JP2011205487A

JP2011205487A - 指向性音響システム

Info

Publication number: JP2011205487A
Application number: JP2010071968A
Authority: JP
Inventors: Riichiro Koike; 理一郎小池; Takeshi Hatakeyama; 武士畠山
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-10-13
Also published as: US8792666B2; US20110235839A1

Abstract

【課題】複数の乗客がいるような状況において、指向性スピーカのもつ直進性、反射性のために他の乗客に迷惑をかけてしまうことのないよう快適な指向性音響システムを提供することを目的とする。
【解決手段】受聴者１０が座席１０１の背もたれ部１０１ａのリクライニング角度を変化させることによって、受聴者１０の頭部１０ａが指向性スピーカ１２０の可聴エリア１２０ａを外れた場合、もしくは前方座席１００のリクライニング角度が変化して指向性スピーカ１２０の可聴エリア１２０ａを外れた場合、障害物までの距離Ｌ２が視聴標準範囲１Ｍを超えてしまうことにより、可聴範囲外と判断し、指向性スピーカ１２０の音声出力を停止させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、航空機等の移動体、もしくは複数人が存在する空間において、開放型でありながら受聴者本人以外の人に不要な音で迷惑をかけることのない、指向性音響システムに関する。

航空機等の移動体の中など、多数の人がいる環境で音楽などを楽しむ場合、近隣へ音が漏れないようにヘッドフォンをして、本人のみが聞こえるようにするのが一般的である。

一方、ヘッドフォンによる閉塞感や圧迫感を軽減するため、開放型のスピーカにて音楽などを提供するシステムはあるが、スピーカの可聴範囲にいる人で、その音が必要な人と不要な人の区別がつかないため、必要な人に対して必要な音を提供可能な指向性音響システムが存在する。

例えば、特許文献１においては、複数の指向性スピーカと、複数の人感センサを備え、人が不在の場所には音を出さないことで、他人に迷惑をかけないシステムを実現している。また、距離センサも備え、距離に応じて必要な情報を変化されるシステムを提案している。

また、特許文献２においては、座席に備え付けられるスピーカの角度を受聴者が自ら操作して、音を他の受聴者に聞こえなくする、というシステムが提案されている。

また、特許文献３においては、人の検知方法として、熱で検知する方式と、顔の位置情報を検知する方法が提示されている。

特開２００５−１５９４４６号公報特開平５−３４５５４９号公報特開平７−１９２５８９号公報

しかしながら、上記特許文献等で使用される指向性スピーカの特長として、直進性が強く、遠くまで音が減衰しないということが挙げられる。このことにより、障害物がなければどこまでも音が届いてしまうことになり、その方向に居る人に聞こえてしまう。

また、直進性のために、物体があり、それが反射性を有する物体であれば、反射して本来の指向性を持たせた範囲以外に可聴エリアができてしまう。

例えば、座席に備え付けられた指向性スピーカの場合、障害物もしくは人が不在の場合にはその直線状に存在する別な人（近くを通りかかった人や後方に座っている人）に音が聞こえてしまうという課題があり、また、障害物がある場合には、その障害物に超音波信号が反射を繰り返し、音が別な人物にまで聞こえてしまう場合がある。

また、本人の意図に関わらず、前の座席のリクライニング操作により、スピーカの位置、出力方向が変わってしまう可能性があるため、自ら制御する前に音の出力を自動的に停止または低下しないと、他の人物に迷惑がかかってしまう。

また、スピーカと受聴者の間に障害物が急に発生した場合、たとえば食事のサービスや、隣の乗客がトイレで立つとき、本人が雑誌や新聞を読み始めた場合など、超音波信号が反射してしまう条件はさまざまであり、個別の検出は難しい。

本発明では、上記の課題を解決するもので、受聴者が意図しない場合にも確実に音声を止め、または低くし、他の乗客に迷惑をかけることのない指向性音響システムを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の指向性音響システムは、リクライニング機能を有し、前後方向に配置された複数の座席と、座席の背もたれの背面に設けられた指向性スピーカと、指向性スピーカからの音声出力の大きさを制御する制御部とを備え、制御部は座席からの情報に基づいて、音声の出力を停止、または低下させるようにしたものである。

これにより、指向性をもつスピーカの受聴者が不在の際や、もしくは雑誌など、さえぎるものがあるとき、もしくは指向性をもつスピーカが受聴者方向ではない、例えば天井の方向を向いているなどの場合には音声の出力を停止することで、他の人物に迷惑をかけないようにすることが可能になる。

本発明によれば、さまざまな条件により、受聴者が意図しない状況が発生したとしても、他の乗客に対して不要な音声が出力され、迷惑をかけることがない指向性音響システムを実現することが可能になる。

移動体における音響システムの基本配置例を示す図本発明の一実施の形態における指向性音響システムの端末装置の構成図本発明の一実施の形態の指向性音響システムにおける音声出力状態と受聴者が視聴できている状態の説明図本発明の一実施の形態の指向性音響システムにおける受聴者が可聴エリアから外れた状態を示す説明図本発明の一実施の形態の指向性音響システムにおける受聴者とスピーカの間に障害物があり可聴エリアを外れた状態を示す説明図

以下、本発明の実施の形態における指向性音響システムについて、図面を参照しながら説明する。

(実施の形態１)
本発明の実施の形態１における指向性スピーカを備える音響システムについて図１〜図３を用いて説明する。

図１は、本実施の形態における指向性音響システムの基本配置図を示すもので、図１（ａ）は移動体である航空機の室内における座席の側面図であり、図１（ｂ)は座席の平面配置図である。

移動体の室内においては、座席は固定されており、通常リクライニング機能を有している。本実施の形態では、リクライニング機能として背もたれ部の角度のみを変えられる例を示しているが、背もたれ部の角度を変えると座面部の角度が変わるようにしたものもある。あるいは、座席全体が前後に移動できるようにしたものもある。

航空機では、通常、座席は図１のように配置されており、座席１００の背もたれ部１００ａに端末装置１１０が設置されている。

同様に、座席１００の後方の受聴者１０が座る座席１０１にも、背もたれ部１０１ａに端末装置１１１が設置されている。

受聴者１０は、前方の座席１００の端末装置１１０を視聴することになる。

端末装置１１０、１１１には、映画などのコンテンツを表示するディスプレイ（図示せず）と、音を出力する指向性スピーカ１２０、１２１が備えられているが、ここでは指向性スピーカ１２０のみについて説明する。

また、座席１００、１０１の背もたれ部１００ａ、１０１ａは、それぞれ、座面部１００ｂ、１０１ｂに対し傾き角度の調整が可能になっている。

また、端末装置１１０、１１１の指向性スピーカ１２０、１２１の近傍には、距離センサ３００、３０１がそれぞれ取り付けられている。距離センサ３００、３０１は、例えば、赤外線発光ダイオードからの赤外光を出射し、障害物に反射して返ってくる反射光を受光して、その電圧値から障害物までの距離を算出する。

また、ほぼ同じ位置に、受聴者１０の顔を認識する顔認識装置３２０、３２１が設けられている。

また、背もたれ部１００ａ、１０１ａと座面部１００ｂ、１０１ｂとの接続位置に、背もたれ部１００ａ、１０１ａの座面部１００ｂ、１０１ｂに対する傾き角度を検出するための角度センサ３１０、３１１が設けられている。

受聴者１０は、リクライニング機能により背もたれ部１０１ａの角度を変え、自身に快適な体勢で、前方の座席１００に備え付けられている端末装置１１０の指向性スピーカ１２０を利用して音声を視聴することができる。

本実施の形態の指向性音響システムに用いられる端末装置１１０の構成について、図２を用いて説明する。図２は端末装置１１０のブロック図である。図２に示すように、端末装置１１０には音声出力部２００として、音声信号が入力される音声入力部２１０と、指向性スピーカ１２０に出力するため音声信号を超音波に変換する変調器２２０と、それを増幅する増幅器２３０を備える。

また、障害物との距離を測定する距離センサ３００、座席１００のリクライニングの角度、もしくは指向性スピーカ１２０が取り付けられた端末装置１１０の角度を検知する角度センサ３１０、顔を検出する顔認識装置３２０を備え、制御部２４０として、これらの距離センサ３００、角度センサ３１０、顔認識装置３２０の入力をうける条件入力部２５０、条件入力部２５０の結果を判定する判定部２６０、指向性スピーカ１２０の音声出力を制御する出力制御部２７０を備える。

制御部２４０は、判定部２６０で判定した結果によって、指向性スピーカ１２０から音声を出力する、しないを決定し、出力制御部２７０により指向性スピーカ１２０の出力を停止することによって、他の乗客に迷惑をかけることがなくなる。

指向性スピーカ１２０は、端末装置１１０内部に取り付けられるが、端末装置１１０外、たとえば座席１００の背もたれ部１００ａ内部などに取り付けられてもよい。

本実施の形態では、距離センサ３００、角度センサ３１０、顔認識装置３２０は全て本指向性音響システムに取り付けるようにしたが、全てを取り付ける必要はなく、どれか１つ、あるいは組み合わせて構成するなど、システムにより必要な条件を選定してもよい。

また、これらのセンサや認識装置は、端末装置１１０に内蔵されず、端末装置１１０外に備え付けられてもよい。

また、距離センサ３００は指向性スピーカ１２０に内蔵され、同一モジュールとしてもよい。

次に、受聴者１０と座席１００、１０１の関係と、指向性スピーカ１２０の音声出力を止める条件について図３〜５を用いて説明する。代表的な３つの状態を示す。

図３は、受聴者１０が、通常に指向性スピーカ１２０からの出力を受けて、例えば音楽などの音声を聞いている状態である。

図に示すように、指向性スピーカ１２０の可聴エリア１２０ａ内に受聴者１０の頭部１０ａが存在し、指向性スピーカ１２０の出力が受聴者１０本人のみに聞こえている状態である。

例えば、視聴標準範囲として、指向性スピーカ１２０から障害物までの距離が０．５−１Ｍに設定している場合、距離センサ３００により、障害物までの距離Ｌ１が０．７Ｍと測定された場合、距離センサ３００から条件入力部２５０に数値情報が送られ、条件入力部２５０の結果が判定部２６０により判定される。

この場合は、距離Ｌ１が視聴標準範囲にあることが確認され、制御部２４０は、判定部２６０で判定した結果によって、可聴範囲内と判断し、指向性スピーカ１２０から音声を出力することを決定し、すでに音声出力中であれば、出力制御部２７０により、指向性スピーカ１２０の音声出力を停止しない。

図４は、受聴者１０が座席１０１の背もたれ部１０１ａのリクライニング角度を変化させることによって、受聴者１０の頭部１０ａが、指向性スピーカ１２０の可聴エリア１２０ａを外れた場合、もしくは前方座席１００のリクライニング角度が変化して指向性スピーカ１２０の可聴エリア１２０ａを外れた場合である。

この場合は、距離センサ３００により、障害物までの距離Ｌ２が視聴標準範囲最大限の１Ｍを超えてしまうことが確認され、制御部２４０は、判定部２６０で判定した結果によって、可聴範囲外と判断し、指向性スピーカ１２０から音声を出力しないことを決定し、すでに音声出力中であれば、出力制御部２７０により、指向性スピーカ１２０の音声出力を停止する。

図５は、なんらかの障害物が、指向性スピーカ１２０と受聴者１０との間に入った場合である。例として、雑誌２０を読んでいるときを想定している。

このような場合には、距離センサ３００により、障害物までの距離Ｌ３が例えば０．３Ｍと測定され、視聴標準範囲０．５Ｍ未満であることが確認され、制御部２４０は、判定部２６０で判定した結果によって、可聴範囲外と判断し、指向性スピーカ１２０から音声を出力しないことを決定し、すでに音声出力中であれば、出力制御部２７０により、指向性スピーカ１２０の音声出力を停止する。

上記のような場合には、角度センサ３１０、または角度センサ３１１の角度、あるいは両方の角度差から、指向性スピーカ１２０の可聴エリア１２０ａに受聴者１０の頭部１０ａが存在するかどうかを推測し、判定することができる。

もしくは、顔認識装置３２０によって、指向性スピーカ１２０の可聴エリア１２０ａに受聴者１０の頭部１０ａが存在、若しくは顔がスピーカ１２０の方を向いているかどうかを判定することもできる。

もしくは、距離センサ３００、角度センサ３１０、角度センサ３１１、顔認識装置３２０のうち複数を組合せ、またはすべてを用いることにより、可聴範囲内、あるいは可聴範囲外と判断し、指向性スピーカ１２０の音声出力を停止する、しないを決定することができ、これらのそれぞれの閾値についてはシステムによって可変とすることができる。

なお、本実施の形態では、制御部２４０は、判定部２６０で判定した結果によって、出力制御部２７０により指向性スピーカ１２０の音声出力を停止するようにしたが、停止せず、音声出力レベルを低下させるだけにしてもよい。

また、本実施の形態では、背もたれ部１００ａ、または１０１ａの角度を検出するようにしたが、指向性スピーカ１２０が取り付けられる端末装置１１０の背もたれ部１００ａに対する取り付け角度を検出するようにしてもよく、また、これらを組み合わせるようにすれば、より正確に検出することができる。

以上の通り、本実施の形態による指向性音響システムを使用すれば、座席の背もたれ部に設けられた指向性スピーカと、障害物までの距離、リクライニングの角度、あるいは顔認識装置を利用することにより、他の乗客に迷惑をかけることのない快適な音響システムを提供することができる。

本発明は、リクライニング機能を備えた座席に指向性スピーカが取り付けられる移動体、例えば、航空機、列車、バスなどにおける音響システムに応用して利用できる。

１０受聴者
１０ａ頭部
２０雑誌
１００、１０１座席
１００ａ、１０１ａ背もたれ部
１００ｂ、１０１ｂ座面部
１１０、１１１端末装置
１２０、１２１指向性スピーカ
１２０ａ可聴エリア
２００音声出力部
２１０音声入力部
２２０変調器
２３０増幅器
２４０制御部
２５０条件入力部
２６０判定部
２７０出力制御部
３００距離センサ
３１０角度センサ
３２０顔認識装置

Claims

リクライニング機能を有し、前後方向に配置された複数の座席と、
前記座席の背もたれの背面に設けられた指向性スピーカと、
前記指向性スピーカからの音声出力の大きさを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は前記座席からの情報に基づいて、音声の出力を停止または低下させる、
指向性音響システム。
前記座席に、障害物との距離を検知する距離センサを備え、
前記制御部は、前記座席から送られた距離情報に基づいて、
前記指向性スピーカからの音声の出力を停止または低下させる、
請求項１記載の指向性音響システム。
前記制御部は、前記座席から送られた距離情報が、所定の距離を超えた場合に、
前記指向性スピーカからの音声の出力を停止または低下させる、
請求項２記載の指向性音響システム。
前記座席のリクライニング角度、または前記指向性スピーカの前記座席に対する取付角度を検知する角度センサを備え、
前記制御部は、前記座席から送られた角度情報に基づいて、
前記指向性スピーカからの音声の出力を停止または低下させる、
請求項１記載の指向性音響システム。
前記制御部は、前後関係にある前記座席から送られた複数の角度情報に基づいて、
前記指向性スピーカからの音声の出力を停止または低下させる、
請求項４記載の指向性音響システム。
前記制御部は、前記座席から送られた角度情報が、所定の角度を超え、または所定の角度以下になった場合に、
前記指向性スピーカからの音声の出力を停止または低下させる、
請求項２記載の指向性音響システム。
前記角度情報は、前記座席の背もたれの角度である、請求項４乃至６のいずれかに記載の指向性音響システム。
前記角度情報は、前後関係にある前記座席の背もたれの角度の差である、請求項７記載の指向性音響システム。
前記角度情報は、前記座席の背もたれの角度と、前記指向性スピーカの前記座席への取り付け角度である、請求項５または６記載の指向性音響システム。
前記座席に、顔を検出できる顔認識装置を備え、
前記指向性スピーカの可聴範囲内に顔が認識されない場合に、
前記制御部は、音声の出力を停止または低下させる、
請求項１記載の指向性音響システム。