JP2005311974A - 音像定位端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 娯楽性の高い音響アミューズメントの提供を可能とする。
【解決手段】 サウンドデータ管理部７２０は、制御部１１０から他端末の端末ＩＤを受け取ると、受け取った端末ＩＤに対応するサウンドデータをサウンド管理テーブルＴＡから取得し、これをオーディオ信号生成部１６０に供給する。オーディオ信号生成部１６０は、受信部７３０から他端末の端末位置情報及び方位情報を受け取る一方、測位部１４０及び方位検出部１５０から自端末の端末位置情報及び方位情報を受け取る。オーディオ信号生成部１６０は、自端末の位置及び方位を基準として、他端末の端末位置情報及び方位情報に示される位置及び方位に、該サウンドデータに対応する音の音像が定位するようにオーディオ信号を生成・加工する。
【選択図】 図２１

Description

本発明は、音像を定位させる音像定位技術に関する。

従来から、無線通信網を介してストリーム配信された楽曲などのオーディオデータを移動端末において受信し、該移動端末に接続されたヘッドフォンなどから音として出力するオーディオ配信システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなオーディオ配信システムによれば、ユーザは、外出時などにおいても、音楽を手軽に楽しむことができる。

特開平９−１８１５１０号公報（第３図）

しかしながら、従来のオーディオ配信システムにあっては、配信されたオーディオデータを移動端末において忠実に再生することはできても、ユーザがオーディオデータの生成に参加するなどといった娯楽性をユーザに提供することはできなかった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は娯楽性の高い音響アミューズメントを提供することにある。

上述した問題を解決するため、本発明に係る音像定位端末は、サウンドシステムを構成する他端末から、当該他端末の属性をあらわす属性情報、当該他端末の位置をあらわす端末位置情報、当該他端末の方位をあらわす方位情報を受信する受信手段と、前記サウンドシステムを構成する自端末の位置及び方位を検出する位置・方位検出手段と、複数のサウンドデータと各サウンドデータの選択条件とを対応づけて記憶する記憶手段と、受信された各情報と前記選択条件との比較結果に基づいて、前記記憶手段からいずれかのサウンドデータを選択する選択手段と、前記自端末の位置及び方位を基準として、受信された前記端末位置情報及び方位情報に示される前記他端末の位置及び方位に、選択された前記サウンドデータに対応する音の音像を定位させる定位手段とを具備することを特徴とする。

かかる構成によれば、他端末との間で通信を行う際、自端末に予め格納された複数のサウンドデータの中から選択条件（例えば、端末ＩＤ）に合致等するサウンドデータが選択され、選択されたサウンドデータに対応する音の音像が前記他端末の位置及び方位に定位される。自端末を所持等するユーザは、出力される楽音の種類、音像定位位置等を把握することで、どのようなユーザが接近等しているのかを認識することができる。

以上説明したように、本発明によれば、娯楽性の高い音響アミューズメントを提供することが可能となる。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。

＜サウンドデータ配信システムの概略構成＞
はじめに、本実施形態にかかるサウンドデータ配信システムの概略構成について図１を参照して説明する。この図において、衛星群４００は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などのＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に対応した人口衛星であり、図示しない地上制御局によって管制制御され、地上に向けて衛星信号を送出する。この衛星信号には、衛星から送出された時刻や、当該信号を送出した衛星の軌道位置などを示す情報が含まれている。

一方、移動通信網５００は、基地局制御装置など、データ通信サービスを提供するための各種装置を含んでおり、多数の基地局５１０が接続されている。サウンドデータ配信サーバ３００は、移動通信網５００および基地局５１０を介して、サウンドデータを端末１００にストリーム配信する。ここで、サウンドデータとは、３次元座標によって規定された仮想的な発音地点から出力される音を表す情報である。

端末１００は、携帯型の無線通信端末であり、いずれかの基地局５１０を介して、端末１００の位置を示す端末位置情報などをサウンドデータ配信サーバ３００に送信したり、サウンドデータ配信サーバ３００からサウンドデータなどを受信したりする。端末１００は、後述するように、サウンドデータを受信すると、当該サウンドデータに対応する発音地点の位置から発せられると想定される音の音像を定位させたオーディオ信号をサウンドデータから生成する。

また、端末１００は、ステレオ形式のヘッドフォン２００が接続可能になされており、サウンドデータから生成されたオーディオ信号を、ヘッドフォン２００を介して放音する。このヘッドフォン２００は、ユーザの頭に装着された使用状態において、ユーザの顔の向く方向を検出する方位センサ２１０を有しており、オーディオ信号が入力される間にわたり、検出した方位を示す信号を端末１００に送信する。また、端末１００は、衛星群４００から送出される衛星信号を受信するための受信機を備えている。
なお、この図においては、端末１００およびヘッドフォン２００の組として、２人のユーザ、すなわち、ユーザＵ１に用いられる組と、ユーザＵ２に用いられる組との２組が例示されているが、端末１００とヘッドフォン２００との組は、１組であっても良いし、３組以上であっても良い。

＜サウンドデータ配信サーバの構成＞
図２は、サウンドデータ配信サーバ３００の構成を示すブロック図である。この図において、制御部３１０は、バスＢ３を介して各部を制御する。また、制御部３１０は、後述するように発音地点を選択するための処理や、サウンドデータのデータ量を変換するための処理などを実行する。

通信部３２０は、移動通信網５００を介して、端末１００から送信された端末位置情報などの情報を受信する。また、通信部３２０は、後述するように制御部３１０によって選択された４つの発音地点に対応するサウンドデータの各々を並列して、端末１００に送信する。記憶部３３０は、磁気ディスクなどから構成され、各種情報を記憶する。

図３は、記憶部３３０に記憶される情報の一部を示す図である。この図に示されるように、記憶部３３０には、複数の発音地点ＩＤと、各々の発音地点ＩＤに対応付けられた発音位置情報およびサウンドデータが記憶されている。このうち、発音地点ＩＤは、発音地点を識別するためのものである。本実施形態においては、各発音地点は、街中における構造物（例えば、店舗や、ビルなど）に対応する位置に規定されており、それらの構造物を示す「ミニストアＡ」や、「ビルＡ」などの構造物名が、発音地点ＩＤとして登録されている。なお、発音地点の配置場所は、構造物に対応する位置に限られず、任意に設定することが可能である。また、発音位置情報は、例えば、緯度、経度、高度などからなり、３次元座標によって発音地点の位置を規定するものである。

サウンドデータは、発音地点から発せられると想定される音を表すデータであり、所定の周波数（例えば、４４．１ｋＨｚ）でサンプリングされたデータである。サウンドデータは、楽曲、楽音、音声などの音を表すデータであればどのようなデータであっても良く、本実施形態においては、サウンドデータとして「買い物マーチ（楽曲）」、「太鼓音（楽音）」、「犬の鳴き声（音声）」、「チャイム（電子音）」などが記録されている。サウンドデータ配信サーバ３００は、記憶部３３０に記憶されるサウンドデータのうち、４つのサウンドデータを端末１００に配信する。そして、端末１００おいては、配信された４つのサウンドデータを加工・混合した後、ヘッドフォン２００を介して放音する。

また、記憶部３３０には、サウンドデータのデータ量変換に使用されるデータ量変換テーブルが記憶されている。図４は、データ量変換テーブルの構成を示す図である。この図に示されるように、データ量変換テーブルＴＢＬは、端末１００および発音地点の距離Ｄと、当該発音地点に対応するサウンドデータが変換されるべきサンプリング周波数とが対応付けられたテーブルである。例えば、図４においては、「０」以上「Ｌ１（＞０）」未満の距離Ｄには、サンプリング周波数「ｆ１（＝４４．１ｋＨｚ）」が対応付けられており、「Ｌ１」以上「Ｌ２（＞Ｌ１）」未満の距離Ｄには、サンプリング周波数「ｆ２（＝２２ｋＨｚ）」が対応付けられている。制御部３１０は、データ量変換テーブルＴＢＬに従って、後述するデータ量変換処理において、サウンドデータのデータ量を変換する。なお、図４における「Ｌ１」、「Ｌ２」、「Ｌ３」および「Ｌ４」の各々は、「０」＜「Ｌ１」＜「Ｌ２」＜「Ｌ３」＜「Ｌ４」の関係を満たしている。

＜端末の構成＞
図５は、端末１００の構成を示すブロック図である。この図において制御部１１０は、バスＢ１を介して各部を制御する。また、衛星電波受信部１４５は、衛星群４００に含まれる複数の衛星の各々から、並列して衛星信号を受信し、受信された各々の信号を測位部１４０に入力する。測位部１４０は、衛星電波受信部１４５から入力された各々の衛星信号に含まれる送出時刻や軌道位置などの情報を用いて、端末１００の位置を示す端末位置情報を生成する。この際、測位部１４０は、端末１００から各々の衛星信号が送出された衛星までの距離（擬似距離）を測定し、測定された各々の距離を測位方程式に代入して、３次元座標による端末位置情報を生成する。
ここで、端末１００は、ユーザに携帯されて使用される。このため、測位部１４０によって測定された端末１００の位置は、ユーザの位置（中心位置）と等しいものとみなすことができる。

指示入力部１２０は、操作ボタンなどから構成され、オーディオ信号の生成開始を指示する生成開始信号などを制御部１１０に入力する。ここで、オーディオ信号の生成とは、発音地点から出力される音の音像を定位させたオーディオ信号を、サウンドデータから生成する処理である。制御部１１０は、指示入力部１２０を介して与えられるユーザからの指示に従って、端末１００全体を制御する。

方位検出部１５０は、ヘッドフォン２００に備えられた方位センサ２１０によって、ヘッドフォンを装着したユーザの顔がいずれの方向を向いているのかを検出し、方位情報としてバスＢ１に供給する。なお、ヘッドフォン２００に備えられる方位センサ２１０としては、地磁気を検出する手法や、ジャイロスコープを用いる手法の他、次の手法を用いることも可能である。すなわち、複数の測位部をヘッドフォン２００に設け、各測位部により検出された位置の相対的な変化量を用いて、ユーザの顔の向く方向を検出することも可能である。

無線通信部１３０は、制御部１１０の制御の下、端末１００が在圏するエリアの基地局５１０との間に無線リンクを確立し、これを経由して、端末位置情報をサウンドデータ配信サーバ３００に送信したり、４つのサウンドデータを並行してサウンドデータ配信サーバ３００から受信したりする。

オーディオ信号生成部１６０は、無線通信部１３０から並列して入力された４つのサウンドデータの各々から、２チャネルのオーディオ信号を生成し、生成したオーディオ信号をバスＢ１に供給する。この際、オーディオ信号生成部１６０は、左耳用のオーディオ信号であるＬチャネル信号と、右耳用のオーディオ信号であるＲチャネル信号とを別個独立に生成し、その各々をバスＢ１に供給する。バスＢ１に供給されたＬチャネル信号およびＲチャネル信号の各々は、オーディオ信号出力部１９０を介して、ヘッドフォン２００から音として出力される。

次に、オーディオ信号生成部１６０の詳細構成について、図６を参照して説明する。この図に示されるように、オーディオ信号生成部１６０には、端末１００がサウンドデータ配信サーバ３００から並行して受信するサウンドデータ数と等しい４つの加工部１７０-１、１７０-２、１７０-３、１７０-４が含まれている。これらの加工部１７０-１、１７０-２、１７０-３、１７０-４の各々は、４つのサウンドデータのうちいずれかひとつのサウンドデータを加工して、発音地点から発せられると想定される音の音像を定位させたオーディオ信号を生成する。いずれの加工部１７０-１、１７０-２、１７０-３、１７０-４が、いずれのサウンドデータを加工するかについては、各発音地点と端末１００との距離に応じて、加工部１７０-１、１７０-２、１７０-３、１７０-４の順に、端末１００との距離が長くなる発音地点に対応するサウンドデータを割り当てるなどの構成が考えられる。なお、以下の説明においては、加工部１７０-１、１７０-２、１７０-３、１７０-４の各々を区別する必要のない場合には、単に、その符号を１７０と記すことにする。

ここで、加工部１７０の詳細説明に先立って、ある地点（音源）から実際に出力された音を聴いた聴取者が、当該音源の方向や音源までの距離を知覚する仕組み、すなわち、音像定位について説明する。例えば、聴取者の右方に音源が位置する場合、聴取者の右耳から音源までの距離は、左耳から音源までの距離より近くなる。このため、ある時点に音源から出力された音が、右耳に到達するのにかかる時間は、左耳に到達するのにかかる時間より短くなる。このような左耳と右耳との間に生じる遅延時間により、聴取者は、音源の方向を知覚する。また、聴取者の近くに位置する音源と、遠くに位置する音源との２つの音源がある場合を想定する。この場合、ある音量（音圧）の音が各々の音源から出力されたとき、聴取者の位置においては、聴取者の遠くに位置する音源による音の音量より、近くに位置する音源による音の音量のほうが大きいものとなる。このような音量の差により、聴取者は、音源までの距離を知覚する。

そこで、本実施形態における各々の加工部１７０は、あたかも発音地点が実在するかのようにユーザが体感することができるように、各々の発音地点について、当該発音地点の位置と、ユーザ（聴取者）の左右の耳の位置とに応じて、左右の耳で生じる遅延時間および音量が規定されたオーディオ信号を生成する。以下、ひとつの加工部１７０に着目して、ひとつの発音地点に関するオーディオ信号の生成について説明する。

図７に示されるように、端末位置情報によって示されるユーザＵの中心位置Ｐ（ＸP，ＹP，ＺP）と、方位情報によって示されるユーザの顔方向Ａとが与えられた場合、左耳と右耳との距離をｅとしたとき、ユーザＵの左耳の位置Ｌ（ＸL，ＹL，ＺL）は、中心位置Ｐ（ＸP，ＹP，ＺP）から水平、かつ、方向Ａと垂直にｅ／２の距離だけ左側の位置によって特定され、右耳の位置Ｒ（ＸR，ＹR，ＺR）は、中心位置Ｐ（ＸP，ＹP，ＺP）から水平、かつ、方向Ａと垂直にｅ／２の距離だけ右側の位置によって特定される。ここで、発音地点Ｓ（ＸS，ＹS，ＺS）とユーザ（中心位置Ｐ）との距離が十分離れていることを想定し、音は平面波としてユーザの耳に到達するものとする。また、ユーザからみて発音地点Ｓが右前方に位置し、このとき、ユーザの顔の向いている方向Ａとユーザからみた発音地点Ｓの方向との成す角がθであると仮定する。このとき、発音地点Ｓから音が出力されると、右耳と左耳との間に生じる音の到達する時間差（遅延時間）Δｔは、到達経路の距離の差ｄおよび音速ｃを用いて、

と表現される。ここで、ｄ＝e・sinθが成り立つので、遅延時間Δｔは、

となる。
また、発音地点Ｓからユーザの左右各々の耳までの距離を、それぞれＤL、ＤRとし、時刻をｔ、球面波の波動方程式をｆとした場合、左耳で生じる音圧ＰL、および、右耳で生じる音圧ＰRの各々は、以下のように表すことができる。
すなわち、

と表現することができる。
加工部１７０は、これらの遅延時間Δｔ式（２）、音圧ＰL式（３）および音圧ＰR式（４）を表現するオーディオ信号を、サウンドデータから生成する。これにより、ユーザにおいては、発音位置情報で示される位置から発音しているかのように、仮想的な発音地点による音像が定位する。

再び説明を図６に戻す。各々の加工部１７０には、パラメータ生成部１７２、遅延部１７６およびアンプ１７８が含まれている。このうち、パラメータ生成部１７２には、さらに、ディレイパラメータ生成部１７３およびアンプパラメータ生成部１７４が含まれている。ディレイパラメータ生成部１７３は、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号の各々の遅延時間Δｔを規定するパラメータを生成する。より詳細には、ディレイパラメータ生成部１７３は、サウンドデータ配信サーバ３００から受信した発音位置情報と、方位検出部１５０によって検出された方位情報と、測位部１４０によって検出された端末位置情報と、左右両耳間の距離ｅとを入力して、左右の耳間における遅延時間Δｔを規定するパラメータＤＰを式（２）により生成し、パラメータＤＰを遅延部１７６に送信する。

一方、アンプパラメータ生成部１７４は、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号の各々が放音されたときの音圧を表すパラメータを生成する。より詳細には、アンプパラメータ生成部１７４は、サウンドデータ配信サーバ３００から受信した発音位置情報と、方位検出部１５０によって検出された方位情報と、測位部１４０によって検出された端末位置情報と、左右両耳間の距離ｅとを入力して、左耳において生じる音圧ＰLを規定するパラメータＡＬと、右耳において生じる音圧ＰRを規定するパラメータＡＲを式（３）および式（４）により生成し、パラメータＡＬ、ＡＲをアンプ１７８に送信する。
なお、パラメータ生成部１７２に入力されるユーザの左右の耳間の距離ｅは、制御部１１０に含まれるＲＯＭ（Read Only Memory）などに記憶され、ＲＯＭなどから読み出される構成としても良いし、指示入力部１２０を介してユーザが入力する構成としても良い。また、上述した、左右の耳の位置の特定方法、遅延時間Δｔ、音圧ＰLおよびＰRを表す式（２、３および４）は、あくまでも一例であり、さらに、頭部伝達関数や、周波数スペクトルの変化による音の質的変化、直接音と残響音との比による影響を取り入れるなどの各種の変更や改良を加えることが可能である。

遅延部１７６は、無線通信部１３０を介して入力したサウンドデータから、左耳用のＬチャネル信号ＳＬ１および右耳用のＲチャネル信号ＳＲ１を生成し、その各々をアンプ１７８に送信する。より具体的には、遅延部１７６は、ディレイパラメータ生成部１７３から受け取ったディレイパラメータＤＰに応じて、Ｌチャネル信号ＳＬ１とＲチャネル信号ＳＲ１とにおいて遅延が生じるように各々の信号を生成する。これにより、ひとつのサウンドデータについてのＬチャネル信号ＳＬ１およびＲチャネル信号ＳＲ１が、ユーザの左右の耳の位置に応じて、あたかも発音地点から到達時間の差が生じているかのように、すなわち、ユーザからみて、ある方向に位置する発音地点から出力された音であるかのように生成される。

アンプ１７８は、遅延部１７６から受け取ったＬチャネル信号ＳＬ１を、アンプパラメータ生成部１７４から受け取ったパラメータＡＬによって増幅する一方、遅延部１７６から受け取ったＲチャネル信号ＳＲ１を、アンプパラメータ生成部１７４から受け取ったパラメータＡＲによって増幅し、それぞれＬチャネル信号ＳＬ２およびＲチャネル信号ＳＲ２として混合部１８０に送信する。これにより、Ｌチャネル信号ＳＬ２およびＲチャネル信号ＳＲ２の各々が、ユーザの左右の耳の位置と各々の発音地点との距離に応じて、音圧レベルが異なるかのように生成される。なお、このようなアンプ１７８による音圧レベルの調整は、加工部１７０-１、１７０-２、１７０-３、１７０-４ごとに行われる。このため、各々の加工部１７０-１、１７０-２、１７０-３、１７０-４において生成されるオーディオ信号によって、ユーザに対して、あたかも各々の発音地点までの距離が異なるかのような感覚を与えることが可能となる。

混合部１８０は、４つの加工部１７０から送信された４つのＬチャネル信号ＳＬ２を混合し、Ｌチャネル信号ＳＬ３としてオーディオ信号出力部１９０に送信する一方で、４つのＲチャネル信号ＳＲ２を混合し、Ｒチャネル信号ＳＲ３としてオーディオ信号出力部１９０に送信する。この際、混合部１８０は、ユーザの耳に障害を与えないように、混合されたＬチャネル信号ＳＬ３およびＲチャネル信号ＳＲ３の信号レベルに制限をかけることが好ましい。混合部１８０から送信されたＬチャネル信号ＳＬ３およびＲチャネル信号ＳＲ３の各々は、オーディオ信号出力部１９０によって、Ｄ／Ａ（Digital / Analog）変換された後、ヘッドフォン２００に出力され、左耳用の放音部２２０および右耳用の放音部２３０を介して放音される。
なお、確認的ではあるが、オーディオ信号生成部１６０による処理は、無線通信部１３０によるサウンドデータの受信や、測位部１４０による端末位置情報の生成、方位検出部１５０による方位情報の生成などの各種処理と並列して実行され、オーディオ信号は、サウンドデータからストリーム形式で生成される。このため、ユーザが移動すると、それに応じて端末位置情報や方位情報などが更新され、ユーザがいずれの位置に移動しようとも、また、いずれの方向に顔を向けようとも、ユーザからみて、各々の発音地点から出力される音の音像が定位するようにオーディオ信号が生成される。

＜サウンドデータ配信システムの動作＞
次にサウンドデータ配信システムの動作について、図８を参照して説明する。この動作は、サウンドデータ配信サーバ３００から端末１００にサウンドデータを配信し、端末１００において、端末位置情報や方位情報を更新しつつ、配信されたサウンドデータからオーディオ信号を生成する処理である。なお、この動作は、端末１００の指示入力部１２０から入力される生成開始信号をトリガとして処理を開始し、その後、端末１００によって、タイマ割り込みされる処理である。また、サウンドデータ配信サーバ３００と端末１００との接続認証や端末認証などの、一般的な移動通信システムにおいて実行される各種処理は、本件発明と直接関係しないため、それらの説明については省略することとする。

まず、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＡ１において、衛星群４００から送信される衛星信号を衛星電波受信部１４５により受信し、衛星信号を取得する。次に、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＡ２において、取得した衛星信号に応じて端末１００の位置を示す端末位置情報ＳＰを測位部１４０により生成する。次いで、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＡ３において、生成した端末位置情報ＳＰを基地局５１０に送信する。
基地局５１０は、端末１００から端末位置情報ＳＰを受信すると、ステップＳＡ４において、端末位置情報ＳＰをサウンドデータ配信サーバ３００に転送する。

サウンドデータ配信サーバ３００の制御部３１０は、基地局５１０から転送された端末位置情報ＳＰを受信すると、ステップＳＡ５において、発音地点選択処理を実行する。この発音地点選択処理は、受信した端末位置情報ＳＰによる端末１００の位置と、発音位置情報による発音地点の位置とに応じて、発音地点を所定数に達するまで選択する処理である。ここで、サウンドデータ配信サーバ３００の制御部３１０が実行する発音地点選択処理を、図９を参照して説明する。

まず、制御部３１０は、ステップＳＡ５１において、選択された発音地点の数を示す選択数ｎを「０」にし、選択数ｎを初期化する。次に、制御部３１０は、ステップＳＡ５２において、この時点で未選択の発音地点のうち、最も近い発音地点を選択する。この際、制御部３１０は、受信した端末１００の端末位置情報ＳＰと、記憶部３３０に記憶される各発音地点の発音位置情報とを用いて発音地点を選択する。例えば、いま、図１１に示されるように、端末１００の周りに、８つの発音地点Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８が配置されている場合を想定する。これらの発音地点Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８の各々は、この順で端末１００から遠ざかる様に配置されているものとする。このとき、制御部３１０は、いずれの発音地点Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８も未選択（選択数ｎ＝０）であれば、ステップＳＡ５２において、発音地点Ｓ１を選択する。

次に、制御部３１０は、ステップＳＡ５３において、選択数ｎを「１」だけインクリメントする。次いで、制御部３１０は、ステップＳＡ５４において、選択数ｎが所定数（本実施形態では４つ）に達したか否かを判別する。この判別結果が否定的であれば、制御部３１０は、処理手順をステップＳＡ５２に戻し、選択数ｎが所定数に達するまで、ステップＳＡ５２からステップＳＡ５４までの処理を繰り返す。

一方、ステップＳＡ５４の判別結果が肯定的となれば、制御部３１０は、所定数の発音地点が選択されたため、発音地点選択処理を終了する。例えば、図１１においては、制御部３１０は、８つの発音地点Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８のうち、端末１００に近い、黒丸で示される４つの発音地点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４を選択する。なお、本実施形態においては、制御部３１０によって４つの発音地点が選択されるが、選択される発音地点の数は任意に設定することが可能である。

さて、再び図８において、サウンドデータ配信サーバ３００の制御部３１０は、発音地点選択処理（ステップＳＡ５）が終了すると、次に、ステップＳＡ６において、データ量変換処理を実行する。このデータ量変換処理は、選択された発音地点に対応するサウンドデータのデータ量、すなわち、端末１００に配信されるサウンドデータのデータ量を変換する処理である。ここで、サウンドデータ配信サーバ３００の制御部３１０が実行するデータ量変換処理を、図１０を参照して説明する。この説明においては、サウンドデータ配信サーバ３００の記憶部３３０に予め記録されるサウンドデータのサンプリング周波数は、４４．１ｋＨｚ以上であるものとする。

まず、制御部３１０は、ステップＳＡ６１において、発音地点選択処理によって選択された各々の発音地点と端末１００との距離Ｄを、発音位置情報および端末位置情報ＳＰを用いて求める。次に、制御部３１０は、ステップＳＡ６２において、図４に示されるデータ量変換テーブルＴＢＬを参照し、各々の発音地点から端末１００までの距離Ｄに応じて、各発音地点のサウンドデータが変換されるべきサンプリング周波数を特定する。例えば、いま、図１１において、端末１００と発音地点Ｓ１との距離Ｄが「０」以上「Ｌ１」未満であり、端末１００と発音地点Ｓ２との距離Ｄが「Ｌ１」以上「Ｌ２」未満であり、端末１００と発音地点Ｓ３との距離Ｄが「Ｌ２」以上「Ｌ３」未満であり、端末１００と発音地点Ｓ４との距離Ｄが「Ｌ３」以上「Ｌ４」未満であるものとする。このとき、制御部３１０は、データ量変換テーブルＴＢＬを参照して、発音地点Ｓ１のサウンドデータについてのサンプリング周波数をｆ１（４４．１ｋＨｚ）に特定し、発音地点Ｓ２のサウンドデータについてのサンプリング周波数をｆ２（２２ｋＨｚ）に特定し、発音地点Ｓ３のサウンドデータについてのサンプリング周波数をｆ３（１０Ｈｚ）に特定し、発音地点Ｓ４のサウンドデータについてのサンプリング周波数をｆ４（５ｋＨｚ）に特定する。

次に、制御部３１０は、ステップＳＡ６３において、記憶部３３０に予め記録される各々の発音地点のサウンドデータから、ステップＳＡ６２において特定されたサンプリング周波数のサウンドデータを生成する。これにより、生成されたサウンドデータは、端末１００からの距離が遠い発音地点のサウンドデータほど、サンプリング周波数が低下するため、端末１００からの距離が遠い発音地点のサンプリングデータほど、そのデータ量が縮減される。これにより、サウンドデータ配信サーバ３００から配信されるサウンドデータの総データ量が縮減され、結果として、サウンドデータの配信にかかる移動通信網５００におけるネットワークトラフィック、および、サウンドデータの送信にかかるサウンドデータ配信サーバ３００の負荷が低減されることとなる。
なお、一般に、オーディオ信号のサンプリング周波数が低下すると、当該オーディオ信号が放音されたときの音質は劣化するが、本実施形態においては、端末１００に配信されたサウンドデータは、端末１００の加工部１７０によって、端末１００から遠くに位置する発音地点のサウンドデータほど小さな音量となるように加工される。このため、端末１００から遠くに位置する発音地点のサウンドデータのサンプリング周波数を低下させても、端末１００において生成されるオーディオ信号が放音されたときの音質に、ほとんど影響することがない。言い換えれば、データ量変換処理によれば、音質を不当に損なうことなく、サウンドデータのデータ量を縮減させ、サウンドデータの配信によるネットワークトラフィックおよびサウンドデータ配信サーバ３００の負荷を低減することができる。

さて、再び図８において、サウンドデータ配信サーバ３００の制御部３１０は、データ量変換処理（ステップＳＡ６）が終了すると、次に、ステップＳＡ７において、データ量が変換された４つのサウンドデータＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４の各々を、並列に基地局５１０に送信する。この際、制御部３１０は、各サウンドデータＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４に、記憶部３３０に記録される発音位置情報を付加した後、サウンドデータＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４をストリーム形式で送信する。例えば、図３において、基地局５１０に送信すべきサウンドデータが、発音地点ＩＤ「ミニストアＡ」に対応する「買い物マーチ」であれば、制御部３１０は、「買い物マーチ」に発音位置情報（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を付加した後、「買い物マーチ」を送信する。
基地局５１０は、サウンドデータ配信サーバ３００から送信されたサウンドデータＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４を受信すると、ステップＳＡ８において、それらのサウンドデータＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４を端末１００に転送する。

一方、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＡ３において端末位置情報ＳＰを基地局５１０に送信すると、次に、ステップＳＡ９において、ユーザの顔方向を示す方位情報を方位検出部１５０によって生成する。次いで、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＡ１０において、基地局５１０から受信したサウンドデータＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４からオーディオ信号を生成する。この際、端末１００の制御部１１０は、端末位置情報ＳＰ、方位情報および発音位置情報に応じて、オーディオ信号生成部１６０によりオーディオ信号をストリーム形式で生成する。次に、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＡ１１において、オーディオ信号出力部１９０からオーディオ信号を出力する。端末１００から出力されたオーディオ信号は、ヘッドフォン２００を介して音として出力される。

例えば、いま、図１２に示されるように、発音地点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の位置が設定されており、端末位置情報ＳＰによって端末１００（ユーザ）の位置、方位情報によってユーザの顔の向く方向Ａが与えられたものとする。また、このとき、ユーザから各発音地点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４までの距離は、左右両耳とも、この順で遠くなるものとする。この際、ヘッドフォン２００から出力される各発音地点のサウンドデータの音圧（音量）は、発音地点Ｓ１に対応するサウンドデータの音圧が最も大きくなり、発音地点Ｓ４に対応するサウンドデータの音圧が最も小さくなる。これにより、ユーザは、発音地点Ｓ１が最も近くに位置し、発音地点Ｓ４が最も遠くに位置するように知覚する。また、発音地点Ｓ１からユーザの右耳までの距離は、左耳までの距離より短いため、発音地点Ｓ１のサウンドデータについてのＬチャネル信号は、Ｒチャネル信号より遅延したものとなる。これにより、ユーザは、発音地点Ｓ１が右側に位置することを知覚する。同様に、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との間の遅延量（遅延時間Δｔ）により、ユーザは発音地点Ｓ４が左側に位置することを知覚する。

次に、図１３に示されるように、ユーザが、発音地点Ｓ４の方向を向いたとする。このとき、方位検出部１５０によって、ユーザの顔の向く方向Ａが更新されるため、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との間における各サウンドデータの遅延量（遅延時間Δｔ）が更新される。これにより、ユーザは、発音地点Ｓ２が右側に位置し、発音地点Ｓ３が左側に位置することを知覚する。

次いで、図１４に示されるように、ユーザが、発音地点Ｓ４に近づき、ユーザから各発音地点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４までの距離が、発音地点Ｓ４、発音地点Ｓ２、発音地点Ｓ３、発音地点Ｓ１の順で遠くなる位置に移動したものとする。このようにユーザが移動すると、発音地点Ｓ１から遠ざかるため、発音地点Ｓ１のサウンドデータの音圧（音量）は小さくなる一方、発音地点Ｓ４に近づくため、発音地点Ｓ４のサウンドデータの音圧は大きくなる。これにより、ユーザは、発音地点Ｓ１から離れ、発音地点Ｓ４に近づいたことを知覚する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ユーザの位置およびユーザの向く方向と、発音地点の位置とに応じて、ユーザからみて、発音位置情報で示される位置から発音しているかのように定位させたオーディオ信号が生成される。これにより、ユーザは、あたかも発音地点の各々が、規定された位置に実在するかのような感覚を得ることができる。例えば、ある領域に発音地点としてオーケストラの各パートを配置した場合、ユーザが当該領域内を移動すれば、ユーザは、あたかも各パートが配置された空間内を移動するかのような感覚を得ることが可能となり、ユーザがオーディオデータの生成に参加でき、変化に富んだ楽しい音響アミューズメントを提供することができる。

また、本実施形態においては、発音地点の音像が定位されるため、音声でユーザの目標物の位置を指示する音声情報システムに適用した場合、目標物が右側に位置すれば、「右方向、ガソリンスタンドの手前を右折です。」などの音声が、あたかも右側から出力されたかのように聞こえる。これにより、従来における音像を考慮しない音声情報システムと比較して、より直感的に方向に関する情報をユーザに与えることが可能となり、音声指示の効率が向上する。
さらに、サウンドデータ配信システムを視覚障害者向けガイドとしても使用できる。例えば、駅における切符自販機、駅員室、改札口などに、それら各々を表す音声を出力するような発音地点を配置する構成としても良い。このような構成にすれば、音声によって、目で見るのと同様に位置を案内することができるため、ユーザは自主的に目標物に近づくことができる。

くわえて、発音地点を商店などの位置に配置し、当該商店の広告を示す音声を出力する構成としても良い。これにより、あたかも商店から音声が出力されたかのように聞こえるため、ユーザは、例えばビルの２階などの目に付きにくい場所に立地する商店を探しやすくなる。一方、商店においては、広告効果が期待でき、商売が活性化することとなる。また、聴覚に働きかける広告が、呼び込みなどの実際の音から、仮想的な発音地点の広告に転換されることにより、街中における騒音が低減される。

＜第１実施形態の変形例＞
なお、上述した第１実施形態においては、サウンドデータの配信によるネットワークトラッフィックおよびサウンドデータ配信サーバの負荷を緩和するために、データ量変換処理においてサウンドデータのデータ量を縮減する例を示した。しかし、これらが問題とならない場合には、データ量変換処理を省略することができる。

＜第２実施形態＞
＜サウンドデータ配信システムの構成＞
上述した第１実施形態においては、ひとつのサウンドデータ配信サーバ３００から端末１００にサウンドデータを配信するサウンドデータ配信システムについて説明した。これに対し、第２実施形態では、複数のサウンドデータ配信サーバの各々から端末１００にサウンドデータを配信するサウンドデータ配信システムについて説明する。
なお、第２実施形態におけるサウンドデータ配信システムの構成のうち、第１実施形態に係るシステムと共通するものについては同一の符号が付されている。

図１５は、第２実施形態におけるサウンドデータ配信システムの概略構成を示す図である。この図に示されるように、移動通信網５００には、大別して２種類のサーバ装置が接続されている。すなわち、コントロールサーバ６００と、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃとである。このうち、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃの各々は、端末１００に配信されるサウンドデータであり、互いに異なる発音地点に対応したサウンドデータを記憶している。また、コントロールサーバ６００は、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃから端末１００へのサウンドデータの配信を管理するものである。詳述すると、コントロールサーバ６００は、端末１００の位置と、各々の発音地点の位置とに応じて、所定数（例えば２つ）の発音地点を選択する。サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃは、コントロールサーバ６００によって選択された発音地点に対応するサウンドデータを、端末１００に配信する。なお、これらのコントロールサーバ６００、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃの各々には、移動通信網５００において各々を特定するためのサーバＩＤが割り当てられている。
なお、説明の便宜上、第２実施形態においては、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃは、移動通信網５００に直接接続されているが、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃは、インターネットなどを介して移動通信網５００に接続される構成としても良い。また、第２実施形態においては、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃの数が３つである例を説明するが、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃの数は、３つに限られるものではなく、それ以外の数であってもよい。

まず、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃの構成について説明する。第２実施形態におけるサウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃは、第１実施形態におけるサウンドデータ配信サーバ３００（図２参照）と同様の構成をしており、各部を制御する制御部と、移動通信網とデータを授受する通信部と、各種情報を記憶する記憶部とを備えている。

図１６は、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａの記憶部に記憶される情報のうち主要なものを示す図であり、図１７は、サウンドデータ配信サーバ６１０Ｂの記憶部に記憶される情報のうち主要なものを示す図である。なお、図示しないが、サウンドデータ配信サーバ６１０Ｃにおける記憶部もサウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂと同様な情報が記憶されている。これらの図に示されるように、各サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂの記憶部には、発音地点ＩＤと、各々の発音地点ＩＤに対応付けられたサウンドデータとが記憶される。この記憶部が、第１実施形態におけるサウンドデータ配信サーバ３００の記憶部３３０と比較して特徴的なのは、発音位置情報を記憶していない点にある。

次いで、コントロールサーバ６００の構成について説明する。コントロールサーバ６００は、サウンドデータ配信サーバ６１０の構成と同様の構成をしており、各部を制御する制御部と、移動通信網５００とデータを授受する通信部と、各種情報を記憶する記憶部とを備えている。

図１８は、コントロールサーバ６００の記憶部に記憶される情報のうち、主要なものを示す図である。この図に示されるように、記憶部には、発音地点ＩＤと、各々の発音地点ＩＤに対応付けられた発音位置情報およびサーバＩＤが記憶されている。コントロールサーバ６００の記憶部が、第１実施形態におけるサウンドデータ配信サーバ３００の記憶部３３０と比較して特徴的な点は、サウンドデータを記憶していない点と、サーバＩＤを記憶している点にある。発音地点ＩＤは、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃに記憶される発音地点を特定するためのものである。また、サーバＩＤは、発音地点ＩＤによって特定される発音地点のサウンドデータが、いずれのサウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃに記憶されているかを示す情報である。この図におけるサーバＩＤ「Ａ」は、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａを示し、サーバＩＤ「Ｂ」は、サウンドデータ配信サーバ６１０Ｂを示し、サーバＩＤ「Ｃ」は、サウンドデータ配信サーバ６１０Ｃを示している。例えば、この図においては、発音地点ＩＤ「ミニストアＡ」の発音地点は、座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に位置し、そのサウンドデータはサウンドデータ配信サーバ６１０Ａに記憶されることを示し、発音地点ＩＤ「ミニストアＢ」の発音地点は、座標（ｘ２，ｙ２，ｚ２）に位置し、そのサウンドデータはサウンドデータ配信サーバ６１０Ｂに記憶されることを示している。

＜サウンドデータ配信システムの動作＞
第２実施形態におけるサウンドデータ配信システムの動作について図１９を参照して説明する。この動作は、コントロールサーバ６００によって選択された発音地点に対応するサウンドデータを、サウンドデータ配信サーバ６１０から端末１００に配信し、端末１００において、配信されたサウンドデータからオーディオ信号を生成する処理である。なお、この動作は、ユーザが端末１００の指示入力部１２０を介して、オーディオ信号の生成の開始を指示する生成開始信号を入力すると処理を開始し、その後、端末１００によって、タイマ割り込みされる処理である。また、コントロールサーバ６００と端末１００との間における接続認証や端末認証などの、一般的な移動通信システムにおいて実行される各種処理は、本件発明と直接関係しないため、それらの説明については省略することとする。

まず、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＢ１において、衛星群４００から送信される衛星信号を、衛星電波受信部１４５により受信し、衛星信号を取得する。次に、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＢ２において、取得した衛星信号に応じて端末１００の３次元位置を示す端末位置情報ＳＰを測位部１４０により生成する。

次に、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＢ３において、端末位置情報ＳＰを、その情報の送信先であるコントロールサーバ６００を示すサーバＩＤと共に基地局５１０に送信する。基地局５１０は、端末位置情報ＳＰを端末１００から受信すると、ステップＳＢ４において、その情報をコントロールサーバ６００に転送する。

コントロールサーバ６００の制御部は、端末位置情報ＳＰを受信すると、ステップＳＢ５において、受け取った端末位置情報ＳＰと、記憶部に記憶される発音位置情報とに応じて、発音地点選択処理を実行する。この発音地点選択処理は、上述した第１実施形態における発音地点選択処理（図９参照）と同様の処理であり、端末１００に近い発音地点から順に、所定数（２つ）に達するまで発音地点を選択する処理である。この動作説明においては、例として、コントロールサーバ６００の制御部は、図１８に示される発音地点ＩＤのうち「ミニストアＡ」と「ビルＢ」との２つの発音地点を選択したものとして、すなわち、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａに記憶される「買い物マーチＡ（図１６参照）」と、サウンドデータ配信サーバ６１０Ｂに記憶される「太鼓音Ｂ（図１７参照）」とが端末１００に配信されるものとして説明する。なお、コントロールサーバ６００の制御部によって選択される発音地点の数は、２つに限られず、任意に設定することが可能である。

次に、コントロールサーバ６００の制御部は、ステップＳＢ６において、選択された発音地点のサウンドデータを有するサウンドデータ配信サーバ６１０のサーバＩＤ＿ＳＩＤを基地局５１０に送信する。この際、コントロールサーバ６００の制御部は、サーバＩＤ＿ＳＩＤに対して、その記憶部に記憶される発音地点ＩＤおよび発音位置情報を付加した後、サーバＩＤ＿ＳＩＤを送信する。すなわち、コントロールサーバ６００の制御部は、図１８におけるサーバＩＤ「Ａ」に発音地点ＩＤ「ミニストアＡ」と発音位置情報（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とを付加すると共に、サーバＩＤ「Ｂ」に発音地点ＩＤ「ビルＢ」と発音位置情報（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とを付加した後、サーバＩＤ「Ａ」およびサーバＩＤ「Ｂ」を基地局５１０に送信する。
基地局５１０は、各サーバＩＤ＿ＳＩＤをコントロールサーバ６００から受信すると、ステップＳＢ７において、それらを端末１００に転送する。

端末１００の制御部１１０は、基地局５１０によって転送されたサーバＩＤ＿ＳＩＤを受信すると、ステップＳＢ８において、当該サーバＩＤ＿ＳＩＤによって特定されるサウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂの各々にサウンドデータの配信を要求すべく、配信要求ＤＲＡ、ＤＲＢを基地局５１０に送信する。すなわち、端末１００の制御部１１０は、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａに対する「買い物マーチＡ」の配信要求ＤＲＡと、サウンドデータ配信サーバ６１０Ｂに対する「太鼓音Ｂ」の配信要求ＤＲＢとを基地局５１０に送信する。

基地局５１０は、配信要求ＤＲＡ、ＤＲＢを端末１００から受け取ると、ステップＳＢ９およびステップＳＢ１０において、受け取った配信要求ＤＲＡ、ＤＲＢの各々を、対応するサウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂに転送する。すなわち、基地局５１０は、ステップＳＢ９において、配信要求ＤＲＡをサウンドデータ配信サーバ６１０Ａに転送する一方、ステップＳＢ１０において、配信要求ＤＲＢをサウンドデータ配信サーバ６１０Ｂに転送する。

サウンドデータ配信サーバ６１０Ａの制御部は、基地局５１０から配信要求ＤＲＡを受け取ると、ステップＳＢ１１において、当該配信要求ＤＲＡによって示されるサウンドデータＳＤＡ（ここでは「買い物マーチＡ」）を基地局５１０にストリーム形式で送信する。基地局５１０は、サウンドデータ配信サーバ６１０ＡからサウンドデータＳＤＡを受け取ると、ステップＳＢ１２において、サウンドデータＳＤＡを端末１００に転送する。

一方、サウンドデータ配信サーバ６１０Ｂの制御部は、基地局５１０から配信要求ＤＲＢを受け取ると、ステップＳＢ１３において、当該配信要求ＤＲＢによって示されるサウンドデータＳＤＢ（ここでは「太鼓音Ｂ」）を基地局５１０にストリーム形式で送信する。基地局５１０は、サウンドデータ配信サーバ６１０ＢからサウンドデータＳＤＢを受け取ると、ステップＳＢ１４において、サウンドデータＳＤＢを端末１００に転送する。これらのステップＳＢ１３およびステップＳＢ１４の処理は、上述したステップＳＢ１１およびステップＳＢ１２の処理と並列して実行される。

なお、第１実施形態と同様に、サウンドデータＳＤＡ、ＳＤＢを送信する前に、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂにおいて、データ量変換処理を実行しても良い。すなわち、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂの各々において、端末１００と発音地点との距離に応じて、各々のサウンドデータＳＤＡ、ＳＤＢのデータ量を縮減した後、サウンドデータを基地局５１０に送信する構成としても良い。

端末１００の制御部１１０は、サウンドデータ配信サーバ６１０Ａから送信されたサウンドデータＳＤＡ（ここでは「買い物マーチＡ」）と、サウンドデータ配信サーバ６１０Ｂから送信されたサウンドデータＳＤＢ（ここでは「太鼓音Ｂ」）とを、基地局５１０を介して並列に受信すると、ステップＳＢ１５において、それらのサウンドデータをオーディオ信号生成部１６０に入力して、左右２チャネルのオーディオ信号を生成する。この際、「買い物マーチＡ」と「太鼓音Ｂ」との各々のサウンドデータは、オーディオ信号生成部１６０に含まれる２つの加工部１７０のいずれか一方によって処理される。そして、端末１００の制御部１１０は、ステップＳＢ１６において、オーディオ信号出力部１９０からオーディオ信号を出力する。端末１００から出力されたオーディオ信号は、ヘッドフォン２００を介して音として出力される。

このように第２実施形態においては、コントロールサーバ６００の管理の下、各サウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃから端末１００にサウンドデータが配信され、端末１００において、ユーザの位置および顔の向く方向Ａに応じて、仮想的な発音地点による音像を定位させたオーディオ信号が生成される。これにより、上述した第１実施形態と同様に、ユーザは、あたかも発音地点が実在するかのような空間を移動することができ、従来にない音響アミューズメントを提供することができる。

また、第２実施形態においては、複数のサウンドデータ配信サーバ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃからサウンドデータが配信される。このため、複数の端末１００が、ひとつのサウンドデータ配信サーバから集中的にサウンドデータの配信を受ける事態が回避され、サウンドデータ配信サーバにかかる負荷が分散されることとなる。さらに、コントロールサーバ６００によってサウンドデータの配信が一括管理されるため、サウンドデータの管理が容易となり、サウンドデータを容易に増加することができる。これにより、端末１００に配信されるサウンドデータの種類や内容が充実したものとなる。

＜第１および第２実施形態の変形例＞
なお、上述した第１および第２実施形態においては、端末位置情報ＳＰを、ＧＮＳＳによって端末１００において生成する例を示したが、これに限られない。例えば、サウンドデータ配信サーバ３００やコントロールサーバ６００において、端末１００が無線リンクを確立する基地局５１０の位置などに応じて、端末位置情報ＳＰを生成する構成としても良い。

また、上述した第１および第２実施形態においては、基地局５１０と無線通信する無線通信部１３０を備えた端末１００を説明したが、これに限られない。例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの無線通信機能を有さない携帯端末と、当該携帯端末に着脱可能な通信モジュールを取り付けて、サウンドデータ配信サーバ３００などとデータを授受する構成としても良い。

上述した第１および第２実施形態においては、サウンドデータをストリーム形式で配信する例を示したが、端末１００にサウンドデータを記憶する記憶部を設けて、記憶部にキャッシュされたサウンドデータによりオーディオ信号を生成する構成としても良い。

くわえて、上述した第１および第２実施形態においては、端末１００と発音地点との距離に応じて、サウンドデータ配信サーバ３００、６１０Ａなどにおいて、端末１００に配信するサウンドデータのデータ量を変換する例を示したがこれに限られない。例えば、サウンドデータ配信サーバ３００の記憶部３３０に、同一の音を表すサウンドデータであって、データ量が互いに異なる複数のサウンドデータ（例えば、サンプリング周波数が互いに異なる複数のサウンドデータ）を予め記憶させておき、このうちのいずれかを、端末１００と発音地点との距離に応じて選択し、選択されたサウンドデータを端末１００に送信する構成としても良い。これにより、上述した各実施形態と同様に、ネットワークトラフィックが低減されることとなる。

＜第３実施形態＞
上述した第１、第２実施形態においては、無線通信網５００を介してサウンドデータ配信サーバ３００、６１０からサウンドデータを受信し、受信したサウンドデータからオーディオ信号を生成する態様について説明した。これに対し、以下に示す第３実施形態においては、端末内の記憶部に記憶されているサウンドデータからオーディオ信号を生成する態様について説明する。

図２０は、第３実施形態に係るサウンドシステムの概略構成を示す図である。サウンドシステムは、端末を識別するための端末ＩＤ、端末位置情報及び方位情報を授受することができる複数の端末７００によって構成されている。

各端末７００は、他端末７００から受け取る端末ＩＤ、端末位置情報及び方位情報に基づいて、自端末７００の記憶部に記憶されている複数のサウンドデータの中から適合するサウンドデータを選択し、選択したサウンドデータからオーディオ信号を生成する機能を備えている。なお、以下の説明では、便宜上、自端末７００Ａ及び他端末７００Ｂと記述する。

図２１は、端末（音像定位端末）７００の構成を示す図である。端末７００は、前掲図５に示す端末１００に対してサウンドデータ管理部７２０、受信部７３０、送信部７４０を設けたものである。その他の構成は、図５と同様であるため、対応する部分には同一符号を付し説明を省略する。
送信部７４０は、自端末７００Ａの端末ＩＤ、端末位置情報及び方位情報を他端末７００Ｂに送信する手段である。ここで、送信部７４０に供給される端末位置情報は、自端末７００Ａの位置をあらわす情報であり、測位部（位置・方位検出手段）１４０において生成される情報である。一方、送信部７４０に供給される方位情報は、自端末７００Ａのヘッドフォン２００を装着するユーザの顔の向きをあらわす情報（いいかえれば、端末の方位をあらわす情報）であり、方位検出部（位置・方位検出手段）１５０において生成される情報である。

詳述すると、制御部１１０は、他端末７００Ｂと通信を行う際、自端末７００Ａの端末ＩＤを図示せぬメモリから読み出し、これを送信部７４０に転送する。また、制御部１１０は、測位部１４０から供給される自端末７００Ａの端末位置情報、及び方位検出部１５０から供給される自端末７００Ａの方位情報を送信部７４０に転送する。送信部７４０は、制御部１１０から受け取った端末ＩＤ、端末位置情報及び方位情報を、Bluetooth（登録商標）やIrDA（Infrared Data Association）等を利用して他端末７００Ｂ宛てに送信する。

受信部７３０は、他端末７００Ｂから送信される他端末７００Ｂを識別するための端末ＩＤ（属性情報）、該他端末７００Ｂの位置をあらわす端末位置情報及び該他端末７００Ｂの方位をあらわす方位情報を受信する手段である。制御部１１０は、受信部７３０からこれらの情報を受け取ると、受け取った他端末７００Ｂの端末ＩＤをサウンドデータ管理部７２０に供給する一方、受け取った他端末７００Ｂの端末位置情報及び方位情報をオーディオ信号生成部１６０に供給する。

サウンドデータ管理部７２０は、様々な種類のサウンドデータ（例えば、楽曲１、楽曲２、・・・）を管理する手段である。図２２は、サウンドデータ管理部７２０に登録されているサウンドデータ管理テーブルＴＡの内容を例示した図である。

サウンドデータ管理テーブル（記憶手段）ＴＡには、複数のサウンドデータと各サウンドデータの選択条件をあらわす条件情報（図２２では、各端末を識別するための端末ＩＤ）とが対応づけて登録されている。なお、本実施形態では、サウンドデータの選択条件として端末ＩＤ（すなわち、サウンドデータに対応する端末識別情報）を設定しているが、他のパラメータを設定しても良いのはもちろんである（後述）。

サウンドデータ管理部（選択手段）７２０は、制御部１１０から他端末７００Ｂの端末ＩＤ（例えば、端末ＩＤ−３）を受け取ると、受け取った端末ＩＤとサウンドデータ管理テーブルＴＡに登録されている各端末ＩＤとを比較する。そして、サウンドデータ管理部７２０は、比較結果に基づいて、該端末ＩＤに対応づけて登録されているサウンドデータ（例えば、楽曲３）をサウンドデータ管理テーブル（記憶手段）ＴＡから取得（選択）し、これをオーディオ信号生成部１６０に供給する。

オーディオ信号生成部１６０は、受信部７３０から他端末７００Ｂの端末位置情報及び方位情報を受け取る一方、測位部１４０及び方位検出部１５０から自端末７００Ａの端末位置情報及び方位情報を受け取る。オーディオ信号生成部１６０は、受け取ったこれらの情報とサウンドデータ管理部７２０から供給されるサウンドデータとに基づいて、オーディオ信号を生成する。すなわち、オーディオ信号生成部（定位手段）１６０は、自端末７００Ａの位置及び方位を基準として、他端末７００Ｂの端末位置情報及び方位情報に示される位置及び方位に、該サウンドデータに対応する音の音像が定位するようにオーディオ信号を生成・加工する。なお、オーディオ信号生成部１６０の動作は、第１実施形態等において詳細を明らかにしたため、これ以上の説明は割愛する。

以上説明したように、第３実施形態に係るサウンドシステムによれば、各端末７００は、自端末７００Ａに予め格納されているサウンドデータを用いて様々なオーディオ信号を生成する。これにより、上記第１実施形態及び第２実施形態と同様に、従来にない音響アミューズメントを提供することができる。さらに、サウンドデータを配信する構成が必要ないため、システムの構成を簡略化することができる。

なお、本実施形態では、サウンドデータの選択条件として端末ＩＤを設定した場合について説明したが、該端末ＩＤの代わりに、各端末が属するグループ（例えば、グループＡ、グループＢ、・・・）を識別するためのグループＩＤを設定しても良い。かかる場合、自端末７００Ａの受信部７３０は、上述した他端末７００Ｂの端末ＩＤの代わりに（あるいは加えて）、他端末７００Ｂが属するグループのグループＩＤ（属性情報）を受信する。かかる構成によれば、グループ毎に同じ種類の楽音が出力されるため、端末７００を所持する各ユーザは、ヘッドフォン２００を介して聴取する楽音の種類から、いずれのグループに属するユーザが接近してきたか等を把握することができる。

＜第４実施形態＞
図２３は、第４実施形態に係る端末（音像定位端末）８００の構成を示す図である。端末８００は、前掲図２１に示すサウンドデータ管理部７２０の代わりに、記憶部８１０を設けたものである。その他の構成は、図２１と同様であるため、対応する部分には同一符号を付し説明を省略する。なお、以下の説明では、便宜上、自端末８００Ａ及び他端末８００Ｂと記述する。
記憶部８１０は、自サウンドデータ記憶部８１１と他サウンドデータ記憶部８１２とを具備している。自サウンドデータ記憶部８１１には、自端末８００Ａに固有のサウンドデータ（例えば、楽曲１）が記憶される。一方、他サウンドデータ記憶部８１２には、他端末８００Ｂを識別するための識別ＩＤ（例えば、端末ＩＤ−２、端末ＩＤ−３等）と各他端末８００Ｂに固有のサウンドデータ（例えば、楽曲２、楽曲３等）とが対応づけて記憶される。各端末８００は、他端末８００Ｂと通信を行う際、次のような動作を行う。

自端末８００Ａの制御部１１０は、自サウンドデータ記憶部８１１から固有のサウンドデータを読み出し、送信部７４０に送る。さらに、制御部１１０は、測位部（位置・方位検出手段）１４０において生成される自端末８００Ａの端末位置情報、方位検出部（位置・方位検出手段）１５０において生成される自端末８００Ａの方位情報をそれぞれ送信部７４０に送る。送信部７４０は、制御部１１０からこれらの情報を受け取ると、これらの情報に自端末８００Ａを識別するための端末ＩＤを付加し、他端末８００Ｂ宛てに送信する。一方、受信部（受信手段）７３０は、他端末８００Ｂから送信される他端末８００Ｂの端末ＩＤ、端末位置情報、方位情報及びサウンドデータを受信する。制御部１１０は、受信部７３０からこれらの情報を受け取ると、他端末８００Ｂの端末位置情報、方位情報及びサウンドデータをオーディオ信号生成部１６０に転送する一方、他端末Ｂの端末ＩＤ及びサウンドデータを他サウンドデータ記憶部８１２に対応づけて格納する。

オーディオ信号生成部１６０は、受信部７３０から他端末８００Ｂの端末位置情報、方位情報、及びサウンドデータを受け取る一方、測位部１４０及び方位検出部１５０から自端末８００Ａの端末位置情報及び方位情報を受け取る。オーディオ信号生成部１６０は、これら各情報に基づいてオーディオ信号を生成する。すなわち、オーディオ信号生成部（定位手段）１６０は、自端末８００Ａの位置及び方位を基準として、他端末８００Ｂの端末位置情報及び方位情報に示される位置及び方位に、他端末８００Ｂから受信したサウンドデータに対応する音の音像が定位するようにオーディオ信号を生成・加工する。オーディオ信号生成部１６０は、このように生成したオーディオ信号をヘッドフォン２００を介して外部に出力する。各ユーザは、ヘッドフォン２００から出力される楽音の種類、音像定位位置等を把握し、これにより、どのようなユーザが接近等するのかを認識することができる。以上説明したように、各端末８００の間で固有のサウンドデータを交換し、交換したサウンドデータからオーディオ信号を生成しても良い。

＜第１〜第４実施形態に共通する変形例＞
（変形例１）
上述した各実施形態においては、ＧＰＳを利用して自端末の位置を求める態様を例示したが、ＧＰＳ衛星から発信される電波を受信する場所（例えば、屋内等）によっては、大きな誤差が生じたり、位置測定が不可能な場合もある。このような場合には、限られた範囲での位置測定に有効な超音波センサや赤外線センサ等を用いて自端末の位置を求めるようにしても良い。

（変形例２）
また、自端末の位置、方位を測定するのではなく、他端末との相対的な距離、方位のみを測定しても良い。図２４は、変形例２に係る端末（音像定位端末）９００の構成を示す図である。端末９００は、前掲図２１に示す端末７００の測位部１４０、衛生電波受信部１４５、方位検出部１５０の代わりに、超音波発生器９１０、相対距離・方向算出部９２０を設けたものである。その他の構成は、図２１に示す端末７００とほぼ同様であるため、対応する部分には同一符号を付し説明を省略する。また、以下の説明では、便宜上、自端末９００Ａ及び他端末９００Ｂと記述する。

超音波発生器９１０は、図２５に示すように、自端末９００Ａを中心として異なる波長の超音波ｆ１〜ｆｐ（１≦ｐ）を各方向（図２５では、８方向）に出力する手段である。なお、超音波を出力する方向やその数などについては、必要とされる位置検出の精度等に応じて適宜変更可能である。
受信部７３０は、他端末９００Ｂから他端末９００Ｂの端末ＩＤ、端末位置情報及び方位情報を受信する代わりに、他端末９００Ｂの端末ＩＤ及び超音波情報（後述）を受信する。

例えば、図２５に示すように自端末９００Ａからみて右斜め前方に他端末９００Ｂが存在する場合、他端末９００Ｂは超音波ｆ２を主に受信することになる。他端末９００Ｂは、各超音波の受信強度を比較などして超音波ｆ２の受信強度が最も高いと判断すると、受信強度が最も高い超音波の種類、受信強度をあらわす超音波情報を生成し、これを自端末９００Ａ宛てに送信する。自端末９００Ａの受信部７３０は、他端末９００Ｂから端末ＩＤ及び超音波情報を受信すると、受信した端末ＩＤをサウンドデータ管理部７２０に供給する一方、受信した超音波情報を相対距離・方位算出部９２０に送る。

サウンドデータ管理部（選択手段）７２０は、受信部７３０を介して端末ＩＤ（属性情報）を受け取ると、この端末ＩＤに対応するサウンドデータ（例えば、楽曲３）をサウンドデータ管理テーブルＴＡ（記憶手段）から取得（選択）し、オーディオ信号生成部１６０に供給する。

一方、相対距離・方向算出部（相対距離・方向算出手段）９２０は、受信部７３０から供給される超音波情報に基づいて、自端末９００Ａと他端末９００Ｂとの相対的な距離及び方向を求める。詳述すると、相対位置・方向算出部９２０は、超音波情報に示される超音波の種類（例えば、超音波ｆ２）から他端末の相対的な方向（例えば、右斜め前方）を求める一方、超音波情報に示される受信強度から相対的な距離（例えば、○×ｍ）を求める。そして、相対距離・方向算出部９２０は、求めた相対的な方向及び相対的な距離をオーディオ信号生成部１６０に供給する。オーディオ信号生成部１６０は、相対距離・方位算出部９２０から供給される相対的な方向、相対的な距離、及びサウンドデータ管理部７２０から供給されるサウンドデータに基づいて、オーディオ信号を生成する。すなわち、オーディオ信号生成部（定位手段）１６０は、自端末９００Ａの位置及び方位を基準として、上記の如く求めた方向に求めた距離だけ離れた位置に、上記サウンドデータに対応する音の音像が定位するようにオーディオ信号を生成・加工する。なお、その後の動作については、各実施形態と同様に説明することができるため割愛する。

このように、他端末との相対的な距離、方向を測定することにより、各実施形態と同様な音響アミューズメントを提供するようにしても良い。なお、上記例では、自端末９００Ａにおいて相対的な距離、方向を求める場合について説明したが、他端末９００Ｂにおいて自端末９００Ａとの相対的な距離、方向を直接求め、求めた相対的な距離、方向を自端末９００Ａに通知するようにしても良い。また、上記例では、超音波のみを利用して他端末９００Ｂとの相対的な距離、方向を求める態様を例示したが、例えば赤外線等を利用して他端末との相対的な距離、方向を求めても良く、さらには、超音波と赤外線とを併用し、超音波と赤外線の信号の到着時差を利用して他端末９００Ｂとの相対的な距離、方向を求めても良い。

（変形例３）
以上説明した本実施形態及び変形例に係る各端末の諸機能は、ＣＰＵ（若しくはＤＳＰ）がメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現されるため、かかるプログラムについてＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して頒布したり、インターネット等の通信ネットワークを介して頒布しても良い。

本発明の第１実施形態におけるサウンドデータ配信システムの構成を示す図である。 同サウンドデータ配信システムに含まれるサウンドデータ配信サーバの構成を示す図である。 同サウンドデータ配信サーバの記憶部に記憶される情報を示す図である。 同サウンドデータ配信サーバの記憶部に記憶されるデータ量変換テーブルを示す図である。 同サウンドデータ配信システムに含まれる端末の構成を示す図である。 同端末に含まれるオーディオ信号生成部などの構成を示す図である。 同オーディオ信号生成部による処理を説明するための図である。 同サウンドデータ配信システムの動作を示すフローチャートである。 同サウンドデータ配信サーバが実行する発音地点選択処理を示すフローチャートである。 同サウンドデータ配信サーバが実行するデータ量変換処理を示すフローチャートである。 同サウンドデータ配信サーバによって選択された発音地点の様子を示す図である。 同端末が生成するオーディオ信号による音像定位を説明するための図である。 同音像定位を説明するための図である。 同音像定位を説明するための図である。 本発明の第２実施形態におけるサウンドデータ配信システムの構成を示す図である。 同サウンドデータ配信システムに含まれるサウンドデータ配信サーバに記憶される情報を示す図である。 同サウンドデータ配信サーバに記憶される情報を示す図である。 同サウンドデータ配信システムに含まれるコントロールサーバに記憶される情報を示す図である。 同サウンドデータ配信システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態におけるサウンドデータシステムの構成を示す図である。 同端末の構成を示す図である。 同サウンドデータ管理テーブルの内容を例示した図である。 本発明の第４実施形態における端末の構成を示す図である。 本発明の変形例２における端末の構成を示す図である。 同超音波発生器から発生される超音波を説明するための図である。

符号の説明

１００，７００，８００，９００…端末、１１０…制御部、１２０…指示入力部、１３０…無線通信部、１４０…測位部、１４５…衛星電波受信部、１５０…方位検出部、１６０…オーディオ信号生成部、１７０…加工部、１７２…パラメータ生成部、１７３…ディレイパラメータ生成部、１７４…アンプパラメータ生成部、１７６…遅延部、１７８…アンプ、１８０…混合部、１９０…オーディオ信号出力部、２００…ヘッドフォン、２１０…方位センサ、２２０，２３０…放音部、３００，６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ…サウンドデータ配信サーバ、３１０…制御部、３２０…通信部、３３０…記憶部、４００…衛星群、５００…移動通信網、５１０…基地局、６００…コントロールサーバ、７１０，８１０…記憶部、７２０…サウンドデータ管理部、７３０…受信部、７４０…送信部記憶部、８１１…自サウンドデータ記憶部、８１２…他サウンドデータ記憶部、９１０…超音波発生器、９２０…相対距離・方位算出部。

Claims (4)

1. サウンドシステムを構成する他端末から、当該他端末の属性をあらわす属性情報、当該他端末の位置をあらわす端末位置情報、当該他端末の方位をあらわす方位情報を受信する受信手段と、
   前記サウンドシステムを構成する自端末の位置及び方位を検出する位置・方位検出手段と、
   複数のサウンドデータと各サウンドデータの選択条件とを対応づけて記憶する記憶手段と、
   受信された各情報と前記選択条件との比較結果に基づいて、前記記憶手段からいずれかのサウンドデータを選択する選択手段と、
   前記自端末の位置及び方位を基準として、受信された前記端末位置情報及び方位情報に示される前記他端末の位置及び方位に、選択された前記サウンドデータに対応する音の音像を定位させる定位手段と
   を具備することを特徴とする音像定位端末。
2. 前記属性情報は、当該他端末を識別するための端末識別情報であり、
   前記各サウンドデータの選択条件は、各サウンドデータに対応する端末識別情報であり、
   前記選択手段は、受信された前記他端末の端末識別情報に対応づけて記憶されているサウンドデータを前記記憶手段から選択することを特徴とする請求項１に記載の音像定位端末。
3. サウンドシステムを構成する他端末から、当該他端末の位置をあらわす端末位置情報、当該他端末の方位をあらわす方位情報、及びサウンドデータを受信する受信手段と、
   前記サウンドシステムを構成する自端末の位置及び方位を検出する位置・方位検出手段と、
   前記自端末の位置及び方位を基準として、受信された前記端末位置情報及び方位情報に示される前記他端末の位置及び方位に、受信された前記サウンドデータに対応する音の音像を定位させる定位手段と
   を具備することを特徴とする音像定位端末。
4. サウンドシステムを構成する他端末から、当該他端末の属性をあらわす属性情報を受信する受信手段と、
   複数のサウンドデータと各サウンドデータの選択条件とを対応づけて記憶する記憶手段と、
   受信された各情報と前記選択条件との比較結果に基づいて、前記記憶手段からいずれかのサウンドデータを選択する選択手段と、
   サウンドシステムを構成する自端末と他端末との相対的な距離及び方向を求める相対距離・方向算出手段と、
   前記自端末の位置及び方位を基準として、前記求めた方向に前記求めた距離だけ離れた位置に、選択された前記サウンドデータに対応する音の音像を定位させる定位手段と
   を具備することを特徴とする音像定位端末。
   

Images