JP4363276B2 - 音場制御装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、音声出力を実行する度にフィルタを生成し、音声出力信号の生成処理を行うため、音場制御にかかるハードウェアコスト、計算コスト、時間コスト等の処理コストが莫大となるという問題があった。また、すべての空間伝達特性に応じたフィルタ又は各フィルタを導く処理過程を予めメモリに記憶させておくコストも莫大であるという問題があった。
本発明によれば、所定の制御点において所定の観察音が形成されるように設計された制御音を前記環境ごとに予め記憶し、出力が要求された観測音に対応する制御音であって、検出された環境に対応する制御音を、予め記憶された制御音の中から選択し、当該選択した制御音を音声出力手段に出力させて、所定の音場を所定の環境の下に形成する音場制御装置を提供することができる。
これにより、音場制御のコストを低減させた音場制御装置を提供することができる。
以下、図面に基づいて、本発明に係る第1実施形態の音場制御装置100を説明する。音場制御装置100は、予め設定された1又は2以上の受聴点及び/又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する。本実施形態の音場制御装置100はユーザが搭乗する車両に搭載され、予め車室内に設定された1又は2以上の制御点を含む音場を所定の環境の下にある車室内に形成する。図1に車両500の車室内に形成した音場の一例を示した。図1に示すように、車両500には、フロントシートの運転席に着席する運転席乗員D1(受聴者1)と、フロントシートの助手席に着席する助手席乗員D2(受聴者2)とが搭乗することが想定されている。本例では、運転席乗員D1の両耳近傍の受聴点L1及び受聴点L2を制御点として定義し、助手席乗員D2の両耳近傍の消音点K1及び消音点K2並びにSR system(Speech Recognition system音声認識システム)及び音声入力用マイク(音声認識装置用のマイク、ハンドフリー電話(phone)用のマイク等)の近傍の消音点K3を制御点として定義する。また、所定の音場を形成する制御音を出力させる8つのスピーカ(S1〜S8)を、車室内の壁面等に設けた。
図4は、制御音の導出処理を説明するための図である。図4の入力側に示されたX1及びX2は所定の音場において受聴者に受聴させる設定観測音である。設定観測音は、アラーム音、ガイダンス音などの予め設定された既知音、又はラジオ等の放送受信音、インターネットを介して取得可能な電子メールや提供情報の読み上げ音声、車載のナビゲーション装置から取得されるルート案内音声、移動体通信網を介して取得される通話音声などの状況に応じて異なる未知音の両方を含む。第1の実施形態ではアラーム音、アラームスピーチ、ガイダンス音、ガイダンススピーチなどの既知音を設定観測音として定義する。
ここで、G(ω)−は、一般逆行列である。なお、消音点については実観測音X^(ω)がゼロとなるようにH(ω)を設計する。
音場制御装置100が起動すると、システムが初期化され、環境検出手段2は環境情報を取得する(S110)。取得する環境情報の環境要因は予め決定されている。環境検出手段2は、所定のタイミングで環境情報を取得し、取得した情報を出力制御手段3へ送出する。出力制御手段3の環境パターン決定部31は、環境検出手段2から取得した環境情報が変化したか否かを判断し(S120)、環境に変化があった場合(S120でY)、検出された環境の環境パターンを決定する(S130)。環境パターン決定部31は所定のタイミングで環境の変化を判断し、現時点における環境パターンの決定を音出力要求があるまで継続する(S140でN)。環境パターン決定部31は、環境取得手段2により取得された現在の環境に基づいて環境パターンを決定してもよいし、環境取得手段2の環境履歴蓄積部21により蓄積された環境履歴に基づいて環境パターンを決定してもよい。この場合、検出された頻度に基づいて、検出頻度の高い環境を環境パターンとして決定することが好ましい。環境検出手段2の環境履歴蓄積部21は、環境パターンの決定処理の履歴を記憶する。
次に、第2実施形態の音場制御装置200について説明する。
第2実施形態の音場制御装置200は、所定の制御音を記憶手段1に予め記憶させるとともに、予め記憶されていない制御音を逐次生成することを特徴とする。
図12のステップS210からS240までは、図9に基づいて説明したステップS110〜S140までと共通する。S240において出力要求取得部32が観測音の出力要求を取得すると、記憶判断部34は要求された観測音に対応し、かつ検出された環境に基づいて決定された環境パターンに対応する目的の制御音が記憶手段1の制御音111に記憶されているか否かを判断する(S250)。記憶判断部34が、目的の制御音が記憶されていると判断した場合(S250でY)、出力要求された観測音について、環境パターンに対応する制御音を予め記憶された制御音111又は生成された制御音112の中から選択し、選択した制御音を音声出力手段4に出力させる(S260)。他方、記憶判断部34が、目的の制御音が記憶されていないと判断した場合(S250でN)、制御音生成部35は出力要求された観測音について、環境パターンに対応する制御音を生成し、生成した制御音を音声出力手段4に出力させる(S270)。さらに制御音生成部35は、生成した制御音を記憶手段1の制御音データ112に追加蓄積する(S270)。蓄積された制御音データ112は、予め記憶された制御音データ111とともに管理され、制御音選択部34の選択対象データベースとすることができる。
次に、第3実施形態の音場制御装置300について説明する。
第3実施形態の音場制御装置300は、所定の制御音を記憶手段1に予め記憶させずに、所定のタイミングで、実際にユーザが使用したときの環境を検出し、検出された環境に基づいて制御音を逐次生成することを特徴とする。
次に、第4実施形態の音場制御装置400について説明する。
第4実施形態の音場制御装置400は、出力制御手段3に制御音出力監視部37を備え、消音点における観測音が消音となるように制御された制御音を出力させたとき、制御音出力前よりも消音点における観測音の音圧が大きくなった場合には、制御音の出力を停止させることを特徴とする。この機能は、第1実施形態〜第3実施形態の音場制御装置に適用することができる。
1…記憶手段
2…環境検出手段
3…出力制御手段
31…環境パターン決定部
32…出力要求取得部
33…制御音選択部
34…記憶判断部
35…制御音生成部
36…制御音蓄積部
37…制御音出力監視部
4…音声出力手段
5…位置制御手段
6…情報処理ユニット
Claims (11)
- 予め設定された1又は2以上の受聴点及び/又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する音場制御装置であって、
前記音場を形成する制御音を出力する音声出力手段と、
前記音声出力手段により出力され、前記所定の制御点において所定の観察音が形成されるように設計された制御音を前記所定の環境ごとに予め記憶する記憶手段と、
前記制御点を含む音場の環境を検出する環境検出手段と、
所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記音出力要求により出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された環境に対応する制御音を前記記憶手段に記憶された制御音の中から選択し、当該選択した制御音を前記音声出力手段に出力させる出力制御手段とを有する音場制御装置。 - 予め設定された1又は2以上の受聴点及び/又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する音場制御装置であって、
前記音場を形成する制御音を出力する音声出力手段と、
前記音声出力手段により出力され、前記所定の制御点において所定の観察音が形成されるように設計された制御音を前記環境ごとに予め記憶するとともに、前記制御点において所定の観測音を形成する制御音を前記環境に基づいて導出する制御音導出フィルタをさらに予め記憶する記憶手段と、
前記制御点を含む音場の環境を検出する環境検出手段と、
前記所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記音出力要求により出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された環境に対応する制御音を前記音声出力手段に出力させる出力制御手段とを有し、
前記出力制御手段は、所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された環境に対応する制御音が前記記憶手段に記憶されているか否かを判断し、前記制御音が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該制御音を前記記憶手段に記憶された制御音の中から選択して、当該選択した制御音を前記音声出力手段に出力させ、前記制御音が前記記憶手段に記憶されていない場合には、前記環境検出手段により検出された環境に基づき、前記制御音導出フィルタを用いて前記出力が要求された観測音に対応する制御音を導出して、当該導出した制御音を前記音声出力手段に出力させる音場制御装置。 - 予め設定された1又は2以上の受聴点及び/又は消音点を制御点として含む所定の音場を所定の環境の下に形成する音場制御装置であって、
前記音場を形成する制御音を出力する音声出力手段と、
前記制御点において所定の観測音を前記受聴者に聴取させる制御音を前記環境に基づいて導出する制御音導出フィルタを予め記憶する記憶手段と、
前記制御点を含む音場の環境を検出する環境検出手段と、
前記所定の観測音を生成するとともに、生成した前記観測音を前記音声出力手段に出力させる出力制御手段とを有し、
前記出力制御手段は、制御音を生成するタイミングであるか否かを判断し、制御音を生成するタイミングであると判断した場合、前記環境検出手段により検出された前記環境及び/又は環境の履歴に基づいて、前記制御音導出フィルタを用いて1又は2以上の観測音に対応する各制御音を導出し、当該導出した制御音を前記記憶手段に蓄積するとともに、前記所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記音出力要求により出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された環境に対応する制御音を前記記憶手段に記憶した制御音から選択し、選択した制御音を前記音声出力手段に出力させる音場制御装置。 - 前記出力制御手段は、前記音場の環境が変化したか否かを判断し、前記音場の環境が変化した場合であって、前記制御音を生成するタイミングであると判断した場合、前記環境検出手段により検出された新たな環境及び/又は環境履歴に基づいて、前記制御音導出フィルタを用いて1又は2以上の観測音に対応する各制御音を導出し、当該導出した制御音を前記記憶手段に蓄積する請求項3に記載の音場制御装置。
- 前記環境検出手段は、前記音場の環境を構成する環境要因として、受聴者の位置、受聴者の頭部の向き、受聴者が座る座席の位置、受聴者が利用するヘッドレストの位置、音場の温度、音場の湿度、又はマイクの位置のうち、いずれか1以上を検出する請求項1〜4のいずれかに記載の音場制御装置。
- 前記環境検出手段が前記環境を検出した後、検出した環境に対応する制御音が出力されるまでの間に前記環境が変動しないように、当該環境を構成する環境要因の変動を制御する環境制御手段をさらに備えた請求項1〜5のいずれかに記載の音場制御装置。
- 前記環境制御手段は、前記観測音を受聴する受聴者の位置の変動を防止する位置固定手段、前記観測音を受聴する受聴者の頭部の向きを所定の方向に誘導する頭部方向誘導手段、音場の温度および/または湿度を管理する空調手段、またはマイクの位置および向きを固定するマイク支持手段のいずれか1以上を備えた請求項6に記載の音場制御装置。
- 前記環境検出手段は検出した環境の履歴を記憶し、
前記出力制御手段は、所定の観測音の出力を要求する音出力要求を取得した場合、前記音出力要求により出力が要求された観測音に対応する制御音であって、前記環境検出手段により検出された前記環境の履歴を参照して検出頻度の高い環境を抽出し、当該抽出された環境に対応する制御音を前記記憶手段に記憶された制御音の中から選択し、当該選択した制御音を前記音声出力手段に出力させる請求項1〜7のいずれかに記載の音場制御装置。 - 前記出力制御手段は、予め設定された前記消音点における観測音が消音となるように制御された制御音を出力させたとき、前記消音点における観測音の音圧を取得し、当該取得した音圧が前記消音音を出力させる前の当該消音点における観測音の音圧よりも大きい場合は、前記消音点における観測音が消音となるように制御された制御音の出力を停止させる請求項1〜8のいずれかに記載の音場制御装置。
- 前記出力制御手段は、前記観測音を観測させたい受聴者の位置を基準として前記制御点を予めグループ化し、
前記制御音の出力を停止させる場合は、
当該制御音の出力を停止させる消音点と同じグループに属する他の制御点における制御音の出力を停止させる請求項9に記載の音場制御装置。 - 前記記憶手段は、書き換え可能な記憶媒体である請求項1〜10のいずれかに記載の音場制御装置。
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