JP2007129511A - 音声出力装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】聴視位置の制限をなくすとともに、画像の位置または範囲と音声が発せられる位置または範囲とを一致させる。
【解決手段】振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板が、画像を表示する表示面として配置されるか、または表示面の全体の背後に配置される。画像信号処理部83は、表示される画像に含まれる所定の画像オブジェクトの表示面における位置または画像の表示の倍率を検出する。音響出力位置指示部86は、画像オブジェクトの表示面における位置から音声を放射する位置を算出するか、または画像の表示の倍率から音声を放射する範囲を算出する。音響出力信号生成部84は、画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から音声を放射させるように振動子を駆動する音響信号を生成する。本発明は、画像を表示すると共に音声を出力する装置に適用できる。
【選択図】図3
【解決手段】振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板が、画像を表示する表示面として配置されるか、または表示面の全体の背後に配置される。画像信号処理部83は、表示される画像に含まれる所定の画像オブジェクトの表示面における位置または画像の表示の倍率を検出する。音響出力位置指示部86は、画像オブジェクトの表示面における位置から音声を放射する位置を算出するか、または画像の表示の倍率から音声を放射する範囲を算出する。音響出力信号生成部84は、画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から音声を放射させるように振動子を駆動する音響信号を生成する。本発明は、画像を表示すると共に音声を出力する装置に適用できる。
【選択図】図3
Description
本発明は音声出力装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関し、特に、画像に応じた音声を出力できるようにした音声出力装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関する。
従来の音声出力装置は、少なくとも2つのスピーカを用いて、それぞれのスピーカに音量または位相が調整された音声を出力させ、その音声を空間的に合成することで、聴視者に、音像の位置またはその動きを認識させていた。
しかしながら、この場合、スピーカの配置によって、音像の位置またはその動きを認識できる聴視の位置の範囲(以下、スイートスポットと称する。)が限定されてしまう。スイートスポットを外れてしまうと、聴視者は音像の位置も音像の動きも認識することができない。
すなわち、室内空間に設置されるステレオスピーカシステムなど、間に距離をおいて複数のスピーカを配置するようなシステムでは、スピーカの配置によって決まるスイートスポットに、サラウンドやバーチャル立体音像の様に、音の像が結像される。この場合、室内空間を歩き回ったり、複数人で聴視するような環境では、聴視者が、このスイートスポットを外れてしまうと、音の像の位置を認識することができなくなってしまい、聴視者に、コンテンツの制作者の意図が伝わりにくくなってしまう。
従来の音響提示システムには、特定音源からの音を取得して音響信号を生成し、特定音源の方向に対する撮影を行い画像信号を生成し、生成された音響信号に基づいて複数の音響出力信号を生成し、音響出力信号に基づいた音響出力を行い、画像信号に基づく画像の動き検出を行い、該検出した動きに応じて画像信号に基づく画像の表示位置を移動させると共に該画像の表示位置を示す表示位置信号を生成し、音響を出力する複数の音響出力手段に関する設置情報と表示位置信号に基づき、音響出力信号生成手段における複数の音響出力信号の生成動作を制御するものもある(例えば、特許文献1参照)。
画像を表示して、画像と共に音声を視聴する場合には、視聴者が、任意の視聴位置で、画像が表示されている位置から音が出ていると認識できるように、画像の位置そのものに音源を配置することが理想と言える。
また、スピーカの数が2つである場合など、スピーカの数が少ない場合には、音声によって物体の大きさを表現することは困難である。物体の大きさに合わせて物理的に振動面の大きさを変えることができるようにすることが理想と言える。
壁全面にスピーカを配置することも考えられるが、壁全面を音源とするためには、極めて多数のスピーカが必要となり、現実的ではなく、実用的でもない。
このようなことから、規模が小さく、壁全面を音源とすることができるようなシステムが要求されていた。
そこで、音源として、振動を加える振動子を設けた振動板を用いることが考えられる。この場合、振動源である振動子の数をそれほど増やすことなく、振動板に振動を伝達することで、音声が放射される面積である音源の面積を稼ぐことができる。
しかしながら、画像の位置と音声が発せられる位置とを一致させたり、画像の大きさに合わせた範囲から音声を発することはできなかった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、聴視の制限となるスイートスポットを無くすとともに、画像の位置と音声が発せられる位置とを一致させるか、画像の大きさに合わせた範囲から音声を発することで、視聴者の全てが、どの視聴位置でも、より臨場感のある画像と音声とを楽しむことができるようにするものである。
本発明の一側面の音声出力装置は、振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板であって、画像を表示する表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置される振動板と、表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率を検出する検出手段と、前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置を算出するか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲を算出する算出手段と、前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する第1の音響信号を生成する第1の生成手段とを備える。
複数の前記振動板が、前記表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置され、前記算出手段は、算出された位置または範囲から、前記音声を放射させる前記振動板を選択し、前記第1の生成手段は、選択された前記振動板に設けられた前記振動子を駆動する前記第1の音響信号を生成することができる。
前記算出手段は、算出された位置または範囲から、前記振動板を振動させる前記振動子を選択し、前記第1の生成手段は、選択された前記振動子を駆動する前記第1の音響信号を生成することができる。
前記画像に対応する前記音声信号を、第1の音声信号と第2の音声信号とに分離する分離手段を設け、前記第1の生成手段は、前記第1の音声信号から、前記第1の音響信号を生成し、さらに、前記第2の音声信号から、前記振動子を駆動する第2の音響信号を生成する第2の生成手段と、前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを混合する混合手段とを設け、前記振動子を、混合された前記第1の音響信号および前記第2の音響信号によって駆動することができる。
前記検出手段は、前記表示面における座標で示される、前記画像オブジェクトの位置を検出し、前記算出手段は、音声を放射する面における座標で示される、前記音声を放射する位置を算出するか、または前記音声を放射する範囲を算出することができる。
前記振動板に、前記振動板上の所望の位置から前記音声を放射できるように複数の前記振動子を設けることができる。
本発明の一側面の音声出力装置においては、振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板が、画像を表示する表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置され、表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率が検出され、前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置が算出されるか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲が算出され、前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する第1の音響信号が生成される。
本発明の一側面の音声出力方法は、振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板を、画像を表示する表示面として配置するか、または前記表示面の全体の背後に配置し、表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率を検出し、前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置を算出するか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲を算出し、前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する音響信号を生成するステップを含む。
本発明の一側面の音声出力方法においては、振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板が、画像を表示する表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置され、表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率が検出され、前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置が算出されるか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲が算出され、前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する音響信号が生成される。
本発明の一側面のプログラムは、振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板であって、画像を表示する表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置される振動板を備える音声出力装置のコンピュータに音声出力処理を行わせるプログラムであって、表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率を検出し、前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置を算出するか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲を算出し、前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する音響信号を生成するステップを含む。
本発明の一側面のプログラムにおいては、表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率が検出され、前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置が算出されるか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲が算出され、前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する音響信号が生成される。
本発明の一側面のプログラムは、記録媒体に記録することができる。
以上のように、本発明の一側面によれば、画像に応じた音声を出力することができる。
また、本発明の一側面によれば、聴視位置の制限をなくすとともに、画像の位置または範囲と音声が発せられる位置または範囲とを一致させることができる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書または図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書または図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書または図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
本発明の一側面の音声出力装置は、第1に、振動子(例えば、図2の振動子41)によって振動させられることにより音声を放射する振動板であって、画像を表示する表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置される振動板(例えば、図2の振動板42)と、表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率を検出する検出手段(例えば、図3の画像信号処理部83)と、前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置を算出するか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲を算出する算出手段(例えば、図3の音響出力位置指示部86)と、前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する第1の音響信号を生成する第1の生成手段(例えば、図3の音響出力信号生成部84)とを備える。
本発明の一側面の音声出力装置は、第2に、前記画像に対応する前記音声信号を、第1の音声信号と第2の音声信号とに分離する分離手段(例えば、図3の音声信号分離部82)を設け、前記第1の生成手段は、前記第1の音声信号から、前記第1の音響信号を生成し、さらに、前記第2の音声信号から、前記振動子を駆動する第2の音響信号を生成する第2の生成手段(例えば、図3の音響出力信号生成部85)と、前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを混合する混合手段(例えば、図3の音響出力信号混合部87)とを設け、前記振動子を、混合された前記第1の音響信号および前記第2の音響信号によって駆動することができる。
本発明の一側面の音声出力方法は、振動子(例えば、図2の振動子41)によって振動させられることにより音声を放射する振動板(例えば、図2の振動板42)を、画像を表示する表示面として配置するか、または前記表示面の全体の背後に配置し、表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率を検出し(例えば、図15のステップS14)、前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置を算出するか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲を算出し(例えば、図15のステップS15)、前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する音響信号を生成する(例えば、図15のステップS18)ステップを含む。
本発明の一側面のプログラムは、振動子(例えば、図2の振動子41)によって振動させられることにより音声を放射する振動板であって、画像を表示する表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置される振動板(例えば、図2の振動板42)を備える音声出力装置のコンピュータに音声出力処理を行わせるプログラムであって、表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率を検出し(例えば、図15のステップS14)、前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置を算出するか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲を算出し(例えば、図15のステップS15)、前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する音響信号を生成する(例えば、図15のステップS18)ステップを含む。
図1は、本発明の一実施の形態の画像音響再生装置11の外観を示す図である。衝立スピーカ21−1乃至衝立スピーカ21−6は、それぞれ、音声を出力する。衝立スピーカ21−1乃至衝立スピーカ21−6は、隣接して、横一列に配置されている。例えば、衝立スピーカ21−1乃至衝立スピーカ21−6は、部屋の壁の一面を覆うように配置されている。
表示部22は、例えば、スクリーンからなり、後述するプロジェクタである画像表示部によって投影される画像を表示する。
なお、衝立スピーカ21−1乃至衝立スピーカ21−6に、直接、画像を投影して画像を表示するようにしてもよい。
また、表示部22は、液晶表示パネルまたはプラズマディスプレイなどで構成するようにしてもよい。
以下、衝立スピーカ21−1乃至衝立スピーカ21−6を個々に区別する必要がないとき、単に、衝立スピーカ21と称する。
なお、画像音響再生装置11を構成する衝立スピーカ21の数は、本発明を限定するものではなく、任意の数とすることができる。
図2は、衝立スピーカ21の構成の例を示す図である。衝立スピーカ21は、所定の枚数の振動板42と、それぞれの振動板42に設けられた振動子41からなる。
衝立スピーカ21は、スピーカの機能と同時に、衝立としての役割も果たす。
振動板42は、台枠により支えら、台枠は、基礎台に支えられる。
基礎台は、例えば、鉄、アルミニウム、マグネシウム、またはチタニウムなどの金属など、台枠を支える十分な強度を得ることのできる素材から形成される。基礎台の下側には、その四隅に、車輪が設けられ、さらにその近傍に、装置支えが設けられている。例えば、部屋の中に設置された衝立スピーカ21は、ユーザにより押された場合、車輪が床面上を回転することにより、押された方向に移動する。また、装置支えは、床面と接することにより、衝立スピーカ21を支える。
すなわち、ユーザは、衝立スピーカ21を所望の位置に移動させて設置することができる。
基礎台の上側には、例えば、溶接により、台枠が固定されており、台枠は、基礎台上に直立している。
また、台枠は、振動板42を、着脱自在に固定する。
振動板42は、例えば、石膏ボード、MDF(Medium Density Fiberboard)などの木材、アルミプレート、カーボン、若しくはアクリルなどの樹脂、またはガラスなどの素材から板状に形成される。また、振動板は、異なる素材を組み合わせた(積層させた)複合材料により形成するようにしてもよい。
また、振動板42には、それぞれ2つの振動子41が、図中横一列に取り付けられている。
そして、例えば、振動子41のそれぞれが、音響出力信号に応じて、振動板42を振動させることで、振動板42は、音声を出力する。すなわち、衝立スピーカ21は、音声信号を音声に変換するスピーカとしての役割を果たす。
また、振動子41は、振動板42のそれぞれの振動特性にしたがって、所定の位置に着脱自在に配置される。
なお、振動板42の数およびその配置、並びに振動子41の数およびその配置は、任意の数または配置とすることができ、本発明を限定するものではない。
図3は、本発明の一実施の形態の画像音響再生装置11の機能の構成を示すブロック図である。画像音響再生装置11は、画像音響取得装置61または外部入力機器62からの信号を記録し再生する信号記録再生装置63に接続されている。
画像音響取得装置61は、画像および音声を取得して、取得した画像および音声の信号WSを信号記録再生装置63に供給する。画像音響取得装置61は、撮像部71、集音部72、位置検出部73、ズーム倍率検出部74、および情報信号生成部75から構成される。
撮像部71は、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)センサなどのイメージセンサおよびこのイメージセンサに被写体の光学的な像を結像させる光学系からなり、被写体の画像を撮影して、撮影の結果得られた被写体の画像に応じた画像信号Svを情報信号生成部75に供給する。集音部72は、1つまたは複数のマイクロフォンなどからなり、被写体または被写体周辺の音声を集音して、集音した音声に対応する音声信号Saを生成する。集音部72は、音声信号Saを情報信号生成部75に供給する。
位置検出部73は、回動の角度を検出するセンサ若しくはジャイロまたは超音波若しくはレーザ光などによる距離センサなどからなる。位置検出部73は、画像音響取得装置61のパンまたはチルトの角度を検出する。また、位置検出部73は、画像音響取得装置61から被写体までの距離を検出する。位置検出部73は、検出した角度および検出した被写体までの距離を示す距離角度信号Spを情報信号生成部75に供給する。
ズーム倍率検出部74は、撮像部71における最も短い焦点距離を基準として、ズーム機能により変化する焦点距離の倍率を検出して、検出した焦点距離の倍率を示すズーム信号ZOcを情報信号生成部75に供給する。例えば、ズーム倍率検出部74は、撮像部71からのズーム機能の状態を示す信号、または撮像部71のズーム機能を制御する信号から、焦点距離の倍率を検出する。
ズーム倍率検出部74は、撮像部71におけるズーム機能により変化する焦点距離そのものを検出して、検出した焦点距離を示すズーム信号ZOcを情報信号生成部75に供給するようにしてもよい。
情報信号生成部75は、画像信号Sv、音声信号Sa、距離角度信号Sp、およびズーム信号ZOcから、これらを統合してなる信号WSを生成し、生成した信号WSを信号記録再生装置63に供給する。
なお、画像音響取得装置61から被写体までの距離を、予め定めた基準の距離で割り算して得られた結果を倍率として、その倍率を示すズーム信号ZOcを求めるようにしてもよい。
外部入力機器62は、外部のビデオカメラなどから供給された画像信号を取得して、取得した画像信号に信号処理を適用する。例えば、外部入力機器62は、クラス分類適応処理などの信号処理を画像信号に適用して、拡大または縮小した画像を得る。外部入力機器62は、信号処理を適用した画像信号を信号記録再生装置63に供給する。
外部入力機器62は、ズーム倍率検出部76を備える。ズーム倍率検出部76は、外部入力機器62における信号処理による画像の拡大率(縮小率)を検出して、画像信号と共に、検出した拡大率(縮小率)を示すズーム信号ZOoを信号記録再生装置63に供給する。
信号記録再生装置63は、ハードディスクまたは光ディスクを駆動するドライブなどを備え、ハードディスクまたはドライブに装着されている光ディスクなどに、画像音響取得装置61から供給された信号WSを記録する。また、信号記録再生装置63は、外部入力機器62から供給された画像信号と、ズーム信号ZOoとを関係付けて記録する。
信号記録再生装置63は、記録している信号WS、または関係付けて記録している画像信号とズーム信号ZOoとを、信号RSとして読み出して、読み出した信号RSを画像音響再生装置11に供給する。
画像音響再生装置11は、信号記録再生装置63から供給された信号RSから画像および音声を再生し、画像を表示すると共に、音声を出力する。
例えば、画像音響再生装置11は、画像を表示すると共に、表示している画像の撮影におけるパンまたはチルトの角度に応じた位置から音声を出力する。
また、例えば、画像音響再生装置11は、表示されている画像に含まれる画像オブジェクトの表示されている位置から、その画像オブジェクトに対応する音声を出力する。
さらに、例えば、画像音響再生装置11は、表示されている画像が拡大された場合、画像の拡大応じた範囲から音声を出力する。
画像音響再生装置11は、情報信号分離部81、音声信号分離部82、画像信号処理部83、音響出力信号生成部84、音響出力信号生成部85、音響出力位置指示部86、音響出力信号混合部87、画像表示部88、信号増幅部89−1乃至信号増幅部89−n、および倍率入力部90からなる。
情報信号分離部81は、信号記録再生装置63から供給された信号RSを、画像信号Svと音声信号Saと距離角度信号Spとに分離して、分離して得られた画像信号Svを画像信号処理部83に供給し、音声信号Saを音声信号分離部82に供給し、距離角度信号Spを音響出力位置指示部86に供給する。
音声信号分離部82は、音声信号Saをさらに2つの音声信号に分離して、分離された一方の音声信号を音響出力信号生成部84に供給し、他方の音声信号を音響出力信号生成部85に供給する。
例えば、音声信号分離部82は、2チャンネルのフロントチャンネル、1チャンネルのセンタチャンネル、および2チャンネルのリアチャンネルの計5チャンネルの音声信号Saを、フロントチャンネルおよびセンタチャンネルの音声信号と、リアチャンネルの音声信号とに分離して、フロントチャンネルおよびセンタチャンネルの音声信号を音響出力信号生成部84に供給し、リアチャンネルの音声信号を音響出力信号生成部85に供給する。
これは、詳細は後述するが、音響出力信号生成部84は、表示されている画像の注目される画像オブジェクトに対応する音声を出力するための音響出力信号を生成するので、通常、表示されている画像の画像オブジェクトに対応する音声を出力するためのフロントチャンネルまたはセンタチャンネルの音声信号を音響出力信号生成部84に供給するようにしたものである。また、音響出力信号生成部85は、背景や環境などの音声を出力するための音響出力信号を生成するので、表示されている画像の注目される画像オブジェクトに対応する音声以外の音声を出力するためのリアチャンネルの音声信号を音響出力信号生成部85に供給するようにしたものである。
画像信号処理部83は、画像信号Svから、画像表示部88に画像を投影させるための画像信号Svoutを生成して、生成した画像信号Svoutを画像表示部88に供給する。また、画像信号処理部83は、表示される画像に含まれる所定の画像オブジェクトの表示面における位置または画像の表示の倍率を検出する。
すなわち、画像信号処理部83は、画像信号Svから、画像信号Svによって表示される画像に含まれる画像オブジェクトの画面上の位置を検出して、画像オブジェクトの画面上の位置を示す表示位置信号PDを音響出力位置指示部86に供給する。
さらに、画像信号処理部83は、画像信号Svから、画像を撮影した機器のズーム機能による画像の拡大の倍率を検出して、画像の拡大の倍率を示すズーム倍率信号ZOを音響出力位置指示部86に供給する。
図4は、画像信号処理部83の構成を示すブロック図である。画像信号処理部83は、シーンチェンジ検出部121、動き検出部122、ズーム倍率検出部123、および画像位置移動部124から構成される。
シーンチェンジ検出部121は、画像信号Svから、画像信号Svで表示される画像のシーンチェンジを検出する。例えば、シーンチェンジ検出部121は、画像信号Svで表示される画像について、所定のフレームの画素と、このフレームに時間的に隣接するフレームの画素であって、対応する位置の画素との差分を求めて、差分からシーンチェンジを検出する。より詳細には、例えば、シーンチェンジ検出部121は、フレームに配置されている全ての画素について、隣接するフレームの画素であって、画面上で同じ位置の画素との差分の絶対値を求める。さらに、シーンチェンジ検出部121は、その絶対値の総和を計算して、計算した総和を予め定めた閾値と比較し、総和が閾値より大きい場合、画像が大きく変化しているのでシーンチェンジしたと判定し、総和が閾値以下である場合、画像がそれほど変化していないのでシーンチェンジしていないと判定することで、シーンチェンジを検出する。
シーンチェンジ検出部121は、シーンチェンジしたか否かを示すシーンチェンジ情報CHを動き検出部122、ズーム倍率検出部123、および画像位置移動部124に供給する。
動き検出部122は、シーンチェンジ検出部121からのシーンチェンジ情報CHを参照して、シーンチェンジしていない場合、ブロックマッチングまたは勾配法などにより、画像に含まれる画像オブジェクトの動きを検出する。例えば、動き検出部122は、画像に含まれる画像オブジェクトのうち、画面の中央に位置する画像オブジェクトの動きをブロックマッチングまたは勾配法などにより検出する。また、例えば、動き検出部122は、画像に含まれる画像オブジェクトのうち、最も大きい画像オブジェクトの動きを検出する。動き検出部122は、検出した画像オブジェクトの動きを示す動きベクトルを画像位置移動部124に供給する。
また、例えば、動き検出部122は、背景の動きを検出する。
ズーム倍率検出部123は、シーンチェンジ検出部121からのシーンチェンジ情報CHを参照して、シーンチェンジしていない場合、画像信号Svで示される、所定のフレームにおける画像オブジェクトと、このフレームに時間的に隣接するフレームにおける画像オブジェクトと大きさの差を求めて、ズーム倍率を検出する。
例えば、ズーム倍率検出部123は、画像に含まれる画像オブジェクトのうち、画面の中央に位置する画像オブジェクトか、または最も大きい画像オブジェクトについて、フレーム間の大きさの差を求めて、ズーム倍率を検出する。
図5は、ズーム倍率検出部123の構成の例を示すブロック図である。ズーム倍率検出部123は、遅延回路141、画像位置切替回路142、差分演算回路143、および倍率決定回路144から構成される。
ズーム倍率検出部123に入力された画像信号Svは、遅延回路141および差分演算回路143に供給される。ズーム倍率検出部123に入力されたシーンチェンジ情報CHは、画像位置切替回路142および差分演算回路143に供給される。
遅延回路141は、画像信号Svを1フレームの期間分だけ遅延させ、遅延させた画像信号Svを画像位置切替回路142に供給する。
画像位置切替回路142は、シーンチェンジ検出部121からのシーンチェンジ情報CHを参照して、シーンチェンジしていない場合、1フレーム遅延させたフレーム、すなわち1つ前のフレームのうち、指定された領域の画像を抽出して、抽出した画像を差分演算回路143に供給する。
例えば、画像位置切替回路142は、1フレーム遅延させたフレームのうち、所定の画像オブジェクトを含む指定された領域の画像を抽出して、抽出した画像を差分演算回路143に供給する。
なお、画像位置切替回路142は、動き検出部122で検出された動きベクトルを参照して、画像オブジェクトの動きに応じた領域の画像を抽出して、抽出した画像を差分演算回路143に供給するようにしてもよい。
差分演算回路143は、画像位置切替回路142から供給された、1つ前のフレームの指定された領域の画像と、画像信号Svとして入力された現在のフレームの対応する領域の画像との差分を算出する。すなわち、差分演算回路143は、1つ前のフレームの指定された領域の画像を構成する画素と、現在のフレームの指定された領域の画像を構成する画素であって対応する位置の画素との差分を算出して、算出した差分を倍率決定回路144に供給する。
なお、差分演算回路143は、差分の絶対値の総和を算出して、倍率決定回路144に供給するようにしてもよい。さらに、この場合、差分演算回路143は、この総和を指定された領域の輝度または色の平均値で差分を割り算することで、差分の絶対の総和を正規化して、正規化した値を倍率決定回路144に供給するようにしてもよい。
倍率決定回路144は、差分演算回路143から供給された差分から、倍率を決定して、決定した倍率を示すズーム倍率信号ZOを出力する。例えば、倍率決定回路144は、差分演算回路143から供給された差分の絶対値の総和を、指定された領域の大きさ(画素の数)で割り算し、その結果を倍率とする。
なお、例えば、ズーム倍率検出部123は、所定のフレームの注目する画像オブジェクトの輪郭を抽出することで、このフレームから画像オブジェクトを検出し、また、このフレームに隣接するフレームのその画像オブジェクトの輪郭を抽出することで、隣接するフレームから画像オブジェクトを検出するようにしてもよい。この場合、ズーム倍率検出部123は、画像オブジェクトの大きさを比較することにより、ズーム倍率を検出することができる。すなわち、例えば、ズーム倍率検出部123は、それぞれの画像オブジェクトを構成する画素の数の比を求めて、この比をズーム倍率とする。
また、ズーム倍率を検出する場合、輝度信号または色信号を用いるようにしてもよい。例えば、ズーム倍率検出部123は、所定のフレームとこれに隣接するフレームにおける輝度または色に対する頻度を示すヒストグラムを求めて、最も頻度の大きい輝度または色の頻度の比をズーム倍率とするようにしてもよい。この場合、頻度は画像オブジェクトの面積を示していると言える。
ズーム倍率検出部123は、このように検出したズーム倍率を示すズーム倍率信号ZOを画像位置移動部124に供給する。
なお、フレームを単位として、動きを検出したり、ズーム倍率を検出すると説明したが、フィールドを単位として、動きを検出したり、ズーム倍率を検出したりするようにしてもよい。
図4に戻り、画像位置移動部124は、画像信号Svから、画像表示部88に画像を投影させるための画像信号Svoutを生成して、生成した画像信号Svoutを画像表示部88に供給する。また、画像位置移動部124は、画像信号Svから、画像信号Svによって表示される画像に含まれる画像オブジェクトの画面上の位置を検出して、画像オブジェクトの画面上の位置を示す表示位置信号PDを音響出力位置指示部86に供給する。
また、例えば、画像位置移動部124は、動き検出部122から出力される動きベクトルによって、画像オブジェクトの位置を知ることができる。例えば、0ベクトル以外の動きベクトルを向きと大きさで分類すると、求められた最も数の多い動きベクトルは、面積の最も大きい画像オブジェクトの動きを示していると言える。例えば、画像位置移動部124は、その最も数の多い動きベクトルの始点の重心を、画像オブジェクトの位置とすることができる。
また、例えば、画像位置移動部124は、画像オブジェクトの輪郭を抽出することで、画像オブジェクトの画面上の位置を検出する。
例えば、画像位置移動部124は、表示面における座標で示される、画像オブジェクトの位置を検出し、画像オブジェクトの表示面の座標上の位置を示す表示位置信号PDを音響出力位置指示部86に供給する。例えば、表示面における座標の原点は、表示面の左上とされ、表示面の横方向がX座標軸とされ、表示面の縦方向がY座標軸とされる。この場合、表示面の右方向がX座標軸のプラス方向とされ、表示面の下方向がY座標軸のプラス方向とされる。
また、画像位置移動部124は、ズーム倍率検出部123から供給されたズーム倍率信号ZOを出力する。
なお、画像位置移動部124は、視聴者の指示を示す信号を基に、画像信号Svで再生される画像の位置を、画面上において上下方向または左右方向に移動した画像を投影させるための画像信号Svoutを生成し、生成した画像信号Svoutを画像表示部88に供給するようにしてもよい。この場合、画像位置移動部124は、画面上において上下方向または左右方向に移動した画像における画像オブジェクトの画面上の位置を検出して、その画像オブジェクトの画面上の位置を示す表示位置信号PDを音響出力位置指示部86に供給する。
図3に戻り、音響出力位置指示部86は、所定の画像オブジェクトの表示面における位置から、その画像オブジェクトに応じた音声を放射する位置を算出するか、または画像の表示の倍率から画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲を算出する。
音響出力位置指示部86は、音声座標算出部91および設定情報供給部92を備える。音声座標算出部91は、設定情報供給部92から供給される情報を基に、所定の画像オブジェクトの表示面における位置から、その画像オブジェクトに応じた音声を放射する位置を算出するか、または、画像の表示の倍率から画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲を算出する。
設定情報供給部92は、衝立スピーカ21に関する設置情報Csaを予め記憶している。また、設定情報供給部92は、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲であって、視聴者から指示された予め定めた範囲を示す情報を記憶している。
例えば、設定情報供給部92は、表示面における座標と音声を放射する面における座標との関係を示す情報を含む設置情報Csaを記憶している。また、例えば、設定情報供給部92は、音を放射する面の座標上の位置で示される、衝立スピーカ21のそれぞれの音を放射できる範囲を示す情報を含む設置情報Csaを記憶している。さらに、設定情報供給部92は、衝立スピーカ21のそれぞれについての、音を放射する面の座標上の位置で示される、振動板42のそれぞれの面の範囲を示す情報を含む設置情報Csaを記憶している。さらにまた、設定情報供給部92は、衝立スピーカ21のそれぞれについての、放射する面の座標上の位置で示される、振動子41のそれぞれの位置を示す情報を含む設置情報Csaを記憶している。
例えば、設定情報供給部92は、設置情報Csaとして、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲であって、視聴者から指示された予め定めた範囲として、1つの振動板42の面と同じ大きさの範囲を記憶している。
すなわち、例えば、音声座標算出部91は、設定情報供給部92から供給される設置情報Csaに含まれる、表示面における座標と音声を放射する面における座標との関係を示す情報を基に、画像信号処理部83からの表示位置信号PDで示される、画像オブジェクトの表示面における位置から、その画像オブジェクトに応じた音声を放射する位置を算出する。
または、例えば、音声座標算出部91は、設定情報供給部92から供給される設置情報Csaに含まれる、表示面における座標と音声を放射する面における座標との関係を示す情報と、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲を示す情報とを基に、画像信号処理部83からのズーム倍率信号ZOで示される画像の拡大の倍率から、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲を算出する。
音声座標算出部91は、選択部101を備える。選択部101は、算出された位置または範囲から、衝立スピーカ21を選択する。また、選択部101は、算出された位置または範囲から、画像オブジェクトに応じた音声を放射させる振動板42を選択し、さらに、算出された位置または範囲から、振動板42を振動させる振動子41を選択する。
すなわち、選択部101は、算出された位置または範囲から、画像オブジェクトに応じた音声を放射させる振動板42を選択し、さらに、算出された位置または範囲から、振動板42を振動させる振動子41を選択する。音響出力位置指示部86は、選択された振動板42または振動子41を示す選択信号を音響出力信号生成部84に供給する。
また、選択部101は、所定の画像オブジェクトの表示面における位置から、その画像オブジェクトに応じた音声以外の音声を放射させる振動板42を選択し、さらに、振動板42を振動させる振動子41を選択する。例えば、選択部101は、全ての振動板42および振動子41のうち、画像オブジェクトに応じた音声を放射させるように選択された振動板42および振動子41を除いた振動板42および振動子41を選択する。
なお、例えば、選択部101は、所定の画像オブジェクトに応じた音声以外の音声を放射させる振動板42および振動子41として、全ての振動板42および振動子41を選択するようにしてもよい。
音響出力位置指示部86は、所定の画像オブジェクトに応じた音声以外の音声の放射に選択された振動板42または振動子41を示す選択信号を音響出力信号生成部85に供給する。
なお、選択部101は、算出された位置または範囲から、選択した振動板42および振動子41に出力させる音声の強さに応じた重み付けを求めて、音響出力位置指示部86は、選択された振動板42または振動子41を示すと共に、振動板42または振動子41のそれぞれの重み付けを示す選択信号を音響出力信号生成部84に供給するようにしてもよい。
音響出力信号生成部84は、音響出力位置指示部86からの選択信号を基に、音声信号分離部82から供給された音声信号から、選択信号で示される選択された振動板42に装着されている振動子41を駆動するための音響出力信号Saout−1を生成し、生成した音響出力信号Saout−1を音響出力信号混合部87に供給する。例えば、音響出力信号生成部84は、5チャンネルの音声信号Saのうち、フロントチャンネルおよびセンタチャンネルの音声信号から、選択された振動子41を駆動するための音響出力信号Saout−1を生成する。
音響出力信号生成部85は、音響出力位置指示部86からの選択信号を基に、音声信号分離部82から供給された音声信号から、選択信号で示される選択された振動板42に装着されている振動子41を駆動するための音響出力信号Saout−2を生成し、生成した音響出力信号Saout−2を音響出力信号混合部87に供給する。例えば、音響出力信号生成部84は、5チャンネルの音声信号Saのうち、リアチャンネルの音声信号から、振動子41を駆動するための音響出力信号Saout−2を生成する。
音響出力信号混合部87は、いわゆるミキサであり、音響出力信号生成部84から供給された音響出力信号Saout−1および音響出力信号生成部85から供給された音響出力信号Saout−2を混合して、混合の結果得られた音響出力信号を信号増幅部89−1乃至信号増幅部89−nに供給する。
すなわち、音響出力信号混合部87は、振動子41毎に、音響出力信号Saout−1および音響出力信号Saout−2を混合する。
これを詳細に説明すれば、音響出力信号混合部87は、音響出力信号Saout−1から、所定の振動子41を駆動するための音響出力信号を抽出し、また、音響出力信号Saout−2から、その振動子41を駆動するための音響出力信号を抽出する。そして、音響出力信号混合部87は、抽出した音響出力信号を重畳するように混合する。音響出力信号混合部87は、混合の結果得られた音響出力信号を、信号増幅部89−1乃至信号増幅部89−nのうち、その振動子41を駆動する信号増幅部89−1乃至信号増幅部89−nのいずれかに供給する。
画像表示部88は、スクリーンからなる表示部22に画像を投影するプロジェクタである。画像表示部88は、固定されている固定フロントプロジェクタとするか、または運台に設けたフロントプロジェクタとすることができる。
画像表示部88をフロントプロジェクタとした場合、スクリーンからなる表示部22と画像表示部88との距離で、表示部22に表示させる画像の大きさを変えることができ、衝立スピーカ21による音声の出力の範囲と対応させることができる。
信号増幅部89−1乃至信号増幅部89−nは、それぞれ、音響出力信号混合部87から供給された音響出力信号を増幅して、振動子41−1乃至振動子41−nのそれぞれを駆動する。
さらに、視聴者から指示された倍率の画像を表示する場合、その倍率に応じて音声を出力する範囲を変えることができる。
倍率入力部90は、表示する画像の倍率を指示する視聴者からの操作に応じて、指示された倍率を示す倍率信号を画像信号処理部83および音響出力位置指示部86に供給する。
なお、視聴者から拡大または縮小の中心位置が指示された場合、倍率入力部90は、拡大または縮小の中心位置を示す信号を含む倍率信号を画像信号処理部83および音響出力位置指示部86に供給するようにしてもよい。
画像信号処理部83は、倍率入力部90から画像の倍率を指示する倍率信号が供給された場合、画像信号Svから、画像表示部88に、指示された倍率で拡大したまたは縮小した画像を投影させるための画像信号Svoutを生成して、生成した画像信号Svoutを画像表示部88に供給する。倍率信号に拡大または縮小の中心位置を示す信号が含まれている場合には、画像信号処理部83は、画像信号Svから、画像表示部88に、その中心位置を中心として指示された倍率で拡大または縮小した画像を投影させるための画像信号Svoutを生成する。
音響出力位置指示部86は、倍率入力部90から画像の倍率を指示する倍率信号が供給された場合、設定情報供給部92から、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲であって、視聴者から指示された予め定めた範囲を読み出して、予め定めた範囲を指示された倍率に応じて拡大または縮小するように、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲を算出する。
倍率信号に拡大または縮小の中心位置を示す信号が含まれている場合には、音響出力位置指示部86の音声座標算出部91は、拡大または縮小された画像にあわせて、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲の位置を算出するようにしてもよい。
音声座標算出部91の選択部101は、算出された範囲から、画像オブジェクトに応じた音声を放射させる振動板42を選択し、さらに、算出された範囲から、振動板42を振動させる振動子41を選択する。また、選択部101は、算出された範囲から、その画像オブジェクトに応じた音声以外の音声を放射させる振動板42を選択し、さらに、振動板42を振動させる振動子41を選択する。
音響出力位置指示部86は、所定の画像オブジェクトに応じた音声の放射に選択された振動板42または振動子41を示す選択信号を音響出力信号生成部84に供給し、所定の画像オブジェクトに応じた音声以外の音声の放射に選択された振動板42または振動子41を示す選択信号を音響出力信号生成部85に供給する。
この場合も、上述したように、音響出力信号生成部84は、音響出力位置指示部86からの選択信号を基に、音声信号分離部82から供給された音声信号から音響出力信号Saout−1を生成し、生成した音響出力信号Saout−1を音響出力信号混合部87に供給する。また、音響出力信号生成部85は、音響出力位置指示部86からの選択信号を基に、音声信号分離部82から供給された音声信号から音響出力信号Saout−2を生成し、生成した音響出力信号Saout−2を音響出力信号混合部87に供給する。
さらにまた、信号RSに距離角度信号Spが含まれている場合、距離角度信号Spで示される角度または距離に応じて音声を出力する範囲を変えることができる。
音響出力位置指示部86は、情報信号分離部81から角度を示す距離角度信号Spが供給された場合、パンまたはチルトに応じて表示部22に対して背景が移動しているので、音響出力位置指示部86の選択部101は、距離角度信号Spで示される角度に応じて、リアチャンネルの音声信号に応じた音声を放射させる振動板42を選択し、さらに、振動板42を振動させる振動子41を選択する。この場合、横または縦に並ぶ振動板42から、横方向に音源が移動するかまたは縦方向に音源が移動するように音声が放射されるように、音声を放射させる振動板42またはその振動板42を振動させる振動子41が順に選択される。
音響出力位置指示部86は、情報信号分離部81から被写体と画像音響取得装置61との距離を示す距離角度信号Spが供給された場合、予め設定されている基準の距離と距離角度信号Spで示される距離との比を求める。そして、音響出力位置指示部86は、設定情報供給部92から、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲であって、視聴者から指示された予め定めた範囲を示す情報を読み出す。音響出力位置指示部86は、予め定めた範囲を距離の比に応じて拡大または縮小するように、すなわち、より近い場合にはより広い(大きい)、より遠い場合にはより狭い(小さい)範囲である、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲を算出する。
なお、音響出力位置指示部86は、信号RSに含まれるズーム信号ZOcまたはズーム信号ZOoを基に、振動板42または振動子41を選択するようにしてもよい。この場合、情報信号分離部81は、信号記録再生装置63から供給された信号RSを、画像信号Svと音声信号Saと距離角度信号Spとズーム信号ZOcまたはズーム信号ZOoとに分離し、ズーム信号ZOcまたはズーム信号ZOoを音響出力位置指示部86に供給する。
次に、画像音響再生装置11における音声の出力の具体的な例について説明する。
まず、表示している画像の撮影においてパンまたはチルトされた場合の音声の出力について説明する。
例えば、図6Aで示されるように、走行している自動車を常に画面の中央に捉えるように撮影する場合、撮影中の画像音響取得装置61は、いわゆる、パンされる(水平方向(横方向)に回動させられる)。このように撮影された画像は、図6B乃至図6Dで示されるように、自動車の画像オブジェクトは、常に、表示部22の中央に表示され、背景の画像が、表示部22に対して横方向に移動することになる。
同様に、例えば、図7Aで示されるように、打ち上げられたロケットを常に画面の中央に捉えるように撮影する場合、撮影中の画像音響取得装置61は、いわゆる、チルトされる(上下方向(縦方向)に回動させられる)。このように撮影された画像は、図7B乃至図7Dで示されるように、ロケットの画像オブジェクトは、常に、表示部22の中央に表示され、背景の画像が、表示部22に対して縦方向に移動することになる。
表示している画像の撮影においてパンされた場合、図8で示されるように、背景の画像が、表示部22に対して横方向に移動する、すなわち、表示されている画像の画枠が横方向に移動しているとも言える。
そこで、画像音響再生装置11は、画枠の位置の移動に従って、振動板42を振動させる振動子41を順に選択する。
例えば、図9で示されるように、振動子41が、画枠の動き方向に従って順に選択される。図9において、e1乃至e8は、横に一列に並ぶ振動子41を示す。例えば、図9の矢印の方向にパンされ、画枠が図9の矢印の方向に動いている場合、振動板42を振動させる振動子41として、e1乃至e8が順に選択される。
このようにすることで、背景の画像の動きに応じて、背景の画像に対応して音源が移動するように音声が出力されることになる。
また、自動車の画像などの画像オブジェクトが画面に対して移動した場合、画像音響再生装置11は、画像オブジェクトの画面上の位置を検出して、その位置から音声を放射する位置を算出し、算出された位置から音声が放射されるように振動子41を選択するので、画像オブジェクトが表示される位置から、画像オブジェクトに対応する音声が出力される。
この場合、図10Aで示されるように、衝立スピーカ21−5の図中e1で示される振動子41と図中e2で示される振動子41との間に、自動車の画像などの画像オブジェクトが表示されている場合には、衝立スピーカ21−5の図中e1で示される振動子41と図中e2で示される振動子41とが、その間が音源となるように振動板42を振動させる。
図10Bで示されるように、自動車の画像などの画像オブジェクトが左側に移動して、衝立スピーカ21−4の図中e3で示される振動子41と、衝立スピーカ21−5の図中e2で示される振動子41との間に、その画像オブジェクトが表示されている場合には、衝立スピーカ21−4の図中e3で示される振動子41と衝立スピーカ21−5の図中e2で示される振動子41とが、その間が音源となるように振動板42を振動させる。
さらに自動車の画像などの画像オブジェクトが左側に移動して、衝立スピーカ21−4の図中e4で示される振動子41と図中e3で示される振動子41との間に、その画像オブジェクトが表示されている場合には、図10Cで示されるように、衝立スピーカ21−4の図中e4で示される振動子41と図中e3で示される振動子41とが、その間が音源となるように振動板42を振動させる。
このように、画像オブジェクトが画面に対して移動すると、その画像オブジェクトの位置と同じ位置から、画像オブジェクトに対応する音声が出力されるように、音声を放射する振動板42およびその振動板42を振動させる振動子41が選択される。
2つの振動子41のそれぞれから加えられた振動が、振動板42において合成(混合)されて、合成された振動で音声を放射することで、2つの振動子41の間から音声を出力することができる。音声を放射する振動板42およびその振動板42を振動させる振動子41を順に選択すると共に、選択した振動子41によって加える振動の強さまたは位相などを制御することで、振動板42の音声が放射される位置を連続的に移動させることができる。
なお、図10には2つの振動子41が振動板42を振動させる例を示したが、1つの振動子41により振動板42を振動させるようにしてもよい。
振動板42は、材質にもよるが、基本的には、内部損失により振動を減衰させる。一般に、この内部損失は、低い周波数の周波数帯域の振動よりも、高い周波数の周波数帯域の振動を減衰させやすい傾向がある。すなわち、低い周波数帯の振動は、振動子41の位置からより遠くまで伝達されるが、高い周波数帯域の振動は、振動子41の位置により近い位置で減衰してしまう。このため、振動子41で振動板42を振動させると、低域を除いた周波数帯域において振動子41の取り付け位置周辺の音が大きくなる傾向がある。すなわち、視聴者には、振動子41の取り付け位置から音声が発せられているように聞こえやすい。
そこで、このような場合には、振動子41を1つずつ順に選択して、振動板42を振動させるようにしてもよい。この場合にも、画像オブジェクトの位置と同じ位置から音声が出力されるように聞こえる。
従来は画面の中央からしか音声が聞こえなかったが、本発明によれば、例えば、救急車の画像オブジェクトが画面上を移動するのにあわせて、救急車のサイレンの音が動いていくようにすることができる。
左右方向の移動と同様に、上下方向についても音声を移動させることができる。すなわち、衝立スピーカ21の振動板42の面上の任意の方向の任意の位置に、音声を出力させる位置を移動させることができる。
なお、複数の衝立スピーカ21で部屋の壁全体を覆うようにした場合には、部屋の壁の全面の任意に位置から音声を出力させることができる。さらに、衝立スピーカ21で部屋の天井または床を覆うようにした場合には、天井または床の任意の位置から音声を出力させることができる。
次に、表示している画像の撮影においてズームされた場合の音声の出力について説明する。
例えば、図11Aで示されるように、その画像をより拡大して表示できるように自動車を撮影する場合、撮影中の画像音響取得装置61は、いわゆる、ズームインされる(ズーム機構により焦点距離が長くさせられる)。図11Bで示されるズームインされる前の自動車の画像オブジェクトに比較して、図11Cで示されるように、ズームインされた自動車の画像オブジェクトは、より大きく表示部22に表示されることになる。
また、撮影中の画像音響取得装置61が被写体に近づいた場合も、画像がより拡大して表示される。
ズーム倍率検出部123においては、ズームされた場合または画像音響取得装置61と被写体との距離が変化した場合に変化する画像の倍率が検出される。
同様に、視聴者が、倍率入力部90に、表示する画像を拡大するように、画像の倍率を指示する操作を加えた場合、図12Aおよび図12Bで示されるように、拡大した画像が表示部22に表示される。すなわち、例えば、図12Aで示される、倍率が1である画像が、表示部22に表示されていた場合、視聴者が、画像を9倍にする指示を倍率入力部90に加えたとき、図12Bで示されるように、9倍の画像が表示部22に表示される。
なお、図中の×印は、拡大または縮小の中心位置を示す。
表示している画像の撮影においてズームされた場合、または画像が拡大された場合、音声を放射する範囲が拡大される。
例えば、図13Aで示されるように、ズームされる前または画像が拡大される前において、衝立スピーカ21−3の1枚の振動板42が振動させられて、1枚の振動板42の範囲で音声が放射されている場合、画像(の面積)が9倍になるようにズームされるかまたは画像が拡大されると、図13Bで示されるように、元の振動板42と、その周りの8枚の振動板42とが同時に振動させられて、9枚の振動板42の範囲から音声が放射される。
図14は、ズームまたは画像の拡大に応じた、振動板42に加えられる振動子41の振動の例を説明する図である。図14において、1つの四角は、1枚の振動板42を示す。すなわち、m1の振動板42が中央に配置され、m2乃至m3の3枚の振動板42がm1の振動板42の上に横1行に並ぶように配置され、m5およびm6の振動板42が、それぞれ、m1の振動板42の左側と右側とに配置され、m7乃至m9の3枚の振動板42がm1の振動板42の下に横1行に並ぶように配置されることで、横3枚縦3枚の計9枚の振動板42が配置されている。
m1乃至m9の振動板42には、それぞれ、2つの振動子が、所定の距離をおいて、横に1行に並ぶように配置されている。すなわち、図14において、振動板42に向かって左側のLで示される振動子41と、振動板42に向かって右側のRで示される振動子41とが、m1乃至m9の振動板42のそれぞれに配置され、9枚の振動板42には合計18の振動子41が設けられている。
図14において、Lの上に配置されている数字は、Lで示される振動子41で加えられる振動の強さを示し、Rの上に配置されている数字は、Rで示される振動子41で加えられる振動の強さを示す。
設定情報供給部92に、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲であって、視聴者から指示された予め定めた範囲として、1枚の振動板42の面と同じ大きさの範囲が記憶され、画像オブジェクトがm1の振動板42の位置に表示されている場合を例に説明する。
ズームまたは画像の拡大の倍率が1.0である場合、図14の上側で示されるように、m1の振動板42のLで示される振動子41およびRで示される振動子41が、それぞれ、1.0の強さで、m1の振動板42を振動させて、音声を放射させる。m2乃至m9の振動板42は振動させられない。これにより、m1の振動板42の範囲から音声が出力されることになる。
ズームまたは画像の拡大の倍率が1.n(nは自然数)である場合、図14の中央で示されるように、m1の振動板42のLで示される振動子41およびRで示される振動子41が、それぞれ、1.0の強さで、m1の振動板42を振動させて、音声を放射させるとともに、m2の振動板42のRで示される振動子41、m3の振動板42のLで示される振動子41およびRで示される振動子41、m4の振動板42のLで示される振動子41、m5の振動板42のRで示される振動子41、m6の振動板42のLで示される振動子41、m7の振動板42のRで示される振動子41、m8の振動板42のLで示される振動子41およびRで示される振動子41、並びにm9の振動板42のLで示される振動子41が、0.5の強さで、m2乃至m9の振動板42を振動させて、音声を放射させる。
これにより、m1の振動板42の範囲から音声が出力されるとともに、m1の振動板42の音声の強さに比較して半分の強さの音声が、m3およびm8の振動板42の範囲から出力されることになる。さらに、m2、m4、m5、m6、m7、およびm9の振動板42の範囲のうち、m1の振動板42に近接する側の約半分の範囲から、m1の振動板42の音声の強さに比較して4分の1の強さの音声が出力される。
さらに、ズームまたは画像の拡大の倍率がn(nは自然数)である場合、図14の下側で示されるように、m1乃至m9の振動板42のLで示される振動子41およびRで示される振動子41が、それぞれ、1.0の強さで、m1乃至m9の振動板42を振動させて、音声を放射させる。これにより、m1乃至m9の振動板42の範囲から音声が出力される。
このように、倍率が1.0である標準の大きさの画像が表示されている場合には、例えば、1枚の振動板42の面積などより狭い面から音声が出力され、ズームインするかまたは画像が拡大されることで、表示される画像の倍率が1を超えるようになった場合には、より広い面から音声が出力される。
このように、ズームまたは画像の拡大にあわせて、音声が出力される範囲が変えられる。
なお、表示する画像の画枠の大きさに合わせて、音声が出力される範囲を変えるようにしてもよい。例えば、信号RSに画枠の大きさを示す情報が含まれている場合には、その情報で示される画枠の大きさに応じた面積(数)の振動板42および振動子41が選択され、所定の強さで振動板42が振動させられて、音声が放射させられる。
次に、図15のフローチャートを参照して、音響出力の処理を説明する。ステップS11において、音響出力位置指示部86の設置情報供給部92は、衝立スピーカ21に関する設置情報Csaを記憶する。例えば、ステップS11において、設置情報供給部92は、表示面における座標と音声を放射する面における座標との関係を示す情報、衝立スピーカ21のそれぞれの音を放射できる範囲を示す情報、衝立スピーカ21のそれぞれにおける、振動板42のそれぞれの面の範囲および振動子41のそれぞれの位置を示す情報を含む設置情報Csaを記憶する。また、設置情報供給部92は、画像オブジェクトに応じた音声を放射する予め定めた範囲を記憶する。
ステップS12において、情報信号分離部81は、信号記録再生装置63から供給された信号RSに含まれる、画像信号Svと音声信号Saとを分離する。情報信号分離部81は、また、信号RSに含まれる距離角度信号Spを分離する。情報信号分離部81は、分離して得られた画像信号Svを画像信号処理部83に供給し、音声信号Saを音声信号分離部82に供給し、距離角度信号Spを音響出力位置指示部86に供給する。
さらにまた、信号RSにズーム信号ZOcまたはズーム信号ZOoが含まれている場合、情報信号分離部81は、ズーム信号ZOcまたはズーム信号ZOoを分離して、分離したズーム信号ZOcまたはズーム信号ZOoを音響出力位置指示部86に供給する。
ステップS13において、音声信号分離部82は、音声信号Saをさらに2つの音声信号に分離する。音声信号分離部82は、分離された一方の音声信号を音響出力信号生成部84に供給し、他方の音声信号を音響出力信号生成部85に供給する。例えば、ステップS13において、音声信号分離部82は、5チャンネルの音声信号Saを、2チャンネルのフロントチャンネルおよび1チャンネルのセンタチャンネルの音声信号と、2チャンネルのリアチャンネルの音声信号とに分離して、フロントチャンネルおよびセンタチャンネルの音声信号を音響出力信号生成部84に供給し、リアチャンネルの音声信号を音響出力信号生成部85に供給する。
ステップS14において、画像信号処理部83は、注目する画像オブジェクトが表示される表示位置または画像オブジェクトの表示の倍率を取得する。例えば、ステップS14において、画像信号処理部83は、動きを検出することで、注目する画像オブジェクトが表示される表示位置を取得する。また、例えば、ステップS14において、画像信号処理部83は、画像オブジェクトの輪郭を抽出することで、注目する画像オブジェクトが表示される表示位置を取得する。
例えば、ステップS14において、画像信号処理部83は、指定された領域の画素の差分から画像オブジェクトの表示の倍率を取得する。また、例えば、ステップS14において、画像信号処理部83は、輝度または色に対する頻度を示すヒストグラムで示される最も頻度の大きい輝度または色の頻度の比から、画像オブジェクトの表示の倍率を取得する。
ステップS15において、音響出力位置指示部86は、ステップS14で取得した画像オブジェクトの座標位置または倍率を、音声の座標位置または範囲に変換する。例えば、ステップS15において、音響出力位置指示部86は、設定情報供給部92に設置情報Csaとして記憶されている、表示面における座標と音声を放射する面における座標との関係を示す情報を基に、表示面における座標上の画像オブジェクトの座標位置を、音声を放射する面における座標上の座標位置に変換する。
例えば、ステップS15において、音響出力位置指示部86は、設定情報供給部92に記憶されている、画像オブジェクトに応じた音声を放射する範囲を倍率に応じて拡大または縮小することで、音声の範囲を求める。
ステップS16において、選択部101は、音声の座標位置または範囲に応じた衝立スピーカ21を選択する。さらに、ステップS17において、選択部101は、音声の座標位置または範囲に応じた、振動板42を選択し、さらにまた、振動板42を振動させる振動子41を選択する。
また、ステップS16において、選択部101は、注目する画像オブジェクトに応じた音声以外の音声を出力させる衝立スピーカ21を選択し、ステップS17において、その音声を放射させる振動板42と振動板42を振動させる振動子41とを選択する。
ステップS18において、音響出力信号生成部84は、ステップS16における、音声の座標位置または範囲に対する、衝立スピーカ21、振動板42、振動子41の選択に応じて、選択された振動子41を駆動するための音響出力信号を、所定のチャンネルの音声信号から生成する。例えば、ステップS18において、音響出力信号生成部84は、ステップS13において分離されたフロントチャンネルおよびセンタチャンネルの音声信号から、選択された振動板42に装着されている選択された振動子41を駆動するための音響出力信号Saout−1を生成する。
ステップS19において、音響出力信号生成部85は、注目する画像オブジェクトに応じた音声以外の音声に対する、衝立スピーカ21、振動板42、振動子41の選択に応じて、選択された振動子41を駆動するための音響出力信号を、他のチャンネルの音声信号から生成する。例えば、ステップS19において、音響出力信号生成部85は、ステップS13において分離されたリアチャンネルの音声信号から、選択された振動板42に装着されている選択された振動子41を駆動するための音響出力信号Saout−2を生成する。
ステップS20において、音響出力信号混合部87は、ステップS18で生成された音響出力信号とステップS19で生成された音響出力信号とを混合する。例えば、ステップS20において、音響出力信号混合部87は、振動子41毎に、音響出力信号Saout−1および音響出力信号Saout−2を混合する。混合された音響出力信号は、それぞれ、信号増幅部89−1乃至信号増幅部89−nに供給される。
ステップS21において、信号増幅部89−1乃至信号増幅部89−nは、ステップS20で混合された音響出力信号を基に、振動子41のそれぞれを駆動して、その結果、衝立スピーカ21から音声が出力され、処理は終了する。
このように、出力される音声と、表示される画像とが一致する。すなわち、表示される画像オブジェクトの位置から、画像オブジェクトに対応した音声が出力されるようになる。また、表示される画像オブジェクトの大きさに応じた範囲から、画像オブジェクトに対応した音声が出力されるようになる。
画像の位置と音声が発せられる位置との距離がより短くなるので、自然界により近い環境を室内空間に再現させることができるようになる。
さらにまた、画像の位置だけでなく、画像の大きさに合わせた範囲から音声が発せられるようになるので、視聴者が、見ている画像と一致した音声を聞くことができるようになる。
壁全面にスピーカを多数設ける必要がないので、壁全面を音源とすることができるようなシステムをより軽量に実現できる。
パンまたはチルトに対して画像処理により画像オブジェクトの動きを検出し、動いている画像にあわせて動いている音声を出力することができる。
または、画像音響取得装置61におけるパンまたはチルトに対して、画像音響取得装置61からの距離角度信号Spを用いて、パンまたはチルトしながら撮影された画像に応じて動いている音声を出力することができる。
ズームに対して画像処理により画像オブジェクトの倍率を検出し、表示の大きさが変化する画像にあわせた範囲から音声を出力することができる。
または、画像音響取得装置61におけるズームに対して、画像音響取得装置61からのズーム信号ZOcを用いて、ズームインまたはズームアウトしながら撮影された画像の表示される大きさにあわせた範囲から音声を出力することができる。
画像音響取得装置61と被写体との距離が変化することで、表示される画像の大きさが変化する場合には、その距離に応じた範囲から音声を出力するので、画像の大きさと一致する大きさの範囲から音声を出力することができる。
画像を拡大または縮小して表示する場合には、拡大または縮小により表示の大きさが変化する画像にあわせた範囲から音声を出力することができる。
なお、使われていない振動板42または振動子41に、任意の音声を出力させるようにしてもよい。例えば、表示部22の外に配置されている振動板42または振動子41に、BGM(background music)である音声を出力させるようにしてもよい。
このように、画像に応じた音声から振動子を駆動する音響信号を生成するようにした場合には、画像に応じた音声を出力することができる。また、表示される画像に含まれる所定の画像オブジェクトの表示面における位置または画像の表示の倍率を検出し、画像オブジェクトの表示面における位置から音声を放射する位置を算出するか、または画像の表示の倍率から音声を放射する範囲を算出し、画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から音声を放射させるように振動子を駆動する音響信号を生成するようにした場合には、聴視位置の制限を無くすとともに、画像の位置または範囲と音声が発せられる位置または範囲とを一致させることができる。
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。
図16は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。CPU(Central Processing Unit)201は、ROM(Read Only Memory)202、または記憶部208に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM(Random Access Memory)203には、CPU201が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU201、ROM202、およびRAM203は、バス204により相互に接続されている。
CPU201にはまた、バス204を介して入出力インタフェース205が接続されている。入出力インタフェース205には、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる入力部206、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部207が接続されている。CPU201は、入力部206から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU201は、処理の結果を出力部207に出力する。
入出力インタフェース205に接続されている記憶部208は、例えばハードディスクからなり、CPU201が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部209は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介して外部の装置と通信する。
また、通信部209を介してプログラムを取得し、記憶部208に記憶してもよい。
入出力インタフェース205に接続されているドライブ210は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア211が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部208に転送され、記憶される。
一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図16に示すように、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスクを含む)、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア211、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM202や、記憶部208を構成するハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースである通信部209を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
なお、本明細書において、プログラム記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
11 画像音響再生装置, 21−1乃至21−6,21 衝立スピーカ, 22 表示部, 41 振動子, 42 振動板, 81 情報信号分離部, 82 音声信号分離部, 83 画像信号処理部, 84 音響出力信号生成部, 85 音響出力信号生成部, 86 音響出力位置指示部, 87 音響出力信号混合部, 88 画像表示部, 89−1乃至89−n 信号増幅部, 90 倍率入力部, 121 シーンチェンジ検出部, 122 動き検出部, 123 ズーム倍率検出部, 124 画像位置移動部, 141 遅延回路, 142 画像位置切替回路, 143 差分演算回路, 144 倍率決定回路, 201 CPU, 202 ROM, 203 RAM, 208 記憶部, 211 リムーバブルメディア
Claims (9)
- 振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板であって、画像を表示する表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置される振動板と、
表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率を検出する検出手段と、
前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置を算出するか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲を算出する算出手段と、
前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する第1の音響信号を生成する第1の生成手段と
を備える音声出力装置。 - 複数の前記振動板が、前記表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置され、
前記算出手段は、算出された位置または範囲から、前記音声を放射させる前記振動板を選択し、
前記第1の生成手段は、選択された前記振動板に設けられた前記振動子を駆動する前記第1の音響信号を生成する
請求項1に記載の音声出力装置。 - 前記算出手段は、算出された位置または範囲から、前記振動板を振動させる前記振動子を選択し、
前記第1の生成手段は、選択された前記振動子を駆動する前記第1の音響信号を生成する
請求項1に記載の音声出力装置。 - 前記画像に対応する前記音声信号を、第1の音声信号と第2の音声信号とに分離する分離手段を備え、
前記第1の生成手段は、前記第1の音声信号から、前記第1の音響信号を生成し、
前記第2の音声信号から、前記振動子を駆動する第2の音響信号を生成する第2の生成手段と、
前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを混合する混合手段と
をさらに備え、
前記振動子は、混合された前記第1の音響信号および前記第2の音響信号によって駆動される
請求項1に記載の音声出力装置。 - 前記検出手段は、前記表示面における座標で示される、前記画像オブジェクトの位置を検出し、
前記算出手段は、音声を放射する面における座標で示される、前記音声を放射する位置を算出するか、または前記音声を放射する範囲を算出する
請求項1に記載の音声出力装置。 - 前記振動板には、前記振動板上の所望の位置から前記音声を放射できるように複数の前記振動子が設けられている
請求項1に記載の音声出力装置。 - 振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板を、画像を表示する表示面として配置するか、または前記表示面の全体の背後に配置し、
表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率を検出し、
前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置を算出するか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲を算出し、
前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する音響信号を生成する
ステップを含む音声出力方法。 - 振動子によって振動させられることにより音声を放射する振動板であって、画像を表示する表示面として配置されるか、または前記表示面の全体の背後に配置される振動板を備える音声出力装置のコンピュータに音声出力処理を行わせるプログラムにおいて、
表示される前記画像に含まれる所定の画像オブジェクトの前記表示面における位置または前記画像の表示の倍率を検出し、
前記画像オブジェクトの前記表示面における位置から前記音声を放射する位置を算出するか、または前記画像の表示の倍率から前記音声を放射する範囲を算出し、
前記画像に対応する音声信号から、算出された位置または範囲から前記音声を放射させるように前記振動子を駆動する音響信号を生成する
ステップを含むプログラム。 - 請求項8に記載のプログラムが記録されている記録媒体。
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JP2005320447A JP2007129511A (ja) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | 音声出力装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
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