JPWO2020039748A1 - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
複数のスピーカから構成され、複数のスピーカの出力により波面合成するスピーカアレイと、
波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報を提示する、又は、波面合成でスピーカアレイの近傍以外に形成される仮想音像の位置情報に基づく視覚情報を提示する提示部と
を有する情報処理装置である。
複数のスピーカから構成されるスピーカアレイが、当該複数のスピーカの出力により波面合成を行い、
提示部が、波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報を提示する、又は、波面合成でスピーカアレイの近傍以外に形成される仮想音像の位置情報に基づく視覚情報を提示する
情報処理方法である。
複数のスピーカから構成されるスピーカアレイが、当該複数のスピーカの出力により波面合成を行い、
提示部が、波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報を提示する、又は、波面合成でスピーカアレイの近傍以外に形成される仮想音像の位置情報に基づく視覚情報を提示する
情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
<波面合成技術について>
<第1の実施の形態>
<第2の実施の形態>
<第3の実施の形態>
<変形例>
以下に説明する実施の形態等は本開示の好適な具体例であり、本開示の内容がこれらの実施の形態等に限定されるものではない。
始めに、本技術の理解を容易とするために、波面合成技術と称される音響技術(以下、波面合成システムとも称する)について説明する。近年、多チャンネルのスピーカから構成されるスピーカアレイを用いて、新たな音響体験を可能にする波面合成技術が注目されている。係る波面合成技術は、スピーカアレイの各々のスピーカの振幅と位相とを制御することにより、空間内の音の波面を物理的に制御する技術である。
[概要]
次に、第1の実施の形態について説明する。始めに、図4を参照して、実施の形態の概要について説明する。なお、以下に説明する実施の形態の概要は、第2、第3の実施の形態にも適用することができる。
次に、第1の実施の形態に係る情報処理装置(情報処理装置1)の構成例について説明する。図5は、情報処理装置1の構成例を示すブロック図である。情報処理装置1は、入力部11、スピーカ信号計算部12、視覚効果計算部13、視覚情報提示部14及びスピーカアレイSPAを有している。
次に、情報処理装置1の動作例について説明する。情報処理装置1の入力部11に音源データが供給される。音源データが、スピーカ信号計算部12及び視覚効果計算部13のそれぞれに供給される。スピーカ信号計算部12は、音源データに基づいて、スピーカアレイSPAで再生されるスピーカ信号を計算する。スピーカ信号がスピーカアレイSPAに供給され、スピーカアレイSPAからスピーカ信号が再生される。これにより、音源データに含まれるメタデータで規定された3次元的な位置に仮想音像が定位する。
・視覚効果が固定されているもの。即ち、仮想音像の位置や仮想音像とスピーカアレイSPAとの距離にかかわらず同じ視覚効果を提示することは、本実施の形態により得られる視覚効果とは区別される。
・仮想音像とスピーカアレイSPAとの距離が0でないのにもかかわらず、距離が0として視覚効果を提示すること。具体的には、スピーカアレイSPAそのものを仮想音像の位置として光らせることは、距離を0にして提示していることになるから、本実施の形態により得られる視覚効果とは区別される。
は、ベクトルX(k)のl番目の要素である。λは、適当に設定するパラメータである。この最適化問題は、例えばM-FOCUSSアルゴリズムを用いて解くことができる。M-FOCUSSアルゴリズムの詳細は「S. F. Cotter、 B. D. Rao、 K. Engan & K. Kreutz-Delgado、 "Sparse solutions to linear inverse problems with multiple measurement vectors"、 IEEE Transactions on Signal Processing、 53(7)、 2477-2488、 2005。」に開示されている。
として、Plを大きい順に並べた時、Plの大きいlに対応するpl(空間内の点)が、仮想音像の位置である。仮想音像が複数あると考えられる場合は、Plを大きい順にいくつか取ってくることによって、複数の仮想音像の位置を推定できる。仮想音像の位置とスピーカアレイSPAの幾何配置とから、仮想音像とスピーカアレイSPAとの間の距離を算出することができる。
本実施の形態に係る視覚情報提示部14により受聴者Lに提示される視覚情報の例について説明する。以下に例示する映像が受聴者Lに提示されることにより、仮想音像の位置をライトアップ等するという視覚効果を実現することができる。なお、以下に説明する例に対応する構成(LED等)を視覚情報提示部14は有する。
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態で説明した事項は、特に断らない限り第2の実施の形態に適用することができる。また、第1の実施の形態で説明した構成と同一又は同質の構成については、重複した説明を適宜、省略する。
始めに、図6を参照して、第2の実施の形態の概要について説明する。本実施の形態では、L個の音源(オブジェクト)が存在することを考える。例えば、図6Aに示すように、音源としてトランペット及びギターを考える。勿論、音源は、楽器の音に限らず、自然音、動物の鳴き声等何でも良い。音源の各時刻での音源位置をrl(t)、各音源の信号をsl(t)とする。音源位置を示すメタデータ及び各音源の音データは、各音源の音源データに含まれている。
次に、第2の実施の形態に係る情報処理装置(情報処理装置1A)の構成例について説明する。図7は、情報処理装置1Aの構成例を示すブロック図である。情報処理装置1Aは、入力部11、スピーカ信号計算部12、視覚情報提示部14、スピーカアレイSPAの他に、視覚効果計算部13Aを有している。
情報処理装置1Aにおける視覚効果計算部13Aについて説明する。視覚効果計算部13Aは、波面画像生成部131及び変換部132を有している。波面画像生成部131は、音源のメタデータに基づいて、波面画像を生成する。変換部132は、波面画像生成部131が生成した波面画像を使用して波面映像を生成する。なお、変換部132は、波面映像を再生するための制御情報も生成する。変換部132は、波面映像及び制御情報を視覚情報提示部14に出力する。視覚情報提示部14は、制御情報に従って、プロジェクション表示等により波面映像を再生する。
が、周波数のしきい値fthrで帯域制限された音源の信号となる。
次に、第2の実施の形態に係る情報処理装置1Aの動作例について説明する。情報処理装置1Aの入力部11に音源データが供給される。音源データが、スピーカ信号計算部12及び視覚効果計算部13のそれぞれに供給される。スピーカ信号計算部12は、音源データに基づいて、スピーカアレイSPAで再生されるスピーカ信号を計算する。スピーカ信号がスピーカアレイSPAに供給され、スピーカアレイSPAからスピーカ信号が再生される。これにより、音源データに含まれるメタデータで規定された3次元的な位置に仮想音像が定位する。
第2の実施の形態の変形例について説明する。上述したように、音源データに基づいて各時刻における波面画像を生成することができる。生成された波面画像を連続的に再生することにより、波面映像を生成することができる。しかしながら、波面画像を連続的に再生したのみの波面映像は、受聴者にとって認識しづらくなる映像となる虞がある。この理由は、音の波面が空気中を伝わる速度はおおよそ340 [m/s]であり、人間が視覚的に波面を認識するには速すぎるからである。
として再生する。
上述した合成映像を視覚情報として受聴者Lに提示することにより、受聴者Lが認識しやすいように波面映像を提示することができる。
次に、第3の実施の形態について説明する。なお、第1、第2の実施の形態で説明した事項は、特に断らない限り第3の実施の形態に適用することができる。また、第1、第2の実施の形態で説明した構成と同一又は同質の構成については、重複した説明を適宜、省略する。
図13は、第3の実施の形態に係る情報処理装置(情報処理装置1B)の構成例を示すブロック図である。情報処理装置1Bは、入力部11、スピーカ信号計算部12、視覚情報提示部14、スピーカアレイSPAの他に、視覚効果計算部13Bを有している。情報処理装置1Bでは、スピーカ信号計算部12により計算されたスピーカ信号が視覚効果計算部13Bに入力されるように構成されている。
以上、本開示の複数の実施の形態について具体的に説明したが、本開示の内容は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。以下、変形例について説明する。
(1)
複数のスピーカから構成され、前記複数のスピーカの出力により波面合成するスピーカアレイと、
前記波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報を提示する、又は、前記波面合成で前記スピーカアレイの近傍以外に形成される仮想音像の位置情報に基づく視覚情報を提示する提示部と
を有する情報処理装置。
(2)
前記波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報は、波面の波の映像である
(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記波面の波の映像は、音源に含まれるメタデータに基づいて生成された、複数の波面の波の画像により生成される
(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記波面の波の映像は、音源に含まれる音データに基づいて生成された、複数の波面の波の画像により生成される
(2)に記載の情報処理装置。
(5)
前記波面の波の画像に対して補正処理を行う補正処理部を有する
(4)に記載の情報処理装置。
(6)
前記波面の波の映像は、所定のフレーム単位で生成された波面の波の映像を繋ぎ合わせることにより生成される
(2)から(5)までの何れかに記載の情報処理装置。
(7)
前記フレーム単位で生成された波面の波の映像は、当該フレーム単位で生成された複数の波面の波の画像をスロー再生することにより生成される
(6)に記載の情報処理装置。
(8)
前記波面の波の映像は、所定のフレーム単位で生成された波面の波の映像を重み付け加算した映像を繋ぎ合わせることにより生成される
(6)又は(7)に記載の情報処理装置。
(9)
前記仮想音像の位置情報は、当該仮想音像の位置若しくは当該仮想音像と前記スピーカアレイとの距離であり、
前記提示部は、前記仮想音像の位置に対応する視覚情報若しくは前記仮想音像と前記スピーカアレイとの距離に応じた視覚情報を提示する
(1)から(9)までの何れかに記載の情報処理装置。
(10)
前記提示部は、前記スピーカアレイの音の放射方向に対して、上方、下方及び空間における少なくとも1つの所定位置に、前記視覚情報を提示する
(9)に記載の情報処理装置。
(11)
前記提示部は、プロジェクション表示又は所定の発光素子を発光させることにより前記視覚情報を提示する
(9)に記載の情報処理装置。
(12)
前記音源が入力される入力部を有する
(1)から(11)までの何れかに記載の情報処理装置。
(13)
複数のスピーカから構成されるスピーカアレイが、当該複数のスピーカの出力により波面合成を行い、
提示部が、前記波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報を提示する、又は、前記波面合成で前記スピーカアレイの近傍以外に形成される仮想音像の位置情報に基づく視覚情報を提示する
情報処理方法。
(14)
複数のスピーカから構成されるスピーカアレイが、当該複数のスピーカの出力により波面合成を行い、
提示部が、前記波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報を提示する、又は、前記波面合成で前記スピーカアレイの近傍以外に形成される仮想音像の位置情報に基づく視覚情報を提示する
情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
Claims (14)
- 複数のスピーカから構成され、前記複数のスピーカの出力により波面合成するスピーカアレイと、
前記波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報を提示する、又は、前記波面合成で前記スピーカアレイの近傍以外に形成される仮想音像の位置情報に基づく視覚情報を提示する提示部と
を有する情報処理装置。 - 前記波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報は、波面の波の映像である
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記波面の波の映像は、音源に含まれるメタデータに基づいて生成された、複数の波面の波の画像により生成される
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記波面の波の映像は、音源に含まれる音データに基づいて生成された、複数の波面の波の画像により生成される
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記波面の波の画像に対して補正処理を行う補正処理部を有する
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記波面の波の映像は、所定のフレーム単位で生成された波面の波の映像を繋ぎ合わせることにより生成される
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記フレーム単位で生成された波面の波の映像は、当該フレーム単位で生成された複数の波面の波の画像をスロー再生することにより生成される
請求項6に記載の情報処理装置。 - 前記波面の波の映像は、所定のフレーム単位で生成された波面の波の映像を重み付け加算した映像を繋ぎ合わせることにより生成される
請求項6に記載の情報処理装置。 - 前記仮想音像の位置情報は、当該仮想音像の位置若しくは当該仮想音像と前記スピーカアレイとの距離であり、
前記提示部は、前記仮想音像の位置に対応する視覚情報若しくは前記仮想音像と前記スピーカアレイとの距離に応じた視覚情報を提示する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記提示部は、前記スピーカアレイの音の放射方向に対して、上方、下方及び空間における少なくとも1つの所定位置に、前記視覚情報を提示する
請求項9に記載の情報処理装置。 - 前記提示部は、プロジェクション表示又は所定の発光素子を発光させることにより前記視覚情報を提示する
請求項9に記載の情報処理装置。 - 前記音源が入力される入力部を有する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 複数のスピーカから構成されるスピーカアレイが、当該複数のスピーカの出力により波面合成を行い、
提示部が、前記波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報を提示する、又は、前記波面合成で前記スピーカアレイの近傍以外に形成される仮想音像の位置情報に基づく視覚情報を提示する
情報処理方法。 - 複数のスピーカから構成されるスピーカアレイが、当該複数のスピーカの出力により波面合成を行い、
提示部が、前記波面合成で形成される波面の波の様子の視覚情報を提示する、又は、前記波面合成で前記スピーカアレイの近傍以外に形成される仮想音像の位置情報に基づく視覚情報を提示する
情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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