JP5292946B2 - Speaker array device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ユーザの分布に応じて音声ビームの焦点位置を変更するスピーカアレイ装置に関する。 The present invention relates to a speaker array device that changes a focal position of an audio beam according to a distribution of users.
従来、複数のスピーカからなるスピーカアレイを用いて、複数の音声ビームを形成することで、指向性を制御する技術が各種提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various techniques for controlling directivity by forming a plurality of sound beams using a speaker array including a plurality of speakers have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1のスピーカアレイ装置では、複数のスピーカからなるスピーカアレイを備え、各スピーカに出力される音声信号の遅延量を制御することで形成された音声ビームの角度を自由に変えることができる。スピーカアレイ装置は、自装置の前面において0度から180度までスイープさせて音声ビームを放音させ、この音声ビームの直接音や反射音をリスニングポイントに設置した無指向性のマイクで収音する。スピーカアレイ装置は、マイクにて収音した音声データを分析して、対称性がある各ピークを検出した角度をサラウンド音声の各チャンネル用の音声ビームを出力する角度に設定している。すなわち、スピーカアレイ装置では、自装置を設置する部屋の形状や設置位置に応じて、最適なサラウンド環境を実現することができるように、リスニングポイントに応じて音声ビームの出力角度を設定している。
しかしながら、特許文献1のスピーカアレイ装置では、ユーザが別のリスニングポイントに移動すると、最適なサラウンド環境を得ることができないという問題があった。
However, the speaker array device of
そこで、本発明は、ユーザ位置やユーザ数が変化しても、その時のユーザの分布に応じて音声ビームの焦点位置を変更するスピーカアレイ装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a speaker array device that changes the focal position of an audio beam according to the distribution of users at that time even if the user position or the number of users changes.
この発明のスピーカアレイ装置は、複数のスピーカからなるスピーカアレイと、ユーザ位置及びユーザ数を検知する検知手段であるセンサと、を備える。スピーカアレイ装置は、センサが検知したユーザ位置及びユーザ数に基づいて、ユーザの存在範囲を示すユーザの分布を算出する。スピーカアレイ装置は、ユーザの分布に応じて、ユーザが存在する範囲に向けて音声ビームを放音するように、各スピーカに出力される音声信号の遅延量を制御する。例えば、スピーカアレイ装置は、複数のユーザが存在し、各ユーザの間隔が一定値以上の場合は、ユーザ毎に音声ビームを放音するように、音声信号を遅延する。また、スピーカアレイ装置は、複数のユーザが存在し、各ユーザの間隔が一定値未満の場合は、全ユーザに対して1本の音声ビームを放音するように、音声信号を遅延する。更に、ユーザが所定範囲を移動しているような場合は、ユーザが移動する所定範囲に向けて音声ビームを放音するように、音声信号を遅延する。 The speaker array device according to the present invention includes a speaker array including a plurality of speakers, and a sensor that is a detection unit that detects a user position and the number of users. The speaker array device calculates a distribution of users indicating the user presence range based on the user position and the number of users detected by the sensor. The speaker array apparatus controls the delay amount of the audio signal output to each speaker so as to emit an audio beam toward a range where the user exists according to the distribution of the user. For example, when there are a plurality of users and the interval between the users is equal to or greater than a certain value, the speaker array apparatus delays the audio signal so as to emit an audio beam for each user. Further, the speaker array apparatus delays the audio signal so that one audio beam is emitted to all users when there are a plurality of users and the interval between the users is less than a certain value. Furthermore, when the user is moving within a predetermined range, the audio signal is delayed so that the audio beam is emitted toward the predetermined range in which the user moves.
これにより、スピーカアレイ装置は、ユーザが存在する範囲に向けて音声ビームを放音することができる。また、スピーカアレイ装置は、ユーザが移動や増減しても、移動後や増減後のユーザの分布に応じて音声ビームを放音することができる。 Thereby, the speaker array apparatus can emit the sound beam toward the range where the user exists. Moreover, even if a user moves or increases / decreases, the speaker array apparatus can emit sound beams according to the distribution of users after movement or after increase / decrease.
また、この発明のスピーカアレイ装置は、算出したユーザの分布に応じて、音声ビームの本数と焦点位置とを決定する。例えば、スピーカアレイ装置は、複数のユーザが存在し、各ユーザの間隔が一定値以上の場合は、ユーザ毎に音声ビームを放音するように、音声ビームの本数と各音声ビームの焦点位置とを決定する。また、スピーカアレイ装置は、複数のユーザが存在し、各ユーザの間隔が一定値未満の場合は、全ユーザに対して1本の音声ビームを放音するように、該音声ビームの焦点位置を決定する。更に、ユーザが所定範囲を移動しているような場合は、ユーザが移動する所定範囲に向けて1本の音声ビームを放音するように、該音声ビームの焦点位置を決定する。そして、スピーカアレイ装置は、決定した焦点位置に音声ビームの焦点をあわせて、各スピーカに出力する音声信号の遅延量を制御する。 In addition, the speaker array device of the present invention determines the number of audio beams and the focal position according to the calculated user distribution. For example, in the speaker array apparatus, when there are a plurality of users and the interval between the users is equal to or greater than a certain value, the number of the sound beams and the focal positions of the sound beams are To decide. Further, the speaker array device sets the focal position of the sound beam so that one sound beam is emitted to all users when there are a plurality of users and the interval between the users is less than a certain value. decide. Further, when the user is moving within a predetermined range, the focal position of the sound beam is determined so that one sound beam is emitted toward the predetermined range in which the user moves. Then, the speaker array device controls the delay amount of the audio signal output to each speaker by focusing the audio beam on the determined focal position.
これにより、スピーカアレイ装置は、検知したユーザの人数や、ユーザ間の距離に応じて、音声ビームの本数と焦点位置とを適切に決定して、ユーザに向けて放音することができる。 Thereby, the speaker array apparatus can appropriately determine the number of sound beams and the focal position according to the detected number of users and the distance between users, and emit sound toward the user.
更に、この発明のスピーカアレイ装置は、センサによりユーザが移動したことを検知すると、移動後のユーザの分布に応じて、音声ビームを放音する構成としてもよい。 Furthermore, the speaker array device of the present invention may be configured to emit a sound beam according to the distribution of the user after the movement when the sensor detects that the user has moved.
これにより、スピーカアレイ装置は、ユーザの移動を検知すると、移動後のユーザの位置に基づいて音声ビームの焦点位置を変更するので、ユーザの移動に追従して音声ビームを放音することができる。 Thus, when the speaker array device detects the movement of the user, the focal position of the sound beam is changed based on the position of the user after the movement, so that the sound beam can be emitted following the movement of the user. .
加えて、この発明のスピーカアレイ装置は、ユーザ数の増減等により、放音する音声ビームの焦点位置が変更になっても、ユーザに聞こえる音量が一定となるように各スピーカに出力する音声信号のレベルを調整する。 In addition, the speaker array device according to the present invention provides an audio signal to be output to each speaker so that the sound volume heard by the user is constant even if the focal position of the sound beam to be emitted is changed due to an increase or decrease in the number of users. Adjust the level.
これにより、スピーカアレイ装置は、焦点位置が変更になると、放音範囲が変更になる。この際に、各スピーカに出力する音声信号のレベルが一定のままだと、ユーザに聞こえる音量が変わってしまう。これを防ぐために、スピーカアレイ装置が、各スピーカに出力する音声信号のレベルを調整して、ユーザに聞こえる音量を一定にしているので、ユーザは、放音範囲が変更されても違和感なく音声を快適に聞くことができる。 Thereby, the speaker array device changes the sound emission range when the focal position is changed. At this time, if the level of the audio signal output to each speaker remains constant, the sound volume heard by the user changes. In order to prevent this, the speaker array device adjusts the level of the audio signal output to each speaker so that the sound volume heard by the user is constant, so that the user can hear sound without discomfort even if the sound emission range is changed. I can listen comfortably.
また、この発明のスピーカアレイ装置は、センサにてユーザが不在になったことを検知すると、放音範囲を広げて放音する構成としてもよい。例えば、スピーカアレイ装置の背面側(自装置を基準として音声ビームの放音方向と反対側)に焦点位置を設けたり、スピーカアレイ装置の正面近くに焦点位置を設けたり、ビーム化せずに無指向性で放音したりするように設定する。 Moreover, the speaker array apparatus of this invention is good also as a structure which expands a sound emission range and emits a sound, if it detects that a user is absent by a sensor. For example, a focal position is provided on the back side of the speaker array device (on the opposite side of the sound beam emission direction with respect to the own device), a focal position is provided near the front of the speaker array device, or no beam is formed. Set to emit sound with directivity.
これにより、スピーカアレイ装置は、放音範囲が広がるので、ユーザが再び戻ってきた時も、すぐに音声を聞くことができ、また、常に放音されているので、検知したユーザ位置に応じて焦点位置を再設定することで、すぐに元の放音設定に戻すことができる。 As a result, since the sound emission range of the speaker array device is widened, even when the user returns again, the sound can be heard immediately, and since the sound is always emitted, depending on the detected user position. By resetting the focus position, it is possible to immediately return to the original sound emission setting.
更に、スピーカアレイ装置は、放音対象となる特定ユーザを設定する設定手段を備える。スピーカアレイ装置は、この特定ユーザが移動したと判断すると、移動後の特定ユーザに基づいて算出したユーザの分布に応じて音声ビームを放音する。 Furthermore, the speaker array device includes setting means for setting a specific user as a sound emission target. If it is determined that the specific user has moved, the speaker array apparatus emits an audio beam according to the distribution of users calculated based on the specific user after the movement.
これにより、スピーカアレイ装置は、検知した複数のユーザのうち、放音対象となる特定ユーザが移動したと判断すると、移動後の特定ユーザの位置に基づいて音声ビームの焦点位置を変更するので、放音対象のユーザのみを追従して音声ビームを放音することができる。 Accordingly, when the speaker array device determines that the specific user to be sounded out of the plurality of detected users has moved, the focal position of the sound beam is changed based on the position of the specific user after the movement. The sound beam can be emitted by following only the user to be emitted.
この発明のスピーカアレイ装置は、ユーザの分布に応じて、音声ビームの本数及び放音範囲を適切に決定して、放音することができる。 According to the speaker array device of the present invention, it is possible to appropriately determine the number of sound beams and the sound emission range according to the distribution of users and emit the sound.
「第1実施形態」
本発明の第1実施形態に係るスピーカアレイ装置1について、図1〜5を参照して説明する。まず、スピーカアレイ装置1の機能・構成について、図1を参照して説明する。図1は、スピーカアレイ装置の機能・構成を示すブロック図である。図1に示すように、スピーカアレイ装置1は、リモコン4を備え、操作部11、人感センサ12、制御部13、入力I/F14、信号処理部15、デジタルアナログ変換部(以下、D/A変換部と称す。)16、アンプ17、及びスピーカアレイ18から構成される。
“First Embodiment”
A
リモコン4は、ユーザからの操作入力を受けて、制御部13へ操作入力内容を送信する。操作入力内容とは、例えば、ユーザの移動に追従して音声ビームを放音する追従マイビームの開始指示等である。
The remote controller 4 receives the operation input from the user and transmits the operation input content to the
操作部11は、ユーザからの操作入力を受け付けて、制御部13へ操作入力内容を出力する。操作入力内容とは、例えば、放音開始指示や放音停止指示等である。
The operation unit 11 receives an operation input from the user and outputs the operation input content to the
人感センサ12は、ユーザ位置及びユーザ数を検知し、検知結果を制御部13へ出力するセンサである。例えば、人感センサ12としては、ユーザから放射される熱線の量の変化を検知する赤外線センサが好適である。
The
制御部13は、リモコン4及び操作部11からの操作入力内容や、人感センサ12からの検知結果に基づいて、信号処理部15を制御する。具体的には、制御部13は、人感センサ12からの検知結果に基づいて、ユーザが存在する範囲を示すユーザの分布(以下、単に分布と称す。)5(図2参照)を算出する。制御部13は、分布5に応じて、音声ビームの本数及び放音範囲を決定する。
The
例えば、複数のユーザが存在し、各ユーザの間隔が一定値以上の場合は、各ユーザに対して、それぞれ放音範囲が狭い狭指向性の音声ビームを放音するように決定する。また、複数のユーザが存在し、各ユーザの間隔が一定値未満の場合は、全ユーザに対して、放音範囲が広い広指向性の1本の音声ビームを放音するように決定する。更に、ユーザが特定の範囲内を移動しているような場合は、ユーザが移動している特定の範囲に向けて広指向性の音声ビームを放音するように決定する。 For example, when there are a plurality of users and the interval between the users is equal to or greater than a certain value, it is determined that each user emits a narrow directivity sound beam having a narrow sound emission range. When there are a plurality of users and the interval between the users is less than a certain value, it is determined to emit a single sound beam with a wide directivity with a wide sound emission range for all users. Further, when the user is moving within a specific range, it is determined to emit a sound beam with a wide directivity toward the specific range where the user is moving.
そして、制御部13は、音声ビームの本数及び放音範囲に基づいて、音声ビームの焦点位置O(図2参照)を決定する。制御部13は、音声ビームの焦点位置Oに基づいて、信号処理部15を制御する。
And the
入力I/F14は、オーディオ入力端子を備える。入力I/F14は、オーディオ入力端子を介して楽曲再生装置(不図示)と接続し、接続した楽曲再生装置から音声信号を入力する。
The input I /
信号処理部15は、制御部13からの指示に基づいて、入力I/F14から入力された音声信号に対して遅延処理を行う。遅延処理後の音声信号は、D/A変換部16にてデジタル形式からアナログ形式に変換され、アンプ17にて増幅されて、スピーカアレイ18を構成する各スピーカSPに入力される。この結果、スピーカアレイ装置1は、スピーカアレイ18から音声ビームを放音する。
The
次に、スピーカアレイ装置1の動作について、図2を参照して説明する。図2は、スピーカアレイ装置の動作を説明するための図である。
Next, the operation of the
図2に示すように、スピーカアレイ装置1は、スピーカアレイ18を構成する複数のスピーカSPを正面に備える。これらのスピーカSPは、ライン状、マトリックス状、又は千鳥状等に配列される。また、スピーカアレイ装置1は、人感センサ12を備え、人感センサ12がユーザ位置及びユーザ数を検知すると、検知結果に基づいて分布5を算出する。例えば、居室3にはユーザ20のみが存在するので、スピーカアレイ装置1は、検出したユーザ20の位置を中心として1m2の範囲を分布5として算出する。
As shown in FIG. 2, the
そして、スピーカアレイ装置1は、算出した分布5に応じて、ユーザが存在する範囲を算出して、該ユーザが存在する範囲に向けて音声ビームを放音するように、音声ビームを1本に決定し、放音範囲を狭い範囲に決定する。その後、スピーカアレイ装置1は、音声ビームの本数と放音範囲とに基づいて、焦点位置Oを決定し、そこに音声ビームの焦点を合わせて放音する。このように、スピーカアレイ装置1は、人感センサ12を用いて、居室3内に存在するユーザ位置及びユーザ数に基づいて分布5を算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、分布5に基づいて指向性を制御して音声ビームを生成して放音する。
Then, the
次に、ユーザの分布に応じた音声ビームの焦点位置について、図3を参照して説明する。図3は、分布に応じた音声ビームの焦点位置に関する説明図である。図3(A)は、スピーカアレイ装置の正面に1人のユーザが存在する例を示し、図3(B)は、スピーカアレイ装置の正面から外れた位置に1人のユーザが存在する例を示し、図3(C)は、複数のユーザが存在し、各ユーザの間隔が一定値以上の場合を示し、図3(D)は、複数のユーザが存在し、各ユーザの間隔が一定値未満の場合を示し、図3(E)は、スピーカアレイ装置の近くにユーザが存在する例を示し、図3(F)は、ユーザが所定の範囲を移動する例を示す。 Next, the focal position of the sound beam according to the user distribution will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram regarding the focal position of the sound beam according to the distribution. 3A shows an example in which one user exists in front of the speaker array device, and FIG. 3B shows an example in which one user exists at a position away from the front of the speaker array device. 3C shows a case where there are a plurality of users and the interval between each user is equal to or greater than a certain value, and FIG. 3D shows a case where there are a plurality of users and the interval between each user is a constant value. 3 (E) shows an example in which a user is present near the speaker array device, and FIG. 3 (F) shows an example in which the user moves within a predetermined range.
図3(A)に示すように、スピーカアレイ装置1は、自装置の正面(スピーカSPが配列された側)の前方に、人感センサ12にて1人のユーザ20を検知した場合は、検知したユーザ20の位置に基づいて、分布5を算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、放音範囲が狭い狭指向性の音声ビームを分布5に応じて放音するために、自装置とユーザ20との間に焦点位置Oを設ける。
As shown in FIG. 3A, when the
図3(B)に示すように、スピーカアレイ装置1は、自装置の正面の前方から外れる位置に、人感センサ12にて1人のユーザ20を検知した場合は、検知したユーザ20の位置に基づいて、分布5を算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、狭指向性の音声ビームを分布5に応じて放音するために、自装置とユーザ20との間に焦点位置Oを設ける。
As shown in FIG. 3B, when the
なお、図3(B)では、ユーザ20に向けて直接放音ビームを放音したが、これに限らず、居室3の壁面に音声ビームを反射させて放音してもよい。この場合、居室3の壁面に反射する際に、音声信号の信号レベルが減衰する。このため、スピーカアレイ装置1は、音声信号の信号レベルを一定にしたままではユーザ20に聞こえる音量が低下するので、音声信号の信号レベルを上げて、一定の音量で放音できるように制御する。
In FIG. 3B, the sound emitting beam is emitted directly toward the
図3(C)に示すように、スピーカアレイ装置1は、人感センサ12にて、複数のユーザ20,21の間隔が一定値以上であることを検知した場合(例えば、ユーザ20の位置とユーザ21の位置との距離が1m以上離れている場合)は、各ユーザ20,21の位置に基づいて、それぞれ対応する分布5a,5bを算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、狭指向性の音声ビームを各分布5a,5bに応じて放音するために、ビームの本数を増やし、それぞれに対して焦点位置を決める。具体的には、自装置とユーザ20との間に焦点位置Oaを設け、自装置とユーザ21との間に焦点位置Obを設ける。
As shown in FIG. 3C, the
図3(D)に示すように、スピーカアレイ装置1は、人感センサ12にて、各ユーザ20〜23の間隔が一定値未満であることを検知した場合(例えば、ユーザ20の位置とユーザ21の位置との距離が1m以内の場合)は、全ユーザ20〜23の位置に基づいて、分布5を算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、放音範囲が広い広指向性の音声ビームを分布5に応じて放音するために、自装置と分布5との間に焦点位置Oを設ける。
As shown in FIG. 3D, the
また、この場合、放音範囲を広げて放音するので、信号レベルが減衰する。このため、スピーカアレイ装置は、このままの状態では各ユーザに聞こえる音量が低下するので、音声信号の信号レベルを上げて、各ユーザに対する音量が放音範囲の変更前後で変わらないように制御する。 Further, in this case, since the sound emission range is expanded and the sound is emitted, the signal level is attenuated. For this reason, since the sound volume heard by each user decreases in this state, the loudspeaker array apparatus controls the sound level for each user so that it does not change before and after the sound emission range is changed.
図3(E)に示すように、スピーカアレイ装置1は、自装置の正面の近くに複数のユーザ20〜23が存在し、各ユーザ20〜23の間隔が一定値未満であることを検知した場合は、全ユーザ20〜23の位置に基づいて、分布5を算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、広指向性の音声ビームを分布5に応じて放音するために、焦点位置Oを自装置の背面側に設ける。
As shown in FIG. 3 (E), the
また、この場合、スピーカアレイ装置1の背面側に焦点位置Oを設けたので、焦点位置Oと全ユーザ20〜23との間の距離が離れる。このため、スピーカアレイ装置1は、音声信号の信号レベルを一定にしたままでは各ユーザに聞こえる音量が低下するので、音声信号の信号レベルを上げて、一定の音量で放音できるように制御する。
In this case, since the focal position O is provided on the back side of the
図3(F)に示すように、スピーカアレイ装置1は、所定の範囲内をユーザ20が移動していることを検知すると、ユーザ20が移動する所定の範囲に基づいて分布5を算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、広指向性の音声ビームを分布5に応じて放音するように焦点位置Oを決定する。これにより、スピーカアレイ装置1は、ユーザ20が所定の範囲内を移動する度に、音声ビームの放音指向性を制御する必要がないので、処理の負荷を低減することができる。特に、例えば、キッチンやお風呂場等、所定の範囲内でユーザが常に移動するような場所に放音する場合に好適である。
As shown in FIG. 3F, when the
この場合、例えば、スピーカアレイ装置1は、ユーザ20が移動した範囲を1分間記憶しておき、記憶しているユーザ20の移動範囲が予め登録した所定の範囲内(例えば、3m2以内)であれば、ユーザ20の移動範囲をユーザが存在する範囲として分布5を算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、ユーザ20の移動範囲が3m2を超えると、分布5を再算出する。
In this case, for example, the
また、ユーザ退出時の音声ビームの焦点位置について、図4を参照して説明する。図4は、ユーザ退出時の音声ビームの焦点位置に関する説明図である。図4(A)は、焦点位置をスピーカアレイ装置の正面側に設けた例を示し、図4(B)は、焦点位置をスピーカアレイ装置の背面側に設けた例を示し、図4(C)は、焦点位置を無限大にした例(ビーム化しない例)を示す。 Further, the focal position of the sound beam when the user leaves will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram regarding the focal position of the sound beam when the user leaves. 4A shows an example in which the focal position is provided on the front side of the speaker array apparatus, and FIG. 4B shows an example in which the focal position is provided on the back side of the speaker array apparatus, and FIG. ) Shows an example in which the focal position is infinite (an example in which the beam is not made into a beam).
図4(A)に示すように、スピーカアレイ装置1は、自装置の正面近くに、焦点位置Oを設ける。これにより、放音範囲が広くなり、広範囲に音声ビームを放音することができる。
As shown in FIG. 4A, the
図4(B)に示すように、スピーカアレイ装置1は、自装置の背面側に焦点位置Oを設ける。これにより、放音範囲が広くなり、広範囲に音声ビームを放音することができる。
As shown in FIG. 4B, the
図4(C)に示すように、スピーカアレイ装置1は、音声信号をビーム化せずに、無指向性の音声信号を放音する。これにより、放音範囲が広くなり、広範囲に放音することができる。
As shown in FIG. 4C, the
以上のように、ユーザ20が居室3から退室したことを検知すると、スピーカアレイ装置1は、放音範囲を広げて居室3全体に放音することで、特定の個所(ユーザが存在した時点の分布5)に対する音量を下げることができる。これにより、居室3からユーザが退出する際に、居室3から音が漏れても外部に悪影響を及ぼすことがない。
As described above, when it is detected that the
また、居室3全体に放音されているので、どの位置からユーザが居室に戻ってきても、スピーカアレイ装置1が放音する音声を聞くことができる。また、常に放音されているので、検知したユーザ位置に基づいて焦点位置Oを再設定することで、すぐに元の放音範囲に戻すことができる。
Moreover, since the sound is emitted to the
次に、スピーカアレイ装置1の放音時の処理フローについて、図5を参照して説明する。図5は、放音時の処理フローを示すフローチャートである。
Next, a processing flow when the
図5に示すように、リモコン4は、ユーザの操作入力を受け付けると、追従マイビームの開始指示をスピーカアレイ装置1に送信する(S121)。 As shown in FIG. 5, when receiving an operation input from the user, the remote controller 4 transmits a follow my beam start instruction to the speaker array device 1 (S121).
スピーカアレイ装置1は、音声信号の再生中に(S101)、追従マイビームの開始指示を受信すると(S102:Yes)、S103以降の処理を行う。なお、追従マイビームの開始指示を受信するまでは(S102:No)、待機して、S103以降の処理を行わない。
When the
スピーカアレイ装置1は、人感センサ12で、居室3内に存在するユーザの位置とユーザ数とを検知する(S103)。スピーカアレイ装置1は、居室3内に存在するユーザの位置とユーザ数とに基づいて、分布5を算出する(S104)。スピーカアレイ装置1は、分布5に基づいて、音声ビームの本数及び放音範囲を決定する(S105)。なお、複数本の音声ビームを作成する場合は、音声ビーム毎に放音範囲を決定する。
The
スピーカアレイ装置1は、音声ビームの本数及び放音範囲に基づいて、音声ビームの焦点位置Oを決定し(S106)、音声信号に対して音声ビーム制御を行う(S107)。スピーカアレイ装置1は、人感センサ12で人の移動や増減を検知すると(S108:Yes)、S104以降の処理を行う。
The
例えば、スピーカアレイ装置1は、図3(A)に示す位置から図3(B)に示す位置にユーザ20が移動したことを検知すると、図3(B)に示す移動後のユーザ20の位置に基づいて分布5を算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、焦点位置Oを変更して、分布5に応じて音声ビームを放音する。このように、スピーカアレイ装置1は、ユーザ20を追従して音声ビームを放音することができる。
For example, when the
また、スピーカアレイ装置1は、図3(A)に示す状態から図3(C)に示す状態にユーザ21が増加したことを検知すると、図3(C)に示す増加後のユーザ20,21の位置に基づいて分布5a,5bを算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、音声ビームの本数と焦点位置Oとを変更して、分布5a,5bのそれぞれに応じて音声ビームを放音する。
When the
更に、スピーカアレイ装置1は、図3(A)に示す状態から図3(D)に示す状態にユーザ21〜23が増加したことを検知すると、図3(D)に示す増加後のユーザ20〜23の位置に基づいて分布5を算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、焦点位置Oを変更して、分布5に応じて音声ビームを放音する。この際、スピーカアレイ装置1は、常に一定の音量でユーザに聞こえるように、音声信号の信号レベルを変更する。このように、スピーカアレイ装置1は、放音範囲を変更するとともに、常に一定の音量で全ユーザ20〜23に対して音声ビームを放音することができる。
Furthermore, when the
なお、人の移動を検知しない場合は(S108:No)、スピーカアレイ装置1は、音声ビーム制御を維持したまま(S109)、S108以降の処理を行う。
If the movement of a person is not detected (S108: No), the
以上より、スピーカアレイ装置1は、追従マイビームの開始指示の受信後、ユーザの移動やユーザ数の増減を検知すると、分布5を再算出して、再算出後の分布5に応じた音声ビームを放音することができる。すなわち、スピーカアレイ装置1は、居室3内に存在する全ユーザの移動及び増減に応じて音声ビームを放音することができる。
As described above, when the
「第2実施形態」
第2実施形態に係るスピーカアレイ装置について、図6,7を参照して説明する。第1実施形態では、居室3に存在する全ユーザに対して音声ビームを放音したが、第2実施形態では、追従マイビームの開始指示を行った特定のユーザに対してのみ音声ビームを放音する。この点で、第2実施形態は、第1実施形態と異なる。なお、以下、第1実施形態と第2実施形態の相違点についてのみ説明する。図6は、スピーカアレイ装置の使用例を示す図である。図7は、放音時の処理フローを示すフローチャートである。
“Second Embodiment”
A speaker array device according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the sound beam is emitted to all users existing in the
図6に示すように、ユーザ20〜22が居室3に存在し、ユーザ20のみが追従マイビームの開始指示を行う場合について説明する。以下、図7のS101〜S103,S104〜S109,S121の処理は、図5のS101〜S103,S104〜S109,S121の処理と同じなので、説明を省略する。
As shown in FIG. 6, a case where
図7に示すように、スピーカアレイ装置1は、人感センサ12で複数人のユーザを検知した場合は(S201:Yes)、S202以降の処理を行う。なお、複数人のユーザを検知しない場合は(S201:No)、S104以降の処理を行う。
As shown in FIG. 7, when a plurality of users are detected by the human sensor 12 (S201: Yes), the
スピーカアレイ装置1は、左右端のスピーカSPから所定時間の間隔をあけてテスト音を放音する(S202)。
The
リモコン4は、スピーカアレイ装置1の左右端のスピーカSPから放音されたテスト音を収音すると(S221:Yes)、S222以降の処理を行う。なお、テスト音を収音するまで(S221:No)、待機して、S222以降の処理を行わない。 When the remote controller 4 picks up the test sound emitted from the left and right speakers SP of the speaker array device 1 (S221: Yes), the remote controller 4 performs the processing after S222. Note that the process waits until the test sound is collected (S221: No), and the processing after S222 is not performed.
リモコン4は、スピーカアレイ装置1の左右端のスピーカSPから放音されたテスト音の到達時間と時間差とを測定し(S222)、測定結果をスピーカアレイ装置1に送信する(S223)。 The remote controller 4 measures the arrival time and the time difference of the test sound emitted from the left and right speakers SP of the speaker array device 1 (S222), and transmits the measurement result to the speaker array device 1 (S223).
スピーカアレイ装置1は、測定結果を受信すると(S203:Yes)、S204以降の処理を行う。なお、測定結果を受信するまで(S203:No)、待機して、S204以降の処理を行わない。
When the
スピーカアレイ装置1は、測定結果に基づいて、リモコン4までの距離及び角度を算出する(S204)。スピーカアレイ装置1は、リモコン4までの距離及び角度に基づくリモコン4の位置と、人感センサ12で検知したユーザ位置と、に基づいて、放音対象となるユーザ20の位置を特定し(S205)、S104以降の処理を行う。
The
なお、人感センサ12でユーザ20〜22のいずれかの移動を検知すると(S108:Yes)、スピーカアレイ装置1は、ユーザが移動する前後の人感センサ12の検知結果に基づいて、放音対象となる特定のユーザ20が移動したかどうかを判断して、特定のユーザ20の位置を再特定する(S205)。なお、放音対象となる特定のユーザ20の移動を判断する方法は、例えば、テスト音を放音することでリモコン4の位置を再算出してもよいし、リモコン4の位置を特定するための信号をリモコン4からスピーカアレイ装置1に常に送信することでリモコン4の位置を再算出してもよい。そして、人感センサ12で検知したユーザ20〜22の位置とリモコン4の位置とに基づいて、放音対象となるユーザ20を特定してもよい。
When the
以上より、スピーカアレイ装置1は、居室3内に複数人のユーザが存在する場合であっても、追従マイビームの開始指示を行ったユーザのみに対して、音声ビームを追従することができる。また、スピーカアレイ装置1は、居室3内のユーザの移動や増減を人感センサ12で検知すると、追従マイビームの開始指示を行ったユーザを再特定して、分布5を再算出する。そして、スピーカアレイ装置1は、再算出した分布5に応じて音声ビームを放音することができる。すなわち、スピーカアレイ装置1は、特定のユーザの移動に追従して、音声ビームを放音することができる。
As described above, the
なお、第2実施形態では、居室3に存在する3人のユーザのうち、1人のユーザが追従マイビームの開始指示を行った場合を例に挙げて説明したが、居室3内に存在するユーザ数及び追従マイビームの開始指示を行うユーザ数は、仕様に応じて適宜設定すればよい。また、放音対象となるユーザが複数人存在する場合は、各ユーザは、それぞれリモコン4を用いて追従マイビームの開始指示を操作入力する。
In addition, in 2nd Embodiment, although the case where one user instruct | indicated the start instruction | indication of a tracking my beam among three users who exist in the
また、第2実施形態では、スピーカアレイ装置1は、居室3内に存在するすべてのユーザの移動及び増減を人感センサ12で検知すると、分布5を再算出した。しかし、スピーカアレイ装置1は、追従マイビームの開始指示を行ったユーザの移動や増減が検知された場合に限り、分布5を再算出してもよい。
In the second embodiment, the
更に、第2実施形態では、リモコン4の位置を特定するために、スピーカアレイ装置1の左右端のスピーカSPから放音したが、これに限らず、異なるスピーカSPからテスト音を放音してもよい。また、左右端のどちらから放音されたテスト音であるかを判別するために、所定時間の間隔をあけて左右端のスピーカSPからテスト音を放音した。しかし、異なる周波数帯域のテスト音を左右端のスピーカSPから放音してもよい。また、左右端に限らず、異なる2つのスピーカSPからテスト音を放音してもよい。
Furthermore, in the second embodiment, sound is emitted from the left and right speakers SP of the
図8は、5チャンネルの音声をそれぞれビーム化した音声ビームを放音する場合の説明図である。なお、上述の実施形態に加えて、図8に示すように、5チャンネルの音声信号をそれぞれビーム化した音声ビームを放音するために、各チャンネルに対応した複数の音声ビームを生成してユーザ20に放音してもよい。この場合、スピーカアレイ装置1は、人感センサ12でユーザ20の移動を検知すると、移動後のユーザ20に対して、5チャンネルの各音声ビームを放音する。すなわち、ユーザ20を追従して、5チャンネルの音声ビームを放音する。また、5チャンネルに限らず、仕様に応じてチャンネル数を適宜設定すればよい。
FIG. 8 is an explanatory diagram in the case of emitting sound beams obtained by beaming sound of 5 channels. In addition to the above-described embodiment, as shown in FIG. 8, in order to emit an audio beam obtained by beaming 5-channel audio signals, a plurality of audio beams corresponding to each channel are generated and the user is generated. 20 may be emitted. In this case, when the
図9は、複数のユーザに異なる音声信号を放音する場合の説明図である。なお、上述の実施形態に加えて、図9に示すように、複数のユーザ20.21のそれぞれに対して、異なる種類の音声信号からなる音声ビームを放音してもよい(例えば、ユーザ20には音楽を放音し、ユーザ21にはラジオ番組を放音する等)。この場合、ユーザ20,21を識別するためのセンサ等を用いて、ユーザ20,21を識別することで、ユーザ20,21が移動した場合であっても、各ユーザ20,21を追従して、それぞれに対応する音声ビームを放音することができる。
FIG. 9 is an explanatory diagram when different audio signals are emitted to a plurality of users. In addition to the above-described embodiment, as shown in FIG. 9, an audio beam composed of different types of audio signals may be emitted to each of the plurality of users 20.21 (for example, the
1…スピーカアレイ装置,3…居室,4…リモコン,5…分布,11…操作部,12…人感センサ,13…制御部,14…入力I/F,15…信号処理部,16…D/A変換部,17…アンプ,18…スピーカアレイ,20〜23…ユーザ,O…焦点位置,SP…スピーカ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ユーザ位置及びユーザ数を検知する検知手段と、
前記検知手段が検知したユーザ位置及びユーザ数に基づいてユーザの分布を算出する制御手段と、
前記制御手段が算出したユーザの分布に応じて、各スピーカに出力する音声信号の遅延量を制御する信号処理手段と、を備え、
前記信号処理手段は、前記制御手段で算出されたユーザの分布内にいる各ユーザに聞こえる音量が一定となるように、かつ前記各ユーザに対する前記音量が前記遅延量の変更前後で一定となるように、各スピーカに出力する音声信号のレベルを調整するスピーカアレイ装置。 A speaker array in which a plurality of speakers are arranged to emit sound beams;
Detecting means for detecting the user position and the number of users;
Control means for calculating a user distribution based on the user position and the number of users detected by the detection means;
Signal processing means for controlling the delay amount of the audio signal output to each speaker according to the distribution of users calculated by the control means,
Said signal processing means, such that the volume heard by the respective user in front Symbol controller users in distribution calculated in is constant, and wherein the volume for each user is constant before and after the change of the delay amount Thus, the speaker array apparatus which adjusts the level of the audio | voice signal output to each speaker.
前記信号処理手段は、前記制御手段が決定した焦点位置が音声ビームの焦点となるように、各スピーカに出力する音声信号の遅延量を制御する請求項1に記載のスピーカアレイ装置。 The control means determines the number and the focal position of the sound beam according to the distribution of the users,
The speaker array apparatus according to claim 1, wherein the signal processing unit controls a delay amount of an audio signal output to each speaker so that a focal position determined by the control unit becomes a focal point of an audio beam.
前記検知手段が検知した前記特定ユーザが、移動したことを判断する判断手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記特定ユーザの位置に基づいてユーザの分布を算出し、前記判断手段が、前記特定ユーザが移動したと判断すると、移動後の特定ユーザの位置に基づくユーザの分布に応じて前記遅延量を変更する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のスピーカアレイ装置。 Setting means for setting a specific user to be sounded by the sound beam from a plurality of users;
Determination means for determining that the specific user detected by the detection means has moved, and
The control means calculates a distribution of users based on the position of the specific user, and if the determination means determines that the specific user has moved, the control means determines the distribution of the user based on the position of the specific user after the movement. The speaker array device according to any one of claims 1 to 4, wherein the delay amount is changed.
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