JP2008306372A - Acoustic signal control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の音響ソースから入力される音響信号を制御する音響信号制御装置に関する。 The present invention relates to an acoustic signal control apparatus that controls acoustic signals input from a plurality of acoustic sources.
テレビジョン受信機や、補聴器、音響信号編集機などの音出力装置においては、ユーザは、その音出力装置から出力される複数の音響信号に基づく音を聞きながら、特定の音響信号に対して所定の処理(例えば、一の音響信号に基づく音のみを出力する処理や、音響信号に基づく音の音量を調整する処理)を施すよう指示する場合がある。
具体的な3つの例を以下に挙げる。
In a sound output device such as a television receiver, a hearing aid, or an acoustic signal editor, a user listens to a sound based on a plurality of acoustic signals output from the sound output device, and performs a predetermined operation on a specific acoustic signal. May be instructed to perform the above process (for example, a process of outputting only sound based on one acoustic signal or a process of adjusting the volume of sound based on the acoustic signal).
Three specific examples are given below.
第1はテレビジョン放送の同時視聴である。例えば、ニュース番組は、複数の放送局で同時刻に始まることが多い。視聴者は、関心を持っている特定のニュースがある場合、その特定のニュースを真っ先に放送してくれる放送局がどの放送局であるか分からないので、チャンネルをこまめに切り替えながら、所望のニュースが放送されるのを待ち受けるしかない。しかしながら、それでは、所望のニュースを見逃してしまう可能性がある。
そこで、複数チャンネルのテレビジョン放送信号を同時受信可能なチューナをテレビジョン受信機に搭載して、視聴者に、同時に複数の番組を視聴させる方法が有力となる。このとき、複数の番組で音声出力の特性を異ならせると、各番組の音声が聞き取り易くなる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1等の技術によって、視聴者が、所望のニュースの内容を聞き出せたとしても、それがどのチャンネルに対応するか把握することは困難である。したがって、視聴者が、例えば、視聴している複数の番組のうちの所望の番組のみを視聴したい場合、その所望の番組のチャンネルを瞬時に選択することは困難である。そのため、ユーザが、所望の番組のチャンネルを直感的に選択することができるスイッチ等の操作デバイスが必要になる。
The first is simultaneous viewing of television broadcasting. For example, news programs often begin at the same time at multiple broadcast stations. When viewers have specific news that they are interested in, they don't know which broadcast station will broadcast the specific news first. Can only wait for the broadcast. However, it may miss the desired news.
Therefore, a method of mounting a tuner capable of simultaneously receiving television broadcast signals of a plurality of channels on a television receiver so that a viewer can watch a plurality of programs simultaneously becomes effective. At this time, if the characteristics of audio output are made different among a plurality of programs, the audio of each program can be easily heard (see, for example, Patent Document 1).
However, even if the viewer can hear the content of the desired news by the technique of
第2は分離された信号の出力切替である。近年の信号分離技術の発展によって、日常生活の音環境であっても、複数の話者の音声をリアルタイムで分離することが可能になりつつある。例えば、信号分離機能を有する補聴器においては、複数の話者の音声を自動的に別々に分離して取り出すことができる。このとき、話者の特徴を記憶させて、ユーザによって選択された話者の音声のみを当該特徴に基づいて出力することができるよう補聴器を構成しておけば(例えば、特許文献2参照)、ユーザは、補聴器に特徴が記憶された話者の中から所望の話者を選択することによって、所望の話者の音声のみを聞くことができる。
しかしながら、特許文献2等の技術では、特徴が記憶された話者の音声は出力できるものの、任意の話者の音声は出力できない。また、スイッチ等の操作デバイスによって出力する音声を任意の話者毎に切り替えることができるよう構成したとしても、複数の話者のうちの誰の音声を聞きたいかはユーザの意思によるので、この部分は自動化できない。そのため、ユーザが、所望の話者を直感的に選択することができる操作デバイスが必要になる。
The second is output switching of the separated signal. With the recent development of signal separation technology, it is becoming possible to separate the voices of a plurality of speakers in real time even in the sound environment of daily life. For example, in a hearing aid having a signal separation function, it is possible to automatically separate and extract the voices of a plurality of speakers. At this time, if the hearing aid is configured so that the speaker characteristics can be stored and only the voice of the speaker selected by the user can be output based on the characteristics (see, for example, Patent Document 2), The user can hear only the voice of the desired speaker by selecting the desired speaker from the speakers whose characteristics are stored in the hearing aid.
However, in the technique disclosed in
第3はミキシングコンソールなどの音響信号編集機を用いた音響信号の編集である。例えば、4chの音楽ソースがあり、ch−1にドラムの音楽ソース、ch−2にボーカルの音楽ソース、ch−3にピアノの音楽ソース、ch−4にベースギターの音楽ソースが収録されているとする。音響信号編集機の操作者(ユーザ)は、例えば、各音楽ソースに対応する音量調整ノブ等の操作デバイスをそれぞれ操作して、所望の音楽ソースからの音響信号に基づく音の音量を調整するようになっている。そして、音響信号編集機は、その音量が調整された4種類の音響信号の加重平均をとった音を出力するようになっている。これによって、音響信号編集機を用いて、最終的なバランスの音楽が作成される。
しかしながら、音楽ソースが複数ある場合、音量を調整したい音の音楽ソースに対応する操作デバイスを確実に選択することは困難である。そのため、ユーザが、音量を調整したい音の音楽ソースを直感的に選択することができる操作デバイスが必要になる。
The third is editing of an acoustic signal using an acoustic signal editor such as a mixing console. For example, there is a 4ch music source, ch-1 has a drum music source, ch-2 has a vocal music source, ch-3 has a piano music source, and ch-4 has a bass guitar music source. And For example, an operator (user) of the sound signal editing device operates an operation device such as a volume control knob corresponding to each music source to adjust the sound volume based on the sound signal from the desired music source. It has become. The acoustic signal editor outputs a sound obtained by taking a weighted average of four types of acoustic signals whose volumes are adjusted. As a result, the final balanced music is created using the acoustic signal editor.
However, when there are a plurality of music sources, it is difficult to reliably select an operation device corresponding to the music source of the sound whose volume is to be adjusted. Therefore, an operation device that allows the user to intuitively select the music source of the sound whose volume is to be adjusted is required.
ここで、ユーザが、所望の番組のチャンネルを選択する場合、所望の話者を選択する場合、音量を調整したい音の音楽ソースを選択する場合、すなわち、複数の音響ソースから入力される音響信号の中から、1つの音響信号を選択する場合、最も簡単な方法として、出力する音響信号を、スイッチ等の操作デバイスで順に1つずつ切り替えていく方法がある。 Here, when a user selects a channel of a desired program, selects a desired speaker, or selects a music source of a sound whose volume is to be adjusted, that is, an acoustic signal input from a plurality of acoustic sources. When one acoustic signal is selected from among the above, the simplest method is to sequentially switch the acoustic signals to be output one by one with an operation device such as a switch.
また、音響信号を触覚刺激や振動覚刺激に変換して人間に与える方法として最もポピュラーなのは、ボディーソニックなどの、低音部を耳からではなく体に直接伝える方法である。その他、振動を指先に伝えることで音楽のリズム感を体感させたり、音声の感情を振動で伝えたりするアイデアも提案されている(例えば、特許文献3〜5参照)。
In addition, the most popular method of converting an acoustic signal into a tactile stimulus or a vibration stimulus and giving it to a human is a method of transmitting a bass part directly to the body, not from the ear, such as body sonic. In addition, ideas have been proposed in which a vibration is transmitted to the fingertip so that a rhythmic feeling of music can be experienced or a voice emotion is transmitted by vibration (see, for example,
また、スイッチ等の操作デバイスと触覚・振動覚提示デバイスとを一体化するアイデアとして、携帯電話機などに設けられたキーが確実に押下されたことを振動でユーザに伝えるもの(例えば、特許文献6参照)、タッチパネルの操作確認を振動でユーザに伝えるもの(例えば、特許文献7参照)、ロータリースイッチ、プッシュスイッチ、スライドスイッチ及び押しボタンスイッチからなる入力部において、ロータリー入力を必要とする場合に振動してユーザに伝えるもの(例えば、特許文献8参照)などが提案されている。
しかしながら、出力する音響信号を、スイッチ等の操作デバイスで順に1つずつ切り替えていく方法は、スイッチがOFFになっている間に重要な音が出力されてしまう場合があり、その重要な音を聞き逃してしまうという懸念がある。 However, the method of switching the acoustic signals to be output one by one with an operation device such as a switch in order may output important sound while the switch is turned off. There is a concern that it will be missed.
また、ボディーソニックや特許文献3〜5等の技術では、音を振動で伝えることはできるものの、複数の音響ソースから入力される音響信号の各々を振動で識別することはできないため、複数の音響ソースから入力される音響信号の中から、1つの音響信号を選択する場合には利用できない。
In addition, in the techniques such as Body Sonic and
また、特許文献6〜8等の技術では、操作の確認や入力の必要性を振動で伝えることはできるものの、複数の音響ソースから入力される音響信号の各々を振動で識別することはできないため、複数の音響ソースから入力される音響信号の中から、1つの音響信号を選択する場合には利用できない。
In addition, in the techniques of
本発明の課題は、直感的に、複数の音響ソースから入力される音響信号の中から、所望の音響信号を選択することができる音響信号制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an acoustic signal control device capable of intuitively selecting a desired acoustic signal from acoustic signals input from a plurality of acoustic sources.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
複数の音響ソースから入力される各々の音響信号に基づいて、触覚・振動覚刺激を提示する触覚・振動覚提示デバイスと、前記音響信号に対し所定の処理を施すよう指示する際に操作される操作デバイスと、を一体化して結合した結合デバイスを、前記複数の音響ソースの各々に対応して備え、
前記触覚・振動覚提示デバイスによって提示される前記触覚・振動覚刺激を制御する触覚・振動覚提示制御手段と、
前記音響信号に基づく音を出力装置に出力させる出力制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
A tactile / vibratory sensation presentation device for presenting tactile / vibratory sensation based on respective acoustic signals input from a plurality of acoustic sources, and operated when instructing to perform predetermined processing on the acoustic signal A manipulation device and a coupling device integrated and coupled to each of the plurality of acoustic sources,
Tactile / vibration sense presentation control means for controlling the tactile / vibration sense stimulus presented by the tactile / vibration sense presentation device;
Output control means for causing the output device to output sound based on the acoustic signal;
It is characterized by providing.
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の音響信号制御装置において、
前記触覚・振動覚提示制御手段は、前記音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号と、当該強度信号を平滑化した平滑化強度信号と、を求め、当該強度信号が、当該平滑化強度信号よりも大きくなった時に、前記触覚・振動覚提示デバイスによる前記触覚・振動覚刺激の提示を開始させて、当該提示を所定時間継続させることを特徴とする。
The invention described in
The acoustic signal control device according to
The tactile / vibration sensation presentation control means obtains an intensity signal representing a temporal change in intensity of the acoustic signal and a smoothed intensity signal obtained by smoothing the intensity signal, and the intensity signal is the smoothed intensity signal. The tactile / vibration sensation presentation device starts presentation of the tactile / vibration sensation when it becomes larger, and the presentation is continued for a predetermined time.
請求項3に記載の発明は、
請求項2に記載の音響信号制御装置において、
前記強度信号は、線形予測分析での予測誤差信号の強度信号であることを特徴とする。
The invention described in
The acoustic signal control device according to
The intensity signal is an intensity signal of a prediction error signal in linear prediction analysis.
請求項4に記載の発明は、
請求項2に記載の音響信号制御装置において、
前記強度信号は、非周期成分の強度信号であることを特徴とする。
The invention according to
The acoustic signal control device according to
The intensity signal is an intensity signal of an aperiodic component.
請求項5に記載の発明は、
請求項1〜4の何れか一項に記載の音響信号制御装置において、
前記触覚・振動覚提示制御手段は、前記触覚・振動覚提示デバイスに、ベースバンド信号に基づく触覚・振動覚刺激及び/又は予め設定された周波数に振幅変調された振幅変調信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示させることを特徴とする。
The invention described in
In the acoustic signal control device according to any one of
The tactile / vibration presentation control means includes a tactile / vibration presentation device based on a tactile / vibration stimulus based on a baseband signal and / or an amplitude-modulated signal that is amplitude-modulated to a preset frequency. It is characterized by presenting olfactory stimuli.
請求項6に記載の発明は、
請求項1〜5の何れか一項に記載の音響信号制御装置において、
前記触覚・振動覚提示制御手段は、ある時間において前記音響信号に基づく聴覚刺激が最も強い音響信号に対応する触覚・振動覚提示デバイスに、前記触覚・振動覚刺激を提示させることを特徴とする。
The invention described in
In the acoustic signal control device according to any one of
The tactile / vibration presentation control means causes the tactile / vibration presentation device corresponding to the acoustic signal with the strongest auditory stimulus based on the acoustic signal to present the tactile / vibration stimulation in a certain time. .
請求項7に記載の発明は、
請求項1〜5の何れか一項に記載の音響信号制御装置において、
前記音響信号の時間軸を伸縮する時間軸伸縮手段を備え、
前記触覚・振動覚提示制御手段は、前記触覚・振動覚提示デバイスに、前記時間軸伸縮手段によって時間軸が伸縮された音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示させることを特徴とする。
The invention described in
In the acoustic signal control device according to any one of
A time axis expansion / contraction means for expanding and contracting the time axis of the acoustic signal;
The tactile / vibration presentation control means causes the tactile / vibration presentation device to present a tactile / vibration stimulus based on an acoustic signal whose time axis is expanded and contracted by the time axis expansion / contraction means.
請求項8に記載の発明は、
複数の音響ソースから入力される各々の音響信号に基づいて、触覚・振動覚刺激を提示する触覚・振動覚提示デバイスと、前記音響信号に対し所定の処理を施すよう指示する際に操作される操作デバイスと、を一体化して結合した結合デバイスを、前記複数の音響ソースの各々に対応して備え、
前記触覚・振動覚提示デバイスによって提示される前記触覚・振動覚刺激を制御する触覚・振動覚提示制御手段と、
前記音響信号に基づく音を出力装置に出力させる出力制御手段と、
を備え、
前記触覚・振動覚提示制御手段は、前記音響信号の強度の時間変化をあらわす線形予測分析での予測誤差信号の強度信号と、当該強度信号を平滑化した平滑化強度信号と、を求め、当該強度信号が、当該平滑化強度信号よりも大きくなった時に、前記触覚・振動覚提示デバイスによる、当該強度信号に基づく触覚・振動覚刺激及び/又は予め設定された周波数に振幅変調された振幅変調信号に基づく触覚・振動覚刺激の提示を開始させて、当該提示を所定時間継続させることを特徴とする。
The invention according to
A tactile / vibratory sensation presentation device for presenting tactile / vibratory sensation based on respective acoustic signals input from a plurality of acoustic sources, and operated when instructing to perform predetermined processing on the acoustic signal A manipulation device and a coupling device integrated and coupled to each of the plurality of acoustic sources,
Tactile / vibration sense presentation control means for controlling the tactile / vibration sense stimulus presented by the tactile / vibration sense presentation device;
Output control means for causing the output device to output sound based on the acoustic signal;
With
The tactile / vibration presentation control means obtains an intensity signal of a prediction error signal in linear prediction analysis representing a temporal change in intensity of the acoustic signal, and a smoothed intensity signal obtained by smoothing the intensity signal. When the intensity signal becomes larger than the smoothed intensity signal, the tactile / vibration presentation device uses the tactile / vibration sensation based on the intensity signal and / or amplitude modulation amplitude-modulated to a preset frequency. The present invention is characterized in that presentation of a tactile / vibration stimulus based on a signal is started and the presentation is continued for a predetermined time.
本発明によれば、音響信号制御装置において、複数の音響ソースから入力される各々の音響信号に基づいて、触覚・振動覚刺激を提示する触覚・振動覚提示デバイスと、音響信号に対し所定の処理を施すよう指示する際に操作される操作デバイスと、を一体化して結合した結合デバイスを、複数の音響ソースの各々に対応して備え、触覚・振動覚提示デバイスによって提示される触覚・振動覚刺激を制御する触覚・振動覚提示制御手段と、音響信号に基づく音を出力装置に出力させる出力制御手段と、を備えている。
すなわち、複数の音響ソースから入力される音響信号の各々に対応する触覚・振動覚提示デバイスを備え、触覚・振動覚提示デバイスの各々から、対応する音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示することができるため、ユーザは、直感的に、複数の音響ソースから入力される音響信号の中から、所望の音響信号を選択することができる。
According to the present invention, in the acoustic signal control device, a tactile / vibration sense presentation device that presents a tactile / vibration sense stimulus based on respective acoustic signals input from a plurality of acoustic sources, A tactile sensation / vibration provided by a tactile sensation / vibration sensation presentation device provided with a coupling device that is integrated and combined with an operation device that is operated when instructing to perform processing is associated with each of the plurality of acoustic sources. Tactile / vibration sense presentation control means for controlling the sense stimulus, and output control means for causing the output device to output a sound based on the acoustic signal.
That is, a tactile / vibration presentation device corresponding to each of the acoustic signals input from a plurality of acoustic sources is provided, and a tactile / vibration stimulus based on the corresponding acoustic signal is presented from each of the tactile / vibration presentation devices. Therefore, the user can intuitively select a desired acoustic signal from acoustic signals input from a plurality of acoustic sources.
《実施例》
以下、図を参照して、本発明にかかる音響信号制御装置の最良の形態を詳細に説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
"Example"
Hereinafter, the best mode of an acoustic signal control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The scope of the invention is not limited to the illustrated example.
図1には、音響信号制御装置100の機能的構成を示すブロック図を示し、図2には、音響信号制御装置100での信号の流れを示す。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the acoustic
音響信号制御装置100は、例えば、テレビジョン受信機等に組み込まれた装置であり、例えば、図1に示すように、当該テレビジョン受信機のチューナ200及びアンプ300と接続している。
The acoustic
具体的には、音響信号制御装置100は、例えば、図1に示すように、チューナ200と接続する信号処理部1と、駆動部2と、触覚・振動覚提示デバイス3aと操作デバイス3bとを一体化して結合した結合デバイス3と、アンプ300と接続する音出力制御部4と、制御部5と、などを備えて構成される。
Specifically, for example, as shown in FIG. 1, the acoustic
[チューナ]
チューナ200は、例えば、複数チャンネルのテレビジョン放送信号を同時受信可能なチューナである。
具体的には、チューナ200は、例えば、図1及び図2に示すように、アンテナ200aを有している。チューナ200は、例えば、アンテナ200aによって受信されたテレビジョン放送波から複数チャンネルで放送されている複数の番組に関するテレビジョン放送信号を受信して、そのテレビジョン放送信号から音響信号を分離し、当該複数の番組に関する音響信号の各々を別個独立に音響信号制御装置100に入力する。すなわち、チューナ200は、複数の音響ソースを有しており、その複数の音響ソースからの音響信号を音響信号制御装置100に入力する音響信号入力装置である。
[Tuner]
The
Specifically, the
例えば、図2に示すチューナ200は、複数の番組に関する音響信号として、第1TV番組〜第4TV番組の4つのTV番組に関する音響信号を、音響信号制御装置100(信号処理部1)に入力するようになっている。
For example, the
[信号処理部]
信号処理部1は、制御部5から入力される制御信号に従って、例えば、チューナ200から入力された音響信号に対して所定の音響信号処理(例えば、図3)を行って、音響信号を音出力制御部4に出力するとともに、音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を駆動部2を介して触覚・振動覚提示デバイス3aに提示させる。
[Signal processing section]
The
例えば、図2に示す信号処理部1は、第1信号処理部〜第4信号処理部を有している。第1信号処理部は、第1TV番組に関する音響信号が入力されるようになっている。第2信号処理部は、第2TV番組に関する音響信号が入力されるようになっている。第3信号処理部は、第3TV番組に関する音響信号が入力されるようになっている。第4信号処理部は、第4TV番組に関する音響信号が入力されるようになっている。
そして、例えば、図2に示す信号処理部1は、第1信号処理部〜第4信号処理部の各々が、音響信号処理(例えば、図3)を行って、音響信号(x(t))を音出力制御部4に出力するとともに、触覚・振動覚提示デバイス3aを駆動するための信号(f2(nB))を駆動部2に出力するようになっている。
For example, the
For example, in the
<音響信号処理>
信号処理部1による音響信号処理の具体例を、図3のフローチャートを参照して説明する。
<Acoustic signal processing>
A specific example of the acoustic signal processing by the
ここで、チューナ200から入力される1つの音響信号をx(t)とする。音響信号x(t)をサンプリング周波数FSでのデジタル信号とし、tをサンプリング番号とする。すなわち、例えば、FS=44100Hzとしたとき、t=44100は“1秒後”をあらわす。以後、時間軸上での長さはサンプリング番号であらわすことにする。
また、音響信号x(t)は、所定時間分のブロック毎に処理が施される。そのブロック長をTNとするとともに、隣り合うブロックの始点同士の間隔(時間間隔)をTSとし、TS<TNとして、前後のブロックがオーバーラップするようにする。以後、TN=1470、TS=245として説明する。なお、ブロックを時間順に並べたときのブロック番号をnBとする。
Here, it is assumed that one acoustic signal input from the
The acoustic signal x (t) is processed for each block for a predetermined time. The block length is set to T N, and the interval (time interval) between the start points of adjacent blocks is set to T S, and T S <T N is set so that the preceding and succeeding blocks overlap. Hereinafter, description will be made assuming that T N = 1470 and T S = 245. Incidentally, the block number when arranged in order to block time and n B.
まず、信号処理部1は、例えば、各変数を初期化する。すなわち、信号処理部1は、例えば、ブロック番号nBに“0”、カウントに“0”、f1(−1)に“0”、f2(−1)に“0”、PA(−1)に“0”を設定する(ステップS1)。
First, the
次いで、信号処理部1は、例えば、1ブロック分の音響信号x(t)(TSnB≦t<TSnB+TN)を、解析用バッファy(t)(0≦t<TN)にコピーする(ステップS2)。
Next, the
次いで、信号処理部1は、例えば、解析用バッファy(t)(0≦t<TN)に対して線形予測分析を行い、線形予測係数a1,a2,…,aKを求める(ステップS3)。ここで、Kは線形予測の次数である。以後、K=20として説明する。
Next, for example, the
次いで、信号処理部1は、例えば、線形予測係数a1,a2,…,aKを用いて、1ブロックの中心にあるTS個のサンプルを予測し、予測誤差の系列を求める。すなわち、線形予測係数a1,a2,…,aKを用いて、解析用バッファy(t)(0≦t<TN)のうちのy(t)((TN−TS)/2≦t<(TN+TS)/2)を予測し、予測誤差の系列を求める。そして、信号処理部1は、例えば、この予測誤差の系列の2乗和(予測誤差エネルギー(すなわち、音響信号の強度の時間変化をあらわす線形予測分析での予測誤差信号の強度信号))を算出して、これを強度信号PR(nB)とする(ステップS4)。
強度信号PR(nB)は、音声の音量が大きいほど大きな値をとるが、単に音量に比例するものではなく、子音部で大きく増加する。また、母音部の開始時点でも大きく増加する。したがって、強度信号PR(nB)が急峻に増加するタイミングで、触覚・振動覚刺激を提示することができれば、人間は音と刺激とを比較的容易に対応付けることができるのである。
Then, the
The intensity signal P R (n B ) takes a larger value as the volume of the voice is larger, but is not proportional to the volume, but greatly increases in the consonant part. It also increases greatly at the start of the vowel part. Therefore, at the timing when the intensity signal P R (n B) increases sharply, if it is possible to present a tactile and vibratory sensation stimuli, humans it is possible to associate the stimulus with sound relatively easily.
次いで、信号処理部1は、例えば、強度信号PR(nB)を平滑化した平滑化強度信号PA(nB)を作成する(ステップS5)。具体的には、信号処理部1は、例えば、平滑化の時定数をTAとしたとき、δ=1−exp(−TS/TA)で定義されるδを用いて、PA(nB)=(1−δ)PA(nB−1)+δPR(nB)を算出することによって、平滑化強度信号PA(nB)を作成する。平滑化強度信号PA(nB)は、強度信号PR(nB)にゆっくりと追従していくことで、強度信号PR(nB)の局所的な平均エネルギーをあらわす信号になっている。以後、TA=882(20ミリ秒に相当)として説明する。
Next, the
次いで、信号処理部1は、例えば、第1閾値信号PH(nB)に“PA(nB)を1dB大きくした信号”、第2閾値信号PL(nB)に“PA(nB)を5dB小さくした信号”を設定する(ステップS6)。
強度信号PR(nB)が平滑化強度信号PA(nB)を大きく上回れば、予測誤差エネルギーが急増したことになるため、子音部又は開始時点の母音部であると推定でき、強度信号PR(nB)が平滑化強度信号PA(nB)を大きく下回れば、無音部又は継続中の母音部であると推定できる。この推定を行うために、2つの閾値信号(第1閾値信号PH(nB)と第2閾値信号PL(nB))を設けた。なお、第1閾値信号PH(nB)は、PA(nB)を1dB大きくした信号に限ることはなく、平滑化強度信号PA(nB)以上であれば任意である。また、第2閾値信号PL(nB)は、PA(nB)を5dB小さくした信号に限ることはなく、平滑化強度信号PA(nB)以下であれば任意である。
Next, the
If the intensity signal P R (n B ) greatly exceeds the smoothed intensity signal P A (n B ), the prediction error energy has increased rapidly, so that it can be estimated that it is a consonant part or a vowel part at the start time. If the signal P R (n B ) is significantly lower than the smoothed intensity signal P A (n B ), it can be estimated that it is a silent part or an ongoing vowel part. In order to perform this estimation, two threshold signals (first threshold signal P H (n B ) and second threshold signal P L (n B )) were provided. The first threshold signal P H (n B ) is not limited to a signal obtained by increasing P A (n B ) by 1 dB, and is arbitrary as long as it is equal to or greater than the smoothing intensity signal P A (n B ). Further, the second threshold signal P L (n B ) is not limited to a signal obtained by reducing P A (n B ) by 5 dB, and may be arbitrary as long as it is equal to or less than the smoothed intensity signal P A (n B ).
次いで、信号処理部1は、例えば、強度信号PR(nB)が第1閾値信号PH(nB)よりも大きいか否かを判断する(ステップS7)。
Then, the
ステップS7で、強度信号PR(nB)が第1閾値信号PH(nB)よりも大きいと判断すると(ステップS7;Yes)、信号処理部1は、例えば、信号f1(nB)に“1”を設定して(ステップS8)、ステップS12の処理に移行する。
In step S7, when the intensity signal P R (n B) is determined to be larger than the first threshold signal P H (n B) (step S7; Yes), the
一方、ステップS7で、強度信号PR(nB)が第1閾値信号PH(nB)よりも大きくないと判断すると(ステップS7;No)、信号処理部1は、例えば、強度信号PR(nB)が第2閾値信号PL(nB)よりも小さいか否かを判断する(ステップS9)。
On the other hand, if it is determined in step S7 that the intensity signal P R (n B ) is not greater than the first threshold signal P H (n B ) (step S7; No), the
ステップS9で、強度信号PR(nB)が第2閾値信号PL(nB)よりも小さいと判断すると(ステップS9;Yes)、信号処理部1は、例えば、信号f1(nB)に“0”を設定して(ステップS10)、ステップS12の処理に移行する。
When it is determined in step S9 that the intensity signal P R (n B ) is smaller than the second threshold signal P L (n B ) (step S9; Yes), the
一方、ステップS9で、強度信号PR(nB)が第2閾値信号PL(nB)よりも小さくないと判断すると(ステップS9;No)、信号処理部1は、例えば、信号f1(nB)に“f1(nB−1)”を設定する(ステップS11)。
すなわち、信号f1(nB)は、2値信号であり、強度信号PR(nB)>第1閾値信号PH(nB)となった時に“1”になり、強度信号PR(nB)<第2閾値信号PL(nB)となった時に“0”になり、どちらでもない時に前回の値(f1(nB−1))を継続する信号である。したがって、信号f1(nB)の立ち上がり(すなわち、f1(nB)=0からf1(nB)=1に切り替わった時点)が、子音部又は開始時点の母音部に同期する。
On the other hand, when it is determined in step S9 that the intensity signal P R (n B ) is not smaller than the second threshold signal P L (n B ) (step S9; No), the
That is, signal f 1 (n B) is a binary signal, the intensity signal P R (n B)> to "1" when a first threshold signal P H (n B), the intensity signal P R This is a signal that becomes “0” when (n B ) <second threshold signal P L (n B ), and continues the previous value (f 1 (n B −1)) when it is neither. Therefore, the rising edge of the signal f 1 (n B ) (that is, the time when f 1 (n B ) = 0 is switched to f 1 (n B ) = 1) is synchronized with the consonant part or the vowel part at the start time.
次いで、信号処理部1は、例えば、f1(nB−1)=0、f1(nB)=1、f2(nB−1)=0及びカウント>TM/TSであるか否かを判断する(ステップS12)。
TMは、f2(nB)=0が予め定められた時間(TM)以上継続していない限り、f2(nB)=1に切り替えないために設けた条件である。これによって、人間が感知できないほど早さでf2(nB)=0からf2(nB)=1に切り替わるのを防ぐことができる。以後、TM=2205(50ミリ秒に相当)として説明する。
Then, the
T M is a condition provided so as not to switch to f 2 (n B ) = 1 unless f 2 (n B ) = 0 continues for a predetermined time (T M ) or longer. This can prevent the in about fast human imperceptible from f 2 (n B) = 0 switching to f 2 (n B) = 1 . In the following description, it is assumed that T M = 2205 (corresponding to 50 milliseconds).
ステップS12で、f1(nB−1)=0、f1(nB)=1、f2(nB−1)=0及びカウント>TM/TSであると判断すると(ステップS12;Yes)、すなわち、前回から今回で信号f1(nB)が“0”から“1”に切り替わり、前回の値(f2(nB−1))が“0”であり、且つ、カウント>TM/TSであると判断すると、信号処理部1は、信号f2(nB)に“1”、カウントに“0”を設定して(ステップS13)、ステップS17の処理に移行する。
If it is determined in step S12 that f 1 (n B −1) = 0, f 1 (n B ) = 1, f 2 (n B −1) = 0 and count> T M / T S (step S12) Yes), that is, the signal f 1 (n B ) is switched from “0” to “1” from the previous time to the current time, the previous value (f 2 (n B −1)) is “0”, and When it is determined that the count> T M / T S, the
一方、ステップS12で、f1(nB−1)=0、f1(nB)=1、f2(nB−1)=0及びカウント>TM/TSでないと判断すると(ステップS12;No)、すなわち、f1(nB−1)=0、f1(nB)=1、f2(nB−1)=0及びカウント>TM/TSのうちの少なくとも1つを満たさないと判断すると、信号処理部1は、例えば、f2(nB−1)=1及びカウント=TP/TSであるか否かを判断する(ステップS14)。
TPは、f2(nB)=1が予め定められた時間(TP)継続すると、f2(nB)=0に切り替えるために設けた条件である。これによって、人間が感知に都合のよい時間だけ刺激を継続させることができる。以後、TM=2205(50ミリ秒に相当)として説明する。
ここで、刺激時間は母音部や子音部の長さに比例させた方が良さそうであるが、人間の指先は、刺激に対する検出能力がそれほど高くないため、刺激時間が短時間である場合にはその刺激を感じ取ることができない。よって、刺激時間は、母音部や子音部の長さに比例させるよりも、人間の感知に都合のよい時間に設定する方がよい。
On the other hand, in step S12, f 1 (n B -1 ) = 0, f 1 (n B) = 1, f 2 (n B -1) = 0 and the count> T M / T S not equal it is determined (step S12; No), ie, at least one of f 1 (n B −1) = 0, f 1 (n B ) = 1, f 2 (n B −1) = 0 and count> T M / T S If it is determined that one of not satisfied, the
TP is a condition provided for switching to f 2 (n B ) = 0 when f 2 (n B ) = 1 continues for a predetermined time (T P ). As a result, stimulation can be continued for a time convenient for human sensing. In the following description, it is assumed that T M = 2205 (corresponding to 50 milliseconds).
Here, it seems that it is better to make the stimulation time proportional to the length of the vowel part or consonant part, but human fingertips are not so high in detection ability for stimulation, so when the stimulation time is short Can not feel the stimulus. Therefore, it is better to set the stimulation time to a time convenient for human sensing than to make it proportional to the length of the vowel part or the consonant part.
ステップS14で、f2(nB−1)=1及びカウント=TP/TSであると判断すると(ステップS14;Yes)、信号処理部1は、例えば、f2(nB)に“0”、カウントに“0”を設定して(ステップS15)、ステップS17の処理に移行する。
If it is determined in step S14 that f 2 (n B −1) = 1 and count = T P / T S (step S14; Yes), the
一方、ステップS14で、f2(nB−1)=1及びカウント=TP/TSでないと判断すると(ステップS14;No)、信号処理部1は、例えば、f2(nB)に“f2(nB−1)”、カウントに“カウント+1”を設定する(ステップS16)。
On the other hand, in step S14, f 2 (n B -1 ) = 1 and the count = T P / T S not equal it is determined (step S14; No), the
次いで、信号処理部1は、例えば、信号f2(nB)を駆動部2に出力するとともに、1ブロック分の音響信号x(t)(TSnB−TD≦t<TSnB−TD+TN)を音出力制御部4に出力し(ステップS17)、nBに“nB+1”を設定して(ステップS18)、ステップS2以降の処理を繰り返して行う。
Next, the
ここで、音出力制御部4に出力する音響信号x(t)(TSnB−TD≦t<TSnB−TD+TN)は、解析用バッファy(t)(0≦t<TN)に記憶された音響信号x(t)(TSnB≦t<TSnB+TN)と比較して、TDだけ遅延している。
これは、人間における「聴覚」と「触覚・振動覚」の反応の時間差を補正するためである。具体的には、聴覚に比べて触覚・振動覚は鈍感なので、同時に刺激したとしても、触覚・振動覚刺激の方を遅れて感知してしまう。したがって、聴覚刺激(すなわち、音響信号x(t))を、予め定めた時間(TD)だけ触覚・振動覚刺激よりも遅れて出力する方が良い結果が得られることが多い。さらに、音響信号x(t)の処理はブロック長がTNのブロック毎に行われるため、ブロック長TNに依存した時間補正が必要になることも多い。したがって、これら2つの補正を含めて、音出力制御部4に出力する音響信号x(t)(TSnB−TD≦t<TSnB−TD+TN)を、解析用バッファy(t)(0≦t<TN)に記憶された音響信号x(t)(TSnB≦t<TSnB+TN)よりもTDだけ遅延させている。
Here, the acoustic signal is outputted to the sound output control unit 4 x (t) (T S n B -T D ≦ t <T S n B -T D + T N) , the analysis buffer y (t) (0 ≦ Compared with the acoustic signal x (t) stored in t <T N ) (T S n B ≦ t <T S n B + T N ), it is delayed by T D.
This is to correct the time difference between the response of “auditory” and “tactile sensation / vibration” in humans. Specifically, tactile and vibration senses are insensitive compared to auditory senses, and even if stimulated at the same time, tactile and vibration senses are sensed later. Therefore, better results are often obtained when the auditory stimulus (that is, the acoustic signal x (t)) is output later than the tactile / vibration sense stimulus by a predetermined time (T D ). Moreover, processing of the audio signal x (t) since the block length is performed for each block of T N, it is also often necessary time correction that depends on the block length T N. Therefore, these two, including the correction, the acoustic signal x to be output to the sound output control section 4 (t) (T S n B -T D ≦ t <T S n B -T D + T N), analysis buffer y (t) only (0 ≦ t <T n) to the stored sound signal x (t) (T S n B ≦ t <T S n B + T n) T D than is delaying.
<波形の例>
「白髪のお婆さんが杖をついて」という音声に関する音響信号x(t)に対して、信号処理部1が音響信号処理(図3)を適用した場合の各信号の波形の例を図4に示す。
図4(a)は入力された音響信号x(t)の波形、図4(b)は強度信号PR(nB)、第1閾値信号PH(nB)及び第2閾値信号PL(nB)の波形、図4(c)は信号f1(nB)の波形、図4(d)は信号f2(nB)の波形、図4(e)は第1振幅変調信号f3(nB)(後述)の波形、図4(f)はf1(nB)−f2(nB)の波形(後述)、図4(g)は第2振幅変調信号f4(nB)(後述)の波形、図4(h)は信号f5(nB)(後述)の波形である。
<Example of waveform>
FIG. 4 shows an example of the waveform of each signal when the
4A shows the waveform of the input acoustic signal x (t), and FIG. 4B shows the intensity signal P R (n B ), the first threshold signal P H (n B ), and the second threshold signal P L. (n B) of the waveform, FIG. 4 (c) signals f 1 (n B) of the waveform, FIG. 4 (d) the waveform of the signal f 2 (n B), FIG. 4 (e) the first amplitude modulation signal The waveform of f 3 (n B ) (described later), FIG. 4 (f) is the waveform of f 1 (n B ) −f 2 (n B ) (described later), and FIG. 4 (g) is the second amplitude modulation signal f 4. The waveform of (n B ) (described later) and FIG. 4 (h) are the waveforms of the signal f 5 (n B ) (described later).
図4(c)によれば、強度信号PR(nB)>第1閾値信号PH(nB)となると、信号f1(nB)は“1”にセットされ、強度信号PR(nB)<第2閾値信号PL(nB)となると、信号f1(nB)は“0”にリセットされている。さらに、第1閾値信号PH(nB)と第2閾値信号PL(nB)との間には所定の差(例えば、第1閾値信号PH(nB)に“PA(nB)を1dB大きくした信号”、第2閾値信号PL(nB)に“PA(nB)を5dB小さくした信号”を設定した場合は、6dBの差)があるため、信号f1(nB)の変化にはヒステリシスが存在し、そのため、信号f1(nB)が不安定に変化することを抑制できている。 According to FIG. 4C, when the intensity signal P R (n B )> the first threshold signal P H (n B ), the signal f 1 (n B ) is set to “1”, and the intensity signal P R When (n B ) <second threshold signal P L (n B ), the signal f 1 (n B ) is reset to “0”. Furthermore, a predetermined difference (for example, the first threshold signal P H (n B ) is set to “P A (n B ) between the first threshold signal P H (n B ) and the second threshold signal P L (n B ). B 1) is increased by 1 dB ”, and when the second threshold signal P L (n B ) is set to“ signal by which P A (n B ) is decreased by 5 dB ”, there is a difference of 6 dB), and therefore the signal f 1 Hysteresis exists in the change of (n B ), and therefore, it is possible to suppress the signal f 1 (n B ) from changing in an unstable manner.
また、図4(d)によれば、信号f1(nB)が“1”にセットされると、信号f2(nB)は予め定められた時間(TP)だけ“1”となり、以後“0”になる。そして、“0”になった後は、信号f2(nB)は予め定められた時間(TM)は“1”にならないようになっている。このようにすることで、人間が指先で感じることのできない複雑な変動を避けることができる。 Further, according to FIG. 4D, when the signal f 1 (n B ) is set to “1”, the signal f 2 (n B ) becomes “1” only for a predetermined time (T P ). After that, it becomes “0”. After becoming “0”, the signal f 2 (n B ) does not become “1” for a predetermined time (T M ). By doing so, it is possible to avoid complex fluctuations that humans cannot feel with their fingertips.
そして、図4によれば、信号f2(nB)が、子音と強い母音(「は」、「く」、「つ」、「おば」、「が」、「つ」、「つ」、「て」)に反応しており、狙いどおりの良好な信号が得られていることが分かる。 According to FIG. 4, the signal f 2 (n B ) is a consonant and a strong vowel (“ha”, “ku”, “tsu”, “aunt”, “ga”, “tsu”, “tsu”, It can be seen that a good signal as intended was obtained.
[駆動部]
駆動部2は、例えば、信号処理部1から入力される信号f2(nB)に従って、触覚・振動覚提示デバイス3aを駆動する。
[Drive part]
The driving
例えば、図2に示す駆動部2は、第1駆動部〜第4駆動部を有している。第1駆動部は、第1信号処理部から入力された信号f2(nB)に従って、対応する触覚・振動覚提示デバイス3aを駆動するようになっている。第2駆動部は、第2信号処理部から入力された信号f2(nB)に従って、対応する触覚・振動覚提示デバイス3aを駆動するようになっている。第3駆動部は、第3信号処理部から入力された信号f2(nB)に従って、対応する触覚・振動覚提示デバイス3aを駆動するようになっている。第4駆動部は、第4信号処理部から入力された信号f2(nB)に従って、対応する触覚・振動覚提示デバイス3aを駆動するようになっている。
For example, the
具体的には、駆動部2は、例えば、f2(nB)=0の信号f2(nB)が入力された場合には、触覚・振動覚刺激を提示しないよう触覚・振動覚提示デバイス3aを制御し、f2(nB)=1の信号f2(nB)が入力された場合には、触覚・振動覚指摘を提示するよう触覚・振動覚提示デバイス3aを制御する。
Specifically, for example, when the signal f 2 (n B ) of f 2 (n B ) = 0 is input, the
ここで、駆動部2は、例えば、触覚・振動覚提示デバイス3aに、ベースバンド信号(f2(nB))に基づく触覚・振動覚刺激と、第1振幅変調信号f3(nB)に基づく触覚・振動覚刺激と、の何れか一方を提示させるようになっている。
ベースバンド信号に基づく触覚・振動覚刺激は、例えば、信号処理部1から入力される信号f2(nB)に基づく触覚・振動覚刺激である。
また、第1振幅変調信号f3(nB)に基づく触覚・振動覚刺激は、例えば、信号処理部1から入力される信号f2(nB)を予め設定された周波数に振幅変調した信号に基づく触覚・振動覚刺激である。ここで、予め設定された周波数は、例えば、触覚・振動覚刺激が、振動による刺激である場合、人間が振動として感知しやすい50〜150Hz程度とする。
Here, for example, the
The tactile / vibration sense stimulus based on the baseband signal is, for example, a tactile sense / vibration sense stimulus based on the signal f 2 (n B ) input from the
The tactile / vibration stimulus based on the first amplitude modulation signal f 3 (n B ) is, for example, a signal obtained by amplitude-modulating the signal f 2 (n B ) input from the
実験の結果、20Hzを超える振動の場合、人間の指先は周波数をほとんど判別することができなかった。触覚・振動覚は、聴覚と比較して、周波数の識別についてはかなり鈍感であることが分かった。
しかしながら、ベースバンド信号(f2(nB))に基づく触覚・振動覚刺激と、第1振幅変調信号f3(nB)に基づく触覚・振動覚刺激と、については、人間の指先は明確に識別することができた。これを利用して、音響信号処理(図3)で検出された子音部及び開始時点の母音部をベースバンド信号(f2(nB))に基づく触覚・振動覚刺激で提示し、それに重ね合わせて50〜150Hzの振動による第2振幅変調信号f4(nB)に基づく触覚・振動覚刺激を提示すれば、信号f5(nB)に基づく触覚・振動覚刺激を提示することができる。具体的には、例えば、図4(f)に示すf1(nB)−f2(nB)を50〜150Hzの周波数に振幅変調して、図4(g)に示す第2振幅変調信号f4(nB)を生成し、そして、第2振幅変調信号f4(nB)に信号f2(nB)を加算することで、図4(h)に示す信号f5(nB)を生成することができる。信号f5(nB)に基づく触覚・振動覚刺激を提示することで、信号f1(nB)の継続時間までも刺激を提示することができることとなって、人間の指先に、より多くの情報を与えることができる。
なお、ここで示したように図4(f)をf1(nB)−f2(nB)として作成する方法は、あくまで一例であって、本発明の範囲はそれに限られるわけではない。
As a result of the experiment, in the case of vibration exceeding 20 Hz, the human fingertip could hardly discriminate the frequency. Tactile and vibration sensations were found to be much less sensitive to frequency discrimination than hearing.
However, the human fingertip is clear about the tactile / vibration sense stimulus based on the baseband signal (f 2 (n B )) and the tactile / vibration sense stimulus based on the first amplitude modulation signal f 3 (n B ). Could be identified. By using this, the consonant part detected by the acoustic signal processing (FIG. 3) and the vowel part at the start time point are presented by tactile / vibration sense stimulation based on the baseband signal (f 2 (n B )), and superimposed on it. In addition, if a tactile / vibratory stimulus based on the second amplitude modulation signal f 4 (n B ) due to vibration of 50 to 150 Hz is presented, a tactile / vibratory stimulus based on the signal f 5 (n B ) may be presented. it can. Specifically, for example, f 1 (n B ) −f 2 (n B ) shown in FIG. 4F is amplitude-modulated to a frequency of 50 to 150 Hz, and the second amplitude modulation shown in FIG. generates a signal f 4 (n B), and, by adding the signal f 2 (n B) to the second amplitude modulation signal f 4 (n B), the signal f 5 (n that shown in FIG. 4 (h) B ) can be generated. By presenting the tactile / vibration stimulus based on the signal f 5 (n B ), the stimulus can be presented even for the duration of the signal f 1 (n B ), and more to the human fingertip. Can give information.
In addition, as shown here, the method of creating FIG. 4 (f) as f 1 (n B ) −f 2 (n B ) is merely an example, and the scope of the present invention is not limited thereto. .
なお、触覚・振動覚提示デバイス3aによって提示される触覚・振動覚刺激を制御する触覚・振動覚提示制御手段は、例えば、信号処理部1と、駆動部2と、から構成される。
The tactile / vibration sense presentation control means for controlling the tactile / vibration sense stimulus presented by the tactile / vibration
[結合デバイス]
結合デバイス3は、例えば、複数の音響ソースを有するチューナ200から入力される各々の音響信号に基づいて、触覚・振動覚刺激を提示する触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが音響信号に対し所定の処理を施すよう指示する際に操作される操作デバイス3bと、を一体化して結合したものであり、複数の音響ソースの各々に対応して備えられている。
[Coupling device]
The
例えば、図2に示す4つの結合デバイス3…は、第1TV番組〜第4TV番組の音響ソースの各々に対応している。
そして、第1TV番組の音響ソースに対応する結合デバイス3は、第1駆動部によって駆動される触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが第1TV番組に関する音響信号に対して所定の処理を施すよう指示するための操作デバイス3bと、を備えている。
第2TV番組の音響ソースに対応する結合デバイス3は、第2駆動部によって駆動される触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが第2TV番組に関する音響信号に対して所定の処理を施すよう指示するための操作デバイス3bと、を備えている。
第3TV番組の音響ソースに対応する結合デバイス3は、第3駆動部によって駆動される触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが第3TV番組に関する音響信号に対して所定の処理を施すよう指示するための操作デバイス3bと、を備えている。
第4TV番組の音響ソースに対応する結合デバイス3は、第4駆動部によって駆動される触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが第4TV番組に関する音響信号に対して所定の処理を施すよう指示するための操作デバイス3bと、を備えている。
For example, the four
Then, the
The
The
The
具体的には、触覚・振動覚提示デバイス3aは、例えば、振動刺激や電気刺激などの、人間の体(指)の触覚・振動覚で感知できる刺激を提示するようになっている。
また、操作デバイス3bは、例えば、押しボタン式のスイッチであり、例えば、ユーザにより操作(押下)されると、その操作信号を、制御部5を介して音出力制御部4に出力するようになっている。
Specifically, the tactile /
The
例えば、図2及び図5に示すように、結合デバイス3は、刺激提示部分である触覚・振動覚提示デバイス3aを、刺激非提示部分である操作デバイス3bにより取り囲んで形成されており、操作デバイス3bが操作されると、触覚・振動覚提示デバイス3aも操作デバイス3bと一緒に動くようになっている。したがって、操作デバイス3bを操作しても、触覚・振動覚提示デバイス3bに対する指の圧力はほとんど変動しないため、人間の指先は、操作デバイス3bの操作の有無に影響されることなく、提示された触覚・振動覚刺激を感知することができる。
例えば、図5によれば、4つの結合デバイス3…は、それぞれ親指、人差し指、中指及び薬指で操作(押下)されるようになっており、中指が、結合デバイス3(操作デバイス3b)を押下している。
For example, as shown in FIGS. 2 and 5, the
For example, according to FIG. 5, the four
ここで、操作デバイス3bは、例えば、ユーザが、同時に視聴している複数の番組(第1TV番組〜第4TV番組)の中に単独で視聴したい番組がある場合等に、その番組を選択する際に操作される。
Here, for example, when the user selects a program when there is a program that the user wants to view independently among a plurality of programs (first TV program to fourth TV program) that the user is viewing at the same time, the
[音出力制御部]
音出力制御部4は、制御部5から入力される制御信号に従って、例えば、出力制御手段として、信号処理部1から入力された音響信号x(t)に所定の処理を施して、アンプ300に出力することによって、音響信号に基づく音を出力装置400に出力させる。
ここで、所定の処理は、例えば、信号処理部1を介してチューナ200から入力された複数の番組に関する音響信号の中から、ユーザによる操作デバイス3bの操作によって選択された番組に関する音響信号のみを、アンプ300を介して出力装置400に出力する処理である。
[Sound output controller]
The sound
Here, the predetermined processing is, for example, only the sound signal related to the program selected by the operation of the
具体的には、音出力制御部4は、例えば、ユーザによって番組が選択されない場合には、チューナ200から入力された複数の番組に関する音響信号を、出力装置400に出力する。
一方、音出力制御部4は、例えば、ユーザによって番組が選択された場合には、すなわち、制御部5を介して操作デバイス3bから操作信号が入力された場合には、チューナ200から入力された複数の番組に関する音響信号のうちの、選択された番組に関する音響信号を、出力装置400に出力する。
Specifically, for example, when a program is not selected by the user, the sound
On the other hand, the sound
[アンプ]
アンプ300は、例えば、音出力制御部4から入力される音響信号を増幅して、出力装置400に出力する。
[Amplifier]
For example, the
[出力装置]
出力装置400は、例えば、スピーカ機器等であり、例えば、アンプ300から入力された音響信号に基づく音を出力する。
[Output device]
The
[制御部]
制御部5は、例えば、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)51と、RAM(Random Access Memory)52と、記憶部53と、などを備えている。
[Control unit]
For example, as shown in FIG. 2, the
CPU51は、例えば、記憶部53に記憶された音響信号制御装置100用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。
For example, the
RAM52は、例えば、CPU51によって実行される処理プログラムなどを展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などを格納するデータ格納領域などを備える。
The
記憶部53は、例えば、音響信号制御装置100で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、CPU51によって演算処理された処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部53に記憶されている。
The
記憶部53は、例えば、図1に示すように、信号処理プログラム53aと、音出力制御プログラム53bと、などを記憶している。
For example, as shown in FIG. 1, the
信号処理プログラム53aは、例えば、信号処理部1に制御信号を入力して、チューナ200から入力された音響信号に対して所定の音響信号処理(例えば、図3)を行わせて、音響信号を音出力制御部4に出力させるとともに、音響信号に基づく信号f2(nB)を駆動部2に出力させる機能を、CPU51に実現させる。
For example, the
音出力制御プログラム53bは、例えば、音出力制御部4に制御信号を入力して、信号処理部1から入力された音響信号に所定の処理を施させて、アンプ300に出力させる機能を、CPU51に実現させる。
The sound
以上説明した本発明の音響信号制御装置100によれば、複数の音響ソースを有するチューナ200から入力される各々の音響信号(第1TV番組〜第4TV番組に関する音響信号)に基づいて、触覚・振動覚刺激を提示する触覚・振動覚提示デバイス3aと、音響信号に対し所定の処理を施すよう指示する際に操作される操作デバイス3bと、を一体化して結合した結合デバイス3を、複数の音響ソースの各々に対応して備え、触覚・振動覚提示デバイス3aによって提示される触覚・振動覚刺激を制御する信号処理部1及び駆動部2と、音響信号に基づく音を出力装置400に出力させる音出力制御部4と、を備えている。そして、信号処理部1及び駆動部2によって、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)と、強度信号PR(nB)を平滑化した平滑化強度信号PA(nB)と、を求め、強度信号PR(nB)が、平滑化強度信号PA(nB)よりも大きくなった時に、触覚・振動覚提示デバイス3aによる触覚・振動覚刺激の提示を開始させて、当該提示を所定時間(TP)継続させるようになっている。
すなわち、チューナ200から入力される音響信号の各々に対応する触覚・振動覚提示デバイス3aを備え、触覚・振動覚提示デバイス3aの各々から、対応する音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示することができるため、ユーザは、直感的に、チューナ200から入力される複数の番組に関する音響信号の中から、所望の番組に関する音響信号を選択することができる。
また、触覚・振動覚刺激によって操作すべき操作デバイス3bが分かるため、ユーザは、操作の際に操作デバイス3bを見る必要がなくなって、TV番組の視聴時に画面から目を離す必要がなくなる。
According to the acoustic
That is, a tactile /
In addition, since the
また、音響信号制御装置100によれば、強度信号は、線形予測分析での予測誤差信号の強度信号である。したがって、触覚・振動覚提示デバイス3aにより提示される触覚・振動覚刺激のタイミングを子音部と開始時点の母音部のタイミングに略同期させることができるため、人間の聴感的に感じるタイミングに近いタイミングで触覚・振動覚刺激を提示することができることとなって、ユーザは、音と触覚・振動覚刺激を容易に対応付けることができる。
Further, according to the acoustic
また、音響信号制御装置100によれば、信号処理部1及び駆動部2は、触覚・振動覚提示デバイス3aに、ベースバンド信号(信号処理部1から入力される信号f2(nB))に基づく触覚・振動覚刺激と、予め設定された周波数に振幅変調された第1振幅変調信号f3(nB)に基づく触覚・振動覚刺激と、の何れか一方を提示させることができる。さらに、触覚・振動覚提示デバイス3aに、ベースバンド信号(信号処理部1から入力される信号f2(nB))に基づく触覚・振動覚刺激と、予め設定された周波数に振幅変調された第2振幅変調信号f4(nB)に基づく触覚・振動覚刺激と、の両方(すなわち、信号f5(nB)に基づく触覚・振動覚刺激)を提示させるよう、信号処理部1及び駆動部2を構成することも可能であるため、ユーザの指先に、より多くの情報を提示することができる。
In addition, according to the acoustic
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist thereof.
《変形例1》
実施例では、信号処理部1による音響信号処理(図3)において、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)として、線形予測分析での予測誤差信号の強度信号を用いる手法、すなわち、予測誤差の2乗和を用いる手法を示したが、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)は、例えば、音響信号そのものの2乗和であってもよい。
<<
In the embodiment, in the acoustic signal processing (FIG. 3) by the
具体的には、例えば、実施例の信号処理部1による音響信号処理(図3)のステップS3及びステップS4の代わりに、1ブロックの中心にあるTS個のサンプル値(すなわち、解析用バッファy(t)(0≦t<TN)のうちのy(t)((TN−TS)/2≦t<(TN+TS)/2)のサンプル値)の2乗和(音響信号エネルギー)を求めて、これを強度信号PR(nB)としてもよい。
Specifically, for example, instead of steps S3 and S4 of the audio signal processing by the
ここで、「白髪のお婆さんが杖をついて」という音声に関する音響信号x(t)に対して、変形例1の音響信号処理を適用した場合の各信号の波形の例を図6に示す。
図6(a)は入力された音響信号x(t)の波形、図6(b)は強度信号PR(nB)、第1閾値信号PH(nB)及び第2閾値信号PL(nB)の波形、図6(c)は信号f1(nB)の波形、図6(d)は信号f2(nB)の波形、図6(e)は第1振幅変調信号f3(nB)の波形である。
Here, FIG. 6 shows an example of the waveform of each signal when the acoustic signal processing of the first modification is applied to the acoustic signal x (t) relating to the voice “The gray-haired grandmother wears a cane”.
6A shows the waveform of the input acoustic signal x (t), and FIG. 6B shows the intensity signal P R (n B ), the first threshold signal P H (n B ), and the second threshold signal P L. (n B ) waveform, FIG. 6C shows the waveform of the signal f 1 (n B ), FIG. 6D shows the waveform of the signal f 2 (n B ), and FIG. 6E shows the first amplitude modulation signal. It is a waveform of f 3 (n B ).
実施例の音響信号処理(図3)を適用した場合の各信号の波形の例(図4)においては、信号f2(nB)が、「おばあさんが」の語頭の「おば」と語尾の濁音「が」に反応しているのに対し、変形例1の音響信号処理を適用した場合の各信号の波形の例(図6)においては、信号f2(nB)が、「おばあさんが」の単語中央の音響信号エネルギーが比較的強い「さん」の部分に反応してしまっている。すなわち、変形例1は、人間が聴感的に感じるタイミングからすると、実施例と比較して劣っている。
しかしながら、「はくはつの」と「つえをついて」については、変形例1では、信号f2(nB)が、実施例と同一の反応を示しているため、十分実用になることが示唆される。
In the example of the waveform of each signal when the acoustic signal processing of the embodiment (FIG. 3) is applied (FIG. 4), the signal f 2 (n B ) is “aunt” at the beginning of “grandmother” In the example of the waveform of each signal when the acoustic signal processing of the first modification is applied (FIG. 6), the signal f 2 (n B ) The sound signal energy in the middle of the word "" has responded to the part of "Ms." That is, the
However, with regard to “Hakuhatsu” and “On the foot”, in the first modification, the signal f 2 (n B ) shows the same reaction as in the example, suggesting that it is sufficiently practical. Is done.
以上説明した変形例1によれば、線形予測分析法を用いない簡易な構成であっても、人間の聴感的に感じるタイミングに近いタイミングで触覚・振動覚刺激を提示することができることとなって、ユーザは、音と触覚・振動覚刺激を容易に対応付けることができる。
According to
《変形例2》
音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)として線形予測分析での予測誤差信号の強度信号を用いない手法は、変形例1に限ることはなく、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)は、例えば、非周期成分の強度信号であってもよい。
<<
The method of not using the intensity signal of the prediction error signal in the linear prediction analysis as the intensity signal P R (n B ) representing the time change of the intensity of the acoustic signal is not limited to the first modification, and the intensity time of the acoustic signal The intensity signal P R (n B ) representing the change may be, for example, an aperiodic component intensity signal.
具体的には、例えば、実施例の信号処理部1による音響信号処理(図3)のステップS3及びステップS4の代わりに、10ミリ秒程度の長さを持つ異なる2つの時区間の信号波形の差波形のエネルギーを求めて、これを強度信号PR(nB)としてもよい。
Specifically, for example, instead of steps S3 and S4 of the acoustic signal processing (FIG. 3) by the
変形例2の音響信号処理を適用した場合であっても、子音部と開始時点の母音部を検出することができるので、線形予測分析法の代用として、十分実用になることが示唆される。 Even when the acoustic signal processing of the second modification is applied, the consonant part and the vowel part at the start time can be detected, which suggests that it is sufficiently practical as a substitute for the linear prediction analysis method.
以上説明した変形例2によれば、線形予測分析法を用いない簡易な構成であっても、人間の聴感的に感じるタイミングに近いタイミングで触覚・振動覚刺激を提示することができることとなって、ユーザは、音と触覚・振動覚刺激を容易に対応付けることができる。 According to the modified example 2 described above, even with a simple configuration that does not use the linear prediction analysis method, it is possible to present tactile / vibratory sensation at a timing close to the timing of human perception. The user can easily associate the sound with the tactile / vibration stimulus.
《変形例3》
音響信号制御装置100は、テレビジョン受信機等に組み込まれた装置に限ることはなく、例えば、図7及び図8に示す音響信号制御装置100Jのように、補聴器等に組み込まれていてもよい。
<<
The acoustic
図7には、音響信号制御装置100Jの機能的構成を示すブロック図を示し、図8には、音響信号制御装置100Jでの信号の流れを示す。
なお、音響信号制御装置100Jは、例えば、実施例の音響信号制御装置100(図1及び図2)と比較して、音響信号入力装置(チューナ200)の構成のみが異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分は同一符号を付して説明する。
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the acoustic
The acoustic
具体的には、音響信号制御装置100Jは、例えば、図7に示すように、信号分離機能付補聴システム200Jと接続する信号処理部1と、駆動部2と、触覚・振動覚提示デバイス3aと操作デバイス3bとを一体化して結合した結合デバイス3と、アンプ300と接続する音出力制御部4と、制御部5と、などを備えて構成される。
Specifically, for example, as shown in FIG. 7, the acoustic
[信号分離機能付補聴システム]
信号分離機能付補聴システム200Jは、例えば、複数の話者の音声に関する音響信号を話者毎に分離可能な補聴システムである。
具体的には、信号分離機能付補聴システム200Jは、例えば、図7及び図8に示すように、複数のマイクロホン200aJを有している。信号分離機能付補聴システム200Jは、例えば、複数のマイクロホン200aJ…により受信された複数の話者の音声に関する音響信号を話者毎に分離して、当該複数の話者の音声に関する音響信号の各々を別個独立に音響信号制御装置100Jに入力する。すなわち、信号分離機能付補聴システム200Jは、複数の音響ソースを有しており、その複数の音響ソースからの音響信号を音響信号制御装置100Jに入力する音響信号入力装置である。
[Hearing aid system with signal separation function]
The hearing aid system with
Specifically, the
例えば、図8に示す信号分離機能付補聴システム200Jは、複数の話者の音声に関する音響信号として、4人の話者の音声に関する音響信号を、音響信号制御装置100J(信号処理部1)に入力するようになっている。
そして、信号処理部1の第1信号処理部〜第4信号処理部には、例えば、4人の話者の音声に関する音響信号の各々が入力されるようになっている。
For example, the
And each of the acoustic signal regarding the voice of four speakers is inputted into the 1st signal processing part-the 4th signal processing part of
以上説明した変形例3の音響信号制御装置100Jによれば、複数の音響ソースを有する信号分離機能付補聴システム200Jから入力される各々の音響信号(4人の話者の音声に関する音響信号)に基づいて、触覚・振動覚刺激を提示する触覚・振動覚提示デバイス3aと、音響信号に対し所定の処理を施すよう指示する際に操作される操作デバイス3bと、を一体化して結合した結合デバイス3を、複数の音響ソースの各々に対応して備え、触覚・振動覚提示デバイス3aによって提示される触覚・振動覚刺激を制御する信号処理部1及び駆動部2と、音響信号に基づく音を出力装置400に出力させる音出力制御部4と、を備えている。そして、信号処理部1及び駆動部2によって、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)と、強度信号PR(nB)を平滑化した平滑化強度信号PA(nB)と、を求め、強度信号PR(nB)が、平滑化強度信号PA(nB)よりも大きくなった時に、触覚・振動覚提示デバイス3aによる触覚・振動覚刺激の提示を開始させて、当該提示を所定時間継続させるようになっている。
すなわち、信号分離機能付補聴システム200Jから入力される音響信号の各々に対応する触覚・振動覚提示デバイス3aを備え、触覚・振動覚提示デバイス3aの各々から、対応する音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示することができるため、ユーザは、直感的に、信号分離機能付補聴システム200Jから入力される複数の話者の音声に関する音響信号の中から、所望の音声に関する音響信号を選択することができる。
また、触覚・振動覚刺激によって操作すべき操作デバイス3bが分かるため、ユーザは、操作の際に操作デバイス3bを見る必要がなくなって、会話相手等から目を離す必要がなくなる。
According to the acoustic
That is, a tactile /
Further, since the
《変形例4》
また、音響信号制御装置100は、例えば、図9及び図10に示す音響信号制御装置100Kのように、ミキシングコンソールなどの音響信号編集機等に組み込まれていてもよい。
<<
Further, the acoustic
図9には、音響信号制御装置100Kの機能的構成を示すブロック図を示し、図10には、音響信号制御装置100Kでの信号の流れを示す。
なお、音響信号制御装置100Kは、例えば、実施例の音響信号制御装置100(図1及び図2)と比較して、音響信号入力装置(チューナ200)の構成と、結合デバイス3の構成の一部と、音出力制御部4の構成と、制御部5の構成の一部と、のみが異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分は同一符号を付して説明する。
FIG. 9 shows a block diagram showing a functional configuration of the acoustic
The acoustic
具体的には、音響信号制御装置100Kは、例えば、図9に示すように、音楽ソース入力装置200Kと接続する信号処理部1と、駆動部2と、触覚・振動覚提示デバイス3aと操作デバイス3bKとを一体化して結合した結合デバイス3Kと、アンプ300と接続するミキサー4Kと、制御部5Kと、などを備えて構成される。
Specifically, for example, as shown in FIG. 9, the acoustic
[音楽ソース入力装置]
音楽ソース入力装置200Kは、例えば、ドラムの音楽ソースや、ボーカルの音楽ソース、ピアノの音楽ソース、ベースギターの音楽ソースなどの、複数の音楽ソースからの音響信号を入力可能な装置である。
具体的には、音楽ソース入力装置200Kは、例えば、図9及び図10に示すように、複数の音楽ソースからの音響信号の各々を別個独立に音響信号制御装置100Kに入力する。すなわち、音楽ソース入力装置200Kは、複数の音響ソースとしての音楽ソースを有しており、その複数の音楽ソースからの音響信号を音響信号制御装置100Kに入力する音響信号入力装置である。
[Music source input device]
The music
Specifically, for example, as shown in FIGS. 9 and 10, the music
例えば、図10に示す信号分離機能付補聴システム200Kは、複数の音楽ソースからの音響信号として、第1音楽ソース〜第4音楽ソースの4種類の音楽ソースからの音響信号を、音響信号制御装置100K(信号処理部1)に入力するようになっている。
そして、信号処理部1の第1信号処理部〜第4信号処理部には、例えば、4種類の音楽ソースからの音響信号の各々が入力されるようになっている。
For example, the
Each of the acoustic signals from, for example, four types of music sources is input to the first signal processing unit to the fourth signal processing unit of the
[結合デバイス]
結合デバイス3Kは、例えば、触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが音響信号に対し所定の処理を施すよう指示する際に操作される操作デバイス3bKと、を一体化して結合したものであり、複数の音楽ソースの各々に対応して備えられている。
[Coupling device]
The
例えば、図10に示す4つの結合デバイス3K…は、第1音楽ソース〜第4音楽ソースの各々に対応している。
そして、第1音楽ソースに対応する結合デバイス3Kは、第1駆動部によって駆動される触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが第1音楽ソースからの音響信号に対して所定の処理を施すよう指示するための操作デバイス3bKと、を備えている。
第2音楽ソースに対応する結合デバイス3Kは、第2駆動部によって駆動される触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが第2音楽ソースからの音響信号に対して所定の処理を施すよう指示するための操作デバイス3bKと、を備えている。
第3音楽ソースに対応する結合デバイス3Kは、第3駆動部によって駆動される触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが第3音楽ソースからの音響信号に対して所定の処理を施すよう指示するための操作デバイス3bKと、を備えている。
第4音楽ソースに対応する結合デバイス3Kは、第4駆動部によって駆動される触覚・振動覚提示デバイス3aと、ユーザが第4音楽ソースからの音響信号に対して所定の処理を施すよう指示するための操作デバイス3bKと、を備えている。
For example, the four
Then, the
The
The
The
具体的には、操作デバイス3bKは、例えば、スライド式の可変抵抗器であり、例えば、ユーザにより操作(スライド)されると、その操作信号を、制御部5Kを介して音出力制御部4に出力するようになっている。
Specifically, the operation device 3bK is, for example, a slide-type variable resistor. For example, when operated (slided) by the user, the operation signal is sent to the sound
例えば、図10に示すように、結合デバイス3Kは、刺激提示部分である触覚・振動覚提示デバイス3aを、刺激非提示部分である操作デバイス3bKにより取り囲んで形成されており、操作デバイス3bKが操作されると、触覚・振動覚提示デバイス3aも操作デバイス3bKと一緒に動くようになっている。したがって、操作デバイス3bKを操作しても、触覚・振動覚提示デバイス3bに対する指の圧力はほとんど変動しないため、人間の指先は、操作デバイス3bKの操作の有無に影響されることなく、提示された触覚・振動覚刺激を感知することができる。
For example, as shown in FIG. 10, the
ここで、操作デバイス3bKは、例えば、ユーザが、同時に聞いている複数の音(第1音楽ソース〜第4音楽ソースからの音響信号に基づく音)の中に音量を調整したい音がある場合等に、その音を選択して音量を調整する際に操作される。 Here, the operation device 3bK is, for example, when the user wants to adjust the volume among a plurality of sounds (sounds based on acoustic signals from the first music source to the fourth music source) that the user is listening to at the same time. In addition, it is operated when the sound is selected and the volume is adjusted.
[ミキサー]
ミキサー4Kは、制御部5Kから入力される制御信号に従って、例えば、出力制御手段として、信号処理部1から入力された音響信号に所定の処理を施して、アンプ300に出力することによって、音響信号に基づく音を出力装置400に出力させる。
ここで、所定の処理は、例えば、信号処理部1を介して音楽ソース入力装置200Kから入力された複数の音楽ソースからの音響信号の音量をユーザによる操作デバイス3bKの操作に従って調整し、そして、その音量が調整された音響信号の加重平均をとって、アンプ300を介して出力装置400に出力する処理である。
[mixer]
In accordance with the control signal input from the
Here, the predetermined processing, for example, adjusts the volume of the sound signal from the plurality of music sources input from the music
[制御部]
制御部5Kは、例えば、図9に示すように、CPU51と、RAM52と、記憶部53Kと、などを備えている。
[Control unit]
For example, as shown in FIG. 9, the
記憶部53Kは、例えば、図9に示すように、信号処理プログラム53aと、音出力制御プログラム53bKと、などを記憶している。
For example, as shown in FIG. 9, the
音出力制御プログラム53bKは、例えば、ミキサー4Kに制御信号を入力して、信号処理部1から入力された音響信号に所定の処理を施させて、アンプ300に出力させる機能を、CPU51に実現させる。
For example, the sound output control program 53bK causes the
以上説明した変形例4の音響信号制御装置100Kによれば、複数の音楽ソースを有する音楽ソース入力装置200Kから入力される各々の音楽ソースからの音響信号(第1音楽ソース〜第4音楽ソースからの音響信号)に基づいて、触覚・振動覚刺激を提示する触覚・振動覚提示デバイス3aと、音響信号に対し所定の処理を施すよう指示する際に操作される操作デバイス3bKと、を一体化して結合した結合デバイス3Kを、複数の音響ソースの各々に対応して備え、触覚・振動覚提示デバイス3aによって提示される触覚・振動覚刺激を制御する信号処理部1及び駆動部2と、音響信号に基づく音を出力装置400に出力させる音出力制御部4と、を備えている。そして、信号処理部1及び駆動部2によって、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)と、強度信号PR(nB)を平滑化した平滑化強度信号PA(nB)と、を求め、強度信号PR(nB)が、平滑化強度信号PA(nB)よりも大きくなった時に、触覚・振動覚提示デバイス3aによる触覚・振動覚刺激の提示を開始させて、当該提示を所定時間継続させるようになっている。
すなわち、音楽ソース入力装置200Kから入力される音響信号の各々に対応する触覚・振動覚提示デバイス3aを備え、触覚・振動覚提示デバイス3aの各々から、対応する音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示することができるため、ユーザは、直感的に、音楽ソース入力装置200Kの複数の音楽ソースから入力される音響信号の中から、所望の音楽ソースから入力される音響信号を選択することができる。
また、触覚・振動覚刺激によって操作すべき操作デバイス3bKが分かるため、ユーザは、操作の際に操作デバイス3bKを見る必要がない。
According to the acoustic
That is, a tactile /
Further, since the operation device 3bK to be operated is known by tactile / vibration sense stimulation, the user does not need to look at the operation device 3bK during the operation.
《変形例5》
上述のように、人間は触覚・振動覚刺激に関してそれほど優れた識別能力を有していない。そこで、実施例や変形例1〜4の工夫をすることで、音響信号との同期性を持ち、人間が識別可能な触覚・振動覚刺激を提示するようにした。しかしながら、それでも、複数の音が同時に発生されて、複数の刺激が同時に提示されると、人間は混乱する。そこで、例えば、図11及び図12に示す音響信号制御装置100Lのように、複数の触覚・振動覚刺激が同時に提示されるのを起こりにくくすることで、混乱を抑制するとよい。
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As described above, humans do not have so much discrimination ability with respect to tactile and vibration sense stimuli. Therefore, by devising the examples and modified examples 1 to 4, a tactile sense / vibration sense stimulus having a synchronism with an acoustic signal and identifiable by a human is presented. However, humans are still confused when multiple sounds are generated simultaneously and multiple stimuli are presented simultaneously. Therefore, for example, like the acoustic
図11には、音響信号制御装置100Lの機能的構成を示すブロック図を示し、図12には、音響信号制御装置100Lでの信号の流れを示す。
なお、音響信号制御装置100Lは、例えば、実施例の音響信号制御装置100(図1及び図2)と比較して、信号処理部1の構成の一部と、制御部5の構成の一部と、のみが異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分は同一符号を付して説明する。
FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of the acoustic
Note that the acoustic
具体的には、音響信号制御装置100Lは、例えば、図11に示すように、チューナ200と接続する信号処理部1Lと、駆動部2と、触覚・振動覚提示デバイス3aと操作デバイス3bとを一体化して結合した結合デバイス3と、アンプ300と接続する音出力制御部4と、制御部5と、などを備えて構成される。
Specifically, for example, as illustrated in FIG. 11, the acoustic
[信号処理部]
信号処理部1Lは、制御部5Lから入力される制御信号に従って、例えば、チューナ200から入力された音響信号に対して所定の音響信号処理を行って、音響信号を音出力制御部4に出力するとともに、音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を駆動部2を介して触覚・振動覚提示デバイス3aに提示させる。
[Signal processing section]
The
例えば、図12に示す信号処理部1Lは、第1信号処理部〜第4信号処理部と、最大平滑化強度信号決定部11Lと、を有している。
そして、例えば、図12に示す信号処理部1Lは、第1信号処理部〜第4信号処理部の各々が、音響信号処理を行って、音響信号x(t)を音出力制御部4に出力するとともに、触覚・振動覚提示デバイス3aを駆動するための信号f2(nB)を駆動部2に出力するようになっている。
For example, the
For example, in the
具体的には、信号処理部1Lは、例えば、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)と、強度信号PR(nB)を平滑化した平滑化強度信号PA(nB)と、を求め、強度信号PR(nB)が、各音響信号の平滑化強度信号PA(nB)のうちの最大値を有する最大の平滑化強度信号PA(nB)よりも大きくなった時に、駆動部2を介して、触覚・振動覚提示デバイス3aによる触覚・振動覚刺激の提示を開始させて、当該提示を所定時間(TP)継続させる。
Specifically, the
より具体的には、信号処理部1Lによる音響信号処理では、例えば、実施例の信号処理部1による音響信号処理(図3)のステップS1〜ステップS5の処理を実行し、その後、最大平滑化強度信号決定部11Lが、ステップS5において作成された各音響信号の平滑化強度信号PA(nB)の中で、平滑化強度信号PA(nB)の値が最大のものを最大の平滑化強度信号PA(nB)として決定し、そして、ステップS6の代わりに、第1閾値信号PH(nB)に“最大の平滑化強度信PA(nB)を1dB大きくした信号”を設定するとともに、第2閾値信号PL(nB)“最大の平滑化強度信PA(nB)を5dB小さくした信号”を設定する処理を行って、以後、ステップS7〜ステップS18の処理を実行するようになっている。
More specifically, in the acoustic signal processing by the
[制御部]
制御部5Lは、例えば、図11に示すように、CPU51と、RAM52と、記憶部53Lと、などを備えている。
[Control unit]
For example, as illustrated in FIG. 11, the
記憶部53Lは、例えば、図11に示すように、信号処理プログラム53aLと、音出力制御プログラム53bと、などを記憶している。
For example, as illustrated in FIG. 11, the
信号処理プログラム53aLは、例えば、信号処理部1Lに制御信号を入力して、チューナ200から入力された音響信号に対して所定の音響信号処理を行わせて、音響信号を音出力制御部4に出力させるとともに、音響信号に基づく信号f2(nB)を駆動部2に出力させる機能を、CPU51に実現させる。
For example, the signal processing program 53aL inputs a control signal to the
以上説明した変形例5の音響信号制御装置100Lによれば、信号処理部1L及び駆動部2によって、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)と、強度信号PR(nB)を平滑化した平滑化強度信号PA(nB)と、を求め、強度信号PR(nB)が、各音響信号の平滑化強度信号PA(nB)のうちの最大値を有する最大の平滑化強度信号PA(nB)よりも大きくなった時に、触覚・振動覚提示デバイス3aによる触覚・振動覚刺激の提示を開始させて、当該提示を所定時間(TP)継続させるようになっている。
したがって、最大の聴覚刺激を持つ音響信号以外ではf2(nB)=1が起こりにくくなるため、触覚・振動覚刺激が同時に提示されるのを起こりにくくなって、ユーザの混乱を抑制することができる。
その一方で、最大の聴覚刺激とほぼ同等の聴覚刺激を持つ音響信号がある場合は、その音響信号に基づく触覚・振動覚刺激も提示されるため、ユーザの選択範囲を安易に制限しすぎることがない。
According to the acoustic
Therefore, f 2 (n B ) = 1 is unlikely to occur except for an acoustic signal having the maximum auditory stimulus, and thus it is difficult for tactile and vibration sense stimuli to be presented at the same time, thereby suppressing user confusion. Can do.
On the other hand, if there is an acoustic signal with an auditory stimulus that is almost equivalent to the largest auditory stimulus, tactile / vibratory stimuli based on the acoustic signal are also presented, so the user's selection range should be limited too easily. There is no.
なお、変形例5において、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)は、変形例1のように、音響信号そのものの2乗和であっても良いし、変形例2のように、非周期成分の強度信号であっても良い。
また、変形例5において、音響信号制御装置100Lは、例えば、変形例3の音響信号制御装置100Jのように、信号分離機能付補聴システム200Jと接続して補聴器等に備えられていても良いし、変形例4の音響信号制御装置100Kのように、音楽ソース入力装置200Kと接続して音響信号編集機等に備えられていても良い。
In
Further, in the fifth modification, the acoustic
また、複数の触覚・振動覚刺激が同時に提示されるのを起こりにくくすることで、混乱を抑制することができるのであれば、信号処理部1L及び駆動部2は、ある時間(例えば、TP+TM)において音響信号に基づく聴覚刺激が最も強い音響信号に対応する触覚・振動覚提示デバイス3aに、触覚・振動覚刺激を提示させるようにしてもよい。
具体的には、例えば、聴覚刺激が最も強い音響信号に対応する触覚・振動覚提示デバイス3aが動作したら(f2(nB)=1となったら)、予め定められたある時間(例えば、TP+TM)は、他の触覚・振動覚提示デバイス3a…は動作させないように制御してもよい。
In addition, if the confusion can be suppressed by making it difficult for a plurality of tactile and vibration sensation stimuli to be presented simultaneously, the
Specifically, for example, when the tactile /
《変形例6》
複数の触覚・振動覚刺激が同時に提示されることによる人間の混乱を抑制する手法は、変形例5に限ることはなく、例えば、図13及び図14に示す音響信号制御装置100Mのように、音響信号の時間軸を伸縮して、複数の触覚・振動覚刺激が同時に提示されない手法であってもよい。
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The method for suppressing human confusion caused by the simultaneous presentation of a plurality of tactile and vibration sense stimuli is not limited to the fifth modified example. For example, as in the acoustic
図13には、音響信号制御装置100Mの機能的構成を示すブロック図を示し、図13には、音響信号制御装置100Mでの信号の流れを示す。
なお、音響信号制御装置100Mは、例えば、実施例の音響信号制御装置100(図1及び図2)と比較して、時間軸伸縮部6Mを追加した点と、制御部5の構成の一部と、のみが異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分は同一符号を付して説明する。
FIG. 13 is a block diagram showing a functional configuration of the acoustic
Note that the acoustic
具体的には、音響信号制御装置100Mは、例えば、図13に示すように、チューナ200と接続する時間軸伸縮部6Mと、信号処理部1と、駆動部2と、触覚・振動覚提示デバイス3aと操作デバイス3bとを一体化して結合した結合デバイス3と、アンプ300と接続する音出力制御部4と、制御部5と、などを備えて構成される。
Specifically, for example, as shown in FIG. 13, the acoustic
時間軸伸縮部6Mは、制御部5Mから入力される制御信号に従って、例えば、時間軸伸縮手段として、一般的な時間軸伸縮技術(Time Scale Modification技術)を使って、チューナ200から入力された音響信号の時間軸を伸縮して、信号処理部1に出力する。
これにより、信号処理部1及び駆動部2は、触覚・振動覚提示デバイス3aに、時間軸伸縮部6Mによって時間軸が伸縮された音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示させ、音出力制御部4は、出力装置400に、時間軸伸縮部6Mによって時間軸が伸縮された音響信号に基づく音を出力させる。
The time axis expansion /
Accordingly, the
例えば、図13に示す時間軸伸縮部6Mは、チューナ200から入力された第1TV番組〜第4TV番組に関する音響信号の時間軸を伸縮して、信号処理部1の第1信号処理部〜第4信号処理部に出力する。
これにより、第1TV番組〜第4TV番組に関する音響信号に対応する触覚・振動覚提示デバイス3a…からは、時間軸が伸縮された第1TV番組〜第4TV番組に関する音響信号に基づく触覚・振動覚刺激が提示されることになり、出力装置400からは、時間軸が伸縮された第1TV番組〜第4TV番組に関する音響信号に基づく音が出力されることになる。
For example, the time axis expansion /
As a result, the tactile /
具体的には、時間軸伸縮部6Mは、例えば、音響信号の有音部(音声部)を検出し、複数の音響信号同士の間で有音部が重なる領域があれば、その有音部が重なる領域がなくなるよう、有音部でない領域(無音部)の時間軸を伸縮するようになっている。
Specifically, the time axis expansion /
ここで、音響信号の時間軸の伸縮についての具体例を、図15を参照して説明する。
図15は、例えば、第1TV番組の関する音響信号の波形と、第2TV番組に関する音響信号の波形と、を示す。そして、図15(a)は時間軸を伸縮する前、図15(b)は時間軸を伸縮した後、を示す。
Here, a specific example of the expansion and contraction of the time axis of the acoustic signal will be described with reference to FIG.
FIG. 15 shows, for example, the waveform of the acoustic signal related to the first TV program and the waveform of the acoustic signal related to the second TV program. FIG. 15A shows before the time axis is expanded and contracted, and FIG. 15B shows after the time axis is expanded and contracted.
図15(a)によれば、斜線で示す領域で、第1TV番組の音声と、第2TV番組の音声と、が重なっていることが分かる。
一方、図15(b)によれば、第1TV番組に関する音響信号の無音部の波形が伸ばされて、第2TV番組に関する音響信号の無音部の波形が縮められたことによって、第1TV番組の音声と、第2TV番組の音声と、が重なる領域がなくなったことが分かる。
According to FIG. 15A, it can be seen that the sound of the first TV program and the sound of the second TV program overlap each other in the area indicated by the oblique lines.
On the other hand, according to FIG. 15B, the sound of the silent portion of the sound signal related to the first TV program is expanded and the sound of the silent portion of the sound signal related to the second TV program is shortened. It can be seen that there is no longer a region where the sound of the second TV program overlaps.
[制御部]
制御部5Mは、例えば、図13に示すように、CPU51と、RAM52と、記憶部53Mと、などを備えている。
[Control unit]
As shown in FIG. 13, for example, the
記憶部53Mは、例えば、図13に示すように、信号処理プログラム53aと、音出力制御プログラム53bと、時間軸伸縮プログラム53cMと、などを記憶している。
For example, as illustrated in FIG. 13, the
時間軸伸縮プログラム53cMは、例えば、時間軸伸縮部6Mに制御信号を入力して、チューナ200から入力された音響信号の時間軸を伸縮させる機能を、CPU51に実現させる。
The time axis expansion / contraction program 53cM, for example, causes the
以上説明した変形例6の音響信号制御装置100Mによれば、チューナ200から入力された音響信号の時間軸を伸縮する時間軸伸縮部6Mを備え、信号処理部1及び駆動部2は、触覚・振動覚提示デバイス3aに、時間軸伸縮部6Mによって時間軸が伸縮された音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示させることになる。
すなわち、複数の音響信号同士の間で有音部が重なっている領域があれば、有音部が重なる領域がなくなるよう時間軸を伸縮するため、同時に複数のf2(nB)=1が起こらなくなり、触覚・振動覚刺激が同時に提示されなくなって、ユーザの混乱を抑制することができる。
According to the acoustic
That is, if there is a region where the sound part overlaps between a plurality of sound signals, the time axis is expanded and contracted so that there is no region where the sound part overlaps, so that a plurality of f 2 (n B ) = 1 simultaneously. The tactile sense / vibration sense stimulus is not presented at the same time, and the user's confusion can be suppressed.
なお、変形例6において、音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号PR(nB)は、変形例1のように、音響信号そのものの2乗和であっても良いし、変形例2のように、非周期成分の強度信号であっても良い。
また、変形例6において、音響信号制御装置100Mは、例えば、変形例3の音響信号制御装置100Jのように、信号分離機能付補聴システム200Jと接続して補聴器等に備えられていても良いし、変形例4の音響信号制御装置100Kのように、音楽ソース入力装置200Kと接続して音響信号編集機等に備えられていても良い。
In
Further, in the sixth modification, the acoustic
なお、実施例及び変形例1〜6において、音響信号制御装置100,100J〜100Mと、音響信号入力装置(チューナ200や、信号分離機能付補聴システム200J、音楽ソース入力装置200Kなど)や、アンプ300、出力装置400と、は別体である必要はなく、一体であってもよい。
In Examples and
また、実施例及び変形例1〜6において、結合デバイス3の個数は4つに限ることはなく、複数であり、且つ、音響ソースの個数に対応するのであれば任意である。無論、これに応じて、信号処理部1,1L内の信号処理部(第1信号処理部…)の個数、駆動部2内の駆動部(第1駆動部…)の個数、などは変更される。
Further, in the embodiments and the first to sixth modifications, the number of
1,1L 信号処理部(触覚・振動覚提示制御手段)
2 駆動部(触覚・振動覚提示制御手段)
3 結合デバイス
3a 触覚・振動覚提示デバイス
3b,3bK 操作デバイス
4 音出力制御部(出力制御手段)
4K ミキサー(出力制御手段)
6M 時間軸伸縮部(時間軸伸縮手段)
100,100J,100K,100L,100M 音響信号制御装置
400 出力装置
1,1L signal processor (tactile / vibration presentation control means)
2 Drive unit (tactile / vibration presentation control means)
3 Coupling
4K mixer (output control means)
6M Time axis expansion / contraction part (Time axis expansion / contraction means)
100, 100J, 100K, 100L, 100M Acoustic
Claims (8)
前記触覚・振動覚提示デバイスによって提示される前記触覚・振動覚刺激を制御する触覚・振動覚提示制御手段と、
前記音響信号に基づく音を出力装置に出力させる出力制御手段と、
を備えることを特徴とする音響信号制御装置。 A tactile / vibratory sensation presentation device for presenting tactile / vibratory sensation based on respective acoustic signals input from a plurality of acoustic sources, and operated when instructing to perform predetermined processing on the acoustic signal A manipulation device and a coupling device integrated and coupled to each of the plurality of acoustic sources,
Tactile / vibration sense presentation control means for controlling the tactile / vibration sense stimulus presented by the tactile / vibration sense presentation device;
Output control means for causing the output device to output sound based on the acoustic signal;
An acoustic signal control device comprising:
前記触覚・振動覚提示制御手段は、前記音響信号の強度の時間変化をあらわす強度信号と、当該強度信号を平滑化した平滑化強度信号と、を求め、当該強度信号が、当該平滑化強度信号よりも大きくなった時に、前記触覚・振動覚提示デバイスによる前記触覚・振動覚刺激の提示を開始させて、当該提示を所定時間継続させることを特徴とする音響信号制御装置。 The acoustic signal control device according to claim 1,
The tactile / vibration sensation presentation control means obtains an intensity signal representing a temporal change in intensity of the acoustic signal and a smoothed intensity signal obtained by smoothing the intensity signal, and the intensity signal is the smoothed intensity signal. An acoustic signal control apparatus characterized by starting presentation of the tactile / vibration sensation by the tactile / vibration presentation device and continuing the presentation for a predetermined time.
前記強度信号は、線形予測分析での予測誤差信号の強度信号であることを特徴とする音響信号制御装置。 The acoustic signal control device according to claim 2,
The acoustic signal control apparatus, wherein the intensity signal is an intensity signal of a prediction error signal in linear prediction analysis.
前記強度信号は、非周期成分の強度信号であることを特徴とする音響信号制御装置。 The acoustic signal control device according to claim 2,
The acoustic signal control device, wherein the intensity signal is an intensity signal of an aperiodic component.
前記触覚・振動覚提示制御手段は、前記触覚・振動覚提示デバイスに、ベースバンド信号に基づく触覚・振動覚刺激及び/又は予め設定された周波数に振幅変調された振幅変調信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示させることを特徴とする音響信号制御装置。 In the acoustic signal control device according to any one of claims 1 to 4,
The tactile / vibration presentation control means includes a tactile / vibration presentation device based on a tactile / vibration stimulus based on a baseband signal and / or an amplitude-modulated signal that is amplitude-modulated to a preset frequency. An acoustic signal control device characterized by presenting a sense of stimulus.
前記触覚・振動覚提示制御手段は、ある時間において前記音響信号に基づく聴覚刺激が最も強い音響信号に対応する触覚・振動覚提示デバイスに、前記触覚・振動覚刺激を提示させることを特徴とする音響信号制御装置。 In the acoustic signal control device according to any one of claims 1 to 5,
The tactile / vibration presentation control means causes the tactile / vibration presentation device corresponding to the acoustic signal with the strongest auditory stimulus based on the acoustic signal to present the tactile / vibration stimulation in a certain time. Acoustic signal control device.
前記音響信号の時間軸を伸縮する時間軸伸縮手段を備え、
前記触覚・振動覚提示制御手段は、前記触覚・振動覚提示デバイスに、前記時間軸伸縮手段によって時間軸が伸縮された音響信号に基づく触覚・振動覚刺激を提示させることを特徴とする音響信号制御装置。 In the acoustic signal control device according to any one of claims 1 to 5,
A time axis expansion / contraction means for expanding and contracting the time axis of the acoustic signal;
The tactile / vibration presentation control unit causes the tactile / vibration presentation device to present a tactile / vibration stimulus based on an acoustic signal whose time axis is expanded and contracted by the time axis expansion and contraction unit. Control device.
前記触覚・振動覚提示デバイスによって提示される前記触覚・振動覚刺激を制御する触覚・振動覚提示制御手段と、
前記音響信号に基づく音を出力装置に出力させる出力制御手段と、
を備え、
前記触覚・振動覚提示制御手段は、前記音響信号の強度の時間変化をあらわす線形予測分析での予測誤差信号の強度信号と、当該強度信号を平滑化した平滑化強度信号と、を求め、当該強度信号が、当該平滑化強度信号よりも大きくなった時に、前記触覚・振動覚提示デバイスによる、当該強度信号に基づく触覚・振動覚刺激及び/又は予め設定された周波数に振幅変調された振幅変調信号に基づく触覚・振動覚刺激の提示を開始させて、当該提示を所定時間継続させることを特徴とする音響信号制御装置。 A tactile / vibratory sensation presentation device for presenting tactile / vibratory sensation based on respective acoustic signals input from a plurality of acoustic sources, and operated when instructing to perform predetermined processing on the acoustic signal A manipulation device and a coupling device integrated and coupled to each of the plurality of acoustic sources,
Tactile / vibration sense presentation control means for controlling the tactile / vibration sense stimulus presented by the tactile / vibration sense presentation device;
Output control means for causing the output device to output sound based on the acoustic signal;
With
The tactile / vibration presentation control means obtains an intensity signal of a prediction error signal in linear prediction analysis representing a temporal change in intensity of the acoustic signal, and a smoothed intensity signal obtained by smoothing the intensity signal. When the intensity signal becomes larger than the smoothed intensity signal, the tactile / vibration presentation device uses the tactile / vibration sensation based on the intensity signal and / or amplitude modulation amplitude-modulated to a preset frequency. An acoustic signal control device characterized by starting presentation of a tactile / vibration stimulus based on a signal and continuing the presentation for a predetermined time.
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JP2017507612A (en) * | 2014-03-06 | 2017-03-16 | ボーズ・コーポレーションBose Corporation | Management of telephony and entertainment audio on vehicle voice platforms |
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2007
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US9883286B2 (en) | 2014-03-06 | 2018-01-30 | Bose Corporation | Managing telephony and entertainment audio in a vehicle audio platform |
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