JP4802580B2 - オーディオ装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の位置それぞれに向けて狭指向性で音声を出力するスピーカにこれらの複数の位置向けのオーディオ信号をそれぞれ入力するオーディオ装置に関する。

従来、指向性を変えることができるスピーカに、オーディオ信号を入力するオーディオ装置は知られている。例えば、特許文献１には、複数の指向方向に音声ビームを出力できるアレイスピーカにオーディオ信号を入力するオーディオ装置が記載されている。このオーディオ装置には、リスナの所望の位置にアレイスピーカからの音声ビームが指向するように設定することができる。この設定を複数の位置分行うことによって、リスナ所望の複数の位置に向けてアレイスピーカから音声ビームを出力することができる。
特開平０６−２０５４９６号公報

しかしながら、従来のオーディオ装置では、複数の位置に対して出力されるそれぞれの音声ビームの音量設定が同じである。このため、各音声ビームの指向先それぞれにリスナが居る場合に、各リスナが希望する音量で音声を提供することが困難であった。

また、従来のオーディオ装置では、音声ビームを指向させる位置を変えた場合に、この新たな位置についてリスナ所望のオーディオ信号の設定をやり直さなくてはならなかった。すなわち、音声ビームを指向させる位置とこの位置に指向するオーディオ信号の設定とが対応付けられているだけであるため、この指向位置が変更されるとオーディオ信号の設定との対応関係がわからなくなる。このため、指向位置の変更があったときには、この変更後の指向位置に指向するオーディオ信号の設定をリスナがやり直さなくてはならなかった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、各音声ビームの指向先に居る各リスナの希望する音量で音声を出力することができるオーディオ装置を提供することを第１の目的とし、また、音声ビームを指向させる位置を変えたときに、再度オーディオ信号の設定をやり直す煩わしさをリスナに与えないオーディオ装置を提供することを第２の目的としている。

上記課題を解決するために本発明では以下の手段を採用している。

（１）本発明は、複数の焦点位置それぞれに向けて狭指向性で音声を出力するスピーカに、前記複数の焦点位置向けのオーディオ信号をそれぞれ入力するオーディオ装置であって、前記複数の焦点位置とこれらの焦点位置における音声の設定音量を示す音量情報とを対応付けて登録するためのテーブルを記憶するテーブル記憶部と、設定されたレベル制御値に基づいて、各オーディオ信号の出力レベルをそれぞれ調整する信号処理部と、前記テーブルを参照して前記複数の焦点位置分の音量情報を読み出して、この読み出した情報に基づいて前記信号処理部に各焦点位置向けのオーディオ信号のレベル制御値を設定する信号処理制御部と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、テーブル記憶部によって、音声が指向する複数の焦点位置とこれらの焦点位置に指向する音声の設定音量を示す音量情報とを対応付けて登録するためのテーブルが記憶される。そして、信号処理制御部によって、このテーブルが参照されて複数の焦点位置分の音量情報が読み出され、この読み出された情報に基づいて信号処理部にオーディオ信号のレベル制御値が設定される。この設定されたレベル制御値に基づいて、信号処理部によって各焦点位置向けのオーディオ信号の出力レベルが調整される。これによって、異なる焦点位置に指向する音声毎に個別で音量制御を行うことができる。このため、複数の焦点位置が複数のリスナの聴取位置に設定される場合に、各リスナに対して、リスナ所望の音量で音声を提供することが可能となる。

（２）本発明は、音量設定の変更を指示するための指示信号を入力する指示信号入力部を更に備え、前記テーブル記憶部は、前記複数の焦点位置と音量情報に加えて、リスナを識別するための識別情報を対応付けた前記テーブルを記憶し、前記信号処理制御部は、前記識別情報を含む前記指示信号を前記指示信号入力部で受け付けた場合に、前記テーブルにおけるこの識別情報の示す音量情報を前記指示信号の示す音量に変更するとともに、テーブルを参照して識別情報に対応する焦点位置と変更後の音量情報とを取得して、この取得した焦点位置に指向する音声が音量情報の示す音量になるように、前記信号処理部に設定されているレベル制御値を変更する。

上記構成によれば、音量設定の変更を指示するための指示信号が指示信号入力部に入力される。テーブル記憶部には、複数の焦点位置と音量情報に加えて、リスナを識別するための識別情報が互いに対応付けられて登録されたテーブルが記憶されている。この識別情報を含む指示信号が指示信号入力部によって受け付けられた場合に、信号処理制御部によって、テーブルにおけるこの識別情報の示す音量情報が変更される。これによって、リスナ、音声を指向させる焦点位置及び音量設定を互いに対応付けて管理することが可能となる。

また、識別情報を含む指示信号が指示信号入力部によって受け付けられた場合に、信号処理制御部によって、テーブルを参照して識別情報に対応する焦点位置と変更後の音量情報とが取得される。そして、この取得された焦点位置に指向する音声が音量情報の示す音量になるように、前記信号処理部に設定されているレベル制御値が変更される。

このように、リスナ、音声を指向させる焦点位置及び音量設定を互いに対応付けて管理するテーブルを用いて音量設定の変更が行われる。このため、音声を指向させる焦点位置が変更された場合であっても、この変更後の焦点位置と、識別情報及び音量設定との対応付けを行うことができる。これによって、音声を指向させる焦点位置に変更があったときでも、再度音量の設定等のオーディオ信号に対する設定がなされなくてもよい。

（３）本発明は、上記オーディオ装置であって、前記指示信号入力部は、リスナの用いる携帯端末から送信されたこの携帯端末の位置を測定するための位置測定情報を入力し、前記信号処理制御部は、前記位置測定情報が前記指示信号入力部に入力された場合に、この位置測定情報を用いて携帯端末の位置を測定し、この測定した携帯端末の位置を前記位置測定情報に含まれる識別情報と対応付けて前記テーブルに記憶させる、ことを特徴とする。

上記構成によれば、指示信号入力部によって、リスナの用いる携帯端末からこの携帯端末の位置を測定するための位置測定用情報が入力される。この位置測定用情報が指示信号入力部に入力された場合に、信号処理制御部によって、この位置測定情報を用いて携帯端末の位置が測定される。この測定された位置が位置測定情報に含まれる識別情報と対応付けてテーブルに記憶される。

このようにして、リスナの用いる携帯端末の位置がリスナの聴取位置として測定され、この位置に音声が指向するように設定される。これによって、聴取位置に対して比較的正確に音声を指向させることが可能となる。また、携帯端末から入力された位置測定情報に含まれる識別情報と対応付けて測定された聴取位置がテーブルに登録され、これによってリスナと聴取位置とを対応付けて管理することができる。

（４）本発明は、上記オーディオ装置であって、前記スピーカは、複数配列されたスピーカユニットを有するアレイスピーカである、ことを特徴とする。この構成によれば、複数の位置それぞれに向けて各音声ビームを出力することが容易になる。

本発明の請求項１に記載の発明によれば、異なる焦点位置に指向する音声毎に個別で音量制御を行うことができる。このため、複数の焦点位置が複数のリスナの聴取位置に設定される場合に、各リスナに対して、リスナ所望の音量で音声を提供することができる。

また、本発明の請求項２に記載の発明によれば、リスナ、音声を指向させる焦点位置及び音量設定を互いに対応付けて管理するテーブルを用いて音量設定の変更が行われる。このため、リスナが音声を指向させる焦点位置の設定を変更した場合であっても、この変更後の焦点位置と、識別情報及び音量設定との対応付けを行うことができる。これによって、音声を指向させる焦点位置に変更があったときでも、再度音量の設定等のオーディオ信号に対する設定を行わなくてもよいオーディオ装置を提供することができる。

図１〜図７を参照して本発明の実施形態であるカラオケシステム１について説明する。このカラオケシステム１は、カラオケ楽曲を演奏するカラオケ装置２と、このカラオケ装置２から入力されたオーディオ信号を出力するためのアレイスピーカ３と、カラオケ装置２を操作するためのリモートコントローラ４（以下、「リモコン４」）を備える。

図１は本実施形態のカラオケシステム１を構成するアレイスピーカ３の構成と、このアレイスピーカ３から出力される音声ビームの指向性を説明するための図である。アレイスピーカ３は、長尺な略直方体形状を有しており、その一側部にはライン状に複数のスピーカユニットＳＵ（ＳＵ１〜ＳＵｎ）が配列されている。

これらのスピーカユニットＳＵには、カラオケ装置２からそれぞれオーディオ信号が入力される。この入力される各オーディオ信号には、スピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎから出力される音声ビームが焦点に指向するような遅延時間が付与される。すなわち、同図中の矢印で示すように、各スピーカユニットＳＵからの各音声が焦点に同時に到達するような遅延時間が付与されている。これによって、音声ビームを焦点に指向させるよう、音声ビームの指向方向を制御することができる。

本実施形態にかかるカラオケシステム１では、複数のリスナ（ここではｈ１〜ｈ３）がカラオケルーム内に居る場合に、アレイスピーカ３は、これらの各リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置を焦点としてこの聴取位置に指向させて各音声ビームを出力する。なお、同図ではリスナｈ２，ｈ３に音声ビームが出力される様子は記載を省略している。本カラオケシステム１は、この音声ビームを指向させる、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置の座標（以下、「聴取位置座標」と記載する。）を検出する機能を備える。

同図に示すように、リスナｈ１〜ｈ３はカラオケ店舗から貸与される等により、それぞれリモコン４を保持している。本カラオケシステム１は、各リモコン４（４Ａ〜４Ｃ）の位置座標をリスナｈ１〜ｈ３の聴取位置座標として検出する。この聴取位置座標の検出の処理（位置検出処理）については、詳しくは後述する。

そして、各リモコン４には固有の識別ＩＤが付与されている。本カラオケシステム１では、このリモコン４の識別ＩＤをこのリモコン４の使用者であるリスナを識別するための識別情報として、検出した聴取位置座標と対応付けて図２で示すような位置情報テーブルＴに登録する。この位置情報テーブルＴはカラオケ装置２で記憶されている。

なお、リモコン４に識別ＩＤが予め割り当てられている構成に代えて、リスナｈ１〜ｈ３に固有の識別ＩＤを割り当てる構成であってもよい。この構成の場合には、リスナｈ１〜ｈ３はこの識別ＩＤを自らの使用するリモコン４に入力する。

また、カラオケシステム１では、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置に指向する各音声ビーム毎に個別に音量設定を変えることができる。この音量設定の変更は、リモコン４から音量設定を変更させる音量変更コマンド信号を入力したとき等に行われ、リスナ所望の音量設定に変更することができる。これによって、リスナｈ１〜ｈ３は、それぞれ所望の音量で音声を聴くことができる。この音量設定の変更の処理（音量変更処理）については、詳しくは後述する。

この各音声ビームに対する音量設定も識別ＩＤ及び聴取位置座標と対応付けられて図２で示す位置情報テーブルＴに登録される。このため、位置情報テーブルＴには、音量設定（音量情報）、聴取位置座標及び各リスナｈ１〜ｈ３を識別する識別ＩＤが互いに対応付けられた状態で登録される。このため、本カラオケシステム１では、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置が変わって、聴取位置座標が変更されても、識別ＩＤを手がかりに変更後の聴取位置に指向する音声ビームの音量設定を変更前と同一に維持することができる。

図３は、本カラオケシステム１の構成を概略的に示すブロック図である。

アレイスピーカ３は、上述したスピーカユニットＳＵに加えて、赤外線受光部３１を備える。この赤外線受光部３１は、リモコン４から赤外光であるコマンド信号を受信し、このコマンド信号を電気信号に変換してカラオケ装置２（後述のコマンド信号入力部２５）に入力する。

カラオケ２は、ＡＤコンバータ２１、自動演奏部２２、信号処理部２３、アンプ２４、コマンド信号入力部２５、コントローラ２６及び記憶部２７を備える。ＡＤコンバータ２１は、マイクロフォンＭ（以下「マイクＭ」と記載する。）から歌唱者の歌唱音声信号が入力される。ＡＤコンバータ２１は、入力したアナログの歌唱音声信号をデジタル音声信号に変換して自動演奏部２２に入力する。

自動演奏部２２は、カラオケ楽曲データを記憶する記憶部や、このカラオケ楽曲データを演奏するシーケンサ，音源等を備えており、ユーザの操作を受け付ける操作部等も備えている。自動演奏部２２は、ＡＤコンバータ２１から歌唱音声信号が入力される。自動演奏部２２は、入力した歌唱音声信号とシーケンサで自動演奏したカラオケ楽曲の音声信号とを合成する。自動演奏部２２は、この合成した音声信号を信号処理部２３に入力する。

信号処理部２３は、例えばＤＳＰ（DigitalSignal Processor）等によって実現される。信号処理部２３は、複数の聴取位置に向けてそれぞれ独立した音声ビームが形成されるように、各聴取位置毎に独立して音声ビームを制御する。図１で示す場合では、音声ビームを指向させる聴取位置はリスナｈ１〜ｈ３の聴取位置の３つなので、信号処理部２３は音声信号に対して３つの独立したビーム制御を行う。各々の制御で生成された音声ビーム用信号を信号ｘ１〜ｘ３と記載する。

具体的には、信号処理部２３には、コントローラ２６からレベル制御値が設定されている。このレベル制御値は聴取位置に対応付けて設定されており、信号処理部２３は、音声信号に対して聴取位置毎に独立したレベル調整を行う。これによって、信号ｘ１〜ｘ３はそれぞれ対応するレベル制御値に応じた出力レベルに調整されことになる。

この様に、本実施形態では、音声信号に対して聴取位置毎に独立してレベルを調整する。このため、異なる聴取位置に指向する音声ビーム毎に音量設定を異ならせることができる。これによって、リスナｈ１〜ｈ３が異なる音量で音声を聴くことができる。例えば、リスナｈ１が歌唱している場合に、リスナｈ１は自己の歌唱を大きな音量で聴きたいが、他のリスナｈ２，ｈ３はあまり大きな音量で聴きたくない場合がある。この場合に、リスナｈ２，ｈ３に大音量で歌唱を聴かせることなく、リスナｈ１のみ大音量で歌唱を聴かせることができる。

また、信号処理部２３は、出力レベルを調整した信号ｘ１〜ｘ３を各スピーカユニットＳＵの個数分（ｎ個分）だけ分岐する。すなわち、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置に対応する各信号ｘ１〜ｘ３がｎ個分岐され、３×ｎ個の信号が生成されることになる。信号ｘ１をｎ個分分岐した信号を信号ｘ１１〜ｘ１ｎと記載する。信号ｘ２をｎ個分分岐した信号を信号ｘ２１〜ｘ２ｎと記載する。信号ｘ３をｎ個分分岐した信号を信号ｘ３１〜ｘ３ｎと記載する。

信号処理部２３には、コントローラ２６からディレイ制御値が聴取位置に対応付けられて設定される。信号処理部２３は、このディレイ制御値に応じて、各信号ｘ１１〜ｘ１ｎ，ｘ２１〜ｘ２ｎ，ｘ３１〜ｘ３ｎに遅延時間を付与する。

すなわち、信号ｘ１１〜ｘ１ｎについては、リスナｈ１の聴取位置に対応するディレイ制御値に応じた遅延時間が付与される。また、信号ｘ２１〜ｘ２ｎについては、リスナｈ２の聴取位置に対応するディレイ制御値に応じた遅延時間が付与される。また、信号ｘ３１〜ｘ３ｎについては、このリスナｈ３の聴取位置に対応するディレイ制御値に応じた遅延時間が付与される。これによって、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置にそれぞれ指向させるように音声ビームを出力させることができる。

信号処理部２３は、遅延時間を付与した各信号ｘ１１〜ｘ１ｎ，ｘ２１〜ｘ２ｎ，ｘ３１〜ｘ３ｎを対応するアンプ２４に入力する。アンプ２４はスピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎ分だけ設けられている。これらのアンプ２４を区別する場合には、対応するスピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎと同じ数字を付与してアンプ２４１〜アンプ２４ｎと記載する。

アンプ２４１〜２４ｎには、信号ｘ１１〜ｘ１ｎ，ｘ２１〜ｘ２ｎ，ｘ３１〜ｘ３ｎのうち、同じスピーカユニットＳＵに対応する信号が信号処理部２３から入力される。例えば、アンプ２４１には、スピーカユニットＳＵ１に入力すべき信号ｘ１１，ｘ２１，ｘ３１が入力される。アンプ２４１〜２４ｎは入力した信号を増幅して対応するスピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎに入力する。これによって、各スピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎから、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置それぞれに向けて音声ビームが出力される。

コマンド信号入力部２５は、赤外線受光部３１からコマンド信号の入力を受け付けるためのインタフェース回路である。コマンド信号入力部２５は入力したコマンド信号をコントローラ２６に入力する。このコマンド信号には、カラオケ楽曲の選択を指示するための楽曲選択コマンド信号や、聴取位置座標の検出を指示するための位置検出コマンド信号、音量の変更を指示するための音量変更コマンド信号等がある。この位置検出コマンド信号及び音量変更コマンド信号には、この信号の送信元となるリモコン４の識別ＩＤが含まれており、これによって、リモコン４Ａ〜４Ｃのうちどのリモコン４が送信元かを識別できるようになっている。

コントローラ２６は、例えばＣＰＵ等で実現され、本カラオケ装置２の各部の動作を制御する。コントローラ２６は記憶部２７に記憶されているプログラムを実行することで、カラオケ側の位置検出処理を実行する。このカラオケ側の位置検出処理とは、リモコン４から受信したリスナｈ１〜ｈ３の聴取位置を測定するための通知信号（位置測定情報）を用いて、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置を測定・検出するための処理である。

図４は、位置検出処理の一例を説明するための図である。位置検出処理では、両端のスピーカユニットＳＵ１，ＳＵｎから一定周波数で所定時間長の音声を位置測定用音声として出力する。リモコン４には後述するようにマイク４１が内蔵されている。測定用音声がマイク４１に入力されたときに、リモコン４からこの入力を通知するための通知信号が送信される。この通知信号を用いて、位置測定用音声がスピーカユニットＳＵ１から出力されてマイク４１に入力されるまでの時間ｔ１を求める。続いて、スピーカユニットＳＵｎから位置測定用音声を出力してマイク４１に入力されるまでの時間ｔ２を求める。

この時間ｔ１，ｔ２に音速を乗じることで、スピーカユニットＳＵ１〜マイク４１までの距離Ｄ１、及びスピーカユニットＳＵｎ〜マイク４１までの距離Ｄ２を求める。この距離Ｄ１，Ｄ２及びスピーカユニットＳＵ１及びスピーカユニットＳＵｎまでの距離Ｗを用いて、余弦定理すなわち下記式（１）によって角度θを求める。この角度θは、スピーカユニットＳＵｎとマイク４１を結ぶ線とアレイ面とで作られる角度である。

Ｄ１^２＝Ｄ２^２＋Ｗ^２−２×Ｄ２×Ｗ×ｃｏｓ（θ）・・・式（１）
次に、コントローラ２６は、スピーカユニットＳＵｎの中心位置を原点（０，０）として聴取位置座標（Ｘ１，Ｙ１）を算出する。この聴取位置座標は、角度θ、距離Ｄ２及び距離Ｗを用いて、下記式（２）（３）によって算出する。

Ｘ１＝Ｄ２×ｃｏｓ（θ）・・・式（２）
Ｙ１＝Ｄ２×ｓｉｎ（θ）・・・式（３）
なお、上述したカラオケ側の位置検出処理については、詳しくは図５及び図６を用いて後述する。

コントローラ２６は、検出したリスナｈ１〜ｈ３の聴取位置座標をリスナの識別ＩＤに対応付けて図２で示した位置情報テーブルＴに登録する。また、コントローラ２６は、位置情報テーブルＴから位置座標を読み出して、この読み出した聴取位置に音声ビームを指向させるようなディレイ制御値を信号処理部２３に設定する。

なお、上述したのは、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置を検出する方法の一例であり、他の方法を用いて聴取位置を検出してもよい。また、コントローラ２６は、各聴取位置への音声ビームの指向制御を解除して、カラオケルーム全体にアレイスピーカ３からの出力音声が聴こえるように設定することもできる。

また、コントローラ２６は記憶部２７の記憶するプログラムを実行することで、音声ビームの音量設定を変更する音量変更処理を実行する。この音量変更処理では、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置に指向する各音声ビームの音量を個別に変更することができる。具体的には、音量変更コマンド信号が入力されると、音量変更コマンド信号に含まれる識別ＩＤに対応する音声ビームの音量をこのコマンド信号の指示する音量設定になるように制御する。すなわち、コントローラ２６は音量変更コマンド信号の示す音量で音声が聴取位置に到達するように、信号処理部２３のレベル制御値を設定する。

これによって、異なる聴取位置に指向する音声ビームの音量を個別に変えることができる。また、識別ＩＤに対応する音声ビームの音量設定を変えるため、識別ＩＤに対応する聴取位置座標の変更があった場合でも、同じ音量設定を維持することができる。

すなわち、位置座標と音量設定が対応付けられるだけであり、識別ＩＤと音量設定が対応付けられていないと、位置座標が変更された場合に、新たな位置座標について再度リスナが音量設定を行わなくてはならない。しかしながら、識別ＩＤが聴取位置座標及び音量設定と対応付けられているため、識別ＩＤを基準に新たな聴取位置座標と音量設定との対応付けを行うことができる。これによって、聴取位置座標の変更後に音量設定を再度やり直すリスナの手間を省くことができる。

なお、個別音量変更モードが設定されている場合に、上述のように音声ビームの音量を個別に設定することができる。この個別音量変更モードが解除されていると、コントローラ２６は、全ての音声ビームの音量をこの音量変更コマンド信号の示す音量に変更する。

記憶部２７は、例えばフラッシュメモリ等の書き換え可能な記憶装置からなり、図２で示したような位置情報テーブルＴを記憶する位置情報テーブル記憶領域２７１が設けられている。また、記憶部２７は、本カラオケ装置２に音量変更処理や位置検出処理を実行させるための各種プログラムやこのプログラムの実行に必要なデータを記憶する。

以下に、リモコン４の構成について説明する。リモコン４は、マイク４１の他に、赤外線発光部４２、操作部４３、リモコン制御部４４及び波形整形部４５を備える。赤外線発光部４２は、赤外線発光素子等を備え、入力されたコマンドコードに応じたコマンド信号を赤外光として出力する。操作部４３は、複数の操作ボタン４３１を備え、この操作ボタン４３１が指等で押下されることでリスナの操作を受け付ける。操作部４３は、リスナの押下した操作ボタン４３１を示す操作信号をリモコン制御部４４に入力する。

リモコン制御部４４は、マイクロコンピュータ等で実現され、本リモコン４の各部の動作を制御する。リモコン制御部４４は、各操作ボタン４３１に対応するコマンドコードを記憶する。そして、リモコン制御部４４は、操作信号を入力すると、この操作信号の示す操作ボタン４３１に対応するコマンドコードを特定し、この特定したコマンドコードを赤外線発光部４２に入力する。

例えば、このリモコン４の位置を検出させるための操作ボタン４３１（位置検出ボタン４３１ａ）が押下され、これを示す操作信号を受け付けた場合には、リモコン制御部４４は、カラオケ装置２にカラオケ側の位置検出処理を実行させるためのコマンドコードを赤外線発光部４２に入力する。そして、赤外線発光部４２からは、このコマンドコードが位置検出コマンド信号として出力される。

また、所望の音量に音声ビームを設定させるための操作ボタン４３１（音量設定ボタン４３１ｂ）が押下され、これを示す操作信号を受け付けた場合には、リモコン制御部４４は、カラオケ装置２に音量変更処理を実行させるためのコマンドコードを赤外線発光部４２に入力する。そして、赤外線発光部４２からは、このコマンドコードが音量変更コマンド信号として出力される。

また、リモコン制御部４４は、記憶するプログラムを実行することで、リモコン側の位置検出処理を実行する。このリモコン側の位置検出処理とは、本リモコン４の位置座標を測定させるための通知信号をアレイスピーカ３に送信する処理である。上述したように、アレイスピーカ３では、スピーカユニットＳＵ１，ＳＵｎから測定用音声が出力される。このリモコン側の位置検出処理では、上述したように、測定用音声を入力したときにこの入力を通知するために、赤外線発光部４２を用いて上記通知信号を送信する。このリモコン側の位置検出処理については、詳しくは図５及び図６を用いて後述する。

波形整形部４５は、マイク４１で集音した音声信号が入力される。波形整形部４５は、バンドパスフィルタ等のフィルタを備え、このフィルタには測定用音声の周波数が設定されている。波形整形部４５は、このフィルタに入力信号を通過させることで、入力信号から測定用音声の成分のみを分離する。そして、波形整形部４５は分離した測定用音声の信号をリモコン制御部４４に入力する。

図５及び図６は、図３で示すカラオケシステム１が実行する位置検出処理を含むフローチャート（その１及びその２）である。この位置検出処理のうち、リモコン４が実行するものがリモコン側の位置検出処理であり、カラオケ装置２が実行するものがカラオケ装置側の位置検出処理である。

まず、位置検出ボタン４３１ａが押下されたかどうかをリモコン制御部４４が所定時間間隔毎に繰り返し判断し、ＹＥＳと判断するまで待機する（Ｓ１）。位置検出ボタン４３１ａが押下されたと判断した場合には（Ｓ１でＹＥＳ）、リモコン制御部４４は、赤外線発光部４２を用いてカラオケ側の位置検出処理の実行を指示する位置検出コマンド信号を送信する（Ｓ２）。

カラオケ装置２では、コントローラ２６が位置検出コマンド信号を入力したかどうかを繰り返して判断し、ＹＥＳと判断するまで待機する（Ｓ３）。位置検出コマンド信号を入力したと判断した場合には（Ｓ３でＹＥＳ）、コントローラ２６は識別ＩＤの認識ができたかどうかを判断する（Ｓ４）。すなわち、コントローラ２６は位置検出コマンド信号に含まれる識別ＩＤを取得できたかどうかを判断する。

識別ＩＤを認識できなかった場合には（Ｓ４でＮＯ）、コントローラ２６はエラー音信号を信号処理部２３に出力させ、本処理をステップＳ３に戻す。一方、識別ＩＤを認識できた場合には（Ｓ４でＹＥＳ）、コントローラ２６は識別ＩＤを記憶部２７に記憶させる。この後、コントローラ２６は、測定用音声信号を生成してスピーカユニットＳＵ１に対して入力するよう信号処理部２３に指示するとともに、内蔵する計時手段を用いて計時を開始する（Ｓ５）。

リモコン４では、リモコン制御部４４がステップＳ２の実行後、測定用音声を受信したかどうかを所定時間間隔毎に繰り返し判断して、ＹＥＳと判断するまで待機する（Ｓ６）。測定用音声を受信したと判断した場合には（Ｓ６でＹＥＳ）、リモコン制御部４４は赤外線発光部４２を用いてこの受信を通知するための通知信号を送信する（Ｓ７）。

なお、ステップＳ１で開始コマンド信号を送信したリモコン４の他のリモコン４が測定用音声を受信したときには、他のリモコン４は測定用音声を破棄する。このため、他のリモコン４からは通知信号は送信されず、開始コマンド信号を送信したリモコン４からのみ通知信号が送信される。

カラオケ装置２では、ステップＳ５の実行後、コントローラ２６が通知信号を入力したかどうかを所定時間間隔毎に繰り返し判断して、ＹＥＳと判断するまで待機する（Ｓ８）。通知信号を入力したと判断した場合には（Ｓ８でＹＥＳ）、コントローラ２６は計時を終了して、この計時時間から時間ｔ１を算出する（Ｓ９）。

次に、コントローラ２６は、スピーカユニットＳＵｎに対して測定用音声信号を入力するように信号処理部２３に指示し、内蔵する計時手段を用いて計時を開始する（Ｓ１０）。リモコン４では、リモコン制御部４４がステップＳ７の実行後、測定用音声を受信したかどうかを所定時間間隔毎に繰り返し判断して、ＹＥＳと判断するまで待機する（Ｓ１１）。

図６を参照して、測定用音声を受信したと判断した場合には（Ｓ１１でＹＥＳ）、リモコン制御部４４は赤外線発光部４２を用いてこの受信を通知するための通知信号を送信する（Ｓ１２）。この後、リモコン制御部４４は、リモコン側の位置検出処理をステップＳ１に戻す。

カラオケ装置２では、ステップＳ１０の実行後、コントローラ２６が受信通知メッセージを入力したかどうかを所定時間間隔毎に繰り返し判断して、ＹＥＳと判断するまで待機する（Ｓ１３）。受信通知メッセージを入力したと判断した場合には（Ｓ１３でＹＥＳ）、コントローラ２６は計時を終了して、この計時時間から時間ｔ２を算出する（Ｓ１４）。

この後、コントローラ２６は時間ｔ１及び時間ｔ２を用いて上述したような式（１）〜式（３）の演算を行うことで、聴取位置座標を算出する（Ｓ１５）。そして、コントローラ２６は、記憶部２７から識別ＩＤを読み出して、聴取位置座標を読み出した識別ＩＤに対応付けて位置情報テーブルＴに登録する（Ｓ１６）。

なお、位置情報テーブルＴに識別ＩＤに対応する音量情報が登録されていない場合（初めて登録する場合）には、コントローラ２６は所定の初期値で音量情報を登録する。また、既に識別ＩＤ、聴取位置座標及び音量情報が登録されている場合には、コントローラ２６は読み出した識別ＩＤに対応する聴取位置座標のみを変更し、音量情報は変更しない。

そして、コントローラ２６は、位置情報テーブルＴから聴取位置座標及び音量情報を読み出す。そして、コントローラ２６は、この聴取位置座標の示す聴取位置に音声ビームが指向するようなディレイ制御値を信号処理部２３に設定する（Ｓ１７）。これとともに、コントローラ２６は音量情報の示す音量で聴取位置に音声ビームが到達するようなレベル制御値に設定する。

そして、コントローラ２６は信号処理部２３に終了音の音声信号を発生してスピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎに入力するように指示する。信号処理部２３はこの指示通りの処理を実行し、これによって、終了音が発音される（Ｓ１８）。なお、この終了音の代わりに、リモコン４の図略の表示部に正常終了を表示してもよい。この後、コントローラ２６は、カラオケ側の位置検出処理をステップＳ３に戻す。

上記位置検出処理によって、リモコン４の位置の位置座標を聴取位置座標として測定することができる。この測定した聴取位置座標が識別ＩＤと対応付けて位置情報テーブルＴに登録されるため、リスナｈ１〜ｈ３と聴取位置とを個別に対応付けることができる。これによって、聴取位置の変更があった場合でも、リスナｈ１〜ｈ３のうちどのリスナの聴取位置に変更があったかを識別することができる。

図７は、図３の示すカラオケ装置２の実行する音量変更処理を示すフローチャートである。まず、コントローラ２６は、音量変更コマンド信号を入力したかどうかを所定時間間隔毎に繰り返し判断し、ＹＥＳと判断するまで待機する（Ｓ２０）。音量変更コマンド信号を入力したと判断した場合には（Ｓ２０でＹＥＳ）、コントローラ２６は個別音量変更モードが設定されているかどうかを判断する（Ｓ２１）。

なお、この個別音量変更モードの選択及び解除は、リモコン４の操作部４３を用いたリスナの操作によってなされる。個別音量変更モードが選択されている場合には、コントローラ２６にこの選択を示すフラグが記憶され、解除されるとフラグが削除される。

個別音量変更モードが設定されていない（解除されている）と判断した場合には（Ｓ２１でＮＯ）、コントローラ２６は全ての音声ビームが音量変更コマンド信号の示す音量になるように、位置情報テーブルＴに登録されている全ての識別ＩＤの音量情報を変更する（Ｓ２２）。例えば、音量を２レベル下げるという音量変更コマンド信号を入力した場合には、位置情報テーブルＴに登録されている音量情報について音量を２レベル下げるように変更する。

そして、コントローラ２６は、各音声ビームの音量が音量変更コマンド信号の示す音量になるように、信号ｘ１〜ｘ３のレベル制御値の設定を変更する（Ｓ２３）。

また、個別音量変更モードが設定されていると判断した場合には（Ｓ２１でＹＥＳ）、コントローラ２６は位置情報テーブルＴを参照する（Ｓ２４）。ここで、音量変更コマンド信号には、送信元のリモコン４を識別するための識別ＩＤが含まれている。コントローラ２６は、この識別ＩＤで位置情報テーブルＴを参照する。

そして、コントローラ２６は識別ＩＤが位置情報テーブルＴに登録されているかどうかを判断する（Ｓ２５）。識別ＩＤが位置情報テーブルＴに登録されていないと判断した場合には（Ｓ２５でＮＯ）、コントローラ２６は本処理をステップＳ２０に戻す。個別音量変更モードが設定されていて、識別ＩＤが位置情報テーブルＴに登録されてない場合には、聴取位置座標が検出されておらず、送信元のリモコン４に指向する音声ビームが出力されてない状態である。このため、音量変更を行うことなく、本処理はステップＳ２０に戻される。

一方、識別ＩＤが位置情報テーブルＴに登録されていると判断した場合には（Ｓ２５でＹＥＳ）、コントローラ２６は位置情報テーブルＴにおける、識別ＩＤに対応する聴取位置座標の音量情報を変更する（Ｓ２６）。この変更は音声ビームの音量が音量変更コマンド信号の示す音量になるようになされる。そして、コントローラ２６は識別ＩＤに対応する聴取位置座標及び変更後の音量情報を読み出す。

この後、コントローラ２６は、この聴取位置座標の示す聴取位置に指向する音声ビームが音量変更コマンド信号の示す音量になるように信号処理部２３のレベル制御値を変更する（Ｓ２７）。具体的には、信号ｘ１〜ｘ３のうち対応するもののレベル制御値を変更する。

上述の音量変更処理では、リスナｈ１〜ｈ３の聴取位置に指向する各音声ビームの音量設定をリスナ所望の音量設定に個別に変えることができる。これによって、リスナｈ１〜ｈ３全員が、自らの希望の音量設定で音声を聴くことができる。例えば、リスナｈ１が歌唱している状況で、この歌唱が下手であり、あまりリスナｈ２及びｈ３が聴きたくない場合には、リスナｈ２，ｈ３に向かう音声ビームの音量のみを下げることができる。

また、音量変更コマンド信号に識別ＩＤが含められ、この識別ＩＤで位置情報テーブルＴが参照されて、識別ＩＤに対応する聴取位置座標が読み出される。そして、この聴取位置座標に対応するレベル制御値が制御される。この様に、識別ＩＤによってリスナｈ１〜ｈ３のうち対応するリスナを識別して音量が制御されるため、聴取位置座標に変更があった場合でも、リスナｈ１〜ｈ３は音量設定のための操作を再度やり直す必要がない。

本実施形態は、以下の変形例を採用することができる。

（１）なお、本実施形態では、位置検出ボタン４３１ａの押下が押下されたときに、リモコン４の位置座標が検出されるが、この構成に限定されない。例えば、一度位置検出ボタン４３１ａが押下された後、この位置検出を終了させる操作ボタン４３１が押下されるまでの期間、繰り返しリモコン４の位置検出が行われても良い。これによると、この期間はリスナがリモコン４を持って移動すると、この移動に追従して位置座標が検出されることになる。

（２）また、本実施形態では、リスナが音量変更ボタン４３１ｂを押下した場合のみ、各音声ビームの音量設定が個別に変更されるがこの構成に限定されない。すなわち、コントローラ２６がリスナｈ１〜ｈ３の聴取位置に最適な音量設定に自動的に変更する構成であってもよい。例えば、コントローラ２６は、アレイスピーカ３から遠い聴取位置に指向させる音声ビームの音量を、近い聴取位置に指向させる音声ビームの音量よりも大きく設定する。

（３）なお、本実施形態では、スピーカユニットＳＵ１，ＳＵｎに測定用音声信号を入力するが、これに限定されず、他のスピーカユニットＳＵに測定用音声信号を入力する構成であってもよい。

（４）また、本実施形態では、スピーカユニットＳＵ１，ＳＵｎから出力した測定用音声を用いて聴取位置座標を測定しているが、聴取位置座標を検出するには他の方法を用いてもよい。例えば、音場をビデオ撮影し、このビデオ画像を用いてリスナｈ１〜ｈ３の聴取位置を測定する構成等であってもよい。

（５）また、本実施形態では、複数の聴取位置に指向する各音声ビームに対してスピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎが共用されているがこの構成に限定されない。すなわち、各音声ビームで各スピーカユニットＳＵを共用せず、スピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎのうち異なる部分から各音声ビームが出力される構成であってもよい。

（６）また、リモコン４にマイク４１が内蔵されていなくてもよい。リモコン４に外付けのマイク４１を接続し、このマイク４１を聴取位置に配置すればよい。更に、リモコン４に限定されず、マイク４１から信号を入力可能でありカラオケ装置２と通信する機能を備えた他の端末装置（例えば汎用機等）であってもよい。

（７）また、カラオケ装置２とアレイスピーカ３とを別体としているが、一体的に構成してもよい。また、カラオケ装置２にオーディオ信号に遅延時間や出力レベルを調整する信号処理を施す機能部を備えるが、この機能部を別体のオーディオ装置に設けてもよい。すなわち、このオーディオ装置は、カラオケ楽曲の音声信号と歌唱者の歌唱の音声信号とを合成した音声信号をカラオケ装置２から入力する。そして、オーディオ装置は入力した音声信号の出力レベルを制御するとともに、遅延時間を付与し、この後、スピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎに入力する。

（８）なお、アレイスピーカ３の構成は、ライン状に配列されたスピーカユニットＳＵ１〜ＳＵｎから成るが、この構成に限定されない。例えば、マトリクス状やハニカム状に配列されたスピーカユニットＳＵから構成されていてもよい。

（９）また、アレイスピーカ３の代わりに、通常のスピーカを用いて、複数の音声ビームをリスナｈ１〜ｈ３の聴取位置に指向させてもよい。

（１０）また、本発明はカラオケ装置に適用するのに限定されない。複数のリスナに個別に音声を指向させるように音声を出力するオーディオ装置に適用すればよい。例えば、家庭用のオーディオ装置に適用し、音声を聴く家族のメンバーが異なる音量で音声を聴くことができるようにしてもよい。この場合に、メンバー全員に同じコンテンツを提供するのではなく、メンバー毎に異なるコンテンツを提供することができるようにしてもよい。この場合には、位置情報テーブルＴには、識別ＩＤと対応付けてコンテンツ内容（チャンネル番号等）が更に登録される。

本実施形態のカラオケシステムを構成するアレイスピーカの構成と、このアレイスピーカから出力される音声ビームの指向性を説明するための図である。 位置情報テーブルＴを示す図である。 本カラオケシステム１の構成を概略的に示すブロック図である。 位置検出処理の一例を説明するための図である。 図３で示すカラオケシステムが実行する位置検出処理を示すフローチャート（その１）である。 図３で示すカラオケシステムが実行する位置検出処理を示すフローチャート（その２）である。 図３の示すカラオケ装置の実行する音量変更処理を示すフローチャートである。

符号の説明

２−カラオケ装置（オーディオ装置） ３−アレイスピーカ ４−リモートコントローラ（携帯端末） ２３−信号処理部 ２４−アンプ（入力部） ２５−コマンド信号入力部（指示信号入力部） ２６−コントローラ（信号処理制御部） ２７−記憶部（テーブル記憶部） ＳＵ１，ＳＵｎ−スピーカユニット Ｔ−位置情報テーブル ｈ１〜ｈ３−リスナ

Claims (4)

1. 複数の焦点位置それぞれに向けて狭指向性で音声を出力するスピーカに、前記複数の焦点位置向けのオーディオ信号をそれぞれ入力するオーディオ装置であって、
   前記複数の焦点位置とこれらの焦点位置における音声の設定音量を示す音量情報とを対応付けて登録するためのテーブルを記憶するテーブル記憶部と、
   設定されたレベル制御値に基づいて、各オーディオ信号の出力レベルをそれぞれ調整する信号処理部と、
   前記テーブルを参照して前記複数の焦点位置分の音量情報を読み出して、この読み出した情報に基づいて前記信号処理部に各焦点位置向けのオーディオ信号のレベル制御値を設定する信号処理制御部と、
   を備えたことを特徴とするオーディオ装置。
2. 音量設定の変更を指示するための指示信号を入力する指示信号入力部を更に備え、
   前記テーブル記憶部は、前記複数の焦点位置と音量情報に加えて、リスナを識別するための識別情報を対応付けた前記テーブルを記憶し、
   前記信号処理制御部は、前記識別情報を含む前記指示信号を前記指示信号入力部で受け付けた場合に、前記テーブルにおけるこの識別情報の示す音量情報を前記指示信号の示す音量に変更するとともに、
   テーブルを参照して識別情報に対応する焦点位置と変更後の音量情報とを取得して、この取得した焦点位置に指向する音声が音量情報の示す音量になるように、前記信号処理部に設定されているレベル制御値を変更する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオ装置。
3. 前記指示信号入力部は、リスナの用いる携帯端末から送信されたこの携帯端末の位置を測定するための位置測定情報を入力し、
   前記信号処理制御部は、前記位置測定情報が前記指示信号入力部に入力された場合に、この位置測定情報を用いて携帯端末の位置を測定し、この測定した携帯端末の位置を前記位置測定情報に含まれる識別情報と対応付けて前記テーブルに記憶させる、ことを特徴とする請求項２に記載のオーディオ装置。
4. 前記スピーカは、複数配列されたスピーカユニットを有するアレイスピーカである、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオーディオ装置。

Images