JP3328067B2 - 音像定位システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、劇場やホールなどにお
いて、演技者や歌手といった話者が移動しながら演じる
とか、あるいは、オーケストラで異なる楽器が独奏する
などといった場合に、話者などの音源の位置に、スピー
カで形成される音像を一致させて、それらの音源の位置
を観客が容易に確認できながら楽しむことのできる音像
定位システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のように音源の位置が変更されるよ
うな場合、殊に、ミュージカルや歌舞伎やステージ劇と
いった演劇では、その演技者の動作を見ながら楽しむも
のであるため、観客は、どの方向に音源があるかを判別
できた方が望ましい。

【０００３】そのため、従来、音像定位部にマイクロフ
ォンとスピーカと制御部とを接続するとともに制御部に
音像定位入力装置を接続し、演技者の動作による音源の
位置の変化を視覚的に確認しながら、音像定位入力装置
により音像定位位置を選択するスイッチを人為的に操作
して音響係がその位置を入力し、その入力位置に応じた
遅延データや音量データに従って、各スピーカからの出
力タイミングを遅延させるようにしていた。

【０００４】また、台本に基づいて役者の動作が規定さ
れるような演劇では、予め、台本に従ったポイントで場
面に応じた音像定位位置を自動的に入力するように構成
したものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような前者の従来例の場合、音像定位位置を入力するた
めの操作が煩わしい欠点があり、また、入力ミスを生じ
る欠点があった。一方、後者の従来例の場合、演技者が
間違った場合には、大きなズレを生じる欠点があった。

【０００６】本発明は、上述のような事情に鑑みてなさ
れたものであって、請求項１に係る発明の音像定位シス
テムは、音像定位を簡単にかつ精度良く行うことができ
るようにすることを目的とし、そして、請求項２に係る
発明の音像定位システムは、音像定位を簡単にかつ精度
良く行うとともに、音源位置に対する指示操作を容易に
行えるようにすることを目的とし、また、請求項３に係
る発明の音像定位システムは、音像定位をより簡単にか
つ精度良く行えるようにすることを目的とし、更に、請
求項４に係る発明の音像定位システムは、音像定位をよ
り一層簡単にかつ精度良く行えるようにすることを目的
とし、請求項５に係る発明の音像定位システムは、請求
項４に係る発明の音像定位システムによる音像定位の精
度をより一層向上できるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の音
像定位システムは、上述のような目的を達成するため
に、ステージに、その幅方向に所定間隔を隔てて複数の
スピーカを設け、ステージ上の画像を撮影して画像信号
を出力する撮像手段と、その撮像手段からの画像信号を
処理して前記ステージ上の画像を表示する表示手段と、
その表示手段で表示された画像に対して特定の音源の位
置を指示する位置指示手段と、その位置指示手段で指示
された音源の位置に基づいて音源に距離が近い側のスピ
ーカ程先行して出力させる発信順位付け手段とを設けて
構成する。

【０００８】また、請求項２に係る発明の音像定位シス
テムは、上述のような目的を達成するために、請求項１
に係る発明の音像定位システムにおける位置指示手段
を、所定幅を有する特定の色の音源指示帯を表示手段の
表示画面の左右方向に移動可能に設けて構成する。

【０００９】また、請求項３に係る発明の音像定位シス
テムは、上述のような目的を達成するために、ステージ
に、その幅方向に所定間隔を隔てて複数のスピーカを設
け、ステージ上で移動する音源の画像を撮影して画像信
号を出力する撮像手段と、その撮像手段からの画像信号
を処理して音源の位置を判別する位置判別手段と、その
位置判別手段で判別された音源の位置に基づいて音源に
距離が近い側のスピーカ程先行して出力させる発信順位
付け手段とを設けて構成する。

【００１０】また、請求項４に係る発明の音像定位シス
テムは、上述のような目的を達成するために、ステージ
に、その幅方向に所定間隔を隔てて複数のスピーカを設
け、ステージ上で移動する音源に、音声出力を変調した
特定周波数の電波を発振するワイヤレス・マイク発振器
を付設するとともに、そのワイヤレス・マイク発振器か
ら発振された電波を発振方向を識別して受信するアンテ
ナを設け、そのアンテナで識別された音源の方向に基づ
いて音源に距離が近い側のスピーカ程先行して出力させ
る発信順位付け手段とを設けて構成する。

【００１１】また、請求項５に係る発明の音像定位シス
テムは、上述のような目的を達成するために、請求項４
に係る発明の音像定位システムにおけるアンテナをスピ
ーカの並設方向と平行な方向に所定間隔を隔てて複数個
設けて構成する。

【００１２】

【作用】請求項１に係る発明の音像定位システムの構成
によれば、ステージ上の画像を撮像手段を通して表示手
段に表示させ、その表示手段で表示された画像上におい
て、マウスなどのような位置指示手段により演技者など
の音源の位置を指示し、その指示結果に基づき、発信順
位付け手段により、音源に近い側のスピーカから順に発
信させ、音源の方向を観客に判らせることができる。

【００１３】また、請求項２に係る発明の音像定位シス
テムの構成によれば、ステージ上の画像において、特定
の色の音源指示帯を表示画面の左右方向に移動させ、音
源の位置に重ね合わせることにより、音源の位置を指示
することができる。

【００１４】また、請求項３に係る発明の音像定位シス
テムの構成によれば、ステージ上の画像を撮像手段によ
り撮影し、その画像信号を処理して音源の位置を自動的
に判別し、その判別結果に基づき、発信順位付け手段に
より、音源に近い側のスピーカから順に発信させ、音源
の方向を観客に判らせることができる。

【００１５】また、請求項４に係る発明の音像定位シス
テムの構成によれば、ステージ上で音源が音声出力を出
すに伴い、その音声出力を変調した特定周波数の電波を
ワイヤレス・マイク発振器から発振させ、その電波をア
ンテナで受信して発振方向を自動的に識別し、その識別
結果に基づき、発信順位付け手段により、音源に近い側
のスピーカから順に発信させ、音源の方向を観客に判ら
せることができる。

【００１６】また、請求項５に係る発明の音像定位シス
テムの構成によれば、複数のアンテナにより識別した電
波の発振方向から精度良く音源の位置を識別することが
できる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る音像定位システムの
第１実施例を示す全体概略構成図、図２は要部の構成図
であり、ステージ１の前面の左側、中央、右側の３箇所
に第１、第２および第３のスピーカ２ａ，２ｂ，２ｃが
設けられるとともに、観客席３の後方中央箇所に撮像手
段としてのカメラ４が設置されている。

【００１９】前記カメラ４に画像信号変換器５を介して
コンピュータ６が接続されるとともに、そのコンピュー
タ６に表示手段としてのディスプレー表示装置７と位置
指示手段としてのマウス８が接続され、更に、コンピュ
ータ６と第１、第２および第３のスピーカ２ａ，２ｂ，
２ｃとが接続されている。コンピュータ６には、図３の
ブロック図に示すように、指示位置判別手段９と発信順
位付け手段１０とが備えられている。

【００２０】指示位置判別手段９には、ディスプレー表
示装置７とマウス８のスイッチ８ａとが接続され、ディ
スプレー表示装置７で表示された画像を見ながら、マウ
ス８によりカーソル１１を操作して、所定の音源である
話者Ｈ１またはＨ２にカーソル１１を合わせ、その状態
でスイッチ８ａをＯＮすることにより話者Ｈ１またはＨ
２の位置を指示し、そのときのディスプレー表示装置７
でのカーソル１１の位置に基づき、話者Ｈ１またはＨ２
のステージ１上での位置を判別するようになっている。

【００２１】発信順位付け手段１０では、指示位置判別
手段９で判別された位置に基づき、話者Ｈ１またはＨ２
に対して第１、第２および第３のスピーカ２ａ，２ｂ，
２ｃがいずれの順で近いかを順位付けし、その順位付け
に基づき、第１、第２および第３のスピーカ２ａ，２
ｂ，２ｃに対して話者Ｈ１またはＨ２に近い側のものか
ら順に起動信号を出力するようになっている。

【００２２】以上の構成により、演技者や歌手といった
話者Ｈ１またはＨ２がステージ１上で移動するときに、
その位置をマウス８（図２）で指示し、話者Ｈ１または
Ｈ２がそれぞれに携帯させたマイクロフォン（図示せ
ず、固有の発信周波数を有していて、いずれの話者Ｈ１
またはＨ２のものかを判断できるようになっている。）
を通じて出力した音声を、話者Ｈ１またはＨ２の位置に
近い側のスピーカから、話者Ｈ１またはＨ２の音声を先
行して発生させ、音声を発している話者Ｈ１またはＨ２
の位置を観客が容易に確認し、その話者Ｈ１またはＨ２
の演技を楽しむことができる。

【００２３】上述指示位置判別手段９において、例え
ば、第１および第２のスピーカ２ａ，２ｂに対して等距
離と判別した場合には、その第１および第２のスピーカ
２ａ，２ｂに対して同時に起動信号を出力することにな
る。

【００２４】図４は、第２実施例の要部の構成図であ
り、第１実施例と異なるところは次の通りである。すな
わち、ディスプレー表示装置７に、例えば、赤色、青
色、黄色の３本の所定幅を有する音源指示帯１２ａ，１
２ｂ，１２ｃが表示画面の左右方向に移動可能に設けら
れるとともに、音源指示帯１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれ
ぞれを移動操作するスライダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃが
設けられ、ステージ１上に複数の話者Ｈ１，Ｈ２が存在
する場合に、音源指示帯１２ａ，１２ｂ，１２ｃのうち
の所定のものを各話者Ｈ１，Ｈ２に重ね合わせておくこ
とにより、マウス８による位置指示を行いやすいように
構成されている。他の構成は第１実施例と同じであり、
その説明は省略する。

【００２５】この第２実施例の構成を利用し、マウス８
に代わる位置指示手段として音源指示帯１２ａ，１２
ｂ，１２ｃを設けるようにしても良い（請求項２に係る
発明の音像定位システム）。

【００２６】図５は、第３実施例の構成を示すブロック
図であり、撮像手段としてのカメラ１４とコンピュータ
１５とが画像信号変換器１６を介して接続されるととも
に、コンピュータ１５に第１、第２および第３のスピー
カ２ａ，２ｂ，２ｃが接続されている。コンピュータ１
５には、画像処理手段１７と位置判別手段１８と発信順
位付け手段１９とが備えられている。

【００２７】画像処理手段１７では、画像信号変換器１
６で映像信号から変換された画像信号を受け、その画像
信号を処理して話者Ｈ１，Ｈ２の着衣の色、もしくは、
画像の縦横比、その他の特徴抽出を行って、例えば、話
者Ｈ１は赤の領域、話者Ｈ２は青の領域といったように
して、話者Ｈ１，Ｈ２の存在領域を割り出すようになっ
ている［図６の（ａ）および（ｂ）の説明図参照］。

【００２８】位置判別手段１８では、画像処理手段１７
によって割り出された話者Ｈ１，Ｈ２の存在領域と、予
め話者Ｈ１，Ｈ２ごとに特定されている色などの特徴抽
出結果とを比較して、話者Ｈ１またはＨ２のステージ１
上での位置を判別するようになっている［図６の（ｃ）
の説明図参照］。

【００２９】発信順位付け手段１９では、位置判別手段
１８で判別された位置に基づき、話者Ｈ１またはＨ２に
対して第１、第２および第３のスピーカ２ａ，２ｂ，２
ｃがいずれの順で近いかを順位付けし、その順位付けに
基づき、第１、第２および第３のスピーカ２ａ，２ｂ，
２ｃに対して話者Ｈ１またはＨ２に近い側のものから順
に起動信号を出力するようになっている。

【００３０】以上の構成により、演技者や歌手といった
話者Ｈ１またはＨ２がステージ１上で移動するときに、
その位置を画像処理によって自動的に判別し、話者Ｈ１
またはＨ２が、それぞれに携帯させたマイクロフォン
（図示せず、固有の発信周波数を有していて、いずれの
話者Ｈ１またはＨ２のものかを判断できるようになって
いる。）を通じて音声を出力するに伴い、話者Ｈ１また
はＨ２のいずれからの音声出力かを判断するとともに、
話者Ｈ１またはＨ２の位置に近い側のスピーカから、話
者Ｈ１またはＨ２の音声を先行して発生させ、音声を発
している話者Ｈ１またはＨ２の位置を観客が容易に確認
し、その話者Ｈ１またはＨ２の演技を楽しむことができ
る。

【００３１】図７は、第４実施例の構成を示す概略構成
図であり、音源としての話者Ｈに、音声出力を変調した
特定周波数（例えば、800MHzなど）の電波を発振するワ
イヤレス・マイク発振器２０が付設されている。一方、
観客席３の後方に、ワイヤレス・マイク発振器２０から
発振された電波を発振方向を識別して受信するアンテナ
２１…がスピーカの並設方向と平行な方向に所定間隔を
隔てて並設されている。

【００３２】アンテナ２１…それぞれは、図８の（ａ）
の斜視図、および、図８の（ｂ）の指向特性図に示すよ
うに、15°づつ方向を異ならせた５本のダイポールアン
テナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅで構成さ
れている。

【００３３】アンテナ２１…それぞれは、受信器２２と
アンテナ制御回路２３とに接続されるとともに、受信器
２２とアンテナ制御回路２３とがコンピュータ２４に接
続され、そのコンピュータ２４に第１、第２および第３
のスピーカ２ａ，２ｂ，２ｃが接続されている。コンピ
ュータ２４には、図９のブロック図に示すように、同期
信号発生手段２５と平均化処理手段２６と位置判別手段
２７と発信順位付け手段２８とが備えられている。

【００３４】同期信号発生手段２５では、例えば、１秒
間に30回程度の同期信号をアンテナ制御回路２３と平均
化処理手段２６に出力させ、その同期信号に応答してワ
イヤレス・マイク発振器２０から発振された電波をアン
テナ２１…それぞれに受信させるとともにその受信信号
を受信器２２に入力するようになっている。

【００３５】平均化処理手段２６では、図１０の（ａ）
の波形図に示すように、受信器２２からの受信信号に基
づき、前記同期信号に応答して波形処理し、図１０の
（ｂ）の波形図に示すように、例えば、１秒間分に相当
する30回分などのｎ回分の受信信号を加算するとともに
その平均値を求めた中間周波数信号（ＩＦ信号）を得る
ようになっている。

【００３６】位置判別手段２７では、平均化処理手段２
６で求めた中間周波数信号（ＩＦ信号）により、ダイポ
ールアンテナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ
のうちのいずれのものの信号が大きいかを判別し、アン
テナ２１…それぞれとワイヤレス・マイク発振器２０と
の方向を識別し、その方向角度により、ステージ１上で
の話者Ｈの位置を判別するようになっている。

【００３７】発信順位付け手段２８では、位置判別手段
２７で判別された位置に基づき、話者Ｈに対して第１、
第２および第３のスピーカ２ａ，２ｂ，２ｃがいずれの
順で近いかを順位付けし、その順位付けに基づき、第
１、第２および第３のスピーカ２ａ，２ｂ，２ｃに対し
て話者Ｈに近い側のものから順に起動信号を出力するよ
うになっている。他の構成は第１実施例と同じであり、
その説明は省略する。

【００３８】以上の構成により、演技者や歌手といった
話者Ｈがステージ１上で移動するときに、その位置を話
者Ｈに付設したワイヤレス・マイク発振器２０による電
波の発振方向により自動的に判別し、話者Ｈが音声を出
力するに伴い、その話者Ｈの位置を即座に識別し、話者
Ｈの位置に近い側のスピーカから、話者Ｈの音声を先行
して発生させ、音声を発している話者Ｈの位置を観客が
容易に確認し、その話者Ｈの演技を楽しむことができ
る。

【００３９】この第４実施例によれば、ワイヤレス・マ
イク発振器２０からの受信電波を平均化処理しているた
め、例えば、室内の動力・電灯設備などの状態や建物の
周辺の電波状況などによる影響、マルチパス現象を打ち
消すことができ、精度を向上できる。また、話者が多数
存在する場合でも、その話者それぞれに固有の音声出力
を変調した特定周波数を割付けるとともに、その周波数
に対応するバンドパスフィルタを設けることにより、各
話者を容易に識別して位置を判別できる。

【００４０】また、この第４実施例の実施に際し、室内
での電波のマルチパス現象による影響が大きい場合に
は、予め、音像定位システムを適用しようとする同一室
内において動作させ、設置場所特有のマルチパス現象の
発生と話者の正しい位置との誤差をコンピュータで学習
させておき、その学習結果に基づいて補正しておけば良
い。

【００４１】上記実施例では３個の第１、第２および第
３のスピーカ２ａ，２ｂ，２ｃを設けた場合で説明して
いるが、本発明としては、２個あるいは４個以上など、
要するに、ステージ１に複数個のスピーカを設ける場合
に適用できる。

【００４２】ステージ１上の画像を撮影する撮像手段と
しては、上述のようなカメラ４に限らず、例えば、ＣＣ
Ｄなどの各種の手段が適用できる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明の音像定位システムによれば、表示手段で表示された
ステージ上の画像を見ながら、マウスなどのような位置
指示手段により演技者などの音源の位置を指示すること
により、音源に近い側のスピーカから順に発信させ、音
源の方向を観客に判らせるから、音像定位位置を実際の
音源の位置によって入力でき、音像定位を簡単にかつ精
度良く行うことができるようになった。

【００４４】また、請求項２に係る発明の音像定位シス
テムによれば、ステージ上の画像において、特定の色の
音源指示帯を音源の位置に重ね合わせることにより、音
源の位置を指示できるから、マウスにおける矢印のよう
に上下左右に移動するものに比べ、左右方向といった一
方向の移動のみにより、音源位置に対する指示操作を容
易に行えるようになった。

【００４５】請求項３に係る発明の音像定位システムの
構成によれば、ステージ上の画像を処理して音源の位置
を自動的に判別し、音源に近い側のスピーカから順に発
信させ、音源の方向を観客に判らせるから、音像定位位
置を実際の音源の位置によって自動的に入力でき、人為
的な操作によらずに、音像定位をより簡単にかつ精度良
く行うことができるようになった。

【００４６】請求項４に係る発明の音像定位システムの
構成によれば、ステージ上で音源が音声出力を出すに伴
い、その音声出力を変調した特定周波数の電波をアンテ
ナで受信して発振方向を自動的に識別し、音源に近い側
のスピーカから順に発信させ、音源の方向を観客に判ら
せるから、音像定位位置を実際の音源の位置によって自
動的に入力でき、例えば、ミュージカルのように音源が
複数で類似した服装を着ているような場合でも、音源ご
とに発振周波数を異ならせるだけで精度良く音源の位置
を識別でき、音像定位をより一層簡単にかつ精度良く行
うことができるようになった。

【００４７】請求項５に係る発明の音像定位システムの
構成によれば、複数のアンテナにより識別した電波の発
振方向から精度良く音源の位置を識別できるから、スピ
ーカが多数有る場合でも、音源の位置と各スピーカとの
相対位置を的確に識別でき、音像定位の精度をより一層
向上できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る音像定位システムの第１実施例を
示す全体概略構成図である。

【図２】要部の構成図である。

【図３】ブロック図である。

【図４】第２実施例の要部の構成図である。

【図５】第３実施例の構成を示すブロック図である。

【図６】画像処理の説明図である。

【図７】第４実施例の構成を示す概略構成図である。

【図８】（ａ）はアンテナの斜視図、および、（ｂ）は
アンテナの指向特性図である。

【図９】ブロック図である。

【図１０】波形図である。

【符号の説明】

１…ステージ ２ａ…第１のスピーカ ２ｂ…第２のスピーカ ２ｃ…第３のスピーカ ４…撮像手段としてのカメラ ７…表示手段としてのディスプレー表示装置 ８…位置指示手段としてのマウス １０…発信順位付け手段 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ…音源指示帯 １４…撮像手段としてのカメラ １８…位置判別手段 １９…発信順位付け手段 ２０…ワイヤレス・マイク発振器 ２１…アンテナ ２８…発信順位付け手段 Ｈ１，Ｈ２…音源としての話者 Ｈ…音源としての話者

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステージに、その幅方向に所定間隔を隔
   てて複数のスピーカを設け、前記ステージ上の画像を撮
   影して画像信号を出力する撮像手段と、その撮像手段か
   らの画像信号を処理して前記ステージ上の画像を表示す
   る表示手段と、前記表示手段で表示された画像に対して
   特定の音源の位置を指示する位置指示手段と、前記位置
   指示手段で指示された前記音源の位置に基づいて前記音
   源に距離が近い側のスピーカ程先行して出力させる発信
   順位付け手段とを設けたことを特徴とする音像定位シス
   テム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の位置指示手段が、所定
   幅を有する特定の色の音源指示帯を表示手段の表示画面
   の左右方向に移動可能に設けたものである音像定位シス
   テム。
3. 【請求項３】 ステージに、その幅方向に所定間隔を隔
   てて複数のスピーカを設け、前記ステージ上で移動する
   音源の画像を撮影して画像信号を出力する撮像手段と、
   その撮像手段からの画像信号を処理して前記音源の位置
   を判別する位置判別手段と、前記位置判別手段で判別さ
   れた前記音源の位置に基づいて前記音源に距離が近い側
   のスピーカ程先行して出力させる発信順位付け手段とを
   設けたことを特徴とする音像定位システム。
4. 【請求項４】 ステージに、その幅方向に所定間隔を隔
   てて複数のスピーカを設け、前記ステージ上で移動する
   音源に、音声出力を変調した特定周波数の電波を発振す
   るワイヤレス・マイク発振器を付設するとともに、前記
   ワイヤレス・マイク発振器から発振された電波を発振方
   向を識別して受信するアンテナを設け、前記アンテナで
   識別された前記音源の方向に基づいて前記音源に距離が
   近い側のスピーカ程先行して出力させる発信順位付け手
   段とを設けたことを特徴とする音像定位システム。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のアンテナをスピーカの
   並設方向と平行な方向に所定間隔を隔てて複数個設けて
   ある音像定位システム。