JP2018170695A - Sound reproduction system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、聴取者を検知しスピーカ装置から出音する音声再生システムに関する。 The present disclosure relates to a sound reproduction system that detects a listener and outputs sound from a speaker device.
特許文献1は、携帯端末装置から聴取者までの方向及び距離を正確に求めることにより聴取者の位置に選択的に音場を形成することができる。
本開示は、スピーカ装置と携帯端末装置が別体である場合に聴取者の位置に適したスピーカ装置から出音することが可能な音声再生システムを提供する。 The present disclosure provides an audio reproduction system capable of outputting sound from a speaker device suitable for the position of a listener when the speaker device and the mobile terminal device are separate.
本開示の一態様にかかる音声再生システムは、
複数のスピーカ装置と、前記各スピーカ装置と制御信号を無線送受信することで前記各スピーカ装置を制御しかつ音声信号を前記各スピーカ装置に無線送信する制御端末装置とを備えた音声再生システムであって、
前記各スピーカ装置は、第1の超音波周波数の超音波を前記制御端末装置に対して送信した後、反射されて戻ってくる反射波の遅延時間に基づいて前記各スピーカ装置と前記制御端末装置との間の距離を複数回測定することで計算された距離平均値を予め記憶し、前記制御端末装置からの出音指示信号に応答して、前記第1の超音波周波数の超音波を前記制御端末装置に対して送信した後、反射されて戻ってくる反射波の遅延時間に基づいて前記各スピーカ装置と前記制御端末装置との間の距離を測定し、当該測定された距離と前記距離平均値との差の絶対値が所定の第1のしきい値より大きいときに、聴取者がいると判断して、前記測定された距離を含む聴取者検知信号を制御端末装置に送信し、
前記制御端末装置は、前記複数のスピーカ装置のうちの1個のスピーカ装置から聴取者検知信号を受信したとき、当該1個のスピーカ装置に対して出音指示信号を送信し、
当該1個のスピーカ装置は、前記出音指示信号に基づいて、前記制御端末装置からの音声信号を受信して出音することを特徴とする。
An audio reproduction system according to an aspect of the present disclosure is provided.
An audio reproduction system comprising a plurality of speaker devices and a control terminal device that controls the speaker devices by wirelessly transmitting and receiving control signals to and from the speaker devices and wirelessly transmits audio signals to the speaker devices. And
Each of the speaker devices transmits the ultrasonic wave having the first ultrasonic frequency to the control terminal device, and then the speaker device and the control terminal device based on a delay time of a reflected wave that is reflected and returned. The distance average value calculated by measuring the distance between and a plurality of times is stored in advance, and in response to the sound output instruction signal from the control terminal device, the ultrasonic wave of the first ultrasonic frequency is After transmitting to the control terminal device, the distance between each speaker device and the control terminal device is measured based on the delay time of the reflected wave reflected and returned, and the measured distance and the distance When the absolute value of the difference from the average value is larger than a predetermined first threshold, it is determined that there is a listener, and a listener detection signal including the measured distance is transmitted to the control terminal device,
When the control terminal device receives a listener detection signal from one of the plurality of speaker devices, the control terminal device transmits a sound output instruction signal to the one speaker device,
The one speaker device receives the sound signal from the control terminal device and outputs the sound based on the sound output instruction signal.
前記音声再生システムにおいて、
前記制御端末装置は、前記複数のスピーカ装置のうちの複数個のスピーカ装置から聴取者検知信号を受信したとき、前記制御端末装置からの距離が最短である1個のスピーカ装置に対して出音指示信号を送信し、
当該1個のスピーカ装置は、前記出音指示信号に基づいて、前記制御端末装置からの音声信号を受信して出音することを特徴とする。
In the audio reproduction system,
When the control terminal device receives a listener detection signal from a plurality of speaker devices of the plurality of speaker devices, the control terminal device outputs a sound to one speaker device having the shortest distance from the control terminal device. Send an instruction signal,
The one speaker device receives the sound signal from the control terminal device and outputs the sound based on the sound output instruction signal.
また、前記音声再生システムにおいて、
前記制御端末装置は、第1の電波周波数の電波を前記各スピーカ装置に送信し、
前記各スピーカ装置は、前記第1の超音波周波数の超音波を用いて測定された距離と前記距離平均値との差の絶対値が所定の第1のしきい値より大きく、かつ、前記第1の電波周波数の電波を受信したときの受信電力に基づいて、前記制御端末装置から前記各スピーカ装置までの距離を計算したときの距離と前記超音波を用いて測定された距離との差の絶対値が所定の第2のしきい値未満であるときに、聴取者がいると判断して、前記測定された距離を含む聴取者検知信号を制御端末装置に送信することを特徴とする。
In the audio reproduction system,
The control terminal device transmits radio waves of a first radio frequency to the speaker devices,
Each of the speaker devices has an absolute value of a difference between the distance measured using the ultrasonic wave having the first ultrasonic frequency and the average distance value greater than a predetermined first threshold value, and the first Based on the received power when a radio wave having a radio frequency of 1 is received, the difference between the distance when the distance from the control terminal device to each speaker device is calculated and the distance measured using the ultrasonic wave When the absolute value is less than a predetermined second threshold value, it is determined that there is a listener, and a listener detection signal including the measured distance is transmitted to the control terminal device.
さらに、前記音声再生システムにおいて、
前記各スピーカ装置は、前記制御端末装置からの出音指示信号に応答して、他のスピーカ装置とは異なる第2の超音波周波数の超音波を前記制御端末装置に対して送信した後、反射されて戻ってくる反射波のうち、前記第2の超音波周波数の反射波のみをフィルタにより抽出した後、当該反射波の遅延時間に基づいて前記各スピーカ装置と前記制御端末装置との間の距離を測定し、当該測定された距離と前記距離平均値との差の絶対値が所定の第1のしきい値より大きいときに、聴取者がいると判断して、前記測定された距離を含む聴取者検知信号を制御端末装置に送信することを特徴とする。
Furthermore, in the audio reproduction system,
In response to the sound output instruction signal from the control terminal device, each speaker device transmits an ultrasonic wave having a second ultrasonic frequency different from that of the other speaker devices to the control terminal device, and then reflects In the reflected wave that is returned, only the reflected wave of the second ultrasonic frequency is extracted by the filter, and then between each of the speaker devices and the control terminal device based on the delay time of the reflected wave A distance is measured, and when the absolute value of the difference between the measured distance and the average distance is greater than a predetermined first threshold, it is determined that there is a listener, and the measured distance is A listener detection signal is transmitted to the control terminal device.
またさらに、前記音声再生システムにおいて、
前記制御端末装置は、第1の電波周波数の電波及び第2の電波周波数の電波を順次前記各スピーカ装置に送信し、
前記各スピーカ装置は、前記第1の超音波周波数の超音波を用いて測定された距離と前記距離平均値との差の絶対値が所定の第1のしきい値より大きく、かつ、前記第1及び第2の電波周波数の電波を受信したときの各受信電力に基づいてそれぞれ、前記制御端末装置から前記各スピーカ装置までの2つの距離を計算したときの2つの距離の差の絶対値が所定の第3のしきい値未満であり、かつ、前記第1の超音波周波数の超音波を用いて測定された距離と、前記第1及び第2の電波周波数のうち低い電波周波数の電波を用いて測定された距離との差の絶対値が所定の第3のしきい値未満であるときに、聴取者がいると判断して、前記測定された距離を含む聴取者検知信号を制御端末装置に送信することを特徴とする。
Still further, in the audio reproduction system,
The control terminal device sequentially transmits a radio wave of a first radio frequency and a radio wave of a second radio frequency to each speaker device,
Each of the speaker devices has an absolute value of a difference between the distance measured using the ultrasonic wave having the first ultrasonic frequency and the average distance value greater than a predetermined first threshold value, and the first The absolute value of the difference between the two distances when the two distances from the control terminal device to the speaker devices are calculated based on the received power when the radio waves having the first and second radio frequencies are received, respectively. A distance that is less than a predetermined third threshold and that is measured using the ultrasonic wave of the first ultrasonic frequency and a radio wave having a lower radio frequency out of the first and second radio frequencies. When the absolute value of the difference from the measured distance is less than a predetermined third threshold, it is determined that there is a listener, and a listener detection signal including the measured distance is controlled. It transmits to an apparatus, It is characterized by the above-mentioned.
またさらに、前記音声再生システムにおいて、
前記各スピーカ装置は、前記第1の超音波周波数の超音波を前記制御端末装置に対して送信した後、反射されて戻ってくる反射波に基づいて前記制御端末装置から前記各スピーカ装置に対する方位角を計算し、前記方位角に基づいて前記聴取者における位置において音声信号の周波数特性が実質的に平坦になるようにイコライジング処理を行うことを特徴とする。
Still further, in the audio reproduction system,
Each of the speaker devices transmits an ultrasonic wave having the first ultrasonic frequency to the control terminal device, and then is directed from the control terminal device to the speaker device based on a reflected wave that is reflected and returned. An angle is calculated, and equalizing processing is performed based on the azimuth so that the frequency characteristic of the audio signal is substantially flat at the position of the listener.
従って、本開示にかかる音声再生システムは、スピーカ装置と携帯端末装置が別体で、異なる部屋にも複数のスピーカ装置がある場合に聴取者の位置に適したスピーカ装置から出音することが可能である。 Therefore, the sound reproduction system according to the present disclosure can output sound from the speaker device suitable for the position of the listener when the speaker device and the mobile terminal device are separate and there are a plurality of speaker devices in different rooms. It is.
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。また、同一又は同様のものについては同一の符号を付して、その詳細説明を省略する。 The accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims. The same or similar components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
(実施形態の背景)
AV機器のインテリア化及びモバイル化から、スピーカ装置も、どこにでも置ける時代になってきた。聴取者に近いスピーカ装置から出音するなど適切な聴取環境を構築するためには、聴取者位置を検知することが必要であり、特に聴取者との距離を測定するためのセンサは光学式又は超音波式などがあり、超音波式は光学式と比較して検知距離が長く(約10m)、材質や色の影響を受けないという特徴を持つことから人物の位置を測定するのに適している。
(Background of the embodiment)
Due to the interior and mobile use of AV equipment, it has become an era where speaker devices can be placed anywhere. In order to construct an appropriate listening environment such as sound output from a speaker device close to the listener, it is necessary to detect the position of the listener, in particular, the sensor for measuring the distance to the listener is optical or There is an ultrasonic type, etc., and the ultrasonic type is suitable for measuring the position of a person because it has a longer detection distance (about 10 m) than an optical type and is not affected by the material or color. Yes.
(用語の定義)
(1)携帯端末装置とは、スマートホンなどの携帯電話機等であって、音声データをメモリに格納し、無線通信が可能な端末装置をいう。
(2)聴取者とは、携帯端末装置を携帯し、スピーカ装置に対して出音を指示する人をいう。
(3)無線通信方式とは、例えばWi−Fi,Bluetooth(登録商標)など無線通信方式をいう。
(4)スピーカユニットとは、電気信号を音波に変換する装置をいう。
(5)ペアリングとは、所定の無線通信において、携帯端末装置とスピーカ装置とが互いに認証して接続の登録を行うことをいう。
(6)適切なスピーカ装置とは、スピーカ装置と聴取者との間に壁などの障害物を挟むことがなく、かつ複数のスピーカ装置の中で聴取者との距離が最も短いスピーカ装置をいう。
(Definition of terms)
(1) The mobile terminal device refers to a terminal device that is a mobile phone such as a smart phone and stores voice data in a memory and can perform wireless communication.
(2) A listener refers to a person who carries a mobile terminal device and instructs the speaker device to output sound.
(3) The wireless communication system refers to a wireless communication system such as Wi-Fi, Bluetooth (registered trademark).
(4) The speaker unit refers to a device that converts an electric signal into a sound wave.
(5) Pairing means that in a predetermined wireless communication, the mobile terminal device and the speaker device authenticate each other and register connection.
(6) An appropriate speaker device refers to a speaker device in which an obstacle such as a wall is not sandwiched between the speaker device and the listener, and the distance from the listener is the shortest among the plurality of speaker devices. .
(実施形態1)
図1は実施形態1にかかる音声再生システムにおいて、異なる部屋101,102に設置されたスピーカ装置103,104が超音波を用いて距離を測定する方法を示す模式平面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic plan view illustrating a method in which
図1において、第一スピーカ装置103は第一の部屋101に設置され、第二スピーカ装置104は壁107を隔てた第二の部屋102に設置されている。聴取者105は携帯端末装置106を所持しており、携帯端末装置106を操作することで無線通信方式を用いて第一スピーカ装置103又は第二スピーカ装置104に出音を指示する。ここで、第一スピーカ装置103は超音波を送受信することで壁107までの距離D10及び聴取者105までの距離D11を測定する。同様にして、第二スピーカ装置104は壁107までの距離D20を測定する。
In FIG. 1, a
図2は実施形態1にかかる音声再生システムにおいて、同じ部屋101に設置されたスピーカ装置103,104が超音波を用いて距離を測定する方法を示す模式平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view illustrating a method in which the
図2において、第一スピーカ装置103と第二スピーカ装置104はともに第一の部屋101に設置されている。ここで、第一スピーカ装置103は超音波を送受信することで壁107までの距離D10及び聴取者105までの距離D11を測定する。同様にして、第二スピーカ装置104は壁107までの距離D20及び聴取者105までの距離D21を測定する。
In FIG. 2, the
図3は実施形態1にかかる音声再生システムの構成例を示すブロック図である。図3において、実施形態1にかかる音声再生システムは、携帯端末装置106と、例えば2個のスピーカ装置103,104とを備えて構成される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the audio reproduction system according to the first embodiment. In FIG. 3, the audio reproduction system according to the first embodiment includes a mobile
図3において、各スピーカ装置103,104は、超音波送信部303と、超音波受信部304と、アンテナ305Aを有する無線通信モジュール305と、スピーカユニット306と、音声データバッファ308を有するメモリ307と、制御部309とを備える。携帯端末装置106は、アンテナ312Aを有する無線通信モジュール312と、音声データメモリ311を有するメモリ313と、制御部310と、操作部314と、表示部315とを備える。
In FIG. 3, each of the
制御部309はスピーカ装置103,104の各部の動作を制御する。無線通信モジュール305は携帯端末装置106の無線通信モジュール312と所定の無線通信方式で無線接続される。無線通信モジュール305は、携帯端末装置106からの出音開始指示信号、出音指示信号、出音停止信号などの制御信号及び音声データを無線受信し、制御信号を制御部309に出力し、また音声データを制御部309及びメモリ307の音声データバッファ308を介してスピーカユニット306に出力して出音する。また、無線通信モジュール305は制御部309からの測定距離を含む聴取者検知信号などの制御信号を無線通信モジュール312を介して携帯端末装置106に送信する。
The
超音波送信部303は超音波信号Suを送信し、超音波受信部302は、超音波信号Suが聴取者105又は壁107に当たりそれにより反射した反射波信号Surを受信する。ここで、超音波送信部303は複数の超音波送信機と複数の移相器と分配器とを備え、公知のフェーズドアレイ技術(例えば、非特許文献1参照)を用いて送信する超音波の送信方向を変化させることができる。また、超音波受信部304は複数の超音波受信機と複数の移相器と加算器とを備え、公知のフェーズドアレイ技術(例えば、非特許文献1参照)を用いて受信する超音波の受信方向を変化させることができる。なお、前記フェーズドアレイ技術に代えて、複数の超音波送信機又は複数の超音波受信機を選択的に切り替えることにより超音波の送信方向又は受信方向を変化させてもよい。
The
携帯端末装置106の操作部314は例えばディスプレイのタッチパネルで構成され、聴取者が音声データの出音指示、出音停止指示などの指示を入力するために設けられ、表示部315は例えばディスプレイで構成され、音声データの内容、指示待ち内容、指示内容などを表示する。携帯端末装置106の制御部310は、出音開始指示信号、出音指示信号、出音停止信号などの制御信号及び音声データ(メモリ313内の音声データメモリ311に格納された)を、無線通信モジュール312を介して、所定の無線通信方式を用いて、スピーカ装置103,104の無線通信モジュール305に無線送信する。
The
次いで、スピーカ装置103,104による超音波を用いた距離測定方法について以下に説明する。
Next, a distance measurement method using ultrasonic waves by the
超音波送信部303から超音波Suを送信した時刻から、聴取者105又は壁107に当たり反射した超音波の反射波Surを超音波受信部304にて受信した時刻までを計測し、その差を伝搬時間とすると、各スピーカ装置103、104から聴取者105又は壁107の距離D(m)は次式を用いて算出できる。
From the time when the ultrasonic wave Su is transmitted from the ultrasonic
D=c×T/2 (1) D = c × T / 2 (1)
ここで、cは音速であって340(m/sec)であり、Tは往復の伝搬時間(sec)である。 Here, c is the speed of sound and is 340 (m / sec), and T is the round-trip propagation time (sec).
以上のように構成された音声再生システムのスピーカ装置103,104と携帯端末装置106の各動作について以下説明する。スピーカ装置103,104及び携帯端末装置106は、超音波による距離測定結果に基づく出音処理を行う。
Each operation of the
図4Aは図3の音声再生システムにより実行される音声再生システム制御処理を示すフローチャートである。 FIG. 4A is a flowchart showing an audio reproduction system control process executed by the audio reproduction system of FIG.
図4Aにおいて、携帯端末装置106と、第一スピーカ装置103及び第二スピーカ装置104との間で所定の無線通信方式によるペアリングを行う(S434)。これは、携帯端末装置106が、出音可能な装置として第一スピーカ装置103及び第二スピーカ装置104を、音声データを無線受信して出音可能な装置として互いに登録することを意味する。次いで、第一スピーカ装置103での制御処理(図4BのS419)、第二スピーカ装置104での制御処理(図4BのS419)、及び携帯端末装置106の制御処理(図4CのS433)が並行して実行される。
4A, pairing is performed between the mobile
図4Bは図4Aのサブルーチンであって、スピーカ装置103,104により実行されるスピーカ装置制御処理(S419)を示すフローチャートである。ここで、スピーカ装置制御処理(S419)は、平均距離算出処理(S451)と、距離測定処理(S452)と、測定距離D(n)を含む聴取者検知信号送信処理(S414)と、出音及び停止処理(S451)とを含む。
4B is a flowchart showing the speaker device control process (S419) executed by the
図4Bの平均距離算出処理(S451)において、360度の走査を1回とした測距算出回数iを0にリセットし(S401)、超音波の送受信方位角を0゜に設定し(S402)、超音波の送受信方位角を+10゜だけ増加する。次いで、例えば測定時間が1秒程度になるよう待機時間を挿入して超音波を用いた距離を測定してメモリ307に一時的に格納し(S404)、超音波の送受信方位角が360゜になったか否かが判断される(S405)。YESのときはステップS406に進む一方、NOのときはステップS403に戻る。次いで、測距算出回数iを1だけインクリメントし(S406)、測距算出回数iが1000となったか否かが判断され(S407)、YESのときはステップS408に進む一方、NOのときはステップS402に戻る。さらに、各方位角の距離平均値Dw(n)=[Dw(10゜),…,Dw(360゜)]を算出し(S408)メモリ307に格納する(S409)。次いで、出音開始信号の受信判断処理(S420)において、携帯端末装置106から出音開始信号を受信したか否かが判断され(S420)、YESのときはステップS452内のステップS410に進む一方、NOのときはステップS420に戻る。 In the average distance calculation process (S451) of FIG. 4B, the distance measurement calculation count i with one scan of 360 degrees is reset to 0 (S401), and the ultrasonic wave transmission / reception azimuth is set to 0 ° (S402). The transmission / reception azimuth angle of the ultrasonic wave is increased by + 10 °. Next, for example, a waiting time is inserted so that the measurement time is about 1 second, and the distance using ultrasonic waves is measured and temporarily stored in the memory 307 (S404), and the ultrasonic transmission / reception azimuth is set to 360 °. It is determined whether or not (S405). When YES, the process proceeds to step S406, and when NO, the process returns to step S403. Next, the distance measurement calculation count i is incremented by 1 (S406), and it is determined whether or not the distance measurement calculation count i is 1000 (S407). If YES, the process proceeds to step S408. Return to S402. Further, the distance average value Dw (n) = [Dw (10 °),..., Dw (360 °)] of each azimuth is calculated (S408) and stored in the memory 307 (S409). Next, in the sound output start signal reception determination process (S420), it is determined whether or not a sound output start signal has been received from the mobile terminal device 106 (S420). If YES, the process proceeds to step S410 in step S452. If NO, the process returns to step S420.
次いで、距離測定処理(S452)において、超音波の送受信方位角を0゜に設定し(S410)、超音波の送受信方位角を+10゜だけ増加させ(S413)、超音波を用いた距離D(n)を測定する(S411)。次いで、|D(n)−Dw(n)|>所定のしきい値Dthであるか否かが判断され(S412)、YESのときはステップS414に進む一方、NOのときはステップS413に進む。次いで、測定距離D(n)を含む聴取者検知信号を携帯端末装置106に送信し(S414)ステップS453のS415に進む。 Next, in the distance measurement process (S452), the ultrasonic transmission / reception azimuth is set to 0 ° (S410), the ultrasonic transmission / reception azimuth is increased by + 10 ° (S413), and the ultrasonic distance D ( n) is measured (S411). Next, it is determined whether or not | D (n) −Dw (n) |> predetermined threshold value Dth (S412). If YES, the process proceeds to step S414. If NO, the process proceeds to step S413. . Next, a listener detection signal including the measurement distance D (n) is transmitted to the mobile terminal device 106 (S414), and the process proceeds to S415 in step S453.
次いで、出音及び停止処理(S453)において、まず、出音指示信号を携帯端末装置106から受信したか否かが判断され(S415)、YESのときはステップS416に進む一方、NOのときはステップS413に戻る。ステップS416では、音声データを携帯端末装置106から受信して出音し、出音停止指示信号を携帯端末装置106から受信し、又は音声データが終了したか否かが判断され(S417)、YESのときはステップS418に進む一方、NOのときはステップS417に戻る。ステップS418では、出音を停止して元のメインルーチンに戻る。
Next, in the sound output and stop process (S453), it is first determined whether or not a sound output instruction signal has been received from the mobile terminal device 106 (S415). If YES, the process proceeds to step S416. If NO, The process returns to step S413. In step S416, it is determined whether or not sound data is received from the mobile
図4Bのスピーカ装置制御処理において、スピーカ装置103、104は、超音波を用いた距離測定(S411)を繰り返し、その距離D(n)と距離平均値Dw(n)との差の絶対値と、所定のしきい値Dthとを比較する(S412)。このしきい値Dthは、例えば超音波の距離分解能及び人物の厚さを考慮した値が用いられる。しきい値Dthより大きいとき、聴取者を検知したと判断できるためには、この値で壁107とスピーカ装置103,104の間に聴取者などの人間が入った場合と入らない場合の差が示される必要があり、一般的な通常使用条件で生じる最小値(例えば20cm)とすれば良い。この値であれば超音波を用いた距離測定の分解能より十分大きく検出が可能である。ここで、測定距離D(n)と平均値距離Dw(n)の差が前記しきい値Dthより大きいとき、聴取者を検知したと判断し、聴取者検知信号を携帯端末装置106に送信する(S414)。
In the speaker device control processing of FIG. 4B, the
なお、図4BのステップS411において、毎回距離を測定後にD(n)を考慮して距離平均値Dw(n)を算出して更新してもよい。 In step S411 in FIG. 4B, the distance average value Dw (n) may be calculated and updated in consideration of D (n) after measuring the distance every time.
図4Cは図4Aのサブルーチンであって、携帯端末装置106により実行される携帯端末装置制御処理(S433)を示すフローチャートである。
FIG. 4C is a flowchart of the mobile terminal device control process (S433) executed by the mobile
図4Cにおいて、まず、聴取者が操作部314を用いて出音指示を入力し(S424)、測定距離D(n)を含む聴取者検知信号をスピーカ装置103,104から受信したか否かが判断され(S426)、YESのときはステップS427に進む一方、NOのときはステップS426に戻る。ステップS427において、聴取者を検知したスピーカ装置103,104が複数存在するか否かが判断され、YESのときはステップS428に進む一方、NOのときはステップS429に進む。ステップS428において出音指示信号を距離の短いスピーカ装置103又は104に送信してステップS430に進む。一方、ステップS429において、出音指示信号を、聴取者を検知したスピーカ装置103、104に送信してステップS430に進む。ステップS430において、音声データを指定されたスピーカ装置103又は104に無線伝送し、聴取者が出音停止指示を入力し、又は音声データが終了したか否かが判断され(S432)、YESのときは元のメインルーチンに戻る一方、NOのときはステップS432に戻る。
4C, first, the listener inputs a sound output instruction using the operation unit 314 (S424), and whether or not a listener detection signal including the measurement distance D (n) is received from the
図4Dは図3の音声再生システムにより実行される音声再生システム制御処理のタイミングチャートである。図4Dは、図4B及び図4Cをまとめたタイミングチャートである。 FIG. 4D is a timing chart of the audio reproduction system control process executed by the audio reproduction system of FIG. FIG. 4D is a timing chart summarizing FIGS. 4B and 4C.
以上のように構成された音声再生システムにおいて、図1のように、人物検知信号を送信するスピーカ装置103が一つである場合、携帯端末装置106は、そのスピーカ装置103に対し、出音指示を送信する(S429)。一方、図2のように、人物検知信号を送信するスピーカ装置103,104が複数である場合、携帯端末装置106は、それぞれのスピーカ装置103,104から送信された聴取者検知時の測定距離を比較し、距離の短いスピーカ装置103又は104に対して出音指示を送信する(S428)。出音指示信号を携帯端末装置106から受信したスピーカ装置103又は104は、出音準備状態となり(S415でYES)、携帯端末装置106から音声データを無線受信して出音する(S416)。
In the audio reproduction system configured as described above, when there is one
以上説明したように、本実施形態において、スピーカ装置103,104は、超音波送信部303及び超音波受信部304を用いて、聴取者105又は壁107までの距離を測定する。測定した距離の平均値を壁107等までの距離とし、そこからあるしきい値より大きい差のある距離を測定したとき、聴取者105を検知したとして携帯端末装置106に送信する。人物検知信号を受信した携帯端末装置106は、人物検知信号を送信したスピーカ装置103、104が複数あるか確認し、一つであればそのスピーカ装置103又は104に、複数であれば人物検知したときの測定距離の短いスピーカ装置103又は104に出音を指示する。これにより、聴取者105との間に壁107を挟むことがなく、かつ聴取者105との距離が最も短いスピーカ装置103又は104から音声データが出音される。そのため、壁107を挟んだスピーカ装置103又は104から出音したときに起きる音圧低下や周波数特性の変化を防ぐことができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、スピーカ装置103,104と聴取者105の距離が比較的正確に分かるためその音量を元に情報を元にスピーカ装置103,104から出す音量を設定してもよい。
In addition, since the distance between the
(実施形態2)
図5は実施形態2にかかる音声再生システムにおいて、スピーカ装置103,104が超音波と電波を用いて距離を測定する方法を示す模式平面図である。図5において、第一スピーカ装置103がある第1の部屋101において、携帯端末装置106を持つ聴取者105がいる一方、第二スピーカ装置104がある第二の部屋102において携帯端末装置106を持たない非聴取者501がいるものとする。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a method in which the
異なる2つの部屋101,102に設置されたスピーカ装置103,104が、超音波による距離測定にてそれぞれ聴取者又は非聴取者である人間105,501を検知した場合、それぞれの人間105,106までの距離は分かるものの、聴取者がどの人物なのか識別できないために、携帯端末装置106が適切なスピーカ装置103に出音指示できないという問題点があった。
When the
そこで、実施形態2では、超音波による距離測定に加えて、例えば2.4GHz帯の無線信号S2.4を用いて無線通信方式による距離測定を行うことで、スピーカ装置103,104が聴取者105を正しく識別し、携帯端末装置106がスピーカ装置103に正しく出音指示を行うことが可能な方法を以下に示す。
Therefore, in the second embodiment, in addition to the distance measurement using ultrasonic waves, for example, the
無線通信方式による距離測定は、例えばWi−Fiの電波強度を利用して行う。ここで、スピーカ装置103,104での受信信号電力PR[dBm]は次式で表される。
The distance measurement by the wireless communication method is performed using, for example, Wi-Fi radio wave intensity. Here, the received signal power PR [dBm] at the
PR[dBm]=PT[dBm]+(GTA[dBi]+GRA[dBi])−LB[dB]
(2)
PR [dBm] = PT [dBm] + (GTA [dBi] + GRA [dBi]) − LB [dB]
(2)
ここで、PT[dBm]は携帯端末装置からの既知の送信信号電力であり、GTA[dBi]は送信アンテナの絶対利得であり、GRA[dBi]は受信アンテナの絶対利得である。また、自由空間伝搬損失LB[dB]は次式で表される。 Here, PT [dBm] is the known transmission signal power from the mobile terminal device, GTA [dBi] is the absolute gain of the transmission antenna, and GRA [dBi] is the absolute gain of the reception antenna. The free space propagation loss LB [dB] is expressed by the following equation.
LB[dB]=32.44+20logd[km]+20logf[MHz]
(3)
LB [dB] = 32.44 + 20 logd [km] +20 logf [MHz]
(3)
ここで、f[MHz]は例えばWi−Fiで使用する周波数である。前記式(2)及び式(3)から、携帯端末装置106からスピーカ装置103,104までの距離d[km]は次式で表される。
Here, f [MHz] is a frequency used in Wi-Fi, for example. From the equations (2) and (3), the distance d [km] from the portable
d[km]=10^((PT[dBm]+GTA[dBi]+GRA[dBi]
−PR[dBm]−32.44−20log(f)[MHz])/20) (4)
d [km] = 10 ^ ((PT [dBm] + GTA [dBi] + GRA [dBi]
-PR [dBm]-32.44-20 log (f) [MHz]) / 20) (4)
ここで、^はべき乗を表す。 Here, ^ represents a power.
また、超音波で計測した人とスピーカ装置103,104との間の距離Dと、電波で計測した携帯端末装置106とスピーカ装置103,104の距離dとを計測し、D≠dであればその人は携帯端末装置106を所持していないと判断し、スピーカ装置103,104より音声出力はしないように制御する。これに対して、D=d(D≒d:実質的に等しい;具体的には|D−d|<DDth、ここで、DDthは0近傍の所定の微小値であるしきい値である)ならば、その人は携帯端末装置106を所持していると判断し、スピーカ装置103,104より音声出力をするように制御する。以上の判断は、携帯端末装置106から送信された電波が壁107等の障害物を通過しない電波伝搬特性を利用して、携帯端末装置106を所持する聴取者がスピーカ装置103,104が設置された部屋にいるか否かの判断を行うことを特徴としている。
Further, the distance D between the person measured by the ultrasonic wave and the
図6は実施形態2にかかる音声再生システムの構成例を示すブロック図である。図6において、実施形態2にかかるスピーカ装置103,104及び携帯端末装置106は、実施形態1に比較して以下の点が異なる。
(1)無線通信モジュール312は無線通信モジュール305に対して、距離の測定のために例えば周波数2.4GHz帯の電波である無線信号を送信する。なお、無線通信モジュール312と無線通信モジュール305との間の制御信号の送受信は実施形態1と同様に実行される。
(2)実施形態2にかかる音声再生システムは、図4Aの音声再生システム制御処理に代えて、図7Aの音声再生システム制御処理を実行する。
(3)スピーカ装置103,104は、図4Bのスピーカ装置制御処理(S419)に代えて、図7Bのスピーカ装置制御処理(S711)を実行する。
(4)携帯端末装置106は、図4Cの携帯端末装置制御処理(S433)に代えて、図7Cの携帯端末装置制御処理(S721)を実行する。
以下、上記相違点について詳述する。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of an audio reproduction system according to the second embodiment. 6, the
(1) The
(2) The audio reproduction system according to the second exemplary embodiment executes the audio reproduction system control process of FIG. 7A instead of the audio reproduction system control process of FIG. 4A.
(3) The
(4) The mobile
Hereinafter, the difference will be described in detail.
図7Aは図6の音声再生システムにより実行される音声再生システム制御処理を示すフローチャートである。図7Aにおいて、携帯端末装置106と、第一スピーカ装置103及び第二スピーカ装置104との間で所定の無線通信方式によるペアリングを行う(S434)。これは、携帯端末装置106が、出音可能な装置として第一スピーカ装置103及び第二スピーカ装置104を、音声データを無線受信して出音可能な装置として互いに登録することを意味する。次いで、第一スピーカ装置103での制御処理(図7BのS711)、第二スピーカ装置104での制御処理(図7BのS711)、及び携帯端末装置106の制御処理(図7CのS721)が並行して実行される。
FIG. 7A is a flowchart showing an audio reproduction system control process executed by the audio reproduction system of FIG. In FIG. 7A, pairing is performed between the mobile
図7Bは図7Aのサブルーチンであって、スピーカ装置103,104により実行されるスピーカ装置制御処理(S711)を示すフローチャートである。
FIG. 7B is a flowchart showing a speaker device control process (S711) executed by the
図7Bにおいて、まず、図4Bの実施形態1と同様に距離平均値算出処理を実行することで距離D(n)を測定し(S451)、図4Bの実施形態1と同様に超音波を用いた距離測定処理を実行する(S452)。次いで、携帯端末装置106から送信された、例えば2.4GHz帯の所定周波数の無線信号を受信し(S702)、受信した無線信号の受信強度(RSSI)に基づく受信信号電力に基づいて、無線信号電力の減衰量を算出し、これに基づいて携帯端末装置106とスピーカ装置103又は104との間の距離dを算出する(S703)。次いで、|D(n)−d|<DDth(ここで、DDthは所定の0近傍の微小値であるしきい値である)であるか否かが判断し(S704)、YESのときはステップS414に進む一方、NOのときはステップS452に戻る。さらに、超音波を用いた測定距離D(n)を含む聴取者検知信号を携帯端末装置106に送信し(S414)、図4Bの実施形態1と同様に出音及び停止処理を実行して(S453)元のメインルーチンに戻る。
7B, first, the distance D (n) is measured by executing the distance average value calculation process in the same manner as in the first embodiment of FIG. 4B (S451), and ultrasonic waves are used in the same manner as in the first embodiment of FIG. 4B. The measured distance measurement process is executed (S452). Next, a radio signal with a predetermined frequency of, for example, 2.4 GHz band transmitted from the mobile
図7Cは図7Aのサブルーチンであって、携帯端末装置106により実行される携帯端末装置制御処理(S721)を示すフローチャートである。図7Cにおいて、携帯端末装置制御処理(S721)は、図4Cの携帯端末装置制御処理(S433)と比較して、ステップS424とステップS426との間において、距離算出のための例えば2.4GHz帯の所定周波数の無線信号を送信すること(S722)を実行することを除き、同様である。
FIG. 7C is a flowchart of the mobile terminal device control process (S721) executed by the mobile
以上のように構成された実施形態2によれば、実施形態1と同様に、超音波を用いて携帯端末装置106とスピーカ装置103又は104の間の距離平均値D(n)を測定することに加えて、携帯端末装置106から送信された例えば2.4GHz帯の所定周波数の電波を受信してスピーカ装置103又は104までの距離dを測定し、距離平均値D(n)が距離dに実質的に等しければ、携帯端末装置106を所持する聴取者がスピーカ装置103又は104の近傍(電波が到達可能な部屋内)にいると判断し、距離平均値D(n)が距離dに異なれば前記聴取者がいないと判断する。この判断に基づいて音声データを当該スピーカ装置103又は104(図5では103)に無線伝送する。
According to the second embodiment configured as described above, as in the first embodiment, the distance average value D (n) between the mobile
実施形態2では、超音波での距離測定に加えて、電波による距離測定を行って距離測定の精度を、実施形態1に比較して高めることができ。これにより、聴取者が存在する部屋内のスピーカ装置103又は104のみで出音できる。また、実施形態2では、実施形態1と同様の作用効果を奏する。
In the second embodiment, in addition to the distance measurement using ultrasonic waves, the distance measurement using radio waves can be performed, and the accuracy of the distance measurement can be improved as compared with the first embodiment. As a result, sound can be output only by the
(実施形態3)
実施形態1では、1つの周波数の超音波を用いて携帯端末装置106とスピーカ装置103又は104との間の距離測定を行っているが、超音波送信部303及び超音波受信部304の動作が不安定になったとき(例えば周波数が不安定になり、ずれが発生するなど)に距離測定に誤差が発生する。この場合は、特に、1つの部屋に複数のスピーカ装置103,104が存在して壁107等の障害物による反射超音波の干渉の影響により誤差が発生する確率が高くなる。この問題点を解決するために、異なる2つの周波数の超音波を用いて携帯端末装置106とスピーカ装置103又は104との間の距離測定を行って聴取者の存在の有無を判断することを特徴としている。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the distance between the mobile
図8は実施形態3に係る音声再生システムにおいて、スピーカ装置103,104が送受信する各信号を示すタイミングチャートである。また、図9は図8の音声再生システムのスピーカ装置103,104の制御部309内の距離測定部901の構成例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a timing chart showing signals transmitted and received by the
図9において、距離測定部901は、ハイパスフィルタ902と、超音波受信部304と、反射波検出回路903と、カウンタ904と、クロック発生器906と、タイミング信号発生器905と、超音波送信部303とを備えて構成される。ここで、クロック発生器906は超音波の周波数に比較して十分に高い周波数を有するクロックCKを発生する。タイミング信号発生器905は自己のスピーカ装置である第二スピーカ装置104が超音波Su2を送信するタイミング信号Stを発生し、このとき、反射波検出回路903は出力信号SrdをLレベルからHレベルに変化させ、またこのとき、カウンタ904は計数値をリセットしてクロックCKを計数してその計数値を示す出力信号Sccを出力する。なお、ハイパスフィルタ902は例えば60kHzの超音波を通過するが、例えば40kHzの超音波を阻止する。
In FIG. 9, a distance measurement unit 901 includes a high-
図8において、第二スピーカ装置104の超音波送信部303はタイミング信号Stのタイミングで例えば60kHzの超音波Su2を送信し、第一スピーカ装置103の超音波送信部303はタイミング信号Stのタイミングよりも前に例えば40kHzの超音波Su1を送信する。第二スピーカ装置104の超音波受信部304には、図8に示すように、壁107等の障害物で反射された超音波の反射波Sur1,Sur2が到達するものとする。ここで、反射波Sur1は超音波Su1の反射波であり、反射波Sur2は超音波Su2の反射波である。ここで、距離測定部901のハイパスフィルタ902は、反射波Sur2を通過させるが、反射波Sur1を阻止する。従って、超音波受信部304は反射波Sur2のみを受信して電気信号に変換して反射波検出回路903に出力する。反射波検出回路903は所定のしきい値以上の反射波Su2を検出したときに、その出力信号SrdをLレベルから信号検出を示すHレベルに変化させる。一方、カウンタ904はタイミング信号StからクロックCKの計数を開始し、反射波検出回路903の出力信号SrdがLレベルであるときにその計数を継続する。ここで、カウンタ904はタイミング信号Stの発生タイミングt1から反射波Sur2の受信開始タイミングt2までクロックCKを計数することで、超音波Su2が送信された後、壁107等の障害物で反射されて反射された後、受信するまでの計数値は遅延時間T2に比例するから遅延時間T2は次式で表される。
In FIG. 8, the
T2=(クロックCKの計数値)×(クロックCKの1周期) (5) T2 = (count value of clock CK) × (one cycle of clock CK) (5)
このように、第二スピーカ装置104の自己の超音波送信部303が送信した超音波Su2に対する遅延時間T2を測定することができ、第一スピーカ装置103からの超音波Su1が存在する場合にも正しい距離を測定することが可能になる。
As described above, the delay time T2 with respect to the ultrasonic wave Su2 transmitted by the
なお、ハイパスフィルタ902に代えて、40kHzに対しては非検出、60kHzに対しては検出を行う特性を持った超音波受信部304を用いて超音波による距離を測定してもよい。また、第一スピーカ装置103については、上記ハイパスフィルタ902の代わりにローパスフィルタを接続することにより正しい距離が測定できる。3個以上のスピーカ装置があるときはそれぞれ、対応する超音波のみを通過可能なバンドパスフィルタを用いればよい。
In place of the high-
以上説明したように実施形態3によれば、スピーカ装置103,104により異なる周波数の超音波を用いて携帯端末装置106とスピーカ装置103,104との間の距離を測定することで、実施形態1に比較して、超音波の干渉の影響を除去して高い精度で距離を測定することができ、これにより、聴取者の存在の有無を正確に判断でき、聴取者が存在する部屋内のスピーカ装置103又は104のみで出音できる。なお、その他の作用効果は、実施形態1と同様である。
As described above, according to the third embodiment, the distance between the mobile
(実施形態4)
実施形態4では、実施形態2と同様に、携帯端末装置106を所持しない非聴取者が別の部屋に存在する時の問題点を解決するために、実施形態2に係る、超音波による距離測定及び2.4GHz帯の無線信号S2.4を用いた距離測定に加えて、例えば5GHz帯の無線信号S5を用いた距離測定を行うことで、スピーカ装置103,104が聴取者105を正しく識別し、携帯端末装置106が例えばスピーカ装置103に正しく出音指示を行うことが可能な方法を以下に示す。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, as in the second embodiment, in order to solve the problem when a non-listener who does not have the mobile
実施形態4にかかるスピーカ装置103,104及び携帯端末装置106は、実施形態2に比較して以下の点が異なる。
(1)無線通信モジュール312は無線通信モジュール305に対して、距離の測定のために例えば周波数2.4GHz帯の電波である無線信号に加えて、例えば周波数5GHz帯の電波である無線信号を送信する。なお、無線通信モジュール312と無線通信モジュール305との間の制御信号の送受信は実施形態1と同様に実行される。
(2)実施形態4にかかる音声再生システムは、図7Aの音声再生システム制御処理に代えて、図10Aの音声再生システム制御処理を実行する。
(3)スピーカ装置103,104は、図7Bのスピーカ装置制御処理(S711)に代えて、図10Bのスピーカ装置制御処理(S1011)を実行する。
(4)携帯端末装置106は、図7Cの携帯端末装置制御処理(S721)に代えて、図10Cの携帯端末装置制御処理(S1021)を実行する。
以下、上記相違点について詳述する。
The
(1) The
(2) The audio reproduction system according to the fourth exemplary embodiment executes the audio reproduction system control process of FIG. 10A instead of the audio reproduction system control process of FIG. 7A.
(3) The
(4) The mobile
Hereinafter, the difference will be described in detail.
図10Aは実施形態4にかかる音声再生システムにより実行される音声再生システム制御処理を示すフローチャートである。図10Aにおいて、携帯端末装置106と、第一スピーカ装置103及び第二スピーカ装置104との間で所定の無線通信方式によるペアリングを行う(S434)。これは、携帯端末装置106が、出音可能な装置として第一スピーカ装置103及び第二スピーカ装置104を、音声データを無線受信して出音可能な装置として互いに登録することを意味する。次いで、第一スピーカ装置103での制御処理(図10BのS1011)、第二スピーカ装置104での制御処理(図10BのS1011)、及び携帯端末装置106の制御処理(図10CのS1021)が並行して実行される。
FIG. 10A is a flowchart illustrating an audio reproduction system control process executed by the audio reproduction system according to the fourth embodiment. 10A, pairing is performed between the mobile
図10Bは図10Aのサブルーチンであって、スピーカ装置103,104により実行されるスピーカ装置制御処理(S1011)を示すフローチャートである。図10Bにおいて、実施形態2にかかる図7Bと比較して、ステップS703とステップとS704との間において、ステップS1001〜S1004の処理を追加したことを特徴とする。以下、上記相違点について詳述する。なお、ステップS703で測定された距離をd2.4とする。
FIG. 10B is a flowchart showing a speaker device control process (S1011) executed by the
図10BのステップS703の後において、携帯端末装置106からの例えば5GHz帯の所定周波数の無線信号を受信し(S1001)、受信した無線信号の受信信号強度(RSSI)に基づき受信信号電力を算出し、これに基づいて実施形態2と同様に、携帯端末装置106とスピーカ装置103,104との間の距離d5を算出する(S1002)、ステップS1003において、|d2.4−d5|<D1th(ここで、D1thは例えば0近傍の所定の微小値であるしきい値である)であるか否かが判断され、YESのときはステップS1004に進む一方、NOのときはステップS452に戻る。次いで、ステップS702において算出された2.4GHz帯の所定周波数での距離d2.4を、無線信号を用いた測定距離dとし、ステップS704に進む。
After step S703 in FIG. 10B, a radio signal having a predetermined frequency of, for example, 5 GHz band is received from the mobile terminal device 106 (S1001), and received signal power is calculated based on the received signal strength (RSSI) of the received radio signal. Based on this, as in the second embodiment, the distance d5 between the mobile
図10Cは図10Aのサブルーチンであって、携帯端末装置106により実行される携帯端末装置制御処理(S1021)を示すフローチャートである。図10Cにおいて、実施形態2にかかる図7Cと比較して、ステップS722とステップS426との間に、ステップS1022の処理を追加したことを特徴とする。以下、上記相違点について詳述する。
FIG. 10C is a flowchart of the mobile terminal device control process (S1021) executed by the mobile
図10CのステップS722の後、距離算出のために例えば5GHz帯の所定周波数の無線信号を送信した後、ステップS426に進む。 After step S722 in FIG. 10C, for example, a radio signal having a predetermined frequency in the 5 GHz band is transmitted for distance calculation, and then the process proceeds to step S426.
以上説明したように、実施形態4によれば、超音波による距離測定及び2.4GHz帯の無線信号S2.4を用いた距離測定に加えて、例えば5GHz帯の無線信号S5を用いた距離測定を行うことで、スピーカ装置103,104が聴取者105を正しく識別し、携帯端末装置106が例えばスピーカ装置103に正しく出音指示を行うことができる。その他の作用効果は実施形態2と同様である。
As described above, according to the fourth embodiment, in addition to the distance measurement using ultrasonic waves and the distance measurement using the 2.4 GHz band radio signal S2.4, for example, the distance measurement using the 5 GHz band radio signal S5. Thus, the
(実施形態5)
図11は実施形態5にかかる音声再生システムのスピーカ装置103,104によって実行されるスピーカ装置制御処理を示すフローチャートである。実施形態5にかかる音声再生システムのスピーカ装置制御処理は、実施形態1の図4Bに比較して、ステップS452とステップS453の間において、ステップS414に代えて、ステップS1114及びS1115の処理を挿入して実行することを特徴とする。
(Embodiment 5)
FIG. 11 is a flowchart showing speaker device control processing executed by the
図12は図11のスピーカ装置103,104からの出音される各周波数の音声信号の指向特性を示すグラフである。また、図13は図11のスピーカ装置103,104から方位角40度の方向で出音される音声信号の振幅周波数特性を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing the directivity characteristics of audio signals of respective frequencies output from the
超音波による距離測定を行うときに、各方位角の方向に超音波を発射するためスピーカ装置103,104から見た聴取者105に対する方向の関係も測定することができる。一方、一般のスピーカユニット306では、図12及び図13に示すように、音声周波数が低くなるほど指向性が広くなり、音声周波数が高いほど指向性が狭くなることが知られており、スピーカ正面から聴取者105からのずれが大きい場合は低音を相対的に低くし、言い換えれば、図13において、特性1301から平坦な特性1302に補正するように高音を相対的に高くするなどの周波数特性を補正するイコライジング処理を行うことで、聴取者105の位置依存性による周波数特性の劣化を改善できることを特徴としている。
When performing distance measurement using ultrasonic waves, the ultrasonic wave is emitted in the directions of the respective azimuth angles, so that the relationship of the direction with respect to the
図11のステップS452の処理の後、スピーカ装置103,104から聴取者105に対する方位角n及び測定距離D(n)を含む聴取者検知信号を携帯端末装置106に送信し(S1114)、方位角nに応じて、例えば図13のように、スピーカユニット306の周波数特性を補正する。
After the process of step S452 in FIG. 11, a listener detection signal including the azimuth angle n and the measurement distance D (n) with respect to the
以上説明したように、実施形態5によれば、超音波による携帯端末装置106からスピーカ装置103,104に対する方位角に応じて、聴取者105の位置において周波数特性が実質的に平坦となるようにイコライジング補正を行うことで、聴取者105の位置依存性による周波数特性の劣化を改善できる。
As described above, according to the fifth embodiment, the frequency characteristic is substantially flat at the position of the
(他の実施形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態1〜5を説明した。しかしながら、本開示にかかる技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記実施形態1〜5で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。すなわち、実施形態1と各実施形態2〜5との組み合わせのみならず、各実施形態2〜5の互いの組み合わせも可能である。
(Other embodiments)
As described above,
以上の各実施形態にかかる携帯端末装置制御処理は、例えばスマートホン、携帯電話機、タブレット端末装置又は電子機器などの制御端末装置に適用可能なアプリケーションとして実装することができる。 The mobile terminal device control process according to each of the above embodiments can be implemented as an application applicable to a control terminal device such as a smart phone, a mobile phone, a tablet terminal device, or an electronic device.
以上詳述したように、本開示にかかる音声再生システムによれば、スピーカ装置と携帯端末装置が別体で、異なる部屋にも複数のスピーカ装置がある場合に聴取者の位置に適したスピーカ装置から出音することが可能である。 As described above in detail, according to the sound reproduction system according to the present disclosure, the speaker device and the mobile terminal device are separate and the speaker device suitable for the position of the listener when there are a plurality of speaker devices in different rooms. It is possible to make sound from.
101 第一の部屋
102 第二の部屋
103 第一スピーカ装置
104 第二スピーカ装置
105 聴取者
106 携帯端末装置
107 壁
303 超音波送信部
304 超音波受信部
305 無線通信モジュール
305A アンテナ
306 スピーカユニット
307 メモリ
308 音声データバッファ
309 制御部
310 制御部
311 音声データメモリ
312 無線通信モジュール
312A アンテナ
313 メモリ
314 操作部
315 表示部
501 非聴取者
901 距離測定部
902 ハイパスフィルタ
903 反射波検出回路
904 カウンタ
905 タイミング信号発生器
906 クロック発生器
101
Claims (6)
前記各スピーカ装置は、第1の超音波周波数の超音波を前記制御端末装置に対して送信した後、反射されて戻ってくる反射波の遅延時間に基づいて前記各スピーカ装置と前記制御端末装置との間の距離を複数回測定することで計算された距離平均値を予め記憶し、前記制御端末装置からの出音指示信号に応答して、前記第1の超音波周波数の超音波を前記制御端末装置に対して送信した後、反射されて戻ってくる反射波の遅延時間に基づいて前記各スピーカ装置と前記制御端末装置との間の距離を測定し、当該測定された距離と前記距離平均値との差の絶対値が所定の第1のしきい値より大きいときに、聴取者がいると判断して、前記測定された距離を含む聴取者検知信号を制御端末装置に送信し、
前記制御端末装置は、前記複数のスピーカ装置のうちの1個のスピーカ装置から聴取者検知信号を受信したとき、当該1個のスピーカ装置に対して出音指示信号を送信し、
当該1個のスピーカ装置は、前記出音指示信号に基づいて、前記制御端末装置からの音声信号を受信して出音することを特徴とする音声再生システム。 An audio reproduction system comprising a plurality of speaker devices and a control terminal device that controls the speaker devices by wirelessly transmitting and receiving control signals to and from the speaker devices and wirelessly transmits audio signals to the speaker devices. And
Each of the speaker devices transmits the ultrasonic wave having the first ultrasonic frequency to the control terminal device, and then the speaker device and the control terminal device based on a delay time of a reflected wave that is reflected and returned. The distance average value calculated by measuring the distance between and a plurality of times is stored in advance, and in response to the sound output instruction signal from the control terminal device, the ultrasonic wave of the first ultrasonic frequency is After transmitting to the control terminal device, the distance between each speaker device and the control terminal device is measured based on the delay time of the reflected wave reflected and returned, and the measured distance and the distance When the absolute value of the difference from the average value is larger than a predetermined first threshold, it is determined that there is a listener, and a listener detection signal including the measured distance is transmitted to the control terminal device,
When the control terminal device receives a listener detection signal from one of the plurality of speaker devices, the control terminal device transmits a sound output instruction signal to the one speaker device,
The one speaker device receives and outputs a sound signal from the control terminal device based on the sound output instruction signal.
当該1個のスピーカ装置は、前記出音指示信号に基づいて、前記制御端末装置からの音声信号を受信して出音することを特徴とする請求項1記載の音声再生システム。 When the control terminal device receives a listener detection signal from a plurality of speaker devices of the plurality of speaker devices, the control terminal device outputs a sound to one speaker device having the shortest distance from the control terminal device. Send an instruction signal,
The sound reproduction system according to claim 1, wherein the one speaker device receives and outputs a sound signal from the control terminal device based on the sound output instruction signal.
前記各スピーカ装置は、前記第1の超音波周波数の超音波を用いて測定された距離と前記距離平均値との差の絶対値が所定の第1のしきい値より大きく、かつ、前記第1の電波周波数の電波を受信したときの受信電力に基づいて、前記制御端末装置から前記各スピーカ装置までの距離を計算したときの距離と前記超音波を用いて測定された距離との差の絶対値が所定の第2のしきい値未満であるときに、聴取者がいると判断して、前記測定された距離を含む聴取者検知信号を制御端末装置に送信することを特徴とする請求項1又は2記載の音声再生システム。 The control terminal device transmits radio waves of a first radio frequency to the speaker devices,
Each of the speaker devices has an absolute value of a difference between the distance measured using the ultrasonic wave having the first ultrasonic frequency and the average distance value greater than a predetermined first threshold value, and the first Based on the received power when a radio wave having a radio frequency of 1 is received, the difference between the distance when the distance from the control terminal device to each speaker device is calculated and the distance measured using the ultrasonic wave When the absolute value is less than a predetermined second threshold, it is determined that there is a listener, and a listener detection signal including the measured distance is transmitted to the control terminal device. Item 3. A sound reproduction system according to item 1 or 2.
前記各スピーカ装置は、前記第1の超音波周波数の超音波を用いて測定された距離と前記距離平均値との差の絶対値が所定の第1のしきい値より大きく、かつ、前記第1及び第2の電波周波数の電波を受信したときの各受信電力に基づいてそれぞれ、前記制御端末装置から前記各スピーカ装置までの2つの距離を計算したときの2つの距離の差の絶対値が所定の第3のしきい値未満であり、かつ、前記第1の超音波周波数の超音波を用いて測定された距離と、前記第1及び第2の電波周波数のうち低い電波周波数の電波を用いて測定された距離との差の絶対値が所定の第3のしきい値未満であるときに、聴取者がいると判断して、前記測定された距離を含む聴取者検知信号を制御端末装置に送信することを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1つに記載の音声再生システム。 The control terminal device sequentially transmits a radio wave of a first radio frequency and a radio wave of a second radio frequency to each speaker device,
Each of the speaker devices has an absolute value of a difference between the distance measured using the ultrasonic wave having the first ultrasonic frequency and the average distance value greater than a predetermined first threshold value, and the first The absolute value of the difference between the two distances when the two distances from the control terminal device to the speaker devices are calculated based on the received power when the radio waves having the first and second radio frequencies are received, respectively. A distance that is less than a predetermined third threshold and that is measured using the ultrasonic wave of the first ultrasonic frequency and a radio wave having a lower radio frequency out of the first and second radio frequencies. When the absolute value of the difference from the measured distance is less than a predetermined third threshold, it is determined that there is a listener, and a listener detection signal including the measured distance is controlled. Transmission to a device Sound reproduction system according to one or Re.
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