JP2009543479A - バイノーラル情報をユーザに伝える方法及びバイノーラル音響システム - Google Patents
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Abstract
Description
本願で使用される「言明データ(enunciated data)」は、ユーザに提供可能な多種多様なオーディオ情報を含むことに留意を要する。例えば、様々なタイプの言明データは、人により発音された生音声データや、ユーザのために合成された又は機械再生された1つ以上の言葉を指定するデータ等を含む。そのような合成又は機械再生は、保存されたオーディオデータを用いて、言明データで指定されるように1つ以上の言葉を生成することを含む。本願で使用される「言明データ」という用語は、ユーザ用に再生成される1つ以上の異なる種類のオーディオトーンを指定するデータを含んでよいことに留意を要する。
関連音情報は、場合によっては、望まれない背景音と共に劣化するおそれがあることを、当業者は認めるであろう。そのような劣化を低減し且つ信号雑音比を改善するため、人間は、関心のある音を選別する能力を生まれつき持っている。この本能は、必要のない音を人間が削減又は排除することを支援する。例えば、背景音声が大きかった場合でさえ、選別された声(又は、特定の場所から発する声)に或る程度集中できる能力を人間は生まれつき持っている。これは、「カクテルパーティ効果(cocktail party effect)」として様々な文献で説明されている。
上記の選択的フィルタリング法は、別の形態でBSS400により使用可能であり、3-D(バイノーラル)、2-D(ステレオフォニック)及び1-D(モノフォニック)のような複数の音次元(audio dimension)を組み合わせる。例えば、場合によっては、ユーザは背景の音情報を全て排除することを希望しないかもしれない。しかしながら、所望のバイノーラル音源とともに同じ音次元の中で関連の低い音を維持するのではなく、ユーザは、その関連の低い音をモノフォニック(1-D)又はステレオフォニック(2-D)の次元に変えることができる。音の音響フォーマットをバイノーラルからモノフォニックな音に又はステレオフォニックな音に変えることは、そのような音の関連性や重要度のレベルの違いを表わす。なお、このプロセスは、その音の何らかの位置確認手がかりを排除する。1-D、2-D又は3-Dの音のデシベルレベルは、リスナがその次元を希望する時はいつでも調整可能である。
声の連絡に加えて、タイプ1及びタイプ2メタデータを使って他のタイプの情報が音響環境(サウンドフィールド)に重ね合わせられてもよい。例えば、1つ以上のセンサ401を利用することで、センサ情報が検出可能である。このセンサ情報は、信号600に対応するフォーマットに統合可能である。そしてこの信号は様々なユーザ109-1,109-2,...,109-nに送信され、各ユーザに関連するBSS400により受信される。センサ401は、バイオハザード(生物学的危険)、原子力災害又は化学的危険のセンサを含む如何なるタイプのセンサでもよい。更にセンサ401は、危険(ハザード)403が検出された場合に信号600をブロードキャストするよう設計される。信号600は、言明データ602及びメタデータ604を必要に応じて含み、ユーザに危害を知らせる。例えば、言明データはオーディオデータを含み、或いはBSS400で使用される特定のイヤコンを指すデータポインタを含む。言明データは危険の種類(性質)をユーザに通知するよう使用可能である。メタデータ604はタイプ1メタデータ及びタイプ2メタデータを含むことができる。
インテリジェンス情報と上記のバイノーラル音響環境を組み合わせることは、前線の兵士能力を大幅に強化する。従来、司令センタに過剰に多くの情報が到来すること及び前線の兵士に適時に適切な情報が届かないことが問題であった。本発明によれば、インテリジェンス(言明データ602)は適切なGPSデータ(タイプ1メタデータ604-1)と共にブロードキャストされ、そのインテリジェンスデータを受信する或る地域内のユーザを特定する。このように、速やかに情報を必要とするユーザは、上記の選択的な関連モードによりその情報を受信する。別の状況では、インテリジェンス情報は、コマンドセンタからそれを必要とする兵士達のみにブロードキャストされ、上述の選択的なフィルタリング(選別)モードで受信される。
BSS400はナビゲーション支援として使用することもできる。例えば、兵士達が敵地から抜け出る必要があった場合、抜け出る時間及び場所に関する情報を含む信号600は、彼らのBSS400により受信される。例えば、この信号600は、言明データ602、タイプ1メタデータ及びタイプ2メタデータを含み、その情報を規定する。内蔵GPS推定部402により指定されたGPS座標と共に、信号はBSS400により使用される。例えば、この情報はBSS400により使用され、兵士に3つの音声情報を与える。先ず、言明データ602により規定されるイヤコンが、抜け出る地点の道案内(方向)を示すバイノーラル音を提供する。次に、イヤコンは、抜け出る地点に至るまでに残っている距離を兵士に伝える。最後に、抜け出る乗物(例えば、ヘリコプタ)が到着する前に、イヤコンはどの程度時間が残っているかを兵士に伝える。従って兵士達は「脱出場所は2マイル先。残り32分。」というような反復的なイヤコンを聴く。イヤコンはバイノーラル音で提供され、脱出場所の方角から音が生じているように見せてもよいことに、留意を要する。内部コンピュータは、数秒毎に音情報を更新し、兵士のHRTFは常に更新され、兵士達を適切な場所に案内する。
別の音次元は、BSS400により生成されたバイノーラル音響フィールドに手を加え、位置に関する良い手がかりをユーザに与えるようにすることである。これらの位置の手がかりは、特定の方向に音が見かけ上単に発するようにしていることを改善できる。本発明の一実施例によれば、BRIRフィルタ410は、反響効果を生じるように使用可能である。様々な仮想的な部屋又は空間(room)が使用され、ユーザから放射状の距離を表す。この技法を使って、遠隔信号源がユーザの位置に対してどの程度距離があるかを、ユーザは良好に推定できる。例えば、100フィート未満の距離は、BRIRによるフィルタリング(選別)なしにユーザに提示され、或いはBRIRは小さな空間のBRIRに対応してもよい。101乃至1000フィートの間の距離の場合、狭い空間に対応するBRIRフィルタ410が使用される。1000フィートより遠い距離の場合、細くて狭い空間に対応するBRIRフィルタ410が使用される。当然に、空間の厳密な形状やBRIRフィルタの厳密な対応関係は、本発明にとって重要でない。必要なことは、ユーザ間の様々な距離を区別するように、様々なBRIRフィルタが使用されることである。従って、2マイルの雑木林に分散した兵士達のグループは、100フィート未満の場所に位置する仲間の兵士から通常の音を聴く。中程度に離れている(例えば、101乃至1000フィート)兵士仲間と連絡をとる場合、そのような兵士の声は、彼らの声が狭い空間の端からあたかも生じているかのように発せられる。同様に、遠く離れた兵士(例えば、1000フィート以上)からの音声伝送は、細長い空間の端からあたかも発するように音が発せられる。当然に、グループ内の兵士達からの全ての通信は、バイノーラル音で提供可能である。従って、兵士達全員は、その声を聴くことで、彼ら及びスピーカの間で相対的な方向及び近似的な距離を知ることができる。
テレプレゼンス(telepresence)モードは、如何なる環境にもユーザを仮想的に配置することを可能にし、その地域で起こる活動を能く理解できるようにする。テレプレゼンスモードを利用することで、軍隊指揮官は、何らかの特定の戦場で起こっている軍事活動をより効果的に理解する。戦場に任意のGPS位置座標と共に彼らのBSS400をプログラミングすることで、どの司令官(commander)も最前線に仮想的に移される。その場所は一定の物理的な場所でもよいし、或いはその場所は指揮官又は兵士と共に戦場で動的に変わってもよい。テレプレゼンスにより、選択された将校に対して、兵士全員又は将校の声の連絡及び仮想的な位置をユーザは聴くことができる。このバイノーラル音は、司令官が戦場上空を飛行する無人機から受信する視覚的情報を補足する。この戦場環境に仮想的に入ることで、その司令官はより良い判断を行うことができる。
Claims (10)
- バイノーラル情報をユーザに通知する方法であって、
少なくとも第1情報及び第2情報を含む少なくとも1つの信号を生成するステップと、
ユーザが明確に聞き取れるように発音される情報を指定する言明データを前記第1情報に含めるステップと、
少なくとも第1メタデータを前記第2情報に含めるステップであって、前記第1メタデータは、前記言明データのソースの空間的位置情報を除く前記言明データの特徴を指定する情報を含む、ステップと、
前記第1メタデータに基づく所定の音響強調法に従って、前記言明データを含むバイノーラル音環境を生成するステップと
を有する方法。 - 複数のバイノーラル音環境を決めるステップを更に有する請求項1記載の方法。
- 前記所定の音響強調法は、前記複数のバイノーラル音環境の内の或る特定のものに前記言明データが関連することを、前記第1メタデータが示す場合にのみ、前記言明データを前記バイノーラル音環境に含めるステップを有する、請求項2記載の方法。
- 前記所定の音響強調法は、複数のユーザグループを作るステップと、該ユーザグループの内の所定のものに属するメンバから前記言明データが発せられた場合にのみ、前記複数のバイノーラル音環境の内の特定のものに前記言明データを含めるステップとを更に有する請求項2記載の方法。
- 前記所定の音響強調法は、前記第1メタデータで指定される前記言明データのソースに基づいて、音響再生成フォーマットを選択するステップを有する、請求項2記載の方法。
- 所定の状況の出現を示す制御信号に応じて、前記少なくとも1つの信号を自動的に生成するステップを更に有する、請求項1記載の方法。
- バイノーラル情報をユーザに通知するバイノーラル音響システムであって、
少なくとも第1情報及び第2情報を含む信号を受信する受信機と、
前記第1メタデータに基づく所定の音響強調法に従って、バイノーラル音環境で前記言明データを聞き取れるように再生成する、RF信号に応答する音響処理システムと、
を有し、前記第1情報は、ユーザが明確に聞き取れるように発音される情報を指定する言明データを有し、前記第2情報は第1メタデータ及び第2メタデータを有し、前記第1メタデータは、前記言明データのソースの空間的位置情報を除く前記言明データの特徴を指定する情報を有し、少なくとも第2メタデータは、前記言明データのソースに関連する空間的位置情報を特定する、バイノーラル音響システム。 - 前記言明データのソースに関連する遠隔地点と前記ユーザとの相対的な空間距離に応じて、BRIRフィルタ及び反響フィルタを選択的に使用する、請求項7記載のバイノーラル音響システム。
- 前記第1メタデータは、複数の所定のバイノーラル音環境の内の1つを指定する、請求項7記載のバイノーラル音響システム。
- 前記複数のバイノーラル音環境の内の或る特定のものに前記言明データが関連することを、前記第1メタデータが示す場合にのみ、前記言明データを前記バイノーラル音環境に含める、請求項9記載のバイノーラル音響システム。
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