JP7107036B2

JP7107036B2 - スピーカの位置判定方法、スピーカの位置判定システム、音響装置及びプログラム

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Publication number: JP7107036B2
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Description

本開示はスピーカの位置判定方法、スピーカの位置判定システム、音響装置及びプログラムに関する。

下記特許文献１には、複数のスピーカを備えるマルチチャンネル再生システムが開示されている。この特許文献１におけるマルチチャンネル再生システムは、インパルス性の測定音を複数のスピーカから一つずつ順に出力させ、出力される音を複数の位置で収音することにより、それら複数のスピーカの位置を判定している。スピーカの位置が判れば、各スピーカに再生音のチャンネルを正しく割当てることができる。

国際公開第２００８／１２６１６１号

しかし、上記従来構成においては、スピーカの位置を判定するため、相対的位置が既知である複数の位置で該スピーカから出力される音を収音する必要があり、収音装置の構造が複雑化する問題がある。

本開示は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な収音装置の構造でスピーカの位置を判定することである。

本開示に係るスピーカの位置判定方法は、判定対象であるスピーカの位置にある収音装置により収音される、第１のスピーカから出力される第１の再生音と、第２のスピーカから前記第１の再生音と同一タイミングで出力される第２の再生音と、を取得すること、前記第１の再生音の出力タイミングから該第１の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第１のずれ時間、前記第２の再生音の出力タイミングから該第２の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第２のずれ時間を計算すること、前記第１のずれ時間及び第２のずれ時間に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定すること、を含み、前記取得することは、前記収音装置を用いて前記第１の再生音と前記第２の再生音との混合音を取得することを含み、前記計算することは、前記混合音のデータと前記第１の再生音のデータとの類似性を示す第１の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第１のずれ時間として計算すること、前記混合音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第２の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第２のずれ時間として計算すること、及び、前記第１の再生音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第３の類似度を算出することを含み、前記判定することは、前記第３の類似度が所定値よりも低い場合に、前記第１の類似度及び前記第２の類似度を算出することを含む。

本開示に係るスピーカの位置判定システムは、判定対象であるスピーカの位置にある収音装置により収音される、第１のスピーカから出力される第１の再生音と、第２のスピーカから前記第１の再生音と同一タイミングで出力される第２の再生音と、を取得する再生音取得部と、前記第１の再生音の出力タイミングから該第１の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第１のずれ時間、前記第２の再生音の出力タイミングから該第２の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第２のずれ時間を計算する計算部と、前記第１のずれ時間及び第２のずれ時間に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定する判定部と、を含み、前記取得部は、前記収音装置を用いて前記第１の再生音と前記第２の再生音との混合音を取得し、前記計算部は、前記混合音のデータと前記第１の再生音のデータとの類似性を示す第１の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第１のずれ時間として計算し、前記混合音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第２の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第２のずれ時間として計算するとともに、前記第１の再生音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第３の類似度を算出し、前記判定部は、前記第３の類似度が所定値よりも低い場合に、前記第１の類似度及び前記第２の類似度を算出する。

本開示に係る音響装置は、判定対象であるスピーカの位置にある収音装置により収音される、第１のスピーカから出力される第１の再生音と、第２のスピーカから前記第１の再生音と同一タイミングで出力される第２の再生音と、を取得する再生音取得部と、前記第１の再生音の出力タイミングから該第１の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第１のずれ時間、前記第２の再生音の出力タイミングから該第２の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第２のずれ時間を計算する計算部と、前記第１のずれ時間及び第２のずれ時間に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定する判定部と、を含み、前記取得部は、前記収音装置を用いて前記第１の再生音と前記第２の再生音との混合音を取得し、前記計算部は、前記混合音のデータと前記第１の再生音のデータとの類似性を示す第１の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第１のずれ時間として計算し、前記混合音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第２の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第２のずれ時間として計算するとともに、前記第１の再生音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第３の類似度を算出し、前記判定部は、前記第３の類似度が所定値よりも低い場合に、前記第１の類似度及び前記第２の類似度を算出する。

本開示に係るプログラムは、判定対象であるスピーカの位置にある収音装置により収音される、第１のスピーカから出力される第１の再生音と、第２のスピーカから前記第１の再生音と同一タイミングで出力される第２の再生音と、を取得すること、前記第１の再生音の出力タイミングから該第１の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第１のずれ時間、前記第２の再生音の出力タイミングから該第２の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第２のずれ時間を計算すること、前記第１のずれ時間及び第２のずれ時間に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定すること、をコンピュータに実行させるためのものであって、前記取得することは、前記収音装置を用いて前記第１の再生音と前記第２の再生音との混合音を取得することを含み、前記計算することは、前記混合音のデータと前記第１の再生音のデータとの類似性を示す第１の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第１のずれ時間として計算すること、前記混合音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第２の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第２のずれ時間として計算すること、及び、前記第１の再生音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第３の類似度を算出することを含み、前記判定することは、前記第３の類似度が所定値よりも低い場合に、前記第１の類似度及び前記第２の類似度を算出することを含む。

図１は、部屋におけるスピーカの配置例を示す模式図である。図２（ａ）は、フロント・レフトスピーカから出力される音の波形を示す図であり、図２（ｂ）は、フロント・ライトスピーカから出力される音の波形を示す図であり、図２（ｃ）は、マイクで収音される混合音の波形を示す図である。図３は、音響装置のハードウェア構成例を示す図である。図４は、音響装置に含まれるＣＰＵを機能的に示すブロック図である。図５は、スピーカユニットのハードウェア構成例を示す図である。図６は、音響装置によるスピーカの位置判定処理を示すフロー図である。図７は、音響装置によるスピーカの位置判定処理の変形例を示すフロー図である。

図１は、本開示に係るスピーカの位置判定システムを備えたＡＶ（Audio & Visual）システムを示す模式図である。このＡＶシステムは、家庭内のＡＶ視聴スペースに設置されており、ＡＶレシーバなどの音響装置１００、及び該音響装置１００に接続されたフロント・レフトスピーカＦＬ、フロント・ライトスピーカＦＲ、センタースピーカＣ、サラウンド・レフトスピーカＳＬ、サラウンド・ライトスピーカＳＲを含んでいる。音響装置１００には、サブウーファなどの他のスピーカがさらに接続されてよい。

図示しない視聴者は、視聴スペースの中央付近に位置しており、その周囲にこれらスピーカが配置されている。ここで、フロント・レフトスピーカＦＬは視聴者の前方左側に、フロント・ライトスピーカＦＲは視聴者の前方右側に、センタースピーカＣは視聴者の前方中央に、それぞれ配置されている。フロント・レフトスピーカＦＬ、フロント・ライトスピーカＦＲ、及びセンタースピーカＣは、別個独立したスピーカであってもよいが、ここでは一体型のスピーカユニットであるサウンドバー３００として構成されている。なお、サウンドバー３００と音響装置１００とは一体的に構成されてもよい。

また、サラウンド・レフトスピーカＳＬは視聴者の後方左側に、サラウンド・ライトスピーカＳＲは視聴者の後方右側に、それぞれ配置されている。ここでサラウンド・レフトスピーカＳＬは、共通ハウジングにマイクＭＬとともに収容され、スピーカユニット２００Ｌとして一体的に構成されている。同様に、サラウンド・ライトスピーカＳＲは、共通ハウジングにマイクＭＲとともに収容され、スピーカユニット２００Ｒとして一体的に構成されている。ここでは、マイクＭＬをサラウンド・レフトスピーカＳＬと一体化させたが、もちろんマイクＭＬはサラウンド・レフトスピーカＳＬと別体であってもよい。この場合、マイクＭＬはサラウンド・レフトスピーカＳＬのすぐ傍に配置される。同様に、マイクＭＲは、サラウンド・ライトスピーカＳＲと別体に形成されてよく、その場合、サラウンド・ライトスピーカＳＲのすぐ傍に配置されてよい。

スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒは、例えば各種のスマートスピーカであってよく、視聴者が音響機器１００等を音声で操作するのに用いられるものであってよい。ここでは、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒに設けられたマイクＭＬ及びＭＲは、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒの位置判定のため、フロント・レフトスピーカＦＬ及びフロント・ライトスピーカＦＲから出力される音を収音するのに用いられる。なお、マイクＭＬ及びＭＲは、互いに離間して配置されたフロント・レフトスピーカＦＬ及びフロント・ライトスピーカＦＲから出力される音を等しく収音するため、全指向性であってよい。

音響装置１００は複数チャンネルのそれぞれに対応するスピーカ端子を備えており、上記５つのスピーカのうち、フロント・レフトスピーカＦＬ、フロント・ライトスピーカＦＲ、センタースピーカＣは、それぞれ対応するスピーカ端子に接続される。これらのスピーカには、音響装置１００から、映像や音楽などの１つのコンテンツに含まれている、それぞれ異なるサウンドチャンネルの音響信号が送られており、それぞれ対応するチャネルの音を出力する。

また、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒは、有線又は無線ＬＡＮなどのデータ通信により音響装置１００と接続される。上述のようにサウンドバー３００と音響装置１００とが一体的に構成される場合、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒは、有線又は無線ＬＡＮなどのデータ通信により当該一体化された装置と接続される。スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒにも、音響装置１００から、映像や音楽などの１つのコンテンツに含まれている、それらに割り当てられたサウンドチャンネルの音響信号のデータが無線送信されており、サラウンド・レフトスピーカＳＬ及びサラウンド・ライトスピーカＳＲは、それぞれ対応するチャネルの音を出力する。なお、音響装置１００は、事前に音響装置１００からスピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒまでの各通信時間を計測しており、計測された通信時間に応じて、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒ、サウンドバー３００における放音タイミングを制御するようにしている。このため、上記５つのスピーカは、１つのコンテンツに含まれる複数チャンネルの音を同期して出力することができる。

本開示において、音響装置１００は特に、マイクＭＬで収録される音のデータ、及び再生コンテンツに含まれるフロント・レフトチャネルＦＬ及びフロント・ライトチャンネルＦＲの音のデータに基づいて、スピーカユニット２００Ｌの位置を判定する。音響装置１００は、同様に、スピーカユニット２００Ｒの位置も判定する。すなわち、音響装置１００は、本開示に係るスピーカの位置判定システムを含んでいる。なお、ここではスピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒの位置判定について説明するが、本開示に係るスピーカの位置判定システム及び方法は同様にして、他のスピーカの位置判定に適用されてよい。

ここで、スピーカユニット２００Ｌの場合を例にして、本開示に係るスピーカ位置判定処理の原理について説明する。スピーカ位置判定処理では、フロント・レフトスピーカＦＬ及びフロント・ライトスピーカＦＲから、フロント・レフトチャンネルＦＬ及びフロント・ライトチャンネルＦＲの音を出力する。その他のチャンネルの音は、スピーカ位置判定処理の際、好ましくは出力音量が抑制されるか、若しくは出力されない。

このため、フロント・レフトスピーカＦＬから出力される音が図２（ａ）に示す波形を有し、フロント・ライトスピーカＦＲから同一タイミングで出力される音が同図（ｂ）に示す波形を有する場合、マイクＭＬにより収音される音は同図（ｃ）に示す波形を有する。すなわち、マイクＭＬは、フロント・レフトスピーカＦＬから出力される音と、フロント・ライトスピーカＦＲから出力される音と、の混合音を収音する（ピックアップする）。

ここで、スピーカユニット２００Ｌが上述のように視聴者の左後ろに正しく配置されている場合には、フロント・レフトスピーカＦＬとマイクＭＬまでの距離は、フロント・ライトスピーカＦＲまでの距離よりも短い。このため、フロント・レフトスピーカＦＬから出力される音は、フロント・ライトスピーカＦＲから出力される音より、早くマイクＭＬまで到達する。このため、同図（ｃ）に示すように、マイクＭＬで取得される混合音には、フロント・レフトチャンネルＦＬの音がずれ時間ＴＬで、フロント・ライトチャンネルＦＲの音がずれ時間ＴＲで、含まれるとしたとき、ずれ時間ＴＬはずれ時間ＴＲより短い。逆に、スピーカユニット２００Ｌが誤って視聴者の右後ろに配置されている場合、ずれ時間ＴＬはずれ時間ＴＲより長くなる。

このずれ時間ＴＬを得るため、本開示に係るスピーカ位置判定処理では、マイクＭＬによる収音データにおいて、フロント・レフトチャンネルＦＬの音のデータＦＬがどのタイミングで含まれているかを検出する。このため、収音データとデータＦＬとの類似度が最大となる両データのずれを計算する。例えば、データＦＬと収音データとの相互相関関数（変数τだけずらした２つのデータの畳み込み積分）の最大値を与えるτを、ずれ時間ＴＬとしてよい。同様にして、ずれ時間ＴＲも取得される。そして、ずれ時間ＴＬがずれ時間ＴＲより短ければ、スピーカユニット２００Ｌは視聴者の左後ろに配置されていると判断する。

図３は、音響装置１００のハードウェア構成を示す図である。同図に示すように、音響装置１００は、バスに接続された音響出力部１０１、表示部１０２、操作部１０３、ＣＰＵ１０４、メモリ１０５及び通信部１０６を含んでいる。すなわち、音響装置１００は、ＣＰＵ１０４及びメモリ１０５を備え、コンピュータとしての機能を有している。

音響出力部１０１は、ＣＤやＤＶＤ、ブルーレイなどのメディアからコンテンツを読み出したり、通信部１０６を介してコンテンツを受信したりして、こうして取得されるコンテンツを再生する。このとき、音響出力部１０１は、取得したコンテンツに含まれる複数チャンネルの音データを音信号に変換し、それぞれのチャンネルのスピーカ端子から出力する。また、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒのように、音響装置１００とデータ通信する装置に対しては、音響出力部１０１は各チャンネルの音をデータ化し、そのデータを通信部１０６により送信する。

表示部１０２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）などの表示デバイスを含んでおり、ＣＰＵ１０４からの指示に従って各種情報を表示する。操作部１０３は、物理キーやタッチパネルを含んで構成され、視聴者が音響装置１００を操作するのに用いられる。

ＣＰＵ１０４は、内蔵プログラムに従って、音響装置１００の各部を制御する。特に、ＣＰＵ１０４は、この内蔵プログラムに従って、上述のスピーカ位置判定処理を行う。メモリ１０５は内蔵プログラムを記憶したり、ＣＰＵ１０４の作業領域が確保されたりする。通信部１０６は、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮなどの通信モジュールを含んで構成されており、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒと通信したり、インターネットを介してコンテンツなどのデータを受信したりするのに用いられる。内蔵プログラムは、例えば通信部１０６を用いてインターネットからダウンロードされてもよいし、半導体メモリなどの外部記憶媒体からインストールされてもよい。

図４は、音響装置１００に含まれるＣＰＵ１０４を機能的に示すブロック図である。同図には、ＣＰＵ１０４で実現される各種機能のうち、スピーカの位置判定処理に係るものだけが示されている。同図に示された機能は、メモリ１０５に記憶された内蔵プログラムをＣＰＵ１０４が実行することにより実現される。

再生音取得部１０４ａは、判定対象であるサラウンド・レフトスピーカＳＬやサラウンド・ライトスピーカＳＲの位置にあるマイクＭＬやマイクＭＲにより収音される、フロント・レフトスピーカＦＬから出力されるコンテンツの再生音と、フロント・ライトスピーカＦＲから出力されるコンテンツ再生音と、を、通信部１０６を用いてスピーカユニット２００Ｌやスピーカユニット２００Ｒから取得する。

なお、再生音取得部１０４ａは、マイクＭＬやマイクＭＲでの収音中、スピーカユニット２００Ｌやスピーカユニット２００Ｒからの放音を制限するよう、音響出力部１０１にそれらに対応するチャンネルのミュートを指示してもよい。同様に、再生音取得部１０４ａは、マイクＭＬやマイクＭＲでの収音中、センタースピーカＣからの放音を制限するよう、ｌ音響出力部１０１にセンターチャンネルのミュートを指示してもよい。こうすれば、マイクＭＬやマイクＭＲで、フロント・レフトチャンネルＦＬやフロント・ライトチャンネルＦＲの音以外の音が入らないようにでき、判定精度を向上できる。

計算部１０４ｂは、フロント・レフトスピーカＦＬでの再生音の出力タイミングから、マイクＭＬやマイクＭＲでの該再生音の収音タイミングまでのずれ時間ＴＬを計算する。また、フロント・ライトスピーカＦＲでの再生音の出力タイミングから、マイクＭＬやマイクＭＲでの該再生音の収音タイミングまでのずれ時間ＴＲを計算する。具体的には、計算部１０４ｂは、マイクＭＬやマイクＭＲで取得される混合音のデータと、フロント・レフトチャンネルＦＬの再生音のデータと、の相互相関関数の最大値に対応するずれ時間ＴＬを計算する。また、計算部１０４ｂは、マイクＭＬやマイクＭＲで取得される混合音のデータと、フロント・ライトチャンネルＦＲの再生音のデータと、の相互相関関数の最大値に対応するずれ時間ＴＲを計算する。

判定部１０４ｃは、ずれ時間ＴＬ及びＴＲに基づいて、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒの位置を判定する。例えば、判定部１０４ｃは、マイクＭＬで取得される収音データから計算されるずれ時間ＴＬとずれ時間ＴＲとを比較し、ずれ時間ＴＬがずれ時間ＴＲより短ければ、スピーカユニット２００Ｌはフロント・ライトスピーカＦＲよりフロント・レフトスピーカＦＬに近く、視聴者の左後ろにあると判定する。

切替部１０４ｄは、スピーカユニット２００Ｌや２００Ｒの位置に応じて、サラウンド・レフトスピーカＳＬから出力される音と、サラウンド・ライトスピーカＳＲから出力される音と、を入れ替える。具体的には、判定部１０４ｃにより、スピーカユニット２００Ｌが視聴者の右後ろにあり、且つスピーカユニット２００Ｒが視聴者の左後ろにあると判定されると、サラウンド・レフトスピーカＳＬにサラウンド・ライトチャンネルＳＲを割当て、サラウンド・ライトスピーカＳＲにサラウンド・レフトチャンネルＳＬを割当てる。こうすれば、ユーザがスピーカユニット２００Ｌや２００Ｒの設置位置を変更することや、ユーザがスピーカユニット２００Ｌや２００Ｒから出力されるチャンネルの設定を変更することなく、適正な音場を実現することができる。

図５は、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒのハードウェア構成を示す図である。スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒは同一のハードウェア構成を有しており、バスに接続された収音部２０１、放音部２０２、ＣＰＵ２０３、メモリ２０４及び通信部２０５を含んでいる。すなわち、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒは、ＣＰＵ２０３及びメモリ２０４を備え、コンピュータとしての機能を有している。

ＣＰＵ２０３は、内蔵プログラムに従って、スピーカユニット２００Ｌや２００Ｒの各部を制御する。メモリ２０４は内蔵プログラムを記憶したり、ＣＰＵ２０３の作業領域が確保されたりする。通信部２０５は、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮなどの通信モジュールを含んで構成されており、音響装置１００と通信したり、インターネットを介してコンテンツなどのデータを受信したりするのに用いられる。内蔵プログラムは、例えば通信部２０５を用いてインターネットからダウンロードされてもよいし、半導体メモリなどの外部記憶媒体からインストールされてもよい。

収音部２０１は、ＡＤコンバータ２０１ａ及びマイクＭＬ（ＭＲ）を含んでいる。マイクＭＬやマイクＭＲで取得される混合音のアナログ電気信号は、ＡＤコンバータ２０１ａによりデジタルデータ化され、バスを介してＣＰＵ２０３に渡される。そして、この混合音のデータは通信部２０５により音響装置１００に送信される。

放音部２０２は、サラウンド・レフトスピーカＳＬ（サラウンド・ライトスピーカＳＲ）、アンプ２０２ａ及びＤＡコンバータ２０２ｂを含んでいる。通信部２０５により音響装置１００から受信した音データは、ＤＡコンバータ２０２ｂによりアナログ電気信号に変換されると、アンプ２０２ａにより増幅される。そして、増幅された各チャンネルの音がスピーカＳＬ（ＳＲ）から出力される。

図６は、音響装置１００によるスピーカの位置判定処理を示すフロー図である。同図に示す処理は、音響装置１００の内蔵プログラムに従って実行されるものである。この位置判定処理では、まず音響装置１００が音響出力部１０１によりコンテンツの再生を開始する（Ｓ１０１）。このとき、フロント・レフトスピーカＦＬ及びフロント・ライトスピーカＦＲのみ放音し、その他のスピーカは放音しないようにしてよい。次に、音響装置１００の計算部１０４ｂは、フロント・レフトチャンネルＦＬの音データＦＬ、及びフロント・ライトチャンネルＦＲの音データＦＲをコンテンツのデータから抽出する（Ｓ１０２）。また、音響装置１００はスピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒに収音を指示するコマンドを送信する（Ｓ１０３）。スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒは、通信部２０５によりこのコマンドを受信し、マイクＭＬ及びマイクＭＲにより収音を開始する。そして、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒは、それぞれ収音データを音響装置１００に送信する。音響装置１００はスピーカユニット２００Ｌから送信される収音データＬを受信するとともに、スピーカユニット２００Ｒから送信される収音データＲを受信する（Ｓ１０４）。こうして、再生音取得部１０４ａがマイクＭＬ及びＭＲを用いて取得した収音データＬ及びＲを取得する。

音データＦＬと音データＦＲとは同じタイミングのデータである。そして、スピーカユニット２００Ｌから受信した収音データＬと音データＦＬとの相互相関関数が最大となる変数τをずれ時間ＴＬ－Ｌとして算出する。さらに、スピーカユニット２００Ｌから受信した収音データＬと音データＦＲとの相互相関関数が最大となる変数τをずれ時間ＴＲ－Ｌとして算出する（Ｓ１０５）。

同様に、スピーカユニット２００Ｒから受信した収音データＲと音データＦＬとの相互相関関数が最大となる変数τをずれ時間ＴＬ－Ｒとして算出する。さらに、スピーカユニット２００Ｒから受信した収音データＲと音データＦＲとの相互相関関数が最大となる変数τをずれ時間ＴＲ－Ｒとして算出する（Ｓ１０６）。

判定部１０４ｃは、ずれ時間ＴＬ－Ｌがずれ時間ＴＲ－Ｌより小さく、かつずれ時間ＴＬ－Ｒがずれ時間ＴＲ－Ｒより大きいという第１条件を満足するかを判断する（Ｓ１０７）。第１条件を充足していれば、スピーカユニット２００Ｌにサラウンド・レフトチャンネルＳＬが割当てられ、且つスピーカユニット２００Ｒにサラウンド・ライトチャンネルＳＲが割当てられた状態を維持し、処理を終了する。

一方、第１条件を充足していなければ、次に判定部１０４ｃは、ずれ時間ＴＬ－Ｌがずれ時間ＴＲ－Ｌより大きく、かつずれ時間ＴＬ－Ｒがずれ時間ＴＲ－Ｒより小さいという第２条件を満足するかを判断する（Ｓ１０８）。第２条件を充足していれば、切替部１０４ｄは、スピーカユニット２００Ｌにサラウンド・ライトチャンネルＳＲを割当て、且つスピーカユニット２００Ｒにサラウンド・レフトチャンネルＳＬを割当て（Ｓ１０９）、処理を終了する。第２条件も充足していなければ、判定部１０４ｃは、例えば表示部１０２に「サラウンドスピーカの配置を確認してください。」などのエラーメッセージを表示し（Ｓ１１０）、処理を終了する。

以上の処理によれば、複雑な構成のマイクを用いなくても、サラウンドスピーカの位置を判定できる。特に、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒとして、スマートスピーカを用いる場合には、既存のマイクを利用して、それらスマートスピーカの位置を判定することができる。

なお、ここでは音楽や映像のコンテンツを用いてスピーカの位置を判定したが、特定のパルス音をフロント・レフトスピーカＦＬ及びフロント・ライトスピーカＦＲから順に放音し、それらがマイクＭＬ及びＭＲで収音されるまでの時間を計測して、ずれ時間ＴＬ－Ｌ，ＴＲ－Ｌ，ＴＬ－Ｒ，ＴＲ－Ｒとしてもよい。

また、音楽や映像のコンテンツを用いてスピーカの位置を判定する場合には、フロント・レフトスピーカＦＬ及びフロント・ライトスピーカＦＲから出力される音が相互に類似しない方が、ずれ時間の検出精度が高くになる。そこで、フロント・レフトチャンネルＦＬとフロント・ライトチャンネルＦＲとで、チャンネル間の相関値が閾値より低い区間を特定し、その区間にスピーカの位置判定を行うようにしてよい。

図７は、音響装置１００によるスピーカの接続状態処理の変形例を示すフロー図である。同図において、Ｓ２００乃至Ｓ２０１、及びＳ２０７乃至Ｓ２１０の処理は、図６に示すフロー図の対応する処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。

この変形例においては、計算部１０４ｂが、Ｓ２０１で読みだされる、再生コンテンツに含まれる音データＦＬ及びＦＲを用いて、相互相関値（ずれ時間を零とした、ふたつの音データの畳み込み積分値）が閾値未満となる、一定の長さの区間を特定する（Ｓ２０２）。そして、その区間及びそれに続く短時間の区間において、フロント・レフトスピーカＦＬ及びフロント・ライトスピーカＦＲからの音を収音するよう、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒにコマンドを送信する（Ｓ２０３）。

これに応じて、スピーカユニット２００Ｌ及び２００Ｒは、コマンドで指定された区間において、マイクＭＬ及びＭＲをそれぞれ用いて、フロント・レフトスピーカＦＬ及びフロント・ライトスピーカＦＲからの再生音の混合音を収音する。そして、収音データを音響装置１００に送信する。

音響装置１００では、再生音取得部１０４ａがマイクＭＬ及びＭＲを用いて取得した収音データＬ及びＲを取得する（Ｓ２０４）。次に、音響装置１００の計算部１０４ｂは、収音データＬと、Ｓ２０２で特定された区間の音データＦＬとを用いてずれ時間ＴＬ－Ｌを算出する。さらに、スピーカユニット２００Ｌから受信した収音データＬと、Ｓ２０２で特定された区間の音データＦＲとを用いてずれ時間ＴＲ－Ｌを算出する（Ｓ２０５）。計算部１０４ｂは、同様にして、スピーカユニット２００Ｒについて、ずれ時間ＴＬ－Ｒ及びＴＲ－Ｒを算出する（Ｓ２０６）。以上の処理によれば、音楽や映像の任意のコンテンツを用いてスピーカの位置判定を行う場合に、その判定精度を向上できる。

なお、以上の説明では、図４に示す各機能が音響装置１００で実装される例について説明したが、その一部又は全部を他の装置で実装されてもよい。例えば、スマートフォンやタブレットなどの可搬型コンピュータにおいて図４に示す機能の一部又は全部が実装されてよい。また、一部の機能はインターネット上のサーバコンピュータ（例えばクラウドサーバ）で実装されてもよい。

１００音響装置、１０１音響出力部、１０２表示部、１０３操作部、１０４，２０３ＣＰＵ、１０５，２０４メモリ、１０６，２０５通信部、２００Ｌ，２００Ｒスピーカユニット、２０１収音部、２０２放音部、３００サウンドバー。

Claims

判定対象であるスピーカの位置にある収音装置により収音される、第１のスピーカから出力される第１の再生音と、第２のスピーカから前記第１の再生音と同一タイミングで出力される第２の再生音と、を取得すること、
前記第１の再生音の出力タイミングから該第１の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第１のずれ時間、前記第２の再生音の出力タイミングから該第２の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第２のずれ時間を計算すること、
前記第１のずれ時間及び第２のずれ時間に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定すること、
を含み、
前記取得することは、
前記収音装置を用いて前記第１の再生音と前記第２の再生音との混合音を取得することを含み、
前記計算することは、
前記混合音のデータと前記第１の再生音のデータとの類似性を示す第１の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第１のずれ時間として計算すること、
前記混合音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第２の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第２のずれ時間として計算すること、及び、
前記第１の再生音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第３の類似度を算出することを含み、
前記判定することは、
前記第３の類似度が所定値よりも低い場合に、前記第１の類似度及び前記第２の類似度を算出することを含む、
スピーカの位置判定方法。
請求項１に記載のスピーカの位置判定方法において、
前記第１及び第２の再生音は、それぞれ、音楽コンテンツ又は映像コンテンツに含まれる、同一タイミングで出力される複数のチャンネルの音のいずれかである、
スピーカの位置判定方法。
請求項１又は２に記載のスピーカの位置判定方法において、
前記収音装置と前記判定対象であるスピーカとは一体的に設けられる、
スピーカの位置判定方法。
請求項１乃至３のいずれかに記載のスピーカの位置判定方法において、
前記収音装置による収音中、前記判定対象であるスピーカからの放音を制限する、
スピーカの位置判定方法。
請求項１乃至４のいずれかに記載のスピーカの位置判定方法において、
前記第１のスピーカと前記第２のスピーカとは一体的に設けられる、
スピーカの位置判定方法。
請求項１乃至５のいずれかに記載のスピーカの位置判定方法において、
前記判定することは、前記第１のずれ時間と前記第２のずれ時間とを比較し、比較結果に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定することを含む、
スピーカの位置判定方法。
請求項６に記載のスピーカの位置判定方法において、
前記判定することは、前記第１のずれ時間が前記第２のずれ時間より小さい場合に、前記判定対象であるスピーカの位置は前記第２のスピーカより前記第１のスピーカに近いと判定することを含む、
スピーカの位置判定方法。
判定対象であるスピーカの位置にある収音装置により収音される、第１のスピーカから出力される第１の再生音と、第２のスピーカから前記第１の再生音と同一タイミングで出力される第２の再生音と、を取得する再生音取得部と、
前記第１の再生音の出力タイミングから該第１の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第１のずれ時間、前記第２の再生音の出力タイミングから該第２の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第２のずれ時間を計算する計算部と、
前記第１のずれ時間及び第２のずれ時間に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定する判定部と、
を含み、
前記取得部は、前記収音装置を用いて前記第１の再生音と前記第２の再生音との混合音を取得し、
前記計算部は、前記混合音のデータと前記第１の再生音のデータとの類似性を示す第１の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第１のずれ時間として計算し、前記混合音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第２の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第２のずれ時間として計算するとともに、前記第１の再生音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第３の類似度を算出し、
前記判定部は、前記第３の類似度が所定値よりも低い場合に、前記第１の類似度及び前記第２の類似度を算出する、
スピーカの位置判定システム。
請求項８に記載のスピーカの位置判定システムにおいて、
前記第１及び第２の再生音は、それぞれ、音楽コンテンツ又は映像コンテンツに含まれる、同一タイミングで出力される複数のチャンネルの音のいずれかである、
スピーカの位置判定システム。
請求項８又は９に記載のスピーカの位置判定システムにおいて、
前記判定対象であるスピーカと一体的に設けられる前記収音装置をさらに含む、
スピーカの位置判定システム。
請求項８乃至１０のいずれかに記載のスピーカの位置判定システムにおいて、
前記収音装置による収音中、前記判定対象であるスピーカからの放音を制限する、
スピーカの位置判定システム。
請求項８乃至１１のいずれかに記載のスピーカの位置判定システムにおいて、
前記第１のスピーカと前記第２のスピーカとを一体的に含むスピーカユニットを含む、
スピーカの位置判定システム。
請求項８乃至１２のいずれかに記載のスピーカの位置判定システムにおいて、
前記判定部は、前記第１のずれ時間と前記第２のずれ時間とを比較し、比較結果に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定する、
スピーカの位置判定システム。
請求項１３に記載のスピーカの位置判定システムにおいて、
前記判定部は、前記第１のずれ時間が前記第２のずれ時間より小さい場合に、前記判定対象であるスピーカの位置は前記第２のスピーカより前記第１のスピーカに近いと判定する、
スピーカの位置判定システム。
判定対象であるスピーカの位置にある収音装置により収音される、第１のスピーカから出力される第１の再生音と、第２のスピーカから前記第１の再生音と同一タイミングで出力される第２の再生音と、を取得する再生音取得部と、
前記第１の再生音の出力タイミングから該第１の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第１のずれ時間、前記第２の再生音の出力タイミングから該第２の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第２のずれ時間を計算する計算部と、
前記第１のずれ時間及び第２のずれ時間に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定する判定部と、
を含み、
前記取得部は、前記収音装置を用いて前記第１の再生音と前記第２の再生音との混合音を取得し、
前記計算部は、前記混合音のデータと前記第１の再生音のデータとの類似性を示す第１の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第１のずれ時間として計算し、前記混合音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第２の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第２のずれ時間として計算するとともに、前記第１の再生音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第３の類似度を算出し、
前記判定部は、前記第３の類似度が所定値よりも低い場合に、前記第１の類似度及び前記第２の類似度を算出する、
音響装置。
判定対象であるスピーカの位置にある収音装置により収音される、第１のスピーカから出力される第１の再生音と、第２のスピーカから前記第１の再生音と同一タイミングで出力される第２の再生音と、を取得すること、
前記第１の再生音の出力タイミングから該第１の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第１のずれ時間、前記第２の再生音の出力タイミングから該第２の再生音の収音タイミングまでのずれ時間を示す第２のずれ時間を計算すること、
前記第１のずれ時間及び第２のずれ時間に基づいて、前記判定対象であるスピーカの位置を判定すること、
をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記取得することは、
前記収音装置を用いて前記第１の再生音と前記第２の再生音との混合音を取得することを含み、
前記計算することは、
前記混合音のデータと前記第１の再生音のデータとの類似性を示す第１の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第１のずれ時間として計算すること、
前記混合音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第２の類似度が最大となる、前記混合音のデータの位置を前記第２のずれ時間として計算すること、及び、
前記第１の再生音のデータと前記第２の再生音のデータとの類似性を示す第３の類似度を算出することを含み、
前記判定することは、
前記第３の類似度が所定値よりも低い場合に、前記第１の類似度及び前記第２の類似度を算出することを含む、プログラム。