) Sound playback device
US10764707B1 (en) Systems, methods, and devices for producing evancescent audio waves
JP3198422U (en) Super-directional stereo speaker device
CN111052769B (en) Virtual sound image control system, lighting fixture, kitchen system, ceiling member, and table
CN110475197B (en) Sound field playback method and device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050616

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070703

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071030