JP2006333122A

JP2006333122A - 音声拡声装置

Info

Publication number: JP2006333122A
Application number: JP2005154375A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Sakuma; 康徳佐久間
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2006-12-07

Abstract

【課題】移動した利用者を検知して音声の拡声範囲を追従させると共に、容易に設置することができる音声拡声装置を得る。
【解決手段】音声を聴視する利用者を検知するセンサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８と、音声再生部から出力された音声信号を変調して超指向性スピーカ１３により超音波として放射される信号を生成する変調部１１と、超指向性スピーカ１３の向きを変化させる支持台１４と、センサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８の検知信号に応じて音声再生部１０から音声信号を出力させると共に支持台１４を制御して超指向性スピーカ１３の向きを変化させる制御部９とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、センサにより検知した利用者に追従して音声を指向性放射する音声拡声装置に関するものである。

利用者が接近したときに超指向性スピーカを用いた音声拡声装置を動作させる場合には、天井などに利用者を検知するセンサを設置し、このセンサの検知出力信号に応じて天井などに設置されている超指向性スピーカから音声を利用者へ指向性放射している（例えば、特許文献１参照）。このような音声拡声装置を、例えば博物館等に設置して展示物解説に使用した場合には、利用者がセンサの検知範囲内に存在しているとき、その検知範囲内のみで聞こえるように超指向性スピーカから音声を指向性放射している。

特開２００２−３５４５７２号公報（第４頁、図４）

従来の音声拡声装置は以上のように構成されているので、わずかでも利用者がセンサの検知範囲の外へ出てしまうと解説などの音声出力が途切れてしまい、また、当該装置を設置する際にセンサと超指向性スピーカは各々個別に設置していることから、センサの検知範囲と超指向性スピーカの拡声範囲とを整合させる調整に多くの時間が必要になるという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、移動した利用者を検知して音声の拡声範囲を追従させると共に容易に設置することができる音声拡声装置を得ることを目的とする。

この発明に係る音声拡声装置は、音声を聴視する利用者を検知する複数のセンサと、超指向性スピーカの向きを変化させる支持台と、センサの検知信号に応じて音声再生手段から音声信号を出力させると共に支持台を制御して超指向性スピーカの向きを変化させる制御手段とを備えたものである。

この発明によれば、センサの検知信号に応じて音声再生手段から音声信号を出力させると共に支持台を制御して超指向性スピーカの向きを変化させるようにしたので、利用者の移動に追従させて音声の拡声方向を変更することができ、適切に利用者へ音声を提供することができるという効果がある。

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による音声拡声装置の構成を示すブロック図である。この音声拡声装置は、例えばセンサ（Ａ）１、センサ（Ｂ）２、センサ（Ｃ）３、センサ（Ｄ）４、センサ（Ｅ）５、センサ（Ｆ）６、センサ（Ｇ）、及びセンサ（Ｈ）８の計８個の人体を検知するセンサを備えたもので、センサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８の各出力信号は制御部（制御手段）９へ入力されている。制御部９は音声再生部（音声再生手段）１０の動作を制御するように接続されている。なお、実施の形態１の音声拡声装置に備えられるセンサの数は上記の８個に限定されない。また、制御部９は支持台１４の動作を制御するように接続されている。変調部（変調手段）１１は音声再生部１０から音声信号を入力するように接続されている。増幅部１２は変調部１１から入力した信号を増幅して超指向性スピーカ１３を駆動するように接続されている。超指向性スピーカ１３は、超音波を放射する向きを変化させる支持台１４に搭載されている。

図２−１〜図２−３は、実施の形態１による音声拡声装置の外観を示す説明図である。図１に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。図２−１は超指向性スピーカ１３と支持台１４とを正面視したもので、図２−２は側方から見たとき、図２−３は上方から見たときの概略外観を表している。超指向性スピーカ１３の筐体には、図２−１に示したように超音波を放射する放射部１３ａの外枠などの周辺部位にセンサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８が配置され、複数のセンサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８と超指向性スピーカ１３が一体化されている。これらのセンサは、例えばほぼ等間隔で上記の周辺部位に配置され、また、放射部１３ａの前方へ検知部位を向けて、なおかつ各々異なる空間範囲の検知を行うように設置されている。

超指向性スピーカ１３は、図２−２に矢印で示した回動方向１５のように回動し、なおかつ図２−３に矢印で示した回動方向１６のように回動する。超指向性スピーカ１３を支持している支持台１４は、図１に示した制御部９の制御に応じて超指向性スピーカ１３を回動方向１５で示した上下方向及び回動方向１６で示した左右方向に回動させる図示されない機構部を備えている。なお、上記の上下方向及び左右方向は、例えば支持台１４を水平に設置したときの回動方向を表したものである。

次に動作について説明する。
図３は、実施の形態１による音声拡声装置の動作を示す説明図である。図１〜図２−３に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、支持台１４に搭載されている超指向性スピーカ１３を側方視したときのセンサ（Ａ）１の検知範囲２１、センサ（Ｂ）２の検知範囲２２、センサ（Ｃ）３の検知範囲２３、センサ（Ｄ）４の検知範囲２４、センサ（Ｅ）５の検知範囲２５、センサ（Ｆ）６の検知範囲２６、センサ（Ｇ）７の検知範囲２７、センサ（Ｈ）８の検知範囲２８、及び放射部１３ａからビーム状に放射される音声の拡声範囲２０を示したものである。また、利用者が存在する位置を検知位置３０として図示したものである。

図４は、実施の形態１による音声拡声装置の動作を示す説明図である。図３に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、図３に示した検知位置３０に設定された超指向性スピーカ１３から放射される音声の拡声範囲２０、またその周辺に配されるセンサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８の各検知範囲２１〜２８を示したものである。また、この図には拡声範囲２０の中心２９が示されている。検知位置３０において、拡声範囲２０の中心２９は検知範囲２１〜２８の中央に配置されている。

音声拡声装置は、検知範囲２１〜２８のいずれかに利用者が侵入すると、利用者の存在している位置を含む検知範囲を担っているセンサから、利用者を検知した旨を示す信号が出力される。この信号を入力した制御部９は、音声再生部１０を制御して該音声再生部１０に記録されている音声を表す信号を変調部１１へ出力させる。変調部１１は、入力した音声信号を変調して超音波を搬送波とする信号を生成／出力する。増幅部１２は、超指向性スピーカ１３を駆動するこができるように変調部１１から入力した信号を増幅する。超指向性スピーカ１３は、増幅部１２から入力した信号に基づいて超音波を発生して空中へ放射する。この超音波は空気中を広範囲に拡散することなくビーム状に伝搬し、このとき自己復調作用により可聴音声になる。超指向性スピーカ１３から放射された超音波は、前述のようにビーム状に伝搬することから、該超音波から復調した音声は限られた狭い範囲内でのみ聞くことができる。図１に示した音声拡声装置は、概ねこのように動作して音声を出力している。

例えば、初めに利用者がセンサ（Ａ）１の検知範囲２１に入ったとき、この利用者を検知したセンサ（Ａ）１は検知結果を示す信号を制御部９へ出力する。制御部９は、前述のように音声再生部１０を制御して所定の音声信号を出力させる。この音声信号は前述のように変調部１２により変調され、超音波を搬送波とする信号が生成される。この超音波を搬送波とする信号は増幅部１３によって増幅され、超指向性スピーカ１３から超音波として放射される。
また、このとき制御部９は、図４に示した検知範囲２１の位置が超音波の放射範囲２０の中心２９となるように、回動方向と回動量を制御して支持台１４の機構部を稼動させ、超指向性スピーカ１３の向いている方向／角度を変化させる。このように拡声範囲２０の中心２９となる位置に利用者が存在するように、超指向性スピーカ１３の向きを変更して超音波を放射させ、超音波から自己復調した音声を利用者に聴視させる。

前述のようにセンサ（Ａ）１によって検知された利用者に対応させて超指向性スピーカ１３の向きを変更して音声を出力しているときに、該利用者がセンサ（Ｂ）２によって検知される位置即ち検知範囲２２へ移動した場合には、センサ（Ｂ）２から検知した旨を示す信号が出力される。センサ（Ｂ）２から検知を示す信号を入力した制御部９は、支持台１４の機構部を制御して図４に示した検知範囲２２の位置が中心２９の位置へ移動するように超指向性スピーカ１３の向きを変更する。このとき制御部９は、図２−２に示した回動方向１５に沿って図中左方向へ超指向性スピーカ１３を回動させるように支持台１４の機構部を稼動させる。このようにいずれかのセンサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８が利用者を検知してその旨を示す信号を出力したとき、制御部９は、この信号を出力したセンサの検知範囲が拡声範囲２０の中心２９となるように支持台１４の機構部を制御して超指向性スピーカ１３の向きを変更し、移動した利用者に拡声範囲２０を追従させる。

超指向性スピーカ１３の可動範囲、即ち図２−２及び図２−３に示した回動方向１５，１６の可動範囲は予め制御部９に設定されている、あるいは任意に設定するようにしてもよい。音声拡声装置が拡声動作を行っている間に、利用者がこの可動範囲を超えて移動した場合、即ち超指向性スピーカ１３を可動範囲の端まで回動させてもセンサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８のいずれでも検知できない位置まで移動してしまった場合には、制御部９は支持台１４を制御して超指向性スピーカ１３が予め定められている初期の位置を向くように回動させる。また、このとき既に音声出力を開始させている場合には、超指向性スピーカ１３の向きが初期の位置へ戻るまでの間、音声出力を行うように音声再生部１０を制御する。なお、上記の初期の位置は、利用者に音声を提供する範囲において、基準となる位置を任意に設定したものである。
制御部９は、これらの制御を終えた後、いずれかのセンサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８から利用者を検知した旨を示す信号が出力されるまで、音声出力を停止させていると共に超指向性スピーカ１３を初期の位置へ向けている待機状態を維持させる。

以上のように実施の形態１によれば、超指向性スピーカ１３の放射部１３ａの周辺にセンサ（Ａ）１〜センサ（Ｈ）８を配置して移動した利用者を検知し、制御部９が検知結果を示す信号に基づいて超指向性スピーカ１３を搭載している支持台１４を回動して音声の放射方向を変更するようにしたので、利用者が多少移動しても他者には聞こえない指向性を有する音声を聴視することができ、利用者のみに音声を適切に提供することができるという効果がある。
また、利用者を検知するセンサを超指向性スピーカ１３の放射部１３ａの外枠などの周辺に設けたので、音声拡声装置の設置を容易に行うことができるという効果がある。

この発明の実施の形態１による音声拡声装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１による音声拡声装置の外観を示す説明図である。実施の形態１による音声拡声装置の外観を示す説明図である。実施の形態１による音声拡声装置の外観を示す説明図である。実施の形態１による音声拡声装置の動作を示す説明図である。実施の形態１による音声拡声装置の動作を示す説明図である。

符号の説明

１センサ（Ａ）、２センサ（Ｂ）、３センサ（Ｃ）、４センサ（Ｄ）、５センサ（Ｅ）、６センサ（Ｆ）、７センサ（Ｇ）、８センサ（Ｈ）、９制御部（制御手段）、１０音声再生部（音声再生手段）、１１変調部（変調手段）、１２増幅部、１３超指向性スピーカ、１４支持台、１５，１６回動範囲、２０拡声範囲、２１〜２８検知範囲、２９中心、３０検知位置。

Claims

音声信号を記録している音声再生手段と前記音声再生手段から出力された音声信号を超音波を搬送波とする信号に変調する変調手段と前記変調手段により生成された信号に基づいて超音波を搬送波とする音声を放射する超指向性スピーカとを備えた音声拡声装置において、
音声を聴視する利用者を検知する複数のセンサと、
前記超指向性スピーカの向きを変化させる支持台と、
前記センサの検知信号に応じて前記音声再生手段から音声信号を出力させると共に前記支持台を制御して超指向性スピーカの向きを変化させる制御手段とを備えた音声拡声装置。
複数のセンサは、各々異なる検知範囲を有するように超指向性スピーカの周囲に配置されていることを特徴とする請求項１記載の音声拡声装置。
複数のセンサは、超指向性スピーカの超音波を放射する部位の周辺にほぼ等間隔に配置されていることを特徴とする請求項２記載の音声拡声装置。
制御手段は、各センサの検知信号に基づいて利用者の移動に追従するように超指向性スピーカの向きを変化させることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の音声拡声装置。
制御手段は、利用者が各センサに検知されなくなったとき、音声再生手段を制御して音声出力を停止すると共に支持台を制御して超指向性スピーカの向きを所定の初期の位置へ戻すことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の音声拡声装置。