位置検出システム、スピーカシステムおよびユーザ端末装置
【課題】視聴者となるユーザの位置をより簡単に自動検出できるシステムを提供する。
【解決手段】スピーカ装置２は、スピーカＳＰから測定用音声信号を出力するとともに、タイマ２３ａにより時間の測定を開始する。リモコン３は、マイク３２により測定用音声信号を受信すると、受信した旨を示す受信コマンドをスピーカ装置２に送信する。スピーカ装置２は、受信コマンドを受信すると、タイマ２３ａを停止させる。このようにして離間した２つのスピーカＳＰから測定用音声信号を出力させ、この測定用音声信号がリモコン３に到達するまでの時間を計測し、この計測した２つの時間に基づいて、演算部２３ｃはリモコン３の位置を演算する。
【解決手段】スピーカ装置２は、スピーカＳＰから測定用音声信号を出力するとともに、タイマ２３ａにより時間の測定を開始する。リモコン３は、マイク３２により測定用音声信号を受信すると、受信した旨を示す受信コマンドをスピーカ装置２に送信する。スピーカ装置２は、受信コマンドを受信すると、タイマ２３ａを停止させる。このようにして離間した２つのスピーカＳＰから測定用音声信号を出力させ、この測定用音声信号がリモコン３に到達するまでの時間を計測し、この計測した２つの時間に基づいて、演算部２３ｃはリモコン３の位置を演算する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出システムに関し、より具体的には、複数個のスピーカより構成されるスピーカシステムにおいて、聴者となるユーザの位置を検出する位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のスピーカより構成されるスピーカシステムにおいては、聴者となるユーザにとって最適な音場が得られるように、ユーザの位置を検出して、その位置に応じた音像を形成することが行われている。特に、アレイスピーカシステムにおいては、各スピーカに入力される音声信号に付加する遅延量を制御することによって、出力される音声に指向性を持たせ、このようにして形成した音声ビームを壁面で反射させることによって、立体的な音場を形成することが行われるようになってきた。したがって、ビームパラメータを適切に設定するためにも、ユーザの位置検出が重要となってきている。
【０００３】
従来の位置検出技術としては、例えば、特許文献１に記載されたステレオ音声修復装置においては、視聴者に発信音装置を持たせると共に左右のスピーカの近傍にそれぞれ受信回路を設け、この発信音装置からの発信音を受信回路で受信したときの受信レベルから視聴者の位置を検出している。また、特許文献２には、専用の人体センサを複数個用いて人間の位置を検出することが開示されている。また、特許文献３には、ビデオカメラで撮った画像を処理することによって視聴者の位置を特定することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−０９１５９７号公報
【特許文献２】特開平０５−１３７２００号公報
【特許文献３】特開平１３−０５４２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の位置検出技術は、専用の受信回路やセンサ、カメラ等を適当な位置に設置する必要があることに加え、次のような問題があった。
特許文献１に記載された位置検出技術では、試聴者が持つ発信音装置に、音声を出力するためのスピーカやそれを駆動するためのパワーアンプを設けることが必要となる。また、スピーカ側にも本来のスピーカ機能とは別に受音回路を設ける必要が生じる。したがって、発信音装置が大がかりなものとなる。また、特許文献２に記載された位置検出技術では、複数の人体センサ（赤外線センサ）を使用しているために、複数の人間が検出された場合など、人の位置検出の処理が複雑となる。また、引用文献３記載の技術によれば、ビデオカメラや画像処理装置が必要となるため、ハードウェアおよびソフトウェア双方のコストが増大してしまう。
そこで、本発明は、視聴者となるユーザの位置をより簡単に自動検出できるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本願発明にかかる位置検出システムは、空間的に配列された第１および第２のスピーカを含む複数のスピーカと、これらのスピーカをそれぞれ駆動する駆動手段とからなるスピーカシステムと、このスピーカシステムに対する無線信号を送出する信号送出手段を有するユーザ端末装置と、スピーカシステム側に設けられ、ユーザ端末装置の位置を検出する位置検出手段とからなり、ユーザ端末装置は、マイクロフォンと、スピーカのうち１のスピーカからの音声信号を検出すると信号を位置検出手段に送出する信号送出手段とを備え、位置検出手段は、ユーザ端末装置から送信された信号を受信する受信手段と、複数のスピーカのうち１のスピーカを駆動してからユーザ端末装置からの信号を受信するまでの時間を計測する計時手段と、第１のスピーカを駆動してからこの第１のスピーカからの音声信号に対する第１の信号を受信するまでの第１の時間と、第２のスピーカを駆動してから第２の信号を受信するまでの第２の時間とから、ユーザ端末装置の位置を演算する演算手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
ユーザ端末装置側においては、スピーカから発生した音声信号を検出し、この音声信号が検出されると、信号を送信することによって、その旨をスピーカシステム側に通知する。スピーカシステム側においては、第１および第２のスピーカからそれぞれ発生した音声信号がユーザ端末装置に到達するまでの第１および第２の時間をそれぞれ計測し、これら２つの時間からユーザ端末装置の位置を演算する。
【０００８】
また、本発明にかかる位置検出システムにおいては、ユーザ端末装置は、スピーカシステムに対して位置検出を開始することを表す起動信号を送信し、位置検出手段は、さらに、ユーザ端末装置からの起動信号を受信すると第１のスピーカを駆動する駆動制御手段を有するようにしてもよい。
【０００９】
また、上記駆動制御手段は、ユーザ端末装置から第１の信号を受信した後に第２のスピーカを駆動するようにしてもよい。
【００１０】
上記スピーカシステムは、さらに、ユーザ端末装置の位置に応じて、スピーカからそれぞれ出力される音量のバランスを制御する音量制御手段を有していてもよいし、スピーカシステムがアレイスピーカの場合は、ユーザ端末装置の位置に応じてスピーカに入力される音声信号に付加する遅延量を制御する遅延制御手段を備えていてもよい。
【００１１】
上記スピーカシステムは、さらに、ユーザ端末装置の位置が適切であるか否かを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいてスピーカから音声信号を発生させる報知手段とを備えていてもよい。また、ユーザ端末装置は、報知手段の音声信号を検出すると、この音声信号に基づく表示を行う表示手段をさらに備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、位置検出のために専用の受信回路やセンサ等を設けることなく、聴者となるユーザの位置をより簡単に自動検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかるスピーカシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すスピーカシステム１は、複数個のスピーカＳＰが水平方向に一列に配列されたスピーカ装置２と、このスピーカ装置２の動作を制御する制御信号を送出するリモートコントローラ（リモコン）３とから構成される。
【００１４】
スピーカ装置２は、リモコン３からの制御信号を受信する受信部２１と、この受信部２１が受信した制御信号に基づいてスピーカ装置２の各構成要素を制御するシステムコントローラ２２と、システムコントローラ２２の指示に基づいてリモコン３の位置を検出する位置検出部２３と、音声信号をスピーカ装置２に導入するオーディオ制御部２４と、システムコントローラ２２の指示と位置検出部２３により検出されたリモコン３の位置とに基づいてスピーカＳＰ毎に設けられたアンプ２６を制御するスピーカ制御部２５とから構成される。
【００１５】
受信部２１は、例えば赤外線受光装置等の公知のＩ／Ｆ装置から構成され、リモコン３から出力される変調された赤外線信号などを受信し、これを復調して得られた制御信号をシステムコントローラ２２に入力する。
【００１６】
システムコントローラ２２は、受信部２１が受信した制御信号に基づいて、位置検出部２３およびスピーカ制御部２５に各種指示を出す機能部である。例えば、音量の増減を指示する制御信号を受信した場合、システムコントローラ２２は、スピーカ制御部２５にスピーカＳＰの音量を調整させる。また、リモコン３の位置検出を要求する制御信号（以下、「開始コマンド」と呼ぶ。）を受信した場合、システムコントローラ２２は、位置検出部２３およびスピーカ制御部２５に後述する位置検出動作を行わせる。
【００１７】
位置検出部２３は、システムコントローラ２２からの指示に基づいて時間を計測するタイマ２３ａと、このタイマ２３ａにより計測された時間を記憶する他、プロセッサなどの演算装置の動作を制御するプログラムを記憶したメモリ２３ｂと、このメモリ２３ｂに記憶された時間に基づいてリモコン３の位置を演算する演算部２３ｃとから構成される。演算部２３ｃは、プロセッサなどの演算装置がメモリ２３ｂに記憶されたプログラムに従って動作することによって所定の機能を実現する。
【００１８】
オーディオ制御部２４は、ＣＤ(Compact Disc)やＭＤ(Mini Disc)等の記録媒体やＭＰ３等の音声ファイルなどの再生装置から入力される音声信号をスピーカ制御部２５に入力する機能部である。
【００１９】
スピーカ制御部２５は、システムコントローラ２２からの指示と、位置検出部２３により検出されたリモコン３の位置とに基づいて、スピーカＳＰ毎に設けられたアンプ２６の制御量やアンプ２６に入力する音声信号の遅延量を制御することにより、オーディオ制御部２４から入力された音声信号の音量のバランスを調整し、その音声信号をスピーカＳＰから出力させる機能部である。また、スピーカ制御部２５は、システムコントローラ２２からの指示に基づいて、所定のスピーカＳＰに測定用音声信号を出力させる。
【００２０】
一方、リモコン３は、ユーザによる操作入力を検出する入力部３１と、音声信号を検出するマイク３２と、このマイク３２の受音信号からスピーカ装置２が出力した測定用音声信号を検出する信号検出部３３と、入力部３１および信号検出部３３が検出した情報に基づいてスピーカ装置２に送信する制御信号を生成するリモコン制御部３４と、このリモコン制御部３４により生成された制御信号によって変調された赤外線信号等を送信する送信部３５とから構成される。
【００２１】
入力部３１は、ボタン、タッチパネル、ポインティングデバイス等の公知のユーザＩ／Ｆ装置から構成され、検出したユーザの操作入力に関する情報をリモコン制御部３４に入力する。
【００２２】
マイク３２は、公知のマイクロフォンから構成され、検出した受音信号を信号検出部３３に入力する。
【００２３】
信号検出部３３は、マイク３２の受音信号からスピーカ装置２から出力された測定用音声信号を検出し、リモコン制御部３４に入力する。
【００２４】
リモコン制御部３４は、入力部３１が検出したユーザの操作入力に関する情報に基づいてスピーカ装置２に対する制御信号を生成する他、上述した信号検出部３３から測定用音声信号を取得すると、測定用音声信号を受信した旨を示す制御信号（以下、「受信コマンド」と呼ぶ。）を生成する。なお、信号検出部３３およびリモコン制御部３４は、ＬＳＩ等のデバイスにより一体に構成することもできる。
【００２５】
送信部３５は、例えば赤外線発光装置等の公知のＩ／Ｆ装置から構成され、リモコン制御部３４により生成された制御信号に基づく赤外線信号等を出力する。
【００２６】
次に、本実施の形態にかかるスピーカシステムによるリモコンの位置を検出する際の動作について、図２，３を参照して説明する。図２は、スピーカシステムの動作を示すシーケンス図、図３は、スピーカ装置２とリモコン３との位置関係を示す模式図である。なお、本実施の形態では、図３に示すように、１２個のスピーカＳＰ１〜ＳＰ１２が所定間隔離間して水平方向に一列に配列されている場合を例に説明する。ここで、説明の便宜を図るために、スピーカＳＰの配列方向をＸ軸、このＸ軸に直交しかつ水平方向と平行な軸をＹ軸とする。Ｘ軸は、スピーカ装置２に向かって右側、すなわちスピーカＳＰ１２側を正の方向とし、Ｙ軸は、スピーカＳＰからの音声信号の出力方向、すなわちユーザ側を正の方向とする。Ｘ軸とＹ軸の交点、すなわちＸ軸とＹ軸の原点は、スピーカＳＰ１〜１２の中央、すなわちスピーカＳＰ６とスピーカＳＰ７の中間とする。
【００２７】
まず、リモコン３において、例えば、位置検出開始ボタンが押下される等により、入力部３１がユーザから位置検出動作を要求する操作入力を検出する（ステップＳ２０１）と、リモコン制御部３４は、リモコン３の位置検出の開始を指示する制御信号（開始コマンド）を生成し、これを送信部３５により送信させる（ステップＳ２０２）。
【００２８】
この開始コマンドをスピーカ装置２の受信部２１が受信すると（ステップＳ２０３）、システムコントローラ２２は、位置検出部２３のタイマ２３ａに時間の計測を開始させるとともに、スピーカ制御部２５により所定の第１のスピーカＳＰ（本実施の形態においては一列に配列されたスピーカＳＰ１〜１２のうち一端に位置するスピーカＳＰ１）から１番目の測定用音声信号（以下、「第１測定信号」と呼ぶ。）を出力させる（ステップＳ２０４）。このとき、スピーカ制御部２５は、測定用音声信号として、停止の指示があるまで音声信号を出力し続ける連続音声信号をスピーカＳＰ１から出力させてもよいが、パルス状の単発の音声信号である単発音声信号を出力させるようにしてもよい。
【００２９】
スピーカＳＰ１から出力された第１測定信号をリモコン３のマイク３２の受音信号から信号検出部３３が検出すると（ステップＳ２０５）、リモコン制御部３４は、測定用音声信号を受信した旨を示す制御信号（受信コマンド）を生成し、送信部３５によりこれを送信させる（ステップＳ２０６）。
【００３０】
この受信コマンドをスピーカ装置２の受信部２１が受信すると、システムコントローラ２２は、位置検出部２３のタイマ２３ａに時間の計測を停止させ、この計測した時間、すなわち第１測定信号がリモコン３に到達するまでに要した第１の時間ｔ1を、メモリ２３ｂに一時記憶させる（ステップＳ２０７）。また、測定用音声信号が上記連続音声信号の場合、受信コマンドを受信すると、システムコントローラ２２は、スピーカＳＰ１に測定用音声信号の出力を停止させる。なお、本実施の形態において、リモコン３における制御信号の生成とその制御信号の送受信に要する時間は、測定用音声信号の伝搬時間と比較してはるかに小さいので、無視するものとする。
【００３１】
次に、システムコントローラ２２は、再度タイマ２３ａに時間の計測を開始させるとともに、スピーカ制御部２５によりスピーカＳＰ１と離間した第２の所定のスピーカＳＰ（本実施の形態においては一列に配列されたスピーカＳＰ１〜１２のうち一端に位置するスピーカＳＰ１２）から２番目の測定用音声信号（以下、「第２測定信号」と呼ぶ。）を出力させる（ステップＳ２０８）。
【００３２】
スピーカＳＰ１２から出力された第２測定信号をリモコン３のマイク３２の受音信号から信号検出部３３が検出すると（ステップＳ２０９）、リモコン制御部３４は、測定用音声信号を受信した旨を示す制御信号（受信コマンド）を生成し、送信部３５によりこれを送信させる（ステップＳ２１０）。
【００３３】
この受信コマンドをスピーカ装置２の受信部２１が受信すると、システムコントローラ２２は、位置検出部２３のタイマ２３ａに時間の計測を停止させ、この計測した時間、すなわち第２測定信号がリモコン３に到達するまでに要した第２の時間ｔ2をメモリ２３ｂに一時記憶させる（ステップＳ２１１）。ここで、測定用音声信号が上記連続音声信号の場合、受信コマンドを受信すると、システムコントローラ２２は、スピーカＳＰ１２に測定用音声信号の出力を停止させる。
【００３４】
次に、位置検出部２３の演算部２３ｃは、メモリ２３ｂに記憶した第１の時間ｔ1および第２の時間ｔ2を取得して、これらに基づきリモコン３の位置を演算する（ステップＳ２１２）。この演算方法について、図３を参照して説明する。
【００３５】
第１の時間ｔ1と第２の時間ｔ2とが等しい場合は（ｔ1＝ｔ2）、リモコン３とスピーカＳＰ１の距離と、リモコン３とスピーカＳＰ１２の距離とが等しいことを意味する。したがって、図３中のＹ軸上、すなわちスピーカ装置２の中央正面（図３に示すリモコン３ａの位置）にリモコン３が位置することがわかる。このとき、リモコン３とスピーカ装置２との距離ｙは、スピーカＳＰ１のＸ軸の座標をｘ1、スピーカＳＰ１２のＸ軸の座標をｘ2とすると、第１の時間ｔ1または第２の時間ｔ2と、音速ｃと、スピーカＳＰ１とスピーカＳＰ１２の距離（ｘ2−ｘ1）とから、下式（１）により算出することができる。
【００３６】
ｙ＝［（ｃｔ1）2−｛（ｘ2−ｘ1）／２｝2］1/2
＝［（ｃｔ2）2−｛（ｘ2−ｘ1）／２｝2］1/2 ・・・（１）
【００３７】
第１の時間ｔ1’が第２の時間ｔ2’よりも長い場合は（ｔ1’＞ｔ2’）、リモコン３とスピーカＳＰ１の距離がリモコン３とスピーカＳＰ１２の距離よりも長いことを意味する。したがって、リモコン３がスピーカ装置２の中央よりもスピーカＳＰ１２側、すなわち図３を正面視した際にリモコン３がＹ軸よりも右側（図３に示すリモコン３ｂの位置）に位置することがわかる。このとき、リモコン３のＸ軸上の座標ｘ’およびリモコン３とスピーカ２との距離ｙ’は、下式（２），（３）により算出することができる。
【００３８】
ｘ’＝［（ｃｔ2’）2−（ｃｔ1’）2＋（ｘ2）2−（ｘ1）2］／［２（ｘ2−ｘ1）］ ・・・（２）
【００３９】
ｙ’＝［（ｃｔ1’）2−（ｘ2−ｘ’）2］1/2
＝［（ｃｔ2’）2−（ｘ’−ｘ1）2］1/2 ・・・（３）
【００４０】
第１の時間ｔ1”が第２の時間ｔ2”よりも短い場合は（ｔ1”＜ｔ2”）、リモコン３とスピーカＳＰ１の距離がリモコン３とスピーカＳＰ１２の距離よりも短いことを意味する。したがって、リモコン３がスピーカ装置２の中央よりもスピーカＳＰ１側、すなわち図３を正面視した際にリモコン３がＹ軸よりも左側（図３に示すリモコン３ｃの位置）に位置することがわかる。このとき、リモコン３のＸ軸上の座標ｘ”およびリモコン３とスピーカ２との距離ｙ”は、下式（４），（５）により算出することができる。
【００４１】
ｘ”＝［（ｃｔ2”）2−（ｃｔ1”）2＋（ｘ2）2−（ｘ1）2］／［２（ｘ2−ｘ1）］ ・・・（４）
【００４２】
ｙ”＝［（ｃｔ1”）2−（ｘ2−ｘ”）2］1/2
＝［（ｃｔ2”）2−（ｘ”−ｘ1）2］1/2 ・・・（５）
【００４３】
ここで、第１の時間ｔ1（ｔ1’，ｔ1”）および第２の時間ｔ2（ｔ2’，ｔ2”）は、システム的に存在する固定の時間分が測定用信号の伝搬時間と比較して無視できない程度の時間の場合は、その分を補正した後に上式（１）〜（５）の演算を行う。
【００４４】
上述したような方法によりリモコン３の位置が検出されると、スピーカ制御部２５は、その検出したリモコン３の位置において最適な音場となるようにアンプ２６および遅延量を制御して、音像を形成する（ステップＳ２１３）。上述したように、リモコン３の位置検出動作のトリガーは、ユーザによるリモコン３の操作であるので、リモコン３の位置はユーザの位置と等しいと考えることができる。したがって、リモコン３の位置において最適な音場が得られるように音像を形成することにより、ユーザの位置において最適な音場となる音像が形成されることとなる。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、スピーカ装置２のスピーカＳＰから出力される音声信号がリモコン３に到達するまでの時間を計測するという簡単な処理だけで、リモコン３の位置を自動的に検出することが可能となる。これは、従来のリモコン３に測定用音声信号を検出するマイク３２および信号検出部３３を設けるという簡単な構成で実現することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、リモコン３の位置検出開始ボタンが押下されることにより位置検出動作を開始するようにしたが、位置検出動作を開始するトリガーは、位置検出ボタンの押下に限定されず、例えば、スピーカシステム１の起動時、音量の増減等のユーザからの各種指示を入力部３１が検出したときなど、適宜自由に設定することができる。
【００４７】
また、本実施の形態において、第１測定信号と第２測定信号とは、同一の信号ではなく、音質や音量が異なる他の信号とするようにしてもよい。その場合、信号検出部３３が、第１測定信号と第２測定信号とを別々に識別することが可能となることで、第１測定信号と第２測定信号とを同時に出力することも可能となり、結果として、リモコン３の位置検出動作にかかる時間を短縮することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、２つのスピーカＳＰから出力された測定用音声信号をリモコン３の位置を検出するようにしたが、一列に配置された異なる３つ以上のスピーカＳＰから出力された測定用音声信号に基づいてリモコン３の位置を検出するようにしてもよい。より多くのスピーカからの到達時間からリモコン３の位置を検出することにより、より精度の高い検出が可能となる。
【００４９】
また、本実施の形態では、２つの測定用音声信号に基づいてリモコン３の位置を検出するようにしたが、３つの測定用音声信号に基づいてリモコン３の位置を検出するようにしてもよい。この場合、スピーカＳＰを２次元的または３次元的に配列し、位置の異なる３つのスピーカＳＰから測定用音声信号を出力し、各測定用音声信号のリモコン３までの到達時間からリモコン３の３次元的な位置を検出することが可能となる。
【００５０】
次に、本実施の形態の変形例を図４に示す。図４は、本実施の形態にかかるスピーカシステムの変形例の構成を示すブロック図である。なお、図４に示すスピーカシステムにおいて、図１に示したスピーカシステムと同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５１】
スピーカ装置２の位置検出部２３は、タイマ２３ａと、リモコン３の位置の適切な範囲に関する位置情報さらに記憶したメモリ２３ｂと、演算部２３ｃと、この演算部２３ｃにより演算されたリモコン３の位置が適切であるか否かを判定する判定部２３ｄとから構成される。
【００５２】
リモコン３は、入力部３１と、マイク３２と、信号検出部３３と、リモコン制御部３４と、送信部３５と、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等のライトや、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＦＥＤ(Field Emission Display)、有機ＥＬ(Electro Luminescence)等の表示装置からなる表示部３６とから構成される。
【００５３】
このような図４に示すスピーカシステムにおいて、上述した方法により演算部２３ｃによってリモコン３の位置が演算されると、判定部２３ｃは、演算部２３ｃによる演算結果とメモリ２３ｂに記憶された位置情報とからリモコン３の位置が適切であるか否か判定する。
【００５４】
例えば、メモリ２３ｂの位置情報が、適切な位置として判定するスピーカ装置２から最も遠い位置と最も近い位置の２つのしきい値からなる場合、判定部２３ｃは、それらのしきい値と演算部２３ｃにより演算されたリモコン３の位置とを比較して、リモコン３の位置が適切であるか否かを判定する。ここで、２つのしきい値の間にリモコン３の位置がある場合、判定部２３ｃは、リモコン３の位置が適切な範囲内にあると判定する。一方、最も近い位置のしきい値よりもリモコン３がスピーカ装置２の近くに位置する場合、判定部２３ｃは、リモコン３がスピーカ装置２に近すぎると判定する。また、最も遠い位置のしきい値よりもリモコン３がスピーカ装置２から遠くに位置する場合、判定部２３ｃは、リモコン３がスピーカ装置２から遠すぎると判定する。
【００５５】
リモコン３の位置が適切な範囲内にある場合、判定部２３ｄは、報知手段として機能し、図２のステップＳ２１３でビームパラメータが設定された後、リモコン３の位置が適切な範囲内にあることを意味する音声信号を、スピーカ制御部２５を介して何れか１つ以上のスピーカＳＰから放音させる。この場合、例えば、Ｌａｗ→ｍｉｄ→Ｈｉｇｈのように低域から高域まで順に周波数を上げていくような音声信号を放音させる。ここで、Ｌａｗ，ｍｉｄ，Ｈｉｇｈの音声信号は、例えば、それぞれ２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚを中心とした１／３octaveバンド程度の帯域を有する信号とするようにしてもよい。
【００５６】
これに対して、リモコン３の位置が適切な範囲内にない場合、判定部２３ｄは、リモコン３の位置が適切な範囲内にないことを意味する音声信号を、スピーカ制御部２５を介して何れか１つ以上のスピーカＳＰから放音させる。例えば、リモコン３がスピーカ装置２に近すぎる場合は、Ｌａｗ→ｍｉｄ→Ｌａｗのように、低域側の音声信号から始めて一旦周波数を上げてから再び低域側に戻るような音声信号を放音させる。一方、リモコン３がスピーカ装置２から遠すぎる場合は、Ｈｉｇｈ→ｍｉｄ→Ｈｉｇｈのように、高域側の音声信号から始めて一旦周波数を下げてから再び高域側に戻るような音声信号を放音させる。
【００５７】
このようにユーザの位置に応じて変化する音声信号を放音することにより、ユーザは、自分のいる位置が、適切な範囲内、スピーカ装置２に近すぎる位置、スピーカ装置２から遠すぎる位置の何れの位置にいるかを簡単に判別することが可能となる。
【００５８】
なお、ユーザの位置に応じて変化する音声信号は、上述したようなＬａｗ→ｍｉｄ→Ｈｉｇｈ，Ｌａｗ→ｍｉｄ→Ｌａｗ，Ｈｉｇｈ→ｍｉｄ→Ｈｉｇｈ等に限定されず、適切な範囲内、スピーカ装置２に近すぎる位置、および、スピーカ装置２から遠すぎる位置を区別できるのであれば、適宜自由に設定することができる。
【００５９】
また、上述したような音声信号をリモコン３のマイク３２の受音信号から信号検出部３３が検出すると、リモコン制御部３４は、その音声信号に応じた表示を表示部３６にさせるようにしてもよい。
【００６０】
この場合、信号検出部３３に、Ｌｏｗ，ｍｉｄ，Ｈｉｇｈの音声信号に対応する３つのバンドパスフィルタを設け、音声信号の出力がどのような順で変化しているかを検出させる。この検出結果に基づいて、リモコン制御部３４は、表示部３６を制御する。例えば、表示部３６が青、赤、黄色の３種類のＬＥＤからなる場合、リモコン３が適切な範囲内にある場合は青色、近すぎる場合は赤色、遠すぎる場合は黄色のＬＥＤをそれぞれ点灯させる。これにより、ユーザは、自分の位置がどのような状況にあるかを手元のリモコン３から視覚的に認識することが可能となる。
【００６１】
なお、表示部３６が表示装置から構成される場合は、例えば、「適切な位置です」、「スピーカに近すぎます」、「スピーカから遠すぎます」など、表示部３６にリモコン３の位置に応じた文字表示を行わせるようにしてもよい。これにより、ユーザは、自分の位置がどのような状況にあるのかを手元のリモコン３からより具体的に視覚的に認識することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のスピーカシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のスピーカシステムの位置検出動作を示すシーケンス図である。
【図３】本発明のスピーカシステムのスピーカ装置２とリモコン３との位置関係を示す平面図である。
【図４】本発明のスピーカシステムの構成の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…スピーカシステム、２…スピーカ装置、３…リモコン、２１…受信部、２２…システムコントローラ、２３…位置検出部、２３ａ…タイマ、２３ｂ…メモリ、２３ｃ…演算部、２３ｄ…判定部、２４…オーディオ制御部、２５…スピーカ制御部、２６…アンプ、３１…入力部、３２…マイク、３３…信号検出部、３４…リモコン制御部、３５…送信部、３６…表示部、ＳＰ…スピーカ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出システムに関し、より具体的には、複数個のスピーカより構成されるスピーカシステムにおいて、聴者となるユーザの位置を検出する位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のスピーカより構成されるスピーカシステムにおいては、聴者となるユーザにとって最適な音場が得られるように、ユーザの位置を検出して、その位置に応じた音像を形成することが行われている。特に、アレイスピーカシステムにおいては、各スピーカに入力される音声信号に付加する遅延量を制御することによって、出力される音声に指向性を持たせ、このようにして形成した音声ビームを壁面で反射させることによって、立体的な音場を形成することが行われるようになってきた。したがって、ビームパラメータを適切に設定するためにも、ユーザの位置検出が重要となってきている。
【０００３】
従来の位置検出技術としては、例えば、特許文献１に記載されたステレオ音声修復装置においては、視聴者に発信音装置を持たせると共に左右のスピーカの近傍にそれぞれ受信回路を設け、この発信音装置からの発信音を受信回路で受信したときの受信レベルから視聴者の位置を検出している。また、特許文献２には、専用の人体センサを複数個用いて人間の位置を検出することが開示されている。また、特許文献３には、ビデオカメラで撮った画像を処理することによって視聴者の位置を特定することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−０９１５９７号公報
【特許文献２】特開平０５−１３７２００号公報
【特許文献３】特開平１３−０５４２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の位置検出技術は、専用の受信回路やセンサ、カメラ等を適当な位置に設置する必要があることに加え、次のような問題があった。
特許文献１に記載された位置検出技術では、試聴者が持つ発信音装置に、音声を出力するためのスピーカやそれを駆動するためのパワーアンプを設けることが必要となる。また、スピーカ側にも本来のスピーカ機能とは別に受音回路を設ける必要が生じる。したがって、発信音装置が大がかりなものとなる。また、特許文献２に記載された位置検出技術では、複数の人体センサ（赤外線センサ）を使用しているために、複数の人間が検出された場合など、人の位置検出の処理が複雑となる。また、引用文献３記載の技術によれば、ビデオカメラや画像処理装置が必要となるため、ハードウェアおよびソフトウェア双方のコストが増大してしまう。
そこで、本発明は、視聴者となるユーザの位置をより簡単に自動検出できるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本願発明にかかる位置検出システムは、空間的に配列された第１および第２のスピーカを含む複数のスピーカと、これらのスピーカをそれぞれ駆動する駆動手段とからなるスピーカシステムと、このスピーカシステムに対する無線信号を送出する信号送出手段を有するユーザ端末装置と、スピーカシステム側に設けられ、ユーザ端末装置の位置を検出する位置検出手段とからなり、ユーザ端末装置は、マイクロフォンと、スピーカのうち１のスピーカからの音声信号を検出すると信号を位置検出手段に送出する信号送出手段とを備え、位置検出手段は、ユーザ端末装置から送信された信号を受信する受信手段と、複数のスピーカのうち１のスピーカを駆動してからユーザ端末装置からの信号を受信するまでの時間を計測する計時手段と、第１のスピーカを駆動してからこの第１のスピーカからの音声信号に対する第１の信号を受信するまでの第１の時間と、第２のスピーカを駆動してから第２の信号を受信するまでの第２の時間とから、ユーザ端末装置の位置を演算する演算手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
ユーザ端末装置側においては、スピーカから発生した音声信号を検出し、この音声信号が検出されると、信号を送信することによって、その旨をスピーカシステム側に通知する。スピーカシステム側においては、第１および第２のスピーカからそれぞれ発生した音声信号がユーザ端末装置に到達するまでの第１および第２の時間をそれぞれ計測し、これら２つの時間からユーザ端末装置の位置を演算する。
【０００８】
また、本発明にかかる位置検出システムにおいては、ユーザ端末装置は、スピーカシステムに対して位置検出を開始することを表す起動信号を送信し、位置検出手段は、さらに、ユーザ端末装置からの起動信号を受信すると第１のスピーカを駆動する駆動制御手段を有するようにしてもよい。
【０００９】
また、上記駆動制御手段は、ユーザ端末装置から第１の信号を受信した後に第２のスピーカを駆動するようにしてもよい。
【００１０】
上記スピーカシステムは、さらに、ユーザ端末装置の位置に応じて、スピーカからそれぞれ出力される音量のバランスを制御する音量制御手段を有していてもよいし、スピーカシステムがアレイスピーカの場合は、ユーザ端末装置の位置に応じてスピーカに入力される音声信号に付加する遅延量を制御する遅延制御手段を備えていてもよい。
【００１１】
上記スピーカシステムは、さらに、ユーザ端末装置の位置が適切であるか否かを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいてスピーカから音声信号を発生させる報知手段とを備えていてもよい。また、ユーザ端末装置は、報知手段の音声信号を検出すると、この音声信号に基づく表示を行う表示手段をさらに備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、位置検出のために専用の受信回路やセンサ等を設けることなく、聴者となるユーザの位置をより簡単に自動検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかるスピーカシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すスピーカシステム１は、複数個のスピーカＳＰが水平方向に一列に配列されたスピーカ装置２と、このスピーカ装置２の動作を制御する制御信号を送出するリモートコントローラ（リモコン）３とから構成される。
【００１４】
スピーカ装置２は、リモコン３からの制御信号を受信する受信部２１と、この受信部２１が受信した制御信号に基づいてスピーカ装置２の各構成要素を制御するシステムコントローラ２２と、システムコントローラ２２の指示に基づいてリモコン３の位置を検出する位置検出部２３と、音声信号をスピーカ装置２に導入するオーディオ制御部２４と、システムコントローラ２２の指示と位置検出部２３により検出されたリモコン３の位置とに基づいてスピーカＳＰ毎に設けられたアンプ２６を制御するスピーカ制御部２５とから構成される。
【００１５】
受信部２１は、例えば赤外線受光装置等の公知のＩ／Ｆ装置から構成され、リモコン３から出力される変調された赤外線信号などを受信し、これを復調して得られた制御信号をシステムコントローラ２２に入力する。
【００１６】
システムコントローラ２２は、受信部２１が受信した制御信号に基づいて、位置検出部２３およびスピーカ制御部２５に各種指示を出す機能部である。例えば、音量の増減を指示する制御信号を受信した場合、システムコントローラ２２は、スピーカ制御部２５にスピーカＳＰの音量を調整させる。また、リモコン３の位置検出を要求する制御信号（以下、「開始コマンド」と呼ぶ。）を受信した場合、システムコントローラ２２は、位置検出部２３およびスピーカ制御部２５に後述する位置検出動作を行わせる。
【００１７】
位置検出部２３は、システムコントローラ２２からの指示に基づいて時間を計測するタイマ２３ａと、このタイマ２３ａにより計測された時間を記憶する他、プロセッサなどの演算装置の動作を制御するプログラムを記憶したメモリ２３ｂと、このメモリ２３ｂに記憶された時間に基づいてリモコン３の位置を演算する演算部２３ｃとから構成される。演算部２３ｃは、プロセッサなどの演算装置がメモリ２３ｂに記憶されたプログラムに従って動作することによって所定の機能を実現する。
【００１８】
オーディオ制御部２４は、ＣＤ(Compact Disc)やＭＤ(Mini Disc)等の記録媒体やＭＰ３等の音声ファイルなどの再生装置から入力される音声信号をスピーカ制御部２５に入力する機能部である。
【００１９】
スピーカ制御部２５は、システムコントローラ２２からの指示と、位置検出部２３により検出されたリモコン３の位置とに基づいて、スピーカＳＰ毎に設けられたアンプ２６の制御量やアンプ２６に入力する音声信号の遅延量を制御することにより、オーディオ制御部２４から入力された音声信号の音量のバランスを調整し、その音声信号をスピーカＳＰから出力させる機能部である。また、スピーカ制御部２５は、システムコントローラ２２からの指示に基づいて、所定のスピーカＳＰに測定用音声信号を出力させる。
【００２０】
一方、リモコン３は、ユーザによる操作入力を検出する入力部３１と、音声信号を検出するマイク３２と、このマイク３２の受音信号からスピーカ装置２が出力した測定用音声信号を検出する信号検出部３３と、入力部３１および信号検出部３３が検出した情報に基づいてスピーカ装置２に送信する制御信号を生成するリモコン制御部３４と、このリモコン制御部３４により生成された制御信号によって変調された赤外線信号等を送信する送信部３５とから構成される。
【００２１】
入力部３１は、ボタン、タッチパネル、ポインティングデバイス等の公知のユーザＩ／Ｆ装置から構成され、検出したユーザの操作入力に関する情報をリモコン制御部３４に入力する。
【００２２】
マイク３２は、公知のマイクロフォンから構成され、検出した受音信号を信号検出部３３に入力する。
【００２３】
信号検出部３３は、マイク３２の受音信号からスピーカ装置２から出力された測定用音声信号を検出し、リモコン制御部３４に入力する。
【００２４】
リモコン制御部３４は、入力部３１が検出したユーザの操作入力に関する情報に基づいてスピーカ装置２に対する制御信号を生成する他、上述した信号検出部３３から測定用音声信号を取得すると、測定用音声信号を受信した旨を示す制御信号（以下、「受信コマンド」と呼ぶ。）を生成する。なお、信号検出部３３およびリモコン制御部３４は、ＬＳＩ等のデバイスにより一体に構成することもできる。
【００２５】
送信部３５は、例えば赤外線発光装置等の公知のＩ／Ｆ装置から構成され、リモコン制御部３４により生成された制御信号に基づく赤外線信号等を出力する。
【００２６】
次に、本実施の形態にかかるスピーカシステムによるリモコンの位置を検出する際の動作について、図２，３を参照して説明する。図２は、スピーカシステムの動作を示すシーケンス図、図３は、スピーカ装置２とリモコン３との位置関係を示す模式図である。なお、本実施の形態では、図３に示すように、１２個のスピーカＳＰ１〜ＳＰ１２が所定間隔離間して水平方向に一列に配列されている場合を例に説明する。ここで、説明の便宜を図るために、スピーカＳＰの配列方向をＸ軸、このＸ軸に直交しかつ水平方向と平行な軸をＹ軸とする。Ｘ軸は、スピーカ装置２に向かって右側、すなわちスピーカＳＰ１２側を正の方向とし、Ｙ軸は、スピーカＳＰからの音声信号の出力方向、すなわちユーザ側を正の方向とする。Ｘ軸とＹ軸の交点、すなわちＸ軸とＹ軸の原点は、スピーカＳＰ１〜１２の中央、すなわちスピーカＳＰ６とスピーカＳＰ７の中間とする。
【００２７】
まず、リモコン３において、例えば、位置検出開始ボタンが押下される等により、入力部３１がユーザから位置検出動作を要求する操作入力を検出する（ステップＳ２０１）と、リモコン制御部３４は、リモコン３の位置検出の開始を指示する制御信号（開始コマンド）を生成し、これを送信部３５により送信させる（ステップＳ２０２）。
【００２８】
この開始コマンドをスピーカ装置２の受信部２１が受信すると（ステップＳ２０３）、システムコントローラ２２は、位置検出部２３のタイマ２３ａに時間の計測を開始させるとともに、スピーカ制御部２５により所定の第１のスピーカＳＰ（本実施の形態においては一列に配列されたスピーカＳＰ１〜１２のうち一端に位置するスピーカＳＰ１）から１番目の測定用音声信号（以下、「第１測定信号」と呼ぶ。）を出力させる（ステップＳ２０４）。このとき、スピーカ制御部２５は、測定用音声信号として、停止の指示があるまで音声信号を出力し続ける連続音声信号をスピーカＳＰ１から出力させてもよいが、パルス状の単発の音声信号である単発音声信号を出力させるようにしてもよい。
【００２９】
スピーカＳＰ１から出力された第１測定信号をリモコン３のマイク３２の受音信号から信号検出部３３が検出すると（ステップＳ２０５）、リモコン制御部３４は、測定用音声信号を受信した旨を示す制御信号（受信コマンド）を生成し、送信部３５によりこれを送信させる（ステップＳ２０６）。
【００３０】
この受信コマンドをスピーカ装置２の受信部２１が受信すると、システムコントローラ２２は、位置検出部２３のタイマ２３ａに時間の計測を停止させ、この計測した時間、すなわち第１測定信号がリモコン３に到達するまでに要した第１の時間ｔ1を、メモリ２３ｂに一時記憶させる（ステップＳ２０７）。また、測定用音声信号が上記連続音声信号の場合、受信コマンドを受信すると、システムコントローラ２２は、スピーカＳＰ１に測定用音声信号の出力を停止させる。なお、本実施の形態において、リモコン３における制御信号の生成とその制御信号の送受信に要する時間は、測定用音声信号の伝搬時間と比較してはるかに小さいので、無視するものとする。
【００３１】
次に、システムコントローラ２２は、再度タイマ２３ａに時間の計測を開始させるとともに、スピーカ制御部２５によりスピーカＳＰ１と離間した第２の所定のスピーカＳＰ（本実施の形態においては一列に配列されたスピーカＳＰ１〜１２のうち一端に位置するスピーカＳＰ１２）から２番目の測定用音声信号（以下、「第２測定信号」と呼ぶ。）を出力させる（ステップＳ２０８）。
【００３２】
スピーカＳＰ１２から出力された第２測定信号をリモコン３のマイク３２の受音信号から信号検出部３３が検出すると（ステップＳ２０９）、リモコン制御部３４は、測定用音声信号を受信した旨を示す制御信号（受信コマンド）を生成し、送信部３５によりこれを送信させる（ステップＳ２１０）。
【００３３】
この受信コマンドをスピーカ装置２の受信部２１が受信すると、システムコントローラ２２は、位置検出部２３のタイマ２３ａに時間の計測を停止させ、この計測した時間、すなわち第２測定信号がリモコン３に到達するまでに要した第２の時間ｔ2をメモリ２３ｂに一時記憶させる（ステップＳ２１１）。ここで、測定用音声信号が上記連続音声信号の場合、受信コマンドを受信すると、システムコントローラ２２は、スピーカＳＰ１２に測定用音声信号の出力を停止させる。
【００３４】
次に、位置検出部２３の演算部２３ｃは、メモリ２３ｂに記憶した第１の時間ｔ1および第２の時間ｔ2を取得して、これらに基づきリモコン３の位置を演算する（ステップＳ２１２）。この演算方法について、図３を参照して説明する。
【００３５】
第１の時間ｔ1と第２の時間ｔ2とが等しい場合は（ｔ1＝ｔ2）、リモコン３とスピーカＳＰ１の距離と、リモコン３とスピーカＳＰ１２の距離とが等しいことを意味する。したがって、図３中のＹ軸上、すなわちスピーカ装置２の中央正面（図３に示すリモコン３ａの位置）にリモコン３が位置することがわかる。このとき、リモコン３とスピーカ装置２との距離ｙは、スピーカＳＰ１のＸ軸の座標をｘ1、スピーカＳＰ１２のＸ軸の座標をｘ2とすると、第１の時間ｔ1または第２の時間ｔ2と、音速ｃと、スピーカＳＰ１とスピーカＳＰ１２の距離（ｘ2−ｘ1）とから、下式（１）により算出することができる。
【００３６】
ｙ＝［（ｃｔ1）2−｛（ｘ2−ｘ1）／２｝2］1/2
＝［（ｃｔ2）2−｛（ｘ2−ｘ1）／２｝2］1/2 ・・・（１）
【００３７】
第１の時間ｔ1’が第２の時間ｔ2’よりも長い場合は（ｔ1’＞ｔ2’）、リモコン３とスピーカＳＰ１の距離がリモコン３とスピーカＳＰ１２の距離よりも長いことを意味する。したがって、リモコン３がスピーカ装置２の中央よりもスピーカＳＰ１２側、すなわち図３を正面視した際にリモコン３がＹ軸よりも右側（図３に示すリモコン３ｂの位置）に位置することがわかる。このとき、リモコン３のＸ軸上の座標ｘ’およびリモコン３とスピーカ２との距離ｙ’は、下式（２），（３）により算出することができる。
【００３８】
ｘ’＝［（ｃｔ2’）2−（ｃｔ1’）2＋（ｘ2）2−（ｘ1）2］／［２（ｘ2−ｘ1）］ ・・・（２）
【００３９】
ｙ’＝［（ｃｔ1’）2−（ｘ2−ｘ’）2］1/2
＝［（ｃｔ2’）2−（ｘ’−ｘ1）2］1/2 ・・・（３）
【００４０】
第１の時間ｔ1”が第２の時間ｔ2”よりも短い場合は（ｔ1”＜ｔ2”）、リモコン３とスピーカＳＰ１の距離がリモコン３とスピーカＳＰ１２の距離よりも短いことを意味する。したがって、リモコン３がスピーカ装置２の中央よりもスピーカＳＰ１側、すなわち図３を正面視した際にリモコン３がＹ軸よりも左側（図３に示すリモコン３ｃの位置）に位置することがわかる。このとき、リモコン３のＸ軸上の座標ｘ”およびリモコン３とスピーカ２との距離ｙ”は、下式（４），（５）により算出することができる。
【００４１】
ｘ”＝［（ｃｔ2”）2−（ｃｔ1”）2＋（ｘ2）2−（ｘ1）2］／［２（ｘ2−ｘ1）］ ・・・（４）
【００４２】
ｙ”＝［（ｃｔ1”）2−（ｘ2−ｘ”）2］1/2
＝［（ｃｔ2”）2−（ｘ”−ｘ1）2］1/2 ・・・（５）
【００４３】
ここで、第１の時間ｔ1（ｔ1’，ｔ1”）および第２の時間ｔ2（ｔ2’，ｔ2”）は、システム的に存在する固定の時間分が測定用信号の伝搬時間と比較して無視できない程度の時間の場合は、その分を補正した後に上式（１）〜（５）の演算を行う。
【００４４】
上述したような方法によりリモコン３の位置が検出されると、スピーカ制御部２５は、その検出したリモコン３の位置において最適な音場となるようにアンプ２６および遅延量を制御して、音像を形成する（ステップＳ２１３）。上述したように、リモコン３の位置検出動作のトリガーは、ユーザによるリモコン３の操作であるので、リモコン３の位置はユーザの位置と等しいと考えることができる。したがって、リモコン３の位置において最適な音場が得られるように音像を形成することにより、ユーザの位置において最適な音場となる音像が形成されることとなる。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、スピーカ装置２のスピーカＳＰから出力される音声信号がリモコン３に到達するまでの時間を計測するという簡単な処理だけで、リモコン３の位置を自動的に検出することが可能となる。これは、従来のリモコン３に測定用音声信号を検出するマイク３２および信号検出部３３を設けるという簡単な構成で実現することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、リモコン３の位置検出開始ボタンが押下されることにより位置検出動作を開始するようにしたが、位置検出動作を開始するトリガーは、位置検出ボタンの押下に限定されず、例えば、スピーカシステム１の起動時、音量の増減等のユーザからの各種指示を入力部３１が検出したときなど、適宜自由に設定することができる。
【００４７】
また、本実施の形態において、第１測定信号と第２測定信号とは、同一の信号ではなく、音質や音量が異なる他の信号とするようにしてもよい。その場合、信号検出部３３が、第１測定信号と第２測定信号とを別々に識別することが可能となることで、第１測定信号と第２測定信号とを同時に出力することも可能となり、結果として、リモコン３の位置検出動作にかかる時間を短縮することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、２つのスピーカＳＰから出力された測定用音声信号をリモコン３の位置を検出するようにしたが、一列に配置された異なる３つ以上のスピーカＳＰから出力された測定用音声信号に基づいてリモコン３の位置を検出するようにしてもよい。より多くのスピーカからの到達時間からリモコン３の位置を検出することにより、より精度の高い検出が可能となる。
【００４９】
また、本実施の形態では、２つの測定用音声信号に基づいてリモコン３の位置を検出するようにしたが、３つの測定用音声信号に基づいてリモコン３の位置を検出するようにしてもよい。この場合、スピーカＳＰを２次元的または３次元的に配列し、位置の異なる３つのスピーカＳＰから測定用音声信号を出力し、各測定用音声信号のリモコン３までの到達時間からリモコン３の３次元的な位置を検出することが可能となる。
【００５０】
次に、本実施の形態の変形例を図４に示す。図４は、本実施の形態にかかるスピーカシステムの変形例の構成を示すブロック図である。なお、図４に示すスピーカシステムにおいて、図１に示したスピーカシステムと同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５１】
スピーカ装置２の位置検出部２３は、タイマ２３ａと、リモコン３の位置の適切な範囲に関する位置情報さらに記憶したメモリ２３ｂと、演算部２３ｃと、この演算部２３ｃにより演算されたリモコン３の位置が適切であるか否かを判定する判定部２３ｄとから構成される。
【００５２】
リモコン３は、入力部３１と、マイク３２と、信号検出部３３と、リモコン制御部３４と、送信部３５と、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等のライトや、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＦＥＤ(Field Emission Display)、有機ＥＬ(Electro Luminescence)等の表示装置からなる表示部３６とから構成される。
【００５３】
このような図４に示すスピーカシステムにおいて、上述した方法により演算部２３ｃによってリモコン３の位置が演算されると、判定部２３ｃは、演算部２３ｃによる演算結果とメモリ２３ｂに記憶された位置情報とからリモコン３の位置が適切であるか否か判定する。
【００５４】
例えば、メモリ２３ｂの位置情報が、適切な位置として判定するスピーカ装置２から最も遠い位置と最も近い位置の２つのしきい値からなる場合、判定部２３ｃは、それらのしきい値と演算部２３ｃにより演算されたリモコン３の位置とを比較して、リモコン３の位置が適切であるか否かを判定する。ここで、２つのしきい値の間にリモコン３の位置がある場合、判定部２３ｃは、リモコン３の位置が適切な範囲内にあると判定する。一方、最も近い位置のしきい値よりもリモコン３がスピーカ装置２の近くに位置する場合、判定部２３ｃは、リモコン３がスピーカ装置２に近すぎると判定する。また、最も遠い位置のしきい値よりもリモコン３がスピーカ装置２から遠くに位置する場合、判定部２３ｃは、リモコン３がスピーカ装置２から遠すぎると判定する。
【００５５】
リモコン３の位置が適切な範囲内にある場合、判定部２３ｄは、報知手段として機能し、図２のステップＳ２１３でビームパラメータが設定された後、リモコン３の位置が適切な範囲内にあることを意味する音声信号を、スピーカ制御部２５を介して何れか１つ以上のスピーカＳＰから放音させる。この場合、例えば、Ｌａｗ→ｍｉｄ→Ｈｉｇｈのように低域から高域まで順に周波数を上げていくような音声信号を放音させる。ここで、Ｌａｗ，ｍｉｄ，Ｈｉｇｈの音声信号は、例えば、それぞれ２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚを中心とした１／３octaveバンド程度の帯域を有する信号とするようにしてもよい。
【００５６】
これに対して、リモコン３の位置が適切な範囲内にない場合、判定部２３ｄは、リモコン３の位置が適切な範囲内にないことを意味する音声信号を、スピーカ制御部２５を介して何れか１つ以上のスピーカＳＰから放音させる。例えば、リモコン３がスピーカ装置２に近すぎる場合は、Ｌａｗ→ｍｉｄ→Ｌａｗのように、低域側の音声信号から始めて一旦周波数を上げてから再び低域側に戻るような音声信号を放音させる。一方、リモコン３がスピーカ装置２から遠すぎる場合は、Ｈｉｇｈ→ｍｉｄ→Ｈｉｇｈのように、高域側の音声信号から始めて一旦周波数を下げてから再び高域側に戻るような音声信号を放音させる。
【００５７】
このようにユーザの位置に応じて変化する音声信号を放音することにより、ユーザは、自分のいる位置が、適切な範囲内、スピーカ装置２に近すぎる位置、スピーカ装置２から遠すぎる位置の何れの位置にいるかを簡単に判別することが可能となる。
【００５８】
なお、ユーザの位置に応じて変化する音声信号は、上述したようなＬａｗ→ｍｉｄ→Ｈｉｇｈ，Ｌａｗ→ｍｉｄ→Ｌａｗ，Ｈｉｇｈ→ｍｉｄ→Ｈｉｇｈ等に限定されず、適切な範囲内、スピーカ装置２に近すぎる位置、および、スピーカ装置２から遠すぎる位置を区別できるのであれば、適宜自由に設定することができる。
【００５９】
また、上述したような音声信号をリモコン３のマイク３２の受音信号から信号検出部３３が検出すると、リモコン制御部３４は、その音声信号に応じた表示を表示部３６にさせるようにしてもよい。
【００６０】
この場合、信号検出部３３に、Ｌｏｗ，ｍｉｄ，Ｈｉｇｈの音声信号に対応する３つのバンドパスフィルタを設け、音声信号の出力がどのような順で変化しているかを検出させる。この検出結果に基づいて、リモコン制御部３４は、表示部３６を制御する。例えば、表示部３６が青、赤、黄色の３種類のＬＥＤからなる場合、リモコン３が適切な範囲内にある場合は青色、近すぎる場合は赤色、遠すぎる場合は黄色のＬＥＤをそれぞれ点灯させる。これにより、ユーザは、自分の位置がどのような状況にあるかを手元のリモコン３から視覚的に認識することが可能となる。
【００６１】
なお、表示部３６が表示装置から構成される場合は、例えば、「適切な位置です」、「スピーカに近すぎます」、「スピーカから遠すぎます」など、表示部３６にリモコン３の位置に応じた文字表示を行わせるようにしてもよい。これにより、ユーザは、自分の位置がどのような状況にあるのかを手元のリモコン３からより具体的に視覚的に認識することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のスピーカシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のスピーカシステムの位置検出動作を示すシーケンス図である。
【図３】本発明のスピーカシステムのスピーカ装置２とリモコン３との位置関係を示す平面図である。
【図４】本発明のスピーカシステムの構成の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…スピーカシステム、２…スピーカ装置、３…リモコン、２１…受信部、２２…システムコントローラ、２３…位置検出部、２３ａ…タイマ、２３ｂ…メモリ、２３ｃ…演算部、２３ｄ…判定部、２４…オーディオ制御部、２５…スピーカ制御部、２６…アンプ、３１…入力部、３２…マイク、３３…信号検出部、３４…リモコン制御部、３５…送信部、３６…表示部、ＳＰ…スピーカ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的に配列された第１および第２のスピーカを含む複数のスピーカと、これらのスピーカをそれぞれ駆動する駆動手段とからなるスピーカシステムと、
このスピーカシステムに対する無線信号を送出する信号送出手段を有するユーザ端末装置と、
前記スピーカシステム側に設けられ、前記ユーザ端末装置の位置を検出する位置検出手段とからなり、
前記ユーザ端末装置は、
マイクロフォンと、
前記スピーカのうち１のスピーカからの音声信号を検出すると信号を前記位置検出手段に送出する信号送出手段と
を備え、
前記位置検出手段は、
前記ユーザ端末装置から送信された前記信号を受信する受信手段と、
前記複数のスピーカのうち１のスピーカを駆動してから前記ユーザ端末装置からの前記信号を受信するまでの時間を計測する計時手段と、
第１のスピーカを駆動してからこの第１のスピーカからの音声信号に対する第１の信号を受信するまでの第１の時間と、第２のスピーカを駆動してから第２の信号を受信するまでの第２の時間とから、前記ユーザ端末装置の位置を演算する演算手段と
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
請求項１記載の位置検出システムにおいて、
前記ユーザ端末装置は、
前記スピーカシステムに対して位置検出を開始することを表す起動信号を送信し、
前記位置検出手段は、
さらに、前記ユーザ端末装置からの前記起動信号を受信すると前記第１のスピーカを駆動する駆動制御手段
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載された位置検出システムにおいて、
さらに、前記スピーカシステムは、ユーザ端末装置の位置に応じて、前記スピーカからそれぞれ出力される音量のバランスを制御する音量制御手段
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載された位置検出システムにおいて、
さらに、前記スピーカシステムは、前記ユーザ端末装置の位置に応じて前記スピーカに入力される音声信号に付加する遅延量を制御する遅延制御手段
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載された位置検出システムにおいて、
前記スピーカシステムは、
前記ユーザ端末装置の位置が適切であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づいて前記スピーカから音声信号を発生させる報知手段と
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項６】
請求項５記載の位置検出システムにおいて、
前記ユーザ端末装置は、
前記報知手段による音声信号を検出すると、この音声信号に基づく表示を行う表示手段
をさらに備えたことを特徴とする位置検出システム。
【請求項７】
空間的に配列された第１および第２のスピーカを含む複数のスピーカと、これらのスピーカをそれぞれ駆動する駆動手段とを有するスピーカシステムにおいて、
ユーザ端末装置から送信された信号を受信する受信手段と、
前記複数のスピーカのうち１のスピーカを駆動してから前記ユーザ端末装置からの前記信号を受信するまでの時間を計測する計時手段と、
第１のスピーカを駆動してからこの第１のスピーカからの音声信号に対する第１の前記信号を受信するまでの第１の時間と、第２のスピーカを駆動してから第２の前記信号を受信するまでの第２の時間とから、前記ユーザ端末装置の位置を演算する演算手段と
を有することを特徴とするスピーカシステム。
【請求項８】
マイクロフォンと、
スピーカシステムを構成する空間的に配列された複数のスピーカのうち１のスピーカからの第１の音声信号を検出すると信号を前記スピーカシステムに送出する信号送出手段と
を備えたことを特徴とするユーザ端末装置。
【請求項９】
請求項８記載のユーザ端末装置において、
前記スピーカから第２の音声信号を検出すると、この音声信号に基づく表示を行う表示手段
をさらに備えたことを特徴とするユーザ端末装置。
【請求項１】
空間的に配列された第１および第２のスピーカを含む複数のスピーカと、これらのスピーカをそれぞれ駆動する駆動手段とからなるスピーカシステムと、
このスピーカシステムに対する無線信号を送出する信号送出手段を有するユーザ端末装置と、
前記スピーカシステム側に設けられ、前記ユーザ端末装置の位置を検出する位置検出手段とからなり、
前記ユーザ端末装置は、
マイクロフォンと、
前記スピーカのうち１のスピーカからの音声信号を検出すると信号を前記位置検出手段に送出する信号送出手段と
を備え、
前記位置検出手段は、
前記ユーザ端末装置から送信された前記信号を受信する受信手段と、
前記複数のスピーカのうち１のスピーカを駆動してから前記ユーザ端末装置からの前記信号を受信するまでの時間を計測する計時手段と、
第１のスピーカを駆動してからこの第１のスピーカからの音声信号に対する第１の信号を受信するまでの第１の時間と、第２のスピーカを駆動してから第２の信号を受信するまでの第２の時間とから、前記ユーザ端末装置の位置を演算する演算手段と
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
請求項１記載の位置検出システムにおいて、
前記ユーザ端末装置は、
前記スピーカシステムに対して位置検出を開始することを表す起動信号を送信し、
前記位置検出手段は、
さらに、前記ユーザ端末装置からの前記起動信号を受信すると前記第１のスピーカを駆動する駆動制御手段
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載された位置検出システムにおいて、
さらに、前記スピーカシステムは、ユーザ端末装置の位置に応じて、前記スピーカからそれぞれ出力される音量のバランスを制御する音量制御手段
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載された位置検出システムにおいて、
さらに、前記スピーカシステムは、前記ユーザ端末装置の位置に応じて前記スピーカに入力される音声信号に付加する遅延量を制御する遅延制御手段
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載された位置検出システムにおいて、
前記スピーカシステムは、
前記ユーザ端末装置の位置が適切であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づいて前記スピーカから音声信号を発生させる報知手段と
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項６】
請求項５記載の位置検出システムにおいて、
前記ユーザ端末装置は、
前記報知手段による音声信号を検出すると、この音声信号に基づく表示を行う表示手段
をさらに備えたことを特徴とする位置検出システム。
【請求項７】
空間的に配列された第１および第２のスピーカを含む複数のスピーカと、これらのスピーカをそれぞれ駆動する駆動手段とを有するスピーカシステムにおいて、
ユーザ端末装置から送信された信号を受信する受信手段と、
前記複数のスピーカのうち１のスピーカを駆動してから前記ユーザ端末装置からの前記信号を受信するまでの時間を計測する計時手段と、
第１のスピーカを駆動してからこの第１のスピーカからの音声信号に対する第１の前記信号を受信するまでの第１の時間と、第２のスピーカを駆動してから第２の前記信号を受信するまでの第２の時間とから、前記ユーザ端末装置の位置を演算する演算手段と
を有することを特徴とするスピーカシステム。
【請求項８】
マイクロフォンと、
スピーカシステムを構成する空間的に配列された複数のスピーカのうち１のスピーカからの第１の音声信号を検出すると信号を前記スピーカシステムに送出する信号送出手段と
を備えたことを特徴とするユーザ端末装置。
【請求項９】
請求項８記載のユーザ端末装置において、
前記スピーカから第２の音声信号を検出すると、この音声信号に基づく表示を行う表示手段
をさらに備えたことを特徴とするユーザ端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２５８４４２（Ｐ２００６−２５８４４２Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７２４８０（Ｐ２００５−７２４８０）
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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