端末装置、移動体端末及びナビゲーションプログラム
【課題】目標の方向を正確に伝達することを課題とする。
【解決手段】端末装置１０は、目標に対する自装置の向きを算出する向き算出部１４を有する。さらに、端末装置１０は、向き算出部１４によって算出された向きに応じて目標を示す音の属性に関する加工度を決定する加工度決定部１５を有する。さらに、端末装置１０は、加工度決定部１５によって決定された加工度にしたがって音を出力するように制御する出力制御部１８を有する。
【解決手段】端末装置１０は、目標に対する自装置の向きを算出する向き算出部１４を有する。さらに、端末装置１０は、向き算出部１４によって算出された向きに応じて目標を示す音の属性に関する加工度を決定する加工度決定部１５を有する。さらに、端末装置１０は、加工度決定部１５によって決定された加工度にしたがって音を出力するように制御する出力制御部１８を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置、移動体端末及びナビゲーションプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
目標の位置を利用者に伝達することによって利用者を目標に誘導するナビゲーション（navigation）技術が知られている。かかるナビゲーションが実施される場合には、目標の位置は、映像を介して伝達される他、より直感的な認識を可能とするために音声を介して伝達される。ここで言う「目標」は、利用者が自己の意思で行き着くものであればよく、場所、人、移動体などの任意のものを目標として採用できる。
【０００３】
一例としては、次のような残距離切替え型のナビゲーション装置が挙げられる。この残距離切替え型のナビゲーション装置は、近接案内地点ごとに自車両が近接案内地点に到達するまでの残りの距離を複数の区間に分けてそれぞれの区間に割り当てられた効果音を効果音セットとして記憶する。そして、残距離切替え型のナビゲーション装置は、地図データから抽出した近接案内地点に対応する効果音セットのうち、自車位置から近接案内地点までの距離に該当する区間の効果音を再生して案内を行う。これによって、近接案内地点が連続する場合でも各近接案内地点までの残距離を案内する。
【０００４】
他の一例としては、次のような車速切替え型のナビゲーション装置が挙げられる。この車速切替え型のナビゲーション装置は、車両の速度に基づいて、案内地点に至るまでに再生する一連の案内用の効果音の種類数を決定し、決定した種類数の一連の案内用の効果音を再生することにより案内を行う。これによって、案内地点までの距離感をよりわかり易く提示する。
【０００５】
更なる一例としては、次のような音像定位型のナビゲーション装置が挙げられる。この音像定位型のナビゲーション装置は、車室内に設置された複数のスピーカ（speaker）から、目標物に対応する音、すなわちサウンドアイコン（sound icon）を出力して運転者に目標物を認識させる。例えば、音像定位型のナビゲーション装置は、各スピーカで出力させる音声のレベル及び遅延時間を制御することにより、サウンドアイコンの音像を目標物又はその近傍に定位させる。また、音像定位型のナビゲーション装置は、目標物までの距離に応じてサウンドアイコンに残響を付加する。このようにして、聴覚により目標物の位置を正確に把握させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８６７４９号公報
【特許文献２】特開２００８−２９２２３５号公報
【特許文献３】特開２００３−１５６３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術は、以下に説明するように、目標の方向を正確に伝達することができないという問題がある。
【０００８】
例えば、残距離切替え型および車速切替え型のナビゲーション装置は、いずれも目標までの距離感を伝達するものに過ぎない。このため、利用者は、目標までどの程度離れているかを把握できたとしても、目標がどのような方向に所在するのかは把握することはできない。
【０００９】
また、音像定位型のナビゲーション装置は、サウンドアイコンの音像を目標物又はその近傍に定位させることにより、目標物の方向を伝達するものである。ところが、目標物又はその近傍にサウンドアイコンの音像を定位させたとしても、利用者は僅かな方向感の違いまで知覚することはできず、利用者に目標物の方向を大まかにしか伝達することはできない。すなわち、仮に目標が利用者の正面に位置したとしても、利用者は、スピーカからの出力によって目標が利用者の正面に位置するのか、あるいは目標が利用者の正面から少し逸れて位置するのかを聞き分けることはできない。また、利用者は、自己の進行方向を変更した場合に目標が利用者の正面に近づいたのか、あるいは目標が利用者の正面から遠ざかったのかを聞き分けることもできない。
【００１０】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、目標の方向を正確に伝達できる端末装置、移動体端末及びナビゲーションプログラ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】
【００１１】
本願の開示する端末装置は、目標に対する自装置の向きを算出する算出部を有する。さらに、前記端末装置は、前記算出部によって算出された向きに応じて前記目標を示す音の属性に関する加工度を決定する決定部を有する。さらに、前記端末装置は、前記決定部によって決定された加工度にしたがって前記音を出力するように制御する出力制御部を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本願の開示する端末装置の一つの態様によれば、目標の方向を正確に伝達できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施例１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、音源の距離の加工例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、音源の距離の加工例を示す図である。
【図３】図３は、伝達特性の測定を説明するための図である。
【図４】図４は、実施例１に係るナビゲーション処理の手順を示すフローチャートである。
【図５Ａ】図５Ａは、音源の方向の加工例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、音源の方向の加工例を示す図である。
【図６】図６は、音の音量の加工例を示す図である。
【図７】図７は、音の音程の加工例を示す図である。
【図８】図８は、音のテンポの加工例を示す図である。
【図９】図９は、誘導音の周波数成分に与えるゲインの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、音の周波数特性の加工例を示す図である。
【図１１】図１１は、音の周波数特性および回帰直線を示す図である。
【図１２】図１２は、誘導音の周波数成分に与えるゲインの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、音の周波数特性の加工例を示す図である。
【図１４】図１４は、音の帯域幅の加工例を示す図である。
【図１５】図１５は、音のＳＮＲの加工例を示す図である。
【図１６】図１６は、端末装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本願の開示する端末装置、移動体端末及びナビゲーションプログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００１５】
［端末装置の構成］
図１は、実施例１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。図１に示す端末装置１０は、目標の位置を利用者に伝達することによって利用者を目標に誘導するものであり、とりわけ音によって目標の方向を正確に伝達するものである。ここで言う「目標」は、利用者が自己の意思で行き着くものであればよく、場所、人、移動体などの任意のものを目標として採用できる。
【００１６】
すなわち、本実施例に係る端末装置１０は、音によって利用者に目標への方向感を与える場合に、目標が端末装置１０の正面から外れる程、音の属性に関する加工度を大きくして正面からのズレを強調する。このため、本実施例に係る端末装置１０では、目標が利用者の正面に相対しているか否か、あるいは目標が利用者の正面に近づいたか否かを知覚しやすい誘導音を出力できる。したがって、本実施例に係る端末装置１０によれば、目標の方向を正確に伝達できる。
【００１７】
なお、端末装置１０は、ナビゲーション（navigation）機能を搭載可能な情報処理装置であればよく、次に例示する各種の装置によって実現できる。一例としては、移動体である利用者によって携帯される端末として、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などを採用できる。他の一例としては、車両などの移動体に搭載される端末として、ナビゲーション装置などを採用できる。また、端末装置１０は、必ずしも移動体端末である必要はなく、パーソナルコンピュータ（personal computer）などの固定端末であってもよい。
【００１８】
図１に示すように、端末装置１０は、入力部１１ａと、表示部１１ｂと、位置取得部１２と、向き取得部１３と、向き算出部１４と、加工度決定部１５と、伝達特性記憶部１６と、誘導音記憶部１７と、出力制御部１８と、音声出力部１９とを有する。なお、端末装置１０は、図１に示した機能部以外にも端末装置１０の実装態様に応じて各種の機能部を搭載できる。一例として、端末装置１０が利用者によって携帯される携帯端末として実装される場合には、キャリア（carrier）による通信を行う無線通信部を有する。
【００１９】
入力部１１ａは、各種の情報の指示入力を受け付ける入力デバイス（device）である。例えば、入力部１１ａは、利用者による操作を介して、ナビゲーション機能、以下「ナビ機能」と記載の起動や終了を受け付ける。また、入力部１１ａは、利用者が誘導を希望する目標の設定を受け付ける。かかる入力部１１ａの一態様としては、各種の操作キー（key）を採用できる。一例としては、数字および文字等を入力するテンキー（ten＋key）、さらには、メニュー（menu）を選択したり、画面表示をスクロール（scroll）したりなどに用いられるカーソルキー（cursor key）などが挙げられる。また、入力部１１ａの他の態様としては、後述の表示部１１ｂと一体化されたタッチパネル（touch panel）を採用できる。
【００２０】
表示部１１ｂは、各種の情報を表示する表示デバイスである。例えば、表示部１１ｂは、目標を設定したり、目標を画面上で確認するために地図データを表示する。かかる表示部１１ｂの一態様としては、モニタ（monitor）、ディスプレイ（display）やタッチパネル（touch panel）などを採用できる。
【００２１】
ここで、以下では、端末装置１０を携帯する利用者が端末装置１０に搭載されるナビ機能を利用して目標への誘導サービス（service）を受ける場合を想定して説明を行う。さらに、目標の設定の一例として、利用者が入力部１１ａを操作することによってナビ機能が起動され、表示部１１ｂによって地図データが表示された画面上でランドマーク（landmark）や交差点などが目標として設定される例を想定する。なお、ここでは、地図上の目標を受け付ける例を想定するが、必ずしも地図上の目標を受け付ける必要はない。例えば、端末装置１０が携帯電話やＰＨＳなどの通信装置である場合には、自装置と呼接続されている他の通信装置を目標に自動設定することもできる。この場合には、他の通信装置を携帯する者、例えば待ち合わせ相手などが位置する方向を音声によって伝達する。
【００２２】
位置取得部１２は、端末装置１０の位置および目標の位置を取得する処理部である。例えば、自装置の位置を取得する一態様としては、位置取得部１２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を用いて、自装置が所在する緯度および経度を測定する。その上で、位置取得部１２は、測定した緯度および経度から平面直角座標上における自装置の座標位置を算出することによって自装置の位置を取得する。また、目標の位置を取得する一態様としては、位置取得部１２は、地図データの中で入力部１１ａを介して目標が指定された箇所の平面直角座標を目標の位置として取得する。
【００２３】
なお、緯度および経度から平面直角座標上における端末装置１０の位置を求める場合には、次のような既存技術を利用できる。この既存技術の一例としては、「TOTAL INVERSE SOLUTIONS FOR THE GEODESIC AND GREAT ELLIPTIC」 B.R.Bowring Survey Review33，261（July，1996）461-476，ＵＲＬ「http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/algorithm/（2010年9月1日検索）」がある。また、この既存技術の他の一例としては、ＵＲＬ「http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/algorithm/bl2xy/bl2xy.htm（2010年9月1日検索）」もある。
【００２４】
向き取得部１３は、端末装置１０の向きを取得する処理部である。一例としては、向き取得部１３は、電子コンパスを用いて、水平面上において自装置の中心縦軸が指す方向、例えば端末装置の長手方向と、北方向（０°）とがなす角度Ａを端末の向きとして取得する。他の一例としては、向き取得部１３は、ＧＰＳ受信機を用いて、自装置が移動する軌跡を抽出することによってその進行方向が北方向（０°）に対してなす角度Ａを端末の向きとして取得することもできる。上記の２つの例では、北方向（０°）を基準として角度を取得する場合を説明したが、開示の装置はこれに限定されず、基準とする方向として任意の方向を採用できる。
【００２５】
なお、ここでは、端末の向きと利用者の正面方向とが同じ方向であるものと仮定して端末の向きを取得する例を説明した。ところが、利用者の耳に添えて使用される通信装置として端末装置１０が使用される場合などには、両者が必ずしも同じ方向になるとは限らない。このような場合には、端末の向きを補正して利用者の正面方向を算出する任意の技術を採用すればよい。
【００２６】
向き算出部１４は、目標に対する端末の向きを算出する処理部である。一例としては、向き算出部１４は、位置取得部１２によって取得された自装置の位置および目標の位置に基づいて、端末装置１０から目標へ向かう方向を求める。さらに、向き算出部１４は、先に求めた目標の所在方向と北方向（０°）とがなす角度Ｂを目標の所在方向として求める。その上で、向き算出部１４は、このようにして求めた目標の所在方向である角度Ｂと、向き取得部１３によって端末の向きとして取得された角度Ａとに基づいて、目標に対する自装置の向き、例えば「角度Ｂ−角度Ａ」を求める。
【００２７】
加工度決定部１５は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きΦ（ｔ）に応じて目標を示す音の属性に関する加工度を決定する処理部である。
【００２８】
一例として、音の属性のうち音源の距離（ｒ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示する。ここで言う「音源の距離」とは、自装置の所在位置から仮想音源を配置する位置までの距離を指す。また、「加工度」は、音源の距離の大きさを指す。図２Ａ及び図２Ｂは、音の距離の加工例を示す図である。図２Ａ及び図２Ｂに示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図２Ａ及び図２Ｂに示すグラフの縦軸は、音源の距離（ｒ）を指す。図２Ａ及び図２Ｂの例では、いずれも目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に音源の距離を最短（ｒ＝ｂ）とする場合を想定している。なお、図２Ｂにおけるｂ、ｃ、ｄの大小関係は「ｂ＜ｃ＜ｄ」であるものとする。
【００２９】
図２Ａに示す例で言えば、加工度決定部１５は、２次関数「ｒ＝ａΦ２＋ｂ」にしたがって音源の距離を決定する。すなわち、加工度決定部１５は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、音源の距離（ｒ）を大きくすることによって距離（ｒ）を切片ｂから乖離させる度合いを大きくする。このとき、２次関数の傾きａは、値を高く設定するほど、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を明瞭に知覚させ、それ以外の場合には音源を利用者から遠ざけることによって音をぼやけて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。例えば、２次関数の傾きａには、正面からのズレを強調する観点から１よりも大きい２を設定するのが好ましい。また、２次関数の切片ｂは、利用者が音源を間近に知覚できる程度の値、例えば「１ｍ」を設定するのが好ましい。なお、上記の例は、あくまで一例であり、２次関数の傾きａおよび切片ｂには任意の値を設定できる。
【００３０】
図２Ｂに示す例で言えば、加工度決定部１５は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるにしたがって音源の距離（ｒ）を段階的に大きくする。具体的には、加工度決定部１５は、「−π／３≦Φ＜π／３」の範囲、すなわち目標が利用者の正面または概ね正面である場合には、音源の距離を最短（ｒ＝ｂ）とする。また、加工度決定部１５は、「−π／２≦Φ＜−π／３」の範囲及び「π／３≦Φ＜π／２」の範囲、すなわち目標が利用者の正面から少し外れる場合には、音源の距離をｃ（＞ｂ）とする。さらに、加工度決定部１５は、「−π≦Φ＜−π／２」の範囲及び「π／２≦Φ＜π」の範囲、すなわち目標が利用者の正面から大きく外れる場合には、音源の距離をｄ（＞ｃ）とする。これによって、利用者は、音源の距離の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを段階的に知覚できる。このため、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。なお、図２Ｂの例では、音源の距離を３段階とする場合を例示したが、音源の距離は任意の段階に分けることができる。
【００３１】
伝達特性記憶部１６は、伝達特性を記憶する記憶部である。この伝達特性記憶部１６には、後述の出力制御部１８で頭部伝達関数の畳み込み演算を行うことによって任意の位置に音源を定位させるために、左右の耳ごとに予め測定された伝達特性が予め登録される。
【００３２】
図３は、伝達特性の測定を説明するための図である。図３に示すＨＬ（ｌ，α）は、音源から左耳への伝達特性を指す。図３に示すＨＲ（ｌ，α）は、音源から右耳への伝達特性を指す。図３に示すＩＮＬは、左耳用の出力音を指す。図３に示すＩＮＲは、右耳用の出力音を指す。図３に示すように、伝達特性記憶部１６には、仮想音源を定位させる位置、すなわち距離（ｌ）および方向（α）に関し、左右の耳ごとに予め測定された左耳への伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び右耳への伝達特性ＨＲ（ｌ，α）が登録される。これら伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）の測定は、仮想音源を定位させようとする位置の伝達特性を網羅するように、距離（ｌ）および方向（α）を変更して測定される。これら伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）は、後述の出力制御部１８によって左右の耳の頭部伝達関数hrtf（Head-Related Transfer Function）へ算出された後に左耳用の出力音ＩＮＬ及び右耳用の出力音ＩＮＲの生成に使用される。
【００３３】
誘導音記憶部１７は、利用者を目標へ誘導するための誘導音を記憶する記憶部である。この誘導音記憶部１７には、電子音、例えば「ピッ ピピッ・・・」を予め登録しておくこともできるし、あるいは所望の楽曲をプリインストール（preinstall）あるいはダウンロード（download）後にインストールすることもできる。なお、誘導音は、人間が知覚できる音であれば如何なる種類の音であってもかまわない。
【００３４】
出力制御部１８は、加工度決定部１５によって決定された音の属性に関する加工度にしたがって目標を示す音を出力するように制御する処理部である。一例としては、出力制御部１８は、伝達特性記憶部１６に記憶された伝達特性のうち、加工度決定部１５によって決定された音源の距離（ｒ）に最も近い伝達特性を取り出す。すなわち、出力制御部１８は、音源の距離の差が｜ｌ−ｒ｜となる伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）を取り出す。そして、出力制御部１８は、伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）に周波数時間変換、いわゆるフーリエ変換を行う。これによって、出力制御部１８は、左右の耳の頭部伝達関数、いわゆるインパルス応答hrtfＬ（ｌ，α，ｍ）およびhrtfＲ（ｌ，α，ｍ）を算出する。なお、ｍは、インパルス応答長であり、ｍ＝０，・・・Ｍ−１，Ｍである。その上で、出力制御部１８は、ＦＩＲフィルタ（Finite impulse response）を用いて、下記の式（１）及び式（２）に示す畳み込み演算を実行する。すなわち、出力制御部１８は、誘導音記憶部１７から取り出した誘導音の信号sig（ｎ）に左耳へのインパルス応答hrtfＬ（ｌ，α，ｍ）および右耳へのインパルス応答hrtfＲ（ｌ，α，ｍ）を畳み込む。このようにして、出力制御部１８は、左耳用の出力音ＩＮＬ及び右耳用の出力音ＩＮＲのステレオ信号を生成した後にそのステレオ信号を音声出力部１９へ出力する。
【００３５】
【数１】
【数２】
【００３６】
音声出力部１９は、出力制御部１８によって出力された音声信号を出力する音声出力デバイスである。かかる音声出力部１９の一態様としては、スピーカ（speaker）やイヤホン（earphone）を採用できる。例えば、スピーカを介して音声を出力する場合には、音声出力部１９は、複数のスピーカのうち左スピーカＬから左耳用の出力音ＩＮＬを出力するとともに、右スピーカＲから右耳用の出力音ＩＮＲを出力する。また、イヤホンを介して音声を出力する場合には、音声出力部１９は、左耳用のイヤホンＬから左耳用の出力音ＩＮＬを出力するとともに、右耳用のイヤホンＲから右耳用の出力音ＩＮＲを出力する。
【００３７】
なお、上述した端末装置１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子を有し、各種処理に利用する。また、上述した端末装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路を有し、ＲＡＭやフラッシュメモリを用いて各種処理を実行する。なお、上述した端末装置１０は、ＣＰＵやＭＰＵの代わりに、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を有することとしてもよい。
【００３８】
［処理の流れ］
次に、本実施例に係る端末装置の処理の流れについて説明する。図４は、実施例１に係るナビゲーション処理の手順を示すフローチャートである。このナビゲーション処理は、入力部１１ａを介して、ナビ機能の起動を受け付けた場合に処理が起動する。
【００３９】
図４に示すように、ナビ機能の起動を受け付けると（ステップＳ１０１）、入力部１１ａは、表示部１１ｂによって地図データが表示された画面上で目標の設定を受け付ける（ステップＳ１０２）。
【００４０】
その後、位置取得部１２は、端末装置１０の位置および目標の位置を取得する（ステップＳ１０３）。そして、向き取得部１３は、端末装置１０の向きを取得する（ステップＳ１０４）。続いて、向き算出部１４は、位置取得部１２によって取得された自装置の位置および目標の位置から目標の所在方向を求めた後に目標の所在方向と向き取得部１３によって取得された端末の向きとから目標に対する自装置の向きを算出する（ステップＳ１０５）。
【００４１】
そして、加工度算出部１５は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて目標を示す音の属性に関する加工度を決定する（ステップＳ１０６）。続いて、出力制御部１８は、加工度決定部１５によって決定された音の属性に関する加工度にしたがって誘導音を加工した上で加工後の誘導音を音声出力部１９に出力させる（ステップＳ１０７）。
【００４２】
そして、ナビ機能が終了されるまで（ステップＳ１０８否定）、上記のステップＳ１０３〜ステップＳ１０７までの処理を繰り返し行う。その後、ナビ機能が終了されると（ステップＳ１０８肯定）、処理を終了する。なお、ナビ機能は、利用者から入力部１１ａを介して終了指示を受け付けた場合に終了されたり、利用者の目標への到達をもって自動的に終了されたりする。
【００４３】
［実施例１の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置１０は、目標に対する自装置の向きを算出し、算出した向きに応じて音源の距離に関する加工度を決定した上でその加工度にしたがって音を出力するように制御する。このため、利用者は、音源の距離の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。したがって、本実施例に係る端末装置１０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。
【００４４】
また、本実施例に係る端末装置１０は、目標に対する自装置の向きが正面から遠ざかる程、音源の距離に関する加工度を大きくする。このため、本実施例に係る端末装置１０では、目標が自動値の正面から外れる程、音の距離に関する加工度を大きくして正面からのズレを強調できる。このため、本実施例に係る端末装置１０では、目標が利用者の正面に相対しているか否か、あるいは目標が利用者の正面に近づいたか否かを知覚しやすい誘導音を出力できる。したがって、本実施例に係る端末装置１０によれば、目標の方向をより正確に伝達できる。
【実施例２】
【００４５】
さて、上記の実施例１では、音の属性のうち音源の距離（ｒ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、他の音の属性を用いることもできる。そこで、実施例２では、音の属性のうち音源の方向（θ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００４６】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「２０」とし、加工度決定部の符号を「２１」とし、出力制御部の符号を「２２」として以下の説明を行う。
【００４７】
このうち、加工度決定部２１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音源の方向に関する加工度を決定する。ここで言う「音源の方向」とは、仮想音源を配置する方向を指す。また、「加工度」は、音源の方向の大きさを指す。
【００４８】
図５Ａ及び図５Ｂは、音源の方向の加工例を示す図である。図５Ａ及び図５Ｂに示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図５Ａ及び図５Ｂに示すグラフの縦軸は、音源の方向（θ）を指す。図５Ａ及び図５Ｂの例では、いずれも目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に音源の方向を正面（θ＝０）とする場合を想定している。
【００４９】
図５Ａに示す例で言えば、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π≦Φ＜−π／１２」である場合には、関数１「θ＝６Φ／１１−５π／１１」にしたがって音源の方向（θ）を決定する。また、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π／１２≦Φ＜π／１２」である場合には、関数２「θ＝６Φ」にしたがって音源の方向（θ）を決定する。さらに、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「π／１２≦Φ＜π」である場合には、関数３「θ＝６Φ／１１＋５π／１１」にしたがって音源の方向（θ）を決定する。このように、目標に対する利用者の向きが正面に近い所定の範囲では、関数１及び関数２よりも傾きが大きい関数３にしたがって音源の方向（θ）を決定する。このため、目標が利用者に概ね正対していたとしても音源が利用者の正面からは外れた位置に配置され、利用者に正対しない限りは音源が利用者の正面に配置されないことなる。それゆえ、利用者は、目標に正対したことを知覚しやすくなる。
【００５０】
図５Ｂに示す例で言えば、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π≦Φ＜−π／２」及び「π／２≦Φ＜π」である場合には、関数４「θ＝Φ」にしたがって音源の方向（θ）を決定する。また、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π／２≦Φ＜π／２」である場合には、関数４よりも傾きが大きい非線形の関数５にしたがって音源の方向（θ）を決定する。このため、図５Ａに示した例と同様に、目標が利用者に概ね正対していたとしても音源が利用者の正面からは外れた位置に配置され、利用者に正対しない限りは音源が利用者の正面に配置されないことなる。それゆえ、利用者は、目標に正対したことを知覚しやすくなる。
【００５１】
出力制御部２２は、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音に加工度決定部２１によって決定された音源の方向（θ）に定位させるインパルス応答を畳み込み演算することによりステレオ信号を生成する。一例としては、出力制御部２２は、伝達特性記憶部１６に記憶された伝達特性のうち、加工度決定部２１によって決定された音源の方向（θ）に最も近い伝達特性を取り出す。すなわち、出力制御部２２は、音源の距離の差が｜α−θ｜となる伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）を取り出す。そして、出力制御部２２は、伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）にフーリエ変換を行う。これによって、出力制御部２２は、左耳のインパルス応答hrtfＬ（ｌ，α，ｍ）および右耳のインパルス応答hrtfＲ（ｌ，α，ｍ）を算出する。その上で、出力制御部２２は、ＦＩＲフィルタを用いて、上記の式（１）及び式（２）に示す畳み込み演算を実行する。すなわち、出力制御部２２は、誘導音記憶部１７から取り出した誘導音の信号sig（ｎ）に左耳へのインパルス応答hrtfＬ（ｌ，α，ｍ）および右耳へのインパルス応答hrtfＲ（ｌ，α，ｍ）を畳み込む。このようにして、出力制御部２２は、左耳用の出力音ＩＮＬ及び右耳用の出力音ＩＮＲのステレオ信号を生成した後にそのステレオ信号を音声出力部１９へ出力する。
【００５２】
［実施例２の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置２０は、音の属性のうち音源の方向（θ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音源の方向の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置２０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。
【００５３】
さらに、本実施例に係る端末装置２０は、目標に対する利用者の向きが正面から所定の範囲内である場合に、当該範囲において向きが正面から遠ざかるにしたがって増加させる加工度の増加量を他の範囲において増加させる加工度の増加量よりも大きくする。このため、目標が利用者に概ね正対していたとしても音源が利用者の正面からは外れた位置に配置され、利用者に正対しない限りは音源が利用者の正面に配置されないことなる。それゆえ、利用者は、目標に正対したことを知覚しやすくなる。よって、本実施例に係る端末装置２０によれば、利用者が目標に正対するのを効果的に支援することが可能になる。
【実施例３】
【００５４】
さて、上記の実施例２では、音の属性のうち音源の方向（θ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例３では、音の属性のうち音の音量（Ｖ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００５５】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１及び実施例２の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「３０」とし、加工度決定部の符号を「３１」とし、出力制御部の符号を「３２」として以下の説明を行う。
【００５６】
このうち、加工度決定部３１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の音量（Ｖ）に関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大音量Ｖｍａｘに対する出力音量の倍率（％）の制御量を指す。
【００５７】
図６は、音の音量の加工例を示す図である。図６に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図６に示すグラフの縦軸は、出力音量の倍率（ｖ）を指す。図６の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力音量の倍率（ｖ）を最大倍率（Ｖｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００５８】
図６に示す例で言えば、加工度決定部３１は、出力音量の倍率の算出式「ｖ（Φ）＝（（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／２）sin（Φ＋π／２）＋（Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ）／２」にしたがって出力音量の倍率（ｖ）を決定する。この算出式によれば、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π／２≦Φ＜π／２」である場合には、出力音量の倍率（ｖ）は次のようになる。すなわち、出力音量の倍率（ｖ）は、目標に対する利用者の向き（Φ）と出力音量の倍率（ｖ）とを線形に変化させた場合、すなわち図中の一点鎖線にしたがって変化させる場合よりも出力音量の倍率（ｖ）が大きくなる。一方、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π≦Φ＜−π／２」または「π／２≦Φ＜π」である場合には、出力音量の倍率（ｖ）は次のようになる。すなわち、出力音量の倍率（ｖ）は、目標に対する利用者の向き（Φ）と出力音量の倍率（ｖ）とを線形に変化させた場合よりも出力音量の倍率（ｖ）が小さくなる。このため、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を大きく知覚させ、それ以外の場合には音源を利用者から遠ざけることによって音を小さく知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００５９】
出力制御部３２は、加工度決定部３１によって決定された出力音量の倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音量を変更する。一例としては、出力制御部３２は、出力音量の算出式「es(t)＝s(t)×ｖ／１００」にしたがって誘導音の音声信号を減衰させた上で減衰後の誘導音の音声信号を音声出力部１９に出力する。ここで言う「es(t)」は、加工後の誘導音のサンプルを指す。また、「s(t)」は、加工前の誘導音のサンプルを指す。
【００６０】
［実施例３の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置３０は、音の属性のうち音の音量（Ｖ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音の音量の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置３０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置３０では、頭部伝達関数を使用せずとも音量を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例４】
【００６１】
さて、上記の実施例３では、音の属性のうち音の音量（Ｖ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例４では、音の属性のうち音の音程（Ｐ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００６２】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例３の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「４０」とし、加工度決定部の符号を「４１」とし、出力制御部の符号を「４２」として以下の説明を行う。
【００６３】
このうち、加工度決定部４１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の音程（Ｐ）に関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大音程Ｐｍａｘに対する出力音程の倍率（％）の制御量を指し、最大音程Ｐｍａｘが原音の音調であるものとする。
【００６４】
図７は、音の音程の加工例を示す図である。図７に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図７に示すグラフの縦軸は、出力音程の倍率（ｐ）を指す。図７の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力音程の倍率（ｐ）を最大倍率（Ｐｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００６５】
図７に示す例で言えば、加工度決定部４１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「０≦Φ」である場合には、出力音量の倍率（ｐ）の算出式（イ）「ｐ（Φ）＝Ｐｍａｘ＋（Ｐｍｉｎ−Ｐｍａｘ）Φ／π」にしたがって出力音程の倍率を決定する。また、目標に対する利用者の向き（Φ）が「Φ＜０」である場合には、出力音量の倍率（ｐ）の算出式（ロ）「ｐ（Φ）＝Ｐｍｉｎ＋（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）Φ／π」にしたがって出力音程の倍率（ｐ）を決定する。これによって、利用者は、音の音程の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。なお、上記の実施例３で説明した出力音量の倍率（ｖ）の算出式と類似した出力音程の倍率（ｐ）の算出式「ｐ（Φ）＝（（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）／２）sin（Φ＋π／２）＋（Ｐｍａｘ＋Ｐｍｉｎ）／２」を使用することもできる。
【００６６】
出力制御部４２は、加工度決定部４１によって決定された出力音程の倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音程を変更する。一例としては、出力制御部４２は、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音声信号を時間周波数変換、いわゆるフーリエ逆変換を行うことによって周波数成分を得る。かかる周波数成分は、周波数（Ｈｚ）ごとの複素数である。ここで、周波数成分を所定の帯域幅で分割した数、以外「帯域分割数」と記載をＮとし、ｋ番目（ｋ＝０，・・・，Ｎ−１）の帯域の周波数成分をＳ（ｋ）として以下の説明を行う。出力制御部４２は、小数点以下を四捨五入して整数を出力するＲＯＵＮＤ関数を用いて、誘導音の周波数成分を出力音程の倍率ｐ（Ｈｚ）分低くする処理を行う。すなわち、出力制御部４２は、「j=round(p/Δf)」及び「Δf・f(k)-f(k-1)」を用いて、「ｋ＝０，・・・，Ｎ−ｊ−１」を対象にＳ′（ｋ）＝Ｓ（ｋ＋ｊ）０を計算し、「ｋ＝Ｎ−ｊ，・・・，Ｎ−１」を対象にＳ′（ｋ）＝０を計算する。その上で、出力制御部４２は、Ｓ′（ｋ）に周波数時間変換を行うことによって周波数成分が出力音程の倍率ｐ（Ｈｚ）分低くなった誘導音の音声信号を生成する。
【００６７】
［実施例４の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置４０は、音の属性のうち音の音程（Ｐ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音の音程の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置４０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置４０では、頭部伝達関数を使用せずとも音程を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例５】
【００６８】
さて、上記の実施例４では、音の属性のうち音の音程（Ｐ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例５では、音の属性のうち音のテンポ（Ｔ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００６９】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例４の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「５０」とし、加工度決定部の符号を「５１」とし、出力制御部の符号を「５２」として以下の説明を行う。
【００７０】
このうち、加工度決定部５１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音のテンポ（Ｔ）に関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大テンポＴｍａｘに対する出力テンポの倍率（％）の制御量を指し、最大テンポＴｍａｘが原音のテンポであるものとする。
【００７１】
図８は、音のテンポの加工例を示す図である。図８に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図８に示すグラフの縦軸は、出力テンポの倍率（ｔ）を指す。図８の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力テンポの倍率（ｔ）を最大テンポ（Ｔｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００７２】
図８に示す例で言えば、加工度決定部５１は、出力テンポの倍率（ｔ）の算出式「ｔ（Φ）＝（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）sin（Φ／２＋π／２）＋Ｔｍｉｎ」にしたがって出力テンポの倍率（ｔ）を決定する。すなわち、加工度決定部５１は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、出力テンポの倍率（ｔ）の制御量を大きくする。このように出力テンポの倍率（ｔ）を決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を原音通り速さで違和感なく知覚させることができる。一方、それ以外の場合には、原音よりも音の速さを遅くすることによって音を間延びして知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００７３】
出力制御部５２は、加工度決定部５１によって決定された出力テンポの倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音のテンポを変更する。一例としては、出力制御部５２に次のような既存技術を適用することによって誘導音の音声信号の速度を変換することができる。この既存技術の一例としては、「電子情報通信工学シリーズ 音声情報処理 古井貞熙著 森北出版株式会社」の信号波形を用いた速度変換の方法として時間領域調波構造伸縮（TDHS:time-domainharmonic scaling）が記載されている。
【００７４】
［実施例５の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置５０は、音の属性のうち音のテンポ（Ｔ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音のテンポの僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置５０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置５０では、頭部伝達関数を使用せずともテンポを加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例６】
【００７５】
さて、上記の実施例５では、音の属性のうち音のテンポ（Ｔ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例６では、音の属性のうち音の周波数特性を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００７６】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例５の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「６０」とし、加工度決定部の符号を「６１」とし、出力制御部の符号を「６２」として以下の説明を行う。
【００７７】
このうち、加工度決定部６１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の周波数特性（Ｔ）に関する加工度を決定する。
【００７８】
ここで言う「加工度」は、誘導音の周波数成分に与える最大ゲインＣｍａｘに対する付与ゲインの倍率（％）の制御量を指す。図９は、誘導音の周波数成分に与えるゲインの一例を示す図である。図９に示すグラフの横軸は、周波数（Ｈｚ）を指し、左端は最小可聴値を表すものとする。図９に示すグラフの縦軸は、ゲインを指す。図９の例では、誘導音の周波数成分に与える最大ゲインＣｍａｘを表している。図９に示すように、最大ゲインＣｍａｘは、人間の聴覚が知覚しやすい周波数帯域のゲインが大きく設定され、最大ゲインＣｍａｘが誘導音の音声信号に付与されることによって最小可聴値をはじめとする周波数成分全体の音が同等に聞こえるように設定される。
【００７９】
図１０は、音の周波数特性の加工例を示す図である。図１０に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図１０に示すグラフの縦軸は、付与ゲインの倍率（ｃ）を指す。図１０の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に付与ゲインの倍率（ｃ）を最大ゲイン（Ｃｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００８０】
図１０に示す例で言えば、加工度決定部６１は、付与ゲインの倍率（ｃ）の算出式「ｃ（Φ）＝（Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ）sin（Φ／２＋π／２）＋Ｃｍｉｎ」にしたがって付与ゲインの倍率（ｃ）を決定する。すなわち、加工度決定部６１は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、付与ゲインの倍率（ｃ）の制御量を大きくする。このように付与ゲインの倍率（ｃ）を決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を敏感に知覚させることができる。一方、それ以外の場合には、原音に付与するゲインを小さくすることによって音を鈍らせて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００８１】
出力制御部６２は、加工度決定部６１によって決定された付与ゲインの倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の周波数特性を変更する。一例としては、出力制御部６２は、付与ゲインの算出式「ｅ（ｆ）＝１０^（（ｃ（Φ）＊ｇ（ｆ））／１００／２０」にしたがって誘導音の音声信号に付与する付与ゲインｅ（ｆ）を算出する。この算出式に含まれる「ｇ（ｆ）」は、図９に示した最大ゲインＣｍａｘを指す。そして、出力制御部６２は、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音声信号を時間周波数変換を行うことによって周波数成分を得る。かかる周波数成分は、周波数（Ｈｚ）ごとの複素数である。ここで、周波数成分を所定の帯域幅で分割した数、以外「帯域分割数」と記載をＮとし、ｋ番目（ｋ＝０，・・・，Ｎ−１）の帯域の周波数成分をＳ（ｋ）として以下の説明を行う。そして、出力制御部６２は、誘導音の各帯域の周波数成分Ｓ（ｋ）に付与ゲインｅ（ｆ）を乗算することによってゲイン付与後の誘導音の周波数成分Ｓ′′（ｋ）を生成する。その後、出力制御部６２は、ゲイン付与後の誘導音の周波数成分Ｓ′′（ｋ）に周波数時間変換を行うことによって周波数特性が加工された誘導音の音声信号を生成する。
【００８２】
［実施例６の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置６０は、音の属性のうち音の周波数特性を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音の周波数特性の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置６０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置６０では、頭部伝達関数を使用せずとも周波数特性を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【００８３】
［実施例６の応用例］
ところで、上記の実施例６では、誘導音の各周波数成分にゲインを付与することによって利用者が知覚しやすいように音の周波数特性を加工する場合を説明したが、開示の装置はこれに限定されない。例えば、誘導音の各周波数成分にゲインを付与することによって利用者が知覚しにくいように音の周波数特性を加工するようにしてもよい。
【００８４】
図１１は、音の周波数特性および回帰直線を示す図である。図１１に示すグラフの横軸は、周波数（Ｈｚ）を指す。図１１に示すグラフの縦軸は、パワー（ｄＢ）を指す。図１１に示す符号６５及び符号６６の破線は、音の周波数特性を示す。図１１に示す符号６５ａ及び符号６６ａの実線は、音の周波数特性の回帰直線を指す。
【００８５】
図１１に示すように、人間は、高い周波数帯域の音を聞き取りにくい傾向にあるため、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど音の周波数特性の傾きが低くするように制御することにより、次のような作用を得られる。すなわち、上記の音の周波数特性の傾き制御を行った場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を敏感に知覚させることができる。図１１の例で言えば、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きい場合には、音の周波数特性の回帰直線６５ａの傾きが音の周波数特性の回帰直線６６ａの傾きになるようにゲインを乗算する。これによって、音の周波数特性６５が音の周波数特性６６となり、音を鈍らせることができる。
【００８６】
このような傾き制御を行う場合には、加工度決定部６１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の周波数特性（Ｔ）に与える付与ゲインの傾き制御量を決定する。
【００８７】
図１２は、誘導音の周波数成分に与えるゲインの一例を示す図である。図１２に示すグラフの横軸は、周波数（Ｈｚ）を指し、左端は最小可聴値を表すものとする。図１２に示すグラフの縦軸は、ゲインを指す。図１２の例では、誘導音の周波数成分に与えるゲインの傾き制御量が最大傾き制御量Ａｍａｘである場合を表している。図１２に示すように、最大ゲインＡｍａｘは、人間の聴覚が知覚しにくい周波数帯域のゲインが大きく設定され、最大ゲインＡｍａｘが誘導音の音声信号に付与されることによって高周波域の音が聞こえにくくなるように設定される。
【００８８】
図１３は、音の周波数特性の加工例を示す図である。図１３に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図１３に示すグラフの縦軸は、付与ゲインの傾き制御量Ａ（ｄＢ／Ｈｚ）を指す。図１３の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に付与ゲインの傾き制御量（Ａ）を最小（＝０）とし、目標が利用者の正面に位置する場合に最大傾き制御量（Ａｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００８９】
図１３に示す例で言えば、加工度決定部６１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「０≦Φ」である場合には、付与ゲインの傾き制御量の算出式１「Ａ（ｔ）＝−（Ａｍａｘ／１８０）Φ（ｔ）」にしたがって傾き制御量Ａを決定する。また、加工決定部６１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「Φ＜０」である場合には、付与ゲインの傾き制御量の算出式２「Ａ（ｔ）＝−Ａｍａｘ＋（Ａｍａｘ／１８０）Φ（ｔ）」にしたがって傾き制御量Ａを決定する。このようにして傾き制御量Ａを決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対したケースを除いては、原音に高周波域の音が劣化させるゲインを大きく付与することによって音を鈍らせて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００９０】
その後、出力制御部６２は、加工度決定部６１によって決定された付与ゲインの傾き制御量Ａにしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の周波数特性を変更する。一例としては、出力制御部６２は、付与ゲインの算出式「ｅ（ｆ）＝１０^（（ｆ＊Ａ）／１００／２０）」にしたがって誘導音の音声信号に付与する付与ゲインｅ（ｆ）を算出する。その後、出力制御部６２は、上述した実施例６と同様の処理を行う。
【００９１】
［応用例の効果］
上述してきたように、本応用例に係る端末装置６０は、音の属性のうち音の周波数特性を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例６と同様に、音の周波数特性の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本応用例に係る端末装置６０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本応用例に係る端末装置６０では、頭部伝達関数を使用せずとも周波数特性を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例７】
【００９２】
さて、上記の実施例６では、音の属性のうち音の周波数特性を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例７では、音の属性のうち音の帯域幅を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００９３】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例６の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「７０」とし、加工度決定部の符号を「７１」とし、出力制御部の符号を「７２」として以下の説明を行う。
【００９４】
このうち、加工度決定部７１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の帯域幅（Ｗ）に関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大帯域幅Ｗｍａｘに対する出力帯域幅の倍率（％）の制御量を指し、最大帯域幅Ｗｍａｘが原音の帯域幅であるものとする。
【００９５】
図１４は、音の帯域幅の加工例を示す図である。図１４に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図１４に示すグラフの縦軸は、出力帯域幅の倍率（ｗ）を指す。図１４の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力帯域幅の倍率（ｗ）を最大帯域幅（Ｗｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００９６】
図１４に示す例で言えば、加工度決定部７１は、出力帯域幅の倍率（ｗ）の算出式「ｗ（Φ）＝（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）sin（Φ／２＋π／２）＋Ｗｍｉｎ」にしたがって出力帯域幅の倍率（ｗ）を決定する。すなわち、加工度決定部７１は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、出力帯域幅の倍率（ｗ）の制御量を大きくする。このように出力帯域幅の倍率（ｗ）を決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を原音通りの帯域幅で違和感なく知覚させることができる。一方、それ以外の場合には、原音よりも音の帯域幅を狭くすることによって音を鈍らせて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００９７】
出力制御部７２は、加工度決定部７１によって決定された出力帯域幅の倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の帯域幅を変更する。一例としては、出力制御部７２は、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音声信号を時間周波数変換を行うことによって周波数成分を得る。かかる周波数成分は、周波数（Ｈｚ）ごとの複素数である。ここで、周波数成分を所定の帯域幅で分割した数、以外「帯域分割数」と記載をＮとし、ｋ番目（ｋ＝０，・・・，Ｎ−１）の帯域の周波数成分をＳ（ｋ）として以下の説明を行う。そして、出力制御部７２は、小数点以下を四捨五入して整数を出力するＲＯＵＮＤ関数を用いて、誘導音の周波数成分のうち出力帯域幅の倍率に応じて一部の周波数成分を間引く処理を行う。すなわち、出力制御部７２は、「q=round(N*w/100)」を用いて、「ｋ＝０，・・・，ｑ−１」を対象にＳ′′′（ｋ）＝Ｓ（ｋ）０を計算し、「ｋ＝ｑ，・・・，Ｎ−１」を対象にＳ′′′（ｋ）＝０を計算する。これによって、原音の周波数成分のうち「ｋ＝ｑ，・・・，Ｎ−１」の周波数成分が間引かれる。その上で、出力制御部７２は、Ｓ′′′（ｋ）に周波数時間変換を行うことによって周波数成分が出力帯域幅の倍率ｗに間引かれた誘導音の音声信号を生成する。
【００９８】
［実施例７の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置７０は、音の属性のうち音の帯域幅（Ｗ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音の帯域幅の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置７０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置７０では、頭部伝達関数を使用せずとも帯域幅を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例８】
【００９９】
さて、上記の実施例７では、音の属性のうち音の帯域幅を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例８では、音の属性のうち音のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【０１００】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例７の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「８０」とし、加工度決定部の符号を「８１」とし、出力制御部の符号を「８２」として以下の説明を行う。
【０１０１】
このうち、加工度決定部８１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音のＳＮＲに関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大ＳＮＲｍａｘに対する出力信号のＳＮＲの倍率（％）の制御量を指し、最大ＳＮＲｍａｘが原音のＳＮＲであるものとする。
【０１０２】
図１５は、音のＳＮＲの加工例を示す図である。図１５に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図１５に示すグラフの縦軸は、出力信号のＳＮＲの倍率（％）を指す。図１５の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力信号のＳＮＲの倍率を最大ＳＮＲ（ＳＮＲｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【０１０３】
図１５に示す例で言えば、加工度決定部８１は、出力信号のＳＮＲの倍率の算出式「ＳＮＲ（Φ）＝（ＳＮＲｍａｘ−ＳＮＲｍｉｎ）sin（Φ／２＋π／２）＋ＳＮＲｍｉｎ」にしたがって出力信号のＳＮＲの倍率を決定する。すなわち、加工度決定部８１は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、出力信号のＳＮＲの倍率の制御量を大きくする。このように出力信号のＳＮＲの倍率を決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を原音通りに違和感なく知覚させることができる。一方、それ以外の場合には、原音に白色雑音を重畳することによって音質を劣化させて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【０１０４】
出力制御部８２は、加工度決定部８１によって決定された出力信号のＳＮＲの倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音に白色雑音を重畳する。ここで言う白色雑音とは、振幅成分が正規分布となる、全ての周波数帯域でパワーが均一な雑音である。正規分布を有する。
【０１０５】
これを説明すると、出力制御部８２は、下記の式（３）を用いて、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音声信号の大きさＳｌ（ｄＢ）を算出する。この式（３）に含まれる「Ｑ」は、フレームのサンプル数を指す。出力制御部８２は、正規分布を持つ乱数を生成する既存技術を用いて、白色雑音ｗ（ｔ）を生成する。その後、出力制御部８２は、下記の式（４）を用いて、白色雑音の大きさが加工度決定部８１によって決定された出力信号のＳＮＲ（Φ）となるように調節する。この式（４）に含まれる「ｗ（ｔ）」は、加工前の白色雑音の音声信号のサンプルであり、また、「ｗ′（ｔ）」は、加工後の白色雑音の音声信号のサンプルである。その上で、出力制御部６２は、誘導音の音声信号ｓ（ｔ）に加工後の白色雑音ｗ′（ｔ）を重畳することによって出力信号ｗ′（ｔ）を生成する。
【０１０６】
【数３】
【数４】
【０１０７】
［実施例８の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置８０は、音の属性のうち音のＳＮＲを加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音のＳＮＲの僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置８０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置８０では、頭部伝達関数を使用せずともＳＮＲを加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例９】
【０１０８】
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。
【０１０９】
（１）適用例
例えば、上記の実施例１〜実施例８では、各実施例を個別に実施する場合を説明したが、各実施例のうち２つ以上の実施例を組み合わせて実施することもできる。すなわち、開示の装置は、音の距離、音の方向、音の音量、音の音程、音のテンポ、音の周波数特性、音の帯域幅または音のＳＮＲのうち少なくともいずれか１つもしくはこれらの組合せの属性に関する加工度を決定する。これによって、開示の装置は、目標が利用者の正面に相対しているか否か、あるいは目標が利用者の正面に近づいたか否かを知覚しやすい誘導音を多面的に生成できる。したがって、開示の装置によれば、目標の方向をより正確に伝達できる。
【０１１０】
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、位置取得部１２、向き取得部１３、向き算出部１４、加工度決定部１５または出力制御部１８を端末装置の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、位置取得部１２、向き取得部１３、向き算出部１４、加工度決定部１５または出力制御部１８を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の端末装置の機能を実現するようにしてもよい。また、伝達特性記憶部１６または誘導音記憶部１７の全部または一部を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の端末装置の機能を実現するようにしてもかまわない。
【０１１１】
（２）端末装置のハードウェア構成
次に、図１６を用いて、実施例１に係る端末装置のハードウェアの構成例について説明する。図１６は、端末装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１６に示すように、端末装置１００は、アンテナ１１０と、無線通信部１２０と、表示部１３０と、マイク１４０ａと、スピーカ１４０ｂと、音声入出力部１４０と、入力部１５０と、記憶部１６０と、プロセッサ１７０とを有する。
【０１１２】
このうち、無線通信部１２０、表示部１３０、音声入出力部１４０、入力部１５０及び記憶部１６０は、プロセッサ１７０と接続される。また、アンテナ１１０は、無線通信部１２０と接続される。また、マイク１４０ａ及びスピーカ１４０ｂは、音声入出力部１４０と接続される。
【０１１３】
無線通信部１２０は、図１には示していないが、例えば、端末装置１０が有する通信制御部に対応する。また、表示部１３０は、例えば、図１に示した表示部１１ｂに対応する。また、音声入出力部１４０、マイク１４０ａ及びスピーカ１４０ｂは、例えば、図１に示した音声出力部１９に対応する。また、入力部１５０は、例えば、図１に示した入力部１１ａに対応する。
【０１１４】
記憶部１６０及びプロセッサ１７０は、例えば、図１に示した位置取得部１２、向き取得部１３、向き算出部１４、加工度算出部１５、伝達特性記憶部１６、誘導音記憶部１７および出力制御部１８などの機能を実現する。具体的には、記憶部１６０のプログラム記憶部１６０ａは、例えば、図４などに示す処理を実現するナビゲーションプログラム等の各種プログラムを記憶する。そして、プロセッサ１７０は、プログラム記憶部１６０ａに記憶された各プログラムを読み出して実行することで、上述の各機能を実現するプロセスを生成する。また、データ記憶部１６０ｂは、例えば、図４などに示す処理に用いる各種データを保持する。また、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６０ｃは、例えば、図４等に示す処理を実行する場合に、プロセッサ１７０により生成されたプロセスに使用される記憶領域を有する。
【０１１５】
なお、上記のナビゲーションプログラムは、必ずしも最初から記憶部１６０に記憶させておく必要はない。例えば、端末装置１００に挿入されるメモリカード（memory card）などの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させる。そして、端末装置１００がこれらの可搬用の物理媒体から各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介して端末装置１００に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに各プログラムを記憶させておき、端末装置１００がこれらから各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１０ 端末装置
１１ａ 入力部
１１ｂ 表示部
１２ 位置取得部
１３ 向き取得部
１４ 向き算出部
１５ 加工度決定部
１６ 伝達特定記憶部
１７ 誘導音記憶部
１８ 出力制御部
１９ 音声出力部
１００ 端末装置
１１０ アンテナ
１２０ 無線通信部
１３０ 表示部
１４０ 音声入出力部
１４０ａ マイク
１４０ｂ スピーカ
１５０ 入力部
１６０ 記憶部
１６０ａ プログラム記憶部
１６０ｂ データ記憶部
１６０ｃ ＲＡＭ
１７０ プロセッサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置、移動体端末及びナビゲーションプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
目標の位置を利用者に伝達することによって利用者を目標に誘導するナビゲーション（navigation）技術が知られている。かかるナビゲーションが実施される場合には、目標の位置は、映像を介して伝達される他、より直感的な認識を可能とするために音声を介して伝達される。ここで言う「目標」は、利用者が自己の意思で行き着くものであればよく、場所、人、移動体などの任意のものを目標として採用できる。
【０００３】
一例としては、次のような残距離切替え型のナビゲーション装置が挙げられる。この残距離切替え型のナビゲーション装置は、近接案内地点ごとに自車両が近接案内地点に到達するまでの残りの距離を複数の区間に分けてそれぞれの区間に割り当てられた効果音を効果音セットとして記憶する。そして、残距離切替え型のナビゲーション装置は、地図データから抽出した近接案内地点に対応する効果音セットのうち、自車位置から近接案内地点までの距離に該当する区間の効果音を再生して案内を行う。これによって、近接案内地点が連続する場合でも各近接案内地点までの残距離を案内する。
【０００４】
他の一例としては、次のような車速切替え型のナビゲーション装置が挙げられる。この車速切替え型のナビゲーション装置は、車両の速度に基づいて、案内地点に至るまでに再生する一連の案内用の効果音の種類数を決定し、決定した種類数の一連の案内用の効果音を再生することにより案内を行う。これによって、案内地点までの距離感をよりわかり易く提示する。
【０００５】
更なる一例としては、次のような音像定位型のナビゲーション装置が挙げられる。この音像定位型のナビゲーション装置は、車室内に設置された複数のスピーカ（speaker）から、目標物に対応する音、すなわちサウンドアイコン（sound icon）を出力して運転者に目標物を認識させる。例えば、音像定位型のナビゲーション装置は、各スピーカで出力させる音声のレベル及び遅延時間を制御することにより、サウンドアイコンの音像を目標物又はその近傍に定位させる。また、音像定位型のナビゲーション装置は、目標物までの距離に応じてサウンドアイコンに残響を付加する。このようにして、聴覚により目標物の位置を正確に把握させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８６７４９号公報
【特許文献２】特開２００８−２９２２３５号公報
【特許文献３】特開２００３−１５６３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術は、以下に説明するように、目標の方向を正確に伝達することができないという問題がある。
【０００８】
例えば、残距離切替え型および車速切替え型のナビゲーション装置は、いずれも目標までの距離感を伝達するものに過ぎない。このため、利用者は、目標までどの程度離れているかを把握できたとしても、目標がどのような方向に所在するのかは把握することはできない。
【０００９】
また、音像定位型のナビゲーション装置は、サウンドアイコンの音像を目標物又はその近傍に定位させることにより、目標物の方向を伝達するものである。ところが、目標物又はその近傍にサウンドアイコンの音像を定位させたとしても、利用者は僅かな方向感の違いまで知覚することはできず、利用者に目標物の方向を大まかにしか伝達することはできない。すなわち、仮に目標が利用者の正面に位置したとしても、利用者は、スピーカからの出力によって目標が利用者の正面に位置するのか、あるいは目標が利用者の正面から少し逸れて位置するのかを聞き分けることはできない。また、利用者は、自己の進行方向を変更した場合に目標が利用者の正面に近づいたのか、あるいは目標が利用者の正面から遠ざかったのかを聞き分けることもできない。
【００１０】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、目標の方向を正確に伝達できる端末装置、移動体端末及びナビゲーションプログラ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】
【００１１】
本願の開示する端末装置は、目標に対する自装置の向きを算出する算出部を有する。さらに、前記端末装置は、前記算出部によって算出された向きに応じて前記目標を示す音の属性に関する加工度を決定する決定部を有する。さらに、前記端末装置は、前記決定部によって決定された加工度にしたがって前記音を出力するように制御する出力制御部を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本願の開示する端末装置の一つの態様によれば、目標の方向を正確に伝達できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施例１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、音源の距離の加工例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、音源の距離の加工例を示す図である。
【図３】図３は、伝達特性の測定を説明するための図である。
【図４】図４は、実施例１に係るナビゲーション処理の手順を示すフローチャートである。
【図５Ａ】図５Ａは、音源の方向の加工例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、音源の方向の加工例を示す図である。
【図６】図６は、音の音量の加工例を示す図である。
【図７】図７は、音の音程の加工例を示す図である。
【図８】図８は、音のテンポの加工例を示す図である。
【図９】図９は、誘導音の周波数成分に与えるゲインの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、音の周波数特性の加工例を示す図である。
【図１１】図１１は、音の周波数特性および回帰直線を示す図である。
【図１２】図１２は、誘導音の周波数成分に与えるゲインの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、音の周波数特性の加工例を示す図である。
【図１４】図１４は、音の帯域幅の加工例を示す図である。
【図１５】図１５は、音のＳＮＲの加工例を示す図である。
【図１６】図１６は、端末装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本願の開示する端末装置、移動体端末及びナビゲーションプログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００１５】
［端末装置の構成］
図１は、実施例１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。図１に示す端末装置１０は、目標の位置を利用者に伝達することによって利用者を目標に誘導するものであり、とりわけ音によって目標の方向を正確に伝達するものである。ここで言う「目標」は、利用者が自己の意思で行き着くものであればよく、場所、人、移動体などの任意のものを目標として採用できる。
【００１６】
すなわち、本実施例に係る端末装置１０は、音によって利用者に目標への方向感を与える場合に、目標が端末装置１０の正面から外れる程、音の属性に関する加工度を大きくして正面からのズレを強調する。このため、本実施例に係る端末装置１０では、目標が利用者の正面に相対しているか否か、あるいは目標が利用者の正面に近づいたか否かを知覚しやすい誘導音を出力できる。したがって、本実施例に係る端末装置１０によれば、目標の方向を正確に伝達できる。
【００１７】
なお、端末装置１０は、ナビゲーション（navigation）機能を搭載可能な情報処理装置であればよく、次に例示する各種の装置によって実現できる。一例としては、移動体である利用者によって携帯される端末として、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などを採用できる。他の一例としては、車両などの移動体に搭載される端末として、ナビゲーション装置などを採用できる。また、端末装置１０は、必ずしも移動体端末である必要はなく、パーソナルコンピュータ（personal computer）などの固定端末であってもよい。
【００１８】
図１に示すように、端末装置１０は、入力部１１ａと、表示部１１ｂと、位置取得部１２と、向き取得部１３と、向き算出部１４と、加工度決定部１５と、伝達特性記憶部１６と、誘導音記憶部１７と、出力制御部１８と、音声出力部１９とを有する。なお、端末装置１０は、図１に示した機能部以外にも端末装置１０の実装態様に応じて各種の機能部を搭載できる。一例として、端末装置１０が利用者によって携帯される携帯端末として実装される場合には、キャリア（carrier）による通信を行う無線通信部を有する。
【００１９】
入力部１１ａは、各種の情報の指示入力を受け付ける入力デバイス（device）である。例えば、入力部１１ａは、利用者による操作を介して、ナビゲーション機能、以下「ナビ機能」と記載の起動や終了を受け付ける。また、入力部１１ａは、利用者が誘導を希望する目標の設定を受け付ける。かかる入力部１１ａの一態様としては、各種の操作キー（key）を採用できる。一例としては、数字および文字等を入力するテンキー（ten＋key）、さらには、メニュー（menu）を選択したり、画面表示をスクロール（scroll）したりなどに用いられるカーソルキー（cursor key）などが挙げられる。また、入力部１１ａの他の態様としては、後述の表示部１１ｂと一体化されたタッチパネル（touch panel）を採用できる。
【００２０】
表示部１１ｂは、各種の情報を表示する表示デバイスである。例えば、表示部１１ｂは、目標を設定したり、目標を画面上で確認するために地図データを表示する。かかる表示部１１ｂの一態様としては、モニタ（monitor）、ディスプレイ（display）やタッチパネル（touch panel）などを採用できる。
【００２１】
ここで、以下では、端末装置１０を携帯する利用者が端末装置１０に搭載されるナビ機能を利用して目標への誘導サービス（service）を受ける場合を想定して説明を行う。さらに、目標の設定の一例として、利用者が入力部１１ａを操作することによってナビ機能が起動され、表示部１１ｂによって地図データが表示された画面上でランドマーク（landmark）や交差点などが目標として設定される例を想定する。なお、ここでは、地図上の目標を受け付ける例を想定するが、必ずしも地図上の目標を受け付ける必要はない。例えば、端末装置１０が携帯電話やＰＨＳなどの通信装置である場合には、自装置と呼接続されている他の通信装置を目標に自動設定することもできる。この場合には、他の通信装置を携帯する者、例えば待ち合わせ相手などが位置する方向を音声によって伝達する。
【００２２】
位置取得部１２は、端末装置１０の位置および目標の位置を取得する処理部である。例えば、自装置の位置を取得する一態様としては、位置取得部１２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を用いて、自装置が所在する緯度および経度を測定する。その上で、位置取得部１２は、測定した緯度および経度から平面直角座標上における自装置の座標位置を算出することによって自装置の位置を取得する。また、目標の位置を取得する一態様としては、位置取得部１２は、地図データの中で入力部１１ａを介して目標が指定された箇所の平面直角座標を目標の位置として取得する。
【００２３】
なお、緯度および経度から平面直角座標上における端末装置１０の位置を求める場合には、次のような既存技術を利用できる。この既存技術の一例としては、「TOTAL INVERSE SOLUTIONS FOR THE GEODESIC AND GREAT ELLIPTIC」 B.R.Bowring Survey Review33，261（July，1996）461-476，ＵＲＬ「http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/algorithm/（2010年9月1日検索）」がある。また、この既存技術の他の一例としては、ＵＲＬ「http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/algorithm/bl2xy/bl2xy.htm（2010年9月1日検索）」もある。
【００２４】
向き取得部１３は、端末装置１０の向きを取得する処理部である。一例としては、向き取得部１３は、電子コンパスを用いて、水平面上において自装置の中心縦軸が指す方向、例えば端末装置の長手方向と、北方向（０°）とがなす角度Ａを端末の向きとして取得する。他の一例としては、向き取得部１３は、ＧＰＳ受信機を用いて、自装置が移動する軌跡を抽出することによってその進行方向が北方向（０°）に対してなす角度Ａを端末の向きとして取得することもできる。上記の２つの例では、北方向（０°）を基準として角度を取得する場合を説明したが、開示の装置はこれに限定されず、基準とする方向として任意の方向を採用できる。
【００２５】
なお、ここでは、端末の向きと利用者の正面方向とが同じ方向であるものと仮定して端末の向きを取得する例を説明した。ところが、利用者の耳に添えて使用される通信装置として端末装置１０が使用される場合などには、両者が必ずしも同じ方向になるとは限らない。このような場合には、端末の向きを補正して利用者の正面方向を算出する任意の技術を採用すればよい。
【００２６】
向き算出部１４は、目標に対する端末の向きを算出する処理部である。一例としては、向き算出部１４は、位置取得部１２によって取得された自装置の位置および目標の位置に基づいて、端末装置１０から目標へ向かう方向を求める。さらに、向き算出部１４は、先に求めた目標の所在方向と北方向（０°）とがなす角度Ｂを目標の所在方向として求める。その上で、向き算出部１４は、このようにして求めた目標の所在方向である角度Ｂと、向き取得部１３によって端末の向きとして取得された角度Ａとに基づいて、目標に対する自装置の向き、例えば「角度Ｂ−角度Ａ」を求める。
【００２７】
加工度決定部１５は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きΦ（ｔ）に応じて目標を示す音の属性に関する加工度を決定する処理部である。
【００２８】
一例として、音の属性のうち音源の距離（ｒ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示する。ここで言う「音源の距離」とは、自装置の所在位置から仮想音源を配置する位置までの距離を指す。また、「加工度」は、音源の距離の大きさを指す。図２Ａ及び図２Ｂは、音の距離の加工例を示す図である。図２Ａ及び図２Ｂに示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図２Ａ及び図２Ｂに示すグラフの縦軸は、音源の距離（ｒ）を指す。図２Ａ及び図２Ｂの例では、いずれも目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に音源の距離を最短（ｒ＝ｂ）とする場合を想定している。なお、図２Ｂにおけるｂ、ｃ、ｄの大小関係は「ｂ＜ｃ＜ｄ」であるものとする。
【００２９】
図２Ａに示す例で言えば、加工度決定部１５は、２次関数「ｒ＝ａΦ２＋ｂ」にしたがって音源の距離を決定する。すなわち、加工度決定部１５は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、音源の距離（ｒ）を大きくすることによって距離（ｒ）を切片ｂから乖離させる度合いを大きくする。このとき、２次関数の傾きａは、値を高く設定するほど、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を明瞭に知覚させ、それ以外の場合には音源を利用者から遠ざけることによって音をぼやけて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。例えば、２次関数の傾きａには、正面からのズレを強調する観点から１よりも大きい２を設定するのが好ましい。また、２次関数の切片ｂは、利用者が音源を間近に知覚できる程度の値、例えば「１ｍ」を設定するのが好ましい。なお、上記の例は、あくまで一例であり、２次関数の傾きａおよび切片ｂには任意の値を設定できる。
【００３０】
図２Ｂに示す例で言えば、加工度決定部１５は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるにしたがって音源の距離（ｒ）を段階的に大きくする。具体的には、加工度決定部１５は、「−π／３≦Φ＜π／３」の範囲、すなわち目標が利用者の正面または概ね正面である場合には、音源の距離を最短（ｒ＝ｂ）とする。また、加工度決定部１５は、「−π／２≦Φ＜−π／３」の範囲及び「π／３≦Φ＜π／２」の範囲、すなわち目標が利用者の正面から少し外れる場合には、音源の距離をｃ（＞ｂ）とする。さらに、加工度決定部１５は、「−π≦Φ＜−π／２」の範囲及び「π／２≦Φ＜π」の範囲、すなわち目標が利用者の正面から大きく外れる場合には、音源の距離をｄ（＞ｃ）とする。これによって、利用者は、音源の距離の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを段階的に知覚できる。このため、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。なお、図２Ｂの例では、音源の距離を３段階とする場合を例示したが、音源の距離は任意の段階に分けることができる。
【００３１】
伝達特性記憶部１６は、伝達特性を記憶する記憶部である。この伝達特性記憶部１６には、後述の出力制御部１８で頭部伝達関数の畳み込み演算を行うことによって任意の位置に音源を定位させるために、左右の耳ごとに予め測定された伝達特性が予め登録される。
【００３２】
図３は、伝達特性の測定を説明するための図である。図３に示すＨＬ（ｌ，α）は、音源から左耳への伝達特性を指す。図３に示すＨＲ（ｌ，α）は、音源から右耳への伝達特性を指す。図３に示すＩＮＬは、左耳用の出力音を指す。図３に示すＩＮＲは、右耳用の出力音を指す。図３に示すように、伝達特性記憶部１６には、仮想音源を定位させる位置、すなわち距離（ｌ）および方向（α）に関し、左右の耳ごとに予め測定された左耳への伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び右耳への伝達特性ＨＲ（ｌ，α）が登録される。これら伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）の測定は、仮想音源を定位させようとする位置の伝達特性を網羅するように、距離（ｌ）および方向（α）を変更して測定される。これら伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）は、後述の出力制御部１８によって左右の耳の頭部伝達関数hrtf（Head-Related Transfer Function）へ算出された後に左耳用の出力音ＩＮＬ及び右耳用の出力音ＩＮＲの生成に使用される。
【００３３】
誘導音記憶部１７は、利用者を目標へ誘導するための誘導音を記憶する記憶部である。この誘導音記憶部１７には、電子音、例えば「ピッ ピピッ・・・」を予め登録しておくこともできるし、あるいは所望の楽曲をプリインストール（preinstall）あるいはダウンロード（download）後にインストールすることもできる。なお、誘導音は、人間が知覚できる音であれば如何なる種類の音であってもかまわない。
【００３４】
出力制御部１８は、加工度決定部１５によって決定された音の属性に関する加工度にしたがって目標を示す音を出力するように制御する処理部である。一例としては、出力制御部１８は、伝達特性記憶部１６に記憶された伝達特性のうち、加工度決定部１５によって決定された音源の距離（ｒ）に最も近い伝達特性を取り出す。すなわち、出力制御部１８は、音源の距離の差が｜ｌ−ｒ｜となる伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）を取り出す。そして、出力制御部１８は、伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）に周波数時間変換、いわゆるフーリエ変換を行う。これによって、出力制御部１８は、左右の耳の頭部伝達関数、いわゆるインパルス応答hrtfＬ（ｌ，α，ｍ）およびhrtfＲ（ｌ，α，ｍ）を算出する。なお、ｍは、インパルス応答長であり、ｍ＝０，・・・Ｍ−１，Ｍである。その上で、出力制御部１８は、ＦＩＲフィルタ（Finite impulse response）を用いて、下記の式（１）及び式（２）に示す畳み込み演算を実行する。すなわち、出力制御部１８は、誘導音記憶部１７から取り出した誘導音の信号sig（ｎ）に左耳へのインパルス応答hrtfＬ（ｌ，α，ｍ）および右耳へのインパルス応答hrtfＲ（ｌ，α，ｍ）を畳み込む。このようにして、出力制御部１８は、左耳用の出力音ＩＮＬ及び右耳用の出力音ＩＮＲのステレオ信号を生成した後にそのステレオ信号を音声出力部１９へ出力する。
【００３５】
【数１】
【数２】
【００３６】
音声出力部１９は、出力制御部１８によって出力された音声信号を出力する音声出力デバイスである。かかる音声出力部１９の一態様としては、スピーカ（speaker）やイヤホン（earphone）を採用できる。例えば、スピーカを介して音声を出力する場合には、音声出力部１９は、複数のスピーカのうち左スピーカＬから左耳用の出力音ＩＮＬを出力するとともに、右スピーカＲから右耳用の出力音ＩＮＲを出力する。また、イヤホンを介して音声を出力する場合には、音声出力部１９は、左耳用のイヤホンＬから左耳用の出力音ＩＮＬを出力するとともに、右耳用のイヤホンＲから右耳用の出力音ＩＮＲを出力する。
【００３７】
なお、上述した端末装置１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子を有し、各種処理に利用する。また、上述した端末装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路を有し、ＲＡＭやフラッシュメモリを用いて各種処理を実行する。なお、上述した端末装置１０は、ＣＰＵやＭＰＵの代わりに、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を有することとしてもよい。
【００３８】
［処理の流れ］
次に、本実施例に係る端末装置の処理の流れについて説明する。図４は、実施例１に係るナビゲーション処理の手順を示すフローチャートである。このナビゲーション処理は、入力部１１ａを介して、ナビ機能の起動を受け付けた場合に処理が起動する。
【００３９】
図４に示すように、ナビ機能の起動を受け付けると（ステップＳ１０１）、入力部１１ａは、表示部１１ｂによって地図データが表示された画面上で目標の設定を受け付ける（ステップＳ１０２）。
【００４０】
その後、位置取得部１２は、端末装置１０の位置および目標の位置を取得する（ステップＳ１０３）。そして、向き取得部１３は、端末装置１０の向きを取得する（ステップＳ１０４）。続いて、向き算出部１４は、位置取得部１２によって取得された自装置の位置および目標の位置から目標の所在方向を求めた後に目標の所在方向と向き取得部１３によって取得された端末の向きとから目標に対する自装置の向きを算出する（ステップＳ１０５）。
【００４１】
そして、加工度算出部１５は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて目標を示す音の属性に関する加工度を決定する（ステップＳ１０６）。続いて、出力制御部１８は、加工度決定部１５によって決定された音の属性に関する加工度にしたがって誘導音を加工した上で加工後の誘導音を音声出力部１９に出力させる（ステップＳ１０７）。
【００４２】
そして、ナビ機能が終了されるまで（ステップＳ１０８否定）、上記のステップＳ１０３〜ステップＳ１０７までの処理を繰り返し行う。その後、ナビ機能が終了されると（ステップＳ１０８肯定）、処理を終了する。なお、ナビ機能は、利用者から入力部１１ａを介して終了指示を受け付けた場合に終了されたり、利用者の目標への到達をもって自動的に終了されたりする。
【００４３】
［実施例１の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置１０は、目標に対する自装置の向きを算出し、算出した向きに応じて音源の距離に関する加工度を決定した上でその加工度にしたがって音を出力するように制御する。このため、利用者は、音源の距離の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。したがって、本実施例に係る端末装置１０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。
【００４４】
また、本実施例に係る端末装置１０は、目標に対する自装置の向きが正面から遠ざかる程、音源の距離に関する加工度を大きくする。このため、本実施例に係る端末装置１０では、目標が自動値の正面から外れる程、音の距離に関する加工度を大きくして正面からのズレを強調できる。このため、本実施例に係る端末装置１０では、目標が利用者の正面に相対しているか否か、あるいは目標が利用者の正面に近づいたか否かを知覚しやすい誘導音を出力できる。したがって、本実施例に係る端末装置１０によれば、目標の方向をより正確に伝達できる。
【実施例２】
【００４５】
さて、上記の実施例１では、音の属性のうち音源の距離（ｒ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、他の音の属性を用いることもできる。そこで、実施例２では、音の属性のうち音源の方向（θ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００４６】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「２０」とし、加工度決定部の符号を「２１」とし、出力制御部の符号を「２２」として以下の説明を行う。
【００４７】
このうち、加工度決定部２１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音源の方向に関する加工度を決定する。ここで言う「音源の方向」とは、仮想音源を配置する方向を指す。また、「加工度」は、音源の方向の大きさを指す。
【００４８】
図５Ａ及び図５Ｂは、音源の方向の加工例を示す図である。図５Ａ及び図５Ｂに示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図５Ａ及び図５Ｂに示すグラフの縦軸は、音源の方向（θ）を指す。図５Ａ及び図５Ｂの例では、いずれも目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に音源の方向を正面（θ＝０）とする場合を想定している。
【００４９】
図５Ａに示す例で言えば、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π≦Φ＜−π／１２」である場合には、関数１「θ＝６Φ／１１−５π／１１」にしたがって音源の方向（θ）を決定する。また、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π／１２≦Φ＜π／１２」である場合には、関数２「θ＝６Φ」にしたがって音源の方向（θ）を決定する。さらに、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「π／１２≦Φ＜π」である場合には、関数３「θ＝６Φ／１１＋５π／１１」にしたがって音源の方向（θ）を決定する。このように、目標に対する利用者の向きが正面に近い所定の範囲では、関数１及び関数２よりも傾きが大きい関数３にしたがって音源の方向（θ）を決定する。このため、目標が利用者に概ね正対していたとしても音源が利用者の正面からは外れた位置に配置され、利用者に正対しない限りは音源が利用者の正面に配置されないことなる。それゆえ、利用者は、目標に正対したことを知覚しやすくなる。
【００５０】
図５Ｂに示す例で言えば、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π≦Φ＜−π／２」及び「π／２≦Φ＜π」である場合には、関数４「θ＝Φ」にしたがって音源の方向（θ）を決定する。また、加工度決定部２１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π／２≦Φ＜π／２」である場合には、関数４よりも傾きが大きい非線形の関数５にしたがって音源の方向（θ）を決定する。このため、図５Ａに示した例と同様に、目標が利用者に概ね正対していたとしても音源が利用者の正面からは外れた位置に配置され、利用者に正対しない限りは音源が利用者の正面に配置されないことなる。それゆえ、利用者は、目標に正対したことを知覚しやすくなる。
【００５１】
出力制御部２２は、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音に加工度決定部２１によって決定された音源の方向（θ）に定位させるインパルス応答を畳み込み演算することによりステレオ信号を生成する。一例としては、出力制御部２２は、伝達特性記憶部１６に記憶された伝達特性のうち、加工度決定部２１によって決定された音源の方向（θ）に最も近い伝達特性を取り出す。すなわち、出力制御部２２は、音源の距離の差が｜α−θ｜となる伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）を取り出す。そして、出力制御部２２は、伝達特性ＨＬ（ｌ，α）及び伝達特性ＨＲ（ｌ，α）にフーリエ変換を行う。これによって、出力制御部２２は、左耳のインパルス応答hrtfＬ（ｌ，α，ｍ）および右耳のインパルス応答hrtfＲ（ｌ，α，ｍ）を算出する。その上で、出力制御部２２は、ＦＩＲフィルタを用いて、上記の式（１）及び式（２）に示す畳み込み演算を実行する。すなわち、出力制御部２２は、誘導音記憶部１７から取り出した誘導音の信号sig（ｎ）に左耳へのインパルス応答hrtfＬ（ｌ，α，ｍ）および右耳へのインパルス応答hrtfＲ（ｌ，α，ｍ）を畳み込む。このようにして、出力制御部２２は、左耳用の出力音ＩＮＬ及び右耳用の出力音ＩＮＲのステレオ信号を生成した後にそのステレオ信号を音声出力部１９へ出力する。
【００５２】
［実施例２の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置２０は、音の属性のうち音源の方向（θ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音源の方向の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置２０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。
【００５３】
さらに、本実施例に係る端末装置２０は、目標に対する利用者の向きが正面から所定の範囲内である場合に、当該範囲において向きが正面から遠ざかるにしたがって増加させる加工度の増加量を他の範囲において増加させる加工度の増加量よりも大きくする。このため、目標が利用者に概ね正対していたとしても音源が利用者の正面からは外れた位置に配置され、利用者に正対しない限りは音源が利用者の正面に配置されないことなる。それゆえ、利用者は、目標に正対したことを知覚しやすくなる。よって、本実施例に係る端末装置２０によれば、利用者が目標に正対するのを効果的に支援することが可能になる。
【実施例３】
【００５４】
さて、上記の実施例２では、音の属性のうち音源の方向（θ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例３では、音の属性のうち音の音量（Ｖ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００５５】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１及び実施例２の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「３０」とし、加工度決定部の符号を「３１」とし、出力制御部の符号を「３２」として以下の説明を行う。
【００５６】
このうち、加工度決定部３１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の音量（Ｖ）に関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大音量Ｖｍａｘに対する出力音量の倍率（％）の制御量を指す。
【００５７】
図６は、音の音量の加工例を示す図である。図６に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図６に示すグラフの縦軸は、出力音量の倍率（ｖ）を指す。図６の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力音量の倍率（ｖ）を最大倍率（Ｖｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００５８】
図６に示す例で言えば、加工度決定部３１は、出力音量の倍率の算出式「ｖ（Φ）＝（（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／２）sin（Φ＋π／２）＋（Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ）／２」にしたがって出力音量の倍率（ｖ）を決定する。この算出式によれば、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π／２≦Φ＜π／２」である場合には、出力音量の倍率（ｖ）は次のようになる。すなわち、出力音量の倍率（ｖ）は、目標に対する利用者の向き（Φ）と出力音量の倍率（ｖ）とを線形に変化させた場合、すなわち図中の一点鎖線にしたがって変化させる場合よりも出力音量の倍率（ｖ）が大きくなる。一方、目標に対する利用者の向き（Φ）が「−π≦Φ＜−π／２」または「π／２≦Φ＜π」である場合には、出力音量の倍率（ｖ）は次のようになる。すなわち、出力音量の倍率（ｖ）は、目標に対する利用者の向き（Φ）と出力音量の倍率（ｖ）とを線形に変化させた場合よりも出力音量の倍率（ｖ）が小さくなる。このため、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を大きく知覚させ、それ以外の場合には音源を利用者から遠ざけることによって音を小さく知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００５９】
出力制御部３２は、加工度決定部３１によって決定された出力音量の倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音量を変更する。一例としては、出力制御部３２は、出力音量の算出式「es(t)＝s(t)×ｖ／１００」にしたがって誘導音の音声信号を減衰させた上で減衰後の誘導音の音声信号を音声出力部１９に出力する。ここで言う「es(t)」は、加工後の誘導音のサンプルを指す。また、「s(t)」は、加工前の誘導音のサンプルを指す。
【００６０】
［実施例３の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置３０は、音の属性のうち音の音量（Ｖ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音の音量の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置３０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置３０では、頭部伝達関数を使用せずとも音量を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例４】
【００６１】
さて、上記の実施例３では、音の属性のうち音の音量（Ｖ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例４では、音の属性のうち音の音程（Ｐ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００６２】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例３の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「４０」とし、加工度決定部の符号を「４１」とし、出力制御部の符号を「４２」として以下の説明を行う。
【００６３】
このうち、加工度決定部４１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の音程（Ｐ）に関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大音程Ｐｍａｘに対する出力音程の倍率（％）の制御量を指し、最大音程Ｐｍａｘが原音の音調であるものとする。
【００６４】
図７は、音の音程の加工例を示す図である。図７に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図７に示すグラフの縦軸は、出力音程の倍率（ｐ）を指す。図７の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力音程の倍率（ｐ）を最大倍率（Ｐｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００６５】
図７に示す例で言えば、加工度決定部４１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「０≦Φ」である場合には、出力音量の倍率（ｐ）の算出式（イ）「ｐ（Φ）＝Ｐｍａｘ＋（Ｐｍｉｎ−Ｐｍａｘ）Φ／π」にしたがって出力音程の倍率を決定する。また、目標に対する利用者の向き（Φ）が「Φ＜０」である場合には、出力音量の倍率（ｐ）の算出式（ロ）「ｐ（Φ）＝Ｐｍｉｎ＋（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）Φ／π」にしたがって出力音程の倍率（ｐ）を決定する。これによって、利用者は、音の音程の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。なお、上記の実施例３で説明した出力音量の倍率（ｖ）の算出式と類似した出力音程の倍率（ｐ）の算出式「ｐ（Φ）＝（（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）／２）sin（Φ＋π／２）＋（Ｐｍａｘ＋Ｐｍｉｎ）／２」を使用することもできる。
【００６６】
出力制御部４２は、加工度決定部４１によって決定された出力音程の倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音程を変更する。一例としては、出力制御部４２は、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音声信号を時間周波数変換、いわゆるフーリエ逆変換を行うことによって周波数成分を得る。かかる周波数成分は、周波数（Ｈｚ）ごとの複素数である。ここで、周波数成分を所定の帯域幅で分割した数、以外「帯域分割数」と記載をＮとし、ｋ番目（ｋ＝０，・・・，Ｎ−１）の帯域の周波数成分をＳ（ｋ）として以下の説明を行う。出力制御部４２は、小数点以下を四捨五入して整数を出力するＲＯＵＮＤ関数を用いて、誘導音の周波数成分を出力音程の倍率ｐ（Ｈｚ）分低くする処理を行う。すなわち、出力制御部４２は、「j=round(p/Δf)」及び「Δf・f(k)-f(k-1)」を用いて、「ｋ＝０，・・・，Ｎ−ｊ−１」を対象にＳ′（ｋ）＝Ｓ（ｋ＋ｊ）０を計算し、「ｋ＝Ｎ−ｊ，・・・，Ｎ−１」を対象にＳ′（ｋ）＝０を計算する。その上で、出力制御部４２は、Ｓ′（ｋ）に周波数時間変換を行うことによって周波数成分が出力音程の倍率ｐ（Ｈｚ）分低くなった誘導音の音声信号を生成する。
【００６７】
［実施例４の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置４０は、音の属性のうち音の音程（Ｐ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音の音程の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置４０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置４０では、頭部伝達関数を使用せずとも音程を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例５】
【００６８】
さて、上記の実施例４では、音の属性のうち音の音程（Ｐ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例５では、音の属性のうち音のテンポ（Ｔ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００６９】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例４の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「５０」とし、加工度決定部の符号を「５１」とし、出力制御部の符号を「５２」として以下の説明を行う。
【００７０】
このうち、加工度決定部５１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音のテンポ（Ｔ）に関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大テンポＴｍａｘに対する出力テンポの倍率（％）の制御量を指し、最大テンポＴｍａｘが原音のテンポであるものとする。
【００７１】
図８は、音のテンポの加工例を示す図である。図８に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図８に示すグラフの縦軸は、出力テンポの倍率（ｔ）を指す。図８の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力テンポの倍率（ｔ）を最大テンポ（Ｔｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００７２】
図８に示す例で言えば、加工度決定部５１は、出力テンポの倍率（ｔ）の算出式「ｔ（Φ）＝（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）sin（Φ／２＋π／２）＋Ｔｍｉｎ」にしたがって出力テンポの倍率（ｔ）を決定する。すなわち、加工度決定部５１は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、出力テンポの倍率（ｔ）の制御量を大きくする。このように出力テンポの倍率（ｔ）を決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を原音通り速さで違和感なく知覚させることができる。一方、それ以外の場合には、原音よりも音の速さを遅くすることによって音を間延びして知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００７３】
出力制御部５２は、加工度決定部５１によって決定された出力テンポの倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音のテンポを変更する。一例としては、出力制御部５２に次のような既存技術を適用することによって誘導音の音声信号の速度を変換することができる。この既存技術の一例としては、「電子情報通信工学シリーズ 音声情報処理 古井貞熙著 森北出版株式会社」の信号波形を用いた速度変換の方法として時間領域調波構造伸縮（TDHS:time-domainharmonic scaling）が記載されている。
【００７４】
［実施例５の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置５０は、音の属性のうち音のテンポ（Ｔ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音のテンポの僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置５０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置５０では、頭部伝達関数を使用せずともテンポを加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例６】
【００７５】
さて、上記の実施例５では、音の属性のうち音のテンポ（Ｔ）を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例６では、音の属性のうち音の周波数特性を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００７６】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例５の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「６０」とし、加工度決定部の符号を「６１」とし、出力制御部の符号を「６２」として以下の説明を行う。
【００７７】
このうち、加工度決定部６１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の周波数特性（Ｔ）に関する加工度を決定する。
【００７８】
ここで言う「加工度」は、誘導音の周波数成分に与える最大ゲインＣｍａｘに対する付与ゲインの倍率（％）の制御量を指す。図９は、誘導音の周波数成分に与えるゲインの一例を示す図である。図９に示すグラフの横軸は、周波数（Ｈｚ）を指し、左端は最小可聴値を表すものとする。図９に示すグラフの縦軸は、ゲインを指す。図９の例では、誘導音の周波数成分に与える最大ゲインＣｍａｘを表している。図９に示すように、最大ゲインＣｍａｘは、人間の聴覚が知覚しやすい周波数帯域のゲインが大きく設定され、最大ゲインＣｍａｘが誘導音の音声信号に付与されることによって最小可聴値をはじめとする周波数成分全体の音が同等に聞こえるように設定される。
【００７９】
図１０は、音の周波数特性の加工例を示す図である。図１０に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図１０に示すグラフの縦軸は、付与ゲインの倍率（ｃ）を指す。図１０の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に付与ゲインの倍率（ｃ）を最大ゲイン（Ｃｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００８０】
図１０に示す例で言えば、加工度決定部６１は、付与ゲインの倍率（ｃ）の算出式「ｃ（Φ）＝（Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ）sin（Φ／２＋π／２）＋Ｃｍｉｎ」にしたがって付与ゲインの倍率（ｃ）を決定する。すなわち、加工度決定部６１は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、付与ゲインの倍率（ｃ）の制御量を大きくする。このように付与ゲインの倍率（ｃ）を決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を敏感に知覚させることができる。一方、それ以外の場合には、原音に付与するゲインを小さくすることによって音を鈍らせて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００８１】
出力制御部６２は、加工度決定部６１によって決定された付与ゲインの倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の周波数特性を変更する。一例としては、出力制御部６２は、付与ゲインの算出式「ｅ（ｆ）＝１０^（（ｃ（Φ）＊ｇ（ｆ））／１００／２０」にしたがって誘導音の音声信号に付与する付与ゲインｅ（ｆ）を算出する。この算出式に含まれる「ｇ（ｆ）」は、図９に示した最大ゲインＣｍａｘを指す。そして、出力制御部６２は、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音声信号を時間周波数変換を行うことによって周波数成分を得る。かかる周波数成分は、周波数（Ｈｚ）ごとの複素数である。ここで、周波数成分を所定の帯域幅で分割した数、以外「帯域分割数」と記載をＮとし、ｋ番目（ｋ＝０，・・・，Ｎ−１）の帯域の周波数成分をＳ（ｋ）として以下の説明を行う。そして、出力制御部６２は、誘導音の各帯域の周波数成分Ｓ（ｋ）に付与ゲインｅ（ｆ）を乗算することによってゲイン付与後の誘導音の周波数成分Ｓ′′（ｋ）を生成する。その後、出力制御部６２は、ゲイン付与後の誘導音の周波数成分Ｓ′′（ｋ）に周波数時間変換を行うことによって周波数特性が加工された誘導音の音声信号を生成する。
【００８２】
［実施例６の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置６０は、音の属性のうち音の周波数特性を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音の周波数特性の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置６０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置６０では、頭部伝達関数を使用せずとも周波数特性を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【００８３】
［実施例６の応用例］
ところで、上記の実施例６では、誘導音の各周波数成分にゲインを付与することによって利用者が知覚しやすいように音の周波数特性を加工する場合を説明したが、開示の装置はこれに限定されない。例えば、誘導音の各周波数成分にゲインを付与することによって利用者が知覚しにくいように音の周波数特性を加工するようにしてもよい。
【００８４】
図１１は、音の周波数特性および回帰直線を示す図である。図１１に示すグラフの横軸は、周波数（Ｈｚ）を指す。図１１に示すグラフの縦軸は、パワー（ｄＢ）を指す。図１１に示す符号６５及び符号６６の破線は、音の周波数特性を示す。図１１に示す符号６５ａ及び符号６６ａの実線は、音の周波数特性の回帰直線を指す。
【００８５】
図１１に示すように、人間は、高い周波数帯域の音を聞き取りにくい傾向にあるため、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど音の周波数特性の傾きが低くするように制御することにより、次のような作用を得られる。すなわち、上記の音の周波数特性の傾き制御を行った場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を敏感に知覚させることができる。図１１の例で言えば、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きい場合には、音の周波数特性の回帰直線６５ａの傾きが音の周波数特性の回帰直線６６ａの傾きになるようにゲインを乗算する。これによって、音の周波数特性６５が音の周波数特性６６となり、音を鈍らせることができる。
【００８６】
このような傾き制御を行う場合には、加工度決定部６１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の周波数特性（Ｔ）に与える付与ゲインの傾き制御量を決定する。
【００８７】
図１２は、誘導音の周波数成分に与えるゲインの一例を示す図である。図１２に示すグラフの横軸は、周波数（Ｈｚ）を指し、左端は最小可聴値を表すものとする。図１２に示すグラフの縦軸は、ゲインを指す。図１２の例では、誘導音の周波数成分に与えるゲインの傾き制御量が最大傾き制御量Ａｍａｘである場合を表している。図１２に示すように、最大ゲインＡｍａｘは、人間の聴覚が知覚しにくい周波数帯域のゲインが大きく設定され、最大ゲインＡｍａｘが誘導音の音声信号に付与されることによって高周波域の音が聞こえにくくなるように設定される。
【００８８】
図１３は、音の周波数特性の加工例を示す図である。図１３に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図１３に示すグラフの縦軸は、付与ゲインの傾き制御量Ａ（ｄＢ／Ｈｚ）を指す。図１３の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に付与ゲインの傾き制御量（Ａ）を最小（＝０）とし、目標が利用者の正面に位置する場合に最大傾き制御量（Ａｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００８９】
図１３に示す例で言えば、加工度決定部６１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「０≦Φ」である場合には、付与ゲインの傾き制御量の算出式１「Ａ（ｔ）＝−（Ａｍａｘ／１８０）Φ（ｔ）」にしたがって傾き制御量Ａを決定する。また、加工決定部６１は、目標に対する利用者の向き（Φ）が「Φ＜０」である場合には、付与ゲインの傾き制御量の算出式２「Ａ（ｔ）＝−Ａｍａｘ＋（Ａｍａｘ／１８０）Φ（ｔ）」にしたがって傾き制御量Ａを決定する。このようにして傾き制御量Ａを決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対したケースを除いては、原音に高周波域の音が劣化させるゲインを大きく付与することによって音を鈍らせて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００９０】
その後、出力制御部６２は、加工度決定部６１によって決定された付与ゲインの傾き制御量Ａにしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の周波数特性を変更する。一例としては、出力制御部６２は、付与ゲインの算出式「ｅ（ｆ）＝１０^（（ｆ＊Ａ）／１００／２０）」にしたがって誘導音の音声信号に付与する付与ゲインｅ（ｆ）を算出する。その後、出力制御部６２は、上述した実施例６と同様の処理を行う。
【００９１】
［応用例の効果］
上述してきたように、本応用例に係る端末装置６０は、音の属性のうち音の周波数特性を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例６と同様に、音の周波数特性の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本応用例に係る端末装置６０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本応用例に係る端末装置６０では、頭部伝達関数を使用せずとも周波数特性を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例７】
【００９２】
さて、上記の実施例６では、音の属性のうち音の周波数特性を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例７では、音の属性のうち音の帯域幅を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【００９３】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例６の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「７０」とし、加工度決定部の符号を「７１」とし、出力制御部の符号を「７２」として以下の説明を行う。
【００９４】
このうち、加工度決定部７１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音の帯域幅（Ｗ）に関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大帯域幅Ｗｍａｘに対する出力帯域幅の倍率（％）の制御量を指し、最大帯域幅Ｗｍａｘが原音の帯域幅であるものとする。
【００９５】
図１４は、音の帯域幅の加工例を示す図である。図１４に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図１４に示すグラフの縦軸は、出力帯域幅の倍率（ｗ）を指す。図１４の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力帯域幅の倍率（ｗ）を最大帯域幅（Ｗｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【００９６】
図１４に示す例で言えば、加工度決定部７１は、出力帯域幅の倍率（ｗ）の算出式「ｗ（Φ）＝（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）sin（Φ／２＋π／２）＋Ｗｍｉｎ」にしたがって出力帯域幅の倍率（ｗ）を決定する。すなわち、加工度決定部７１は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、出力帯域幅の倍率（ｗ）の制御量を大きくする。このように出力帯域幅の倍率（ｗ）を決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を原音通りの帯域幅で違和感なく知覚させることができる。一方、それ以外の場合には、原音よりも音の帯域幅を狭くすることによって音を鈍らせて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【００９７】
出力制御部７２は、加工度決定部７１によって決定された出力帯域幅の倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の帯域幅を変更する。一例としては、出力制御部７２は、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音声信号を時間周波数変換を行うことによって周波数成分を得る。かかる周波数成分は、周波数（Ｈｚ）ごとの複素数である。ここで、周波数成分を所定の帯域幅で分割した数、以外「帯域分割数」と記載をＮとし、ｋ番目（ｋ＝０，・・・，Ｎ−１）の帯域の周波数成分をＳ（ｋ）として以下の説明を行う。そして、出力制御部７２は、小数点以下を四捨五入して整数を出力するＲＯＵＮＤ関数を用いて、誘導音の周波数成分のうち出力帯域幅の倍率に応じて一部の周波数成分を間引く処理を行う。すなわち、出力制御部７２は、「q=round(N*w/100)」を用いて、「ｋ＝０，・・・，ｑ−１」を対象にＳ′′′（ｋ）＝Ｓ（ｋ）０を計算し、「ｋ＝ｑ，・・・，Ｎ−１」を対象にＳ′′′（ｋ）＝０を計算する。これによって、原音の周波数成分のうち「ｋ＝ｑ，・・・，Ｎ−１」の周波数成分が間引かれる。その上で、出力制御部７２は、Ｓ′′′（ｋ）に周波数時間変換を行うことによって周波数成分が出力帯域幅の倍率ｗに間引かれた誘導音の音声信号を生成する。
【００９８】
［実施例７の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置７０は、音の属性のうち音の帯域幅（Ｗ）を加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音の帯域幅の僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置７０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置７０では、頭部伝達関数を使用せずとも帯域幅を加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例８】
【００９９】
さて、上記の実施例７では、音の属性のうち音の帯域幅を加工することによって目標の方向を伝達する場合を例示したが、さらに異なる音の属性を用いることもできる。そこで、実施例８では、音の属性のうち音のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を加工することによって目標の方向を伝達する場合について説明する。
【０１００】
ここで、本実施例では、図１に示した加工度決定部１５及び出力制御部１８以外の機能部については上記の実施例１と同様の機能を有するため、その説明は省略する。また、本実施例では、上記の実施例１〜実施例７の端末装置、加工度決定部及び出力制御部と区別する観点から、端末装置の符号を「８０」とし、加工度決定部の符号を「８１」とし、出力制御部の符号を「８２」として以下の説明を行う。
【０１０１】
このうち、加工度決定部８１は、向き算出部１４によって算出された目標に対する端末の向き、すなわち目標に対する利用者の向きに応じて音のＳＮＲに関する加工度を決定する。ここで言う「加工度」は、最大ＳＮＲｍａｘに対する出力信号のＳＮＲの倍率（％）の制御量を指し、最大ＳＮＲｍａｘが原音のＳＮＲであるものとする。
【０１０２】
図１５は、音のＳＮＲの加工例を示す図である。図１５に示すグラフの横軸は、目標に対する利用者の向き（Φ）を指す。図１５に示すグラフの縦軸は、出力信号のＳＮＲの倍率（％）を指す。図１５の例では、目標が利用者の正面に位置する場合、すなわちΦ（ｔ）＝０である場合に出力信号のＳＮＲの倍率を最大ＳＮＲ（ＳＮＲｍａｘ＝１００％）とする場合を想定している。
【０１０３】
図１５に示す例で言えば、加工度決定部８１は、出力信号のＳＮＲの倍率の算出式「ＳＮＲ（Φ）＝（ＳＮＲｍａｘ−ＳＮＲｍｉｎ）sin（Φ／２＋π／２）＋ＳＮＲｍｉｎ」にしたがって出力信号のＳＮＲの倍率を決定する。すなわち、加工度決定部８１は、目標に対する利用者の向き（Φ）の絶対値が大きくなるほど、出力信号のＳＮＲの倍率の制御量を大きくする。このように出力信号のＳＮＲの倍率を決定した場合には、利用者が目標に正対するか、あるいは利用者が目標に概ね正対した場合にだけ音を原音通りに違和感なく知覚させることができる。一方、それ以外の場合には、原音に白色雑音を重畳することによって音質を劣化させて知覚させることができる。これによって、目標が利用者の正面からズレている場合、あるいは利用者の正面からズレた場合にその旨を強調できる。
【０１０４】
出力制御部８２は、加工度決定部８１によって決定された出力信号のＳＮＲの倍率にしたがって誘導音記憶部１７に記憶された誘導音に白色雑音を重畳する。ここで言う白色雑音とは、振幅成分が正規分布となる、全ての周波数帯域でパワーが均一な雑音である。正規分布を有する。
【０１０５】
これを説明すると、出力制御部８２は、下記の式（３）を用いて、誘導音記憶部１７に記憶された誘導音の音声信号の大きさＳｌ（ｄＢ）を算出する。この式（３）に含まれる「Ｑ」は、フレームのサンプル数を指す。出力制御部８２は、正規分布を持つ乱数を生成する既存技術を用いて、白色雑音ｗ（ｔ）を生成する。その後、出力制御部８２は、下記の式（４）を用いて、白色雑音の大きさが加工度決定部８１によって決定された出力信号のＳＮＲ（Φ）となるように調節する。この式（４）に含まれる「ｗ（ｔ）」は、加工前の白色雑音の音声信号のサンプルであり、また、「ｗ′（ｔ）」は、加工後の白色雑音の音声信号のサンプルである。その上で、出力制御部６２は、誘導音の音声信号ｓ（ｔ）に加工後の白色雑音ｗ′（ｔ）を重畳することによって出力信号ｗ′（ｔ）を生成する。
【０１０６】
【数３】
【数４】
【０１０７】
［実施例８の効果］
上述してきたように、本実施例に係る端末装置８０は、音の属性のうち音のＳＮＲを加工することによって目標の方向を伝達する。このため、利用者は、上記の実施例１と同様に、音のＳＮＲの僅かな違いを知覚せずとも、自身が目標に正対しているのか否かを知覚できる。よって、本実施例に係る端末装置８０によれば、目標の方向を正確に伝達することが可能になる。さらに、本実施例に係る端末装置８０では、頭部伝達関数を使用せずともＳＮＲを加工できるので、ステレオ出力のみならず、モノラル出力の場合にも好適に適用できる。
【実施例９】
【０１０８】
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。
【０１０９】
（１）適用例
例えば、上記の実施例１〜実施例８では、各実施例を個別に実施する場合を説明したが、各実施例のうち２つ以上の実施例を組み合わせて実施することもできる。すなわち、開示の装置は、音の距離、音の方向、音の音量、音の音程、音のテンポ、音の周波数特性、音の帯域幅または音のＳＮＲのうち少なくともいずれか１つもしくはこれらの組合せの属性に関する加工度を決定する。これによって、開示の装置は、目標が利用者の正面に相対しているか否か、あるいは目標が利用者の正面に近づいたか否かを知覚しやすい誘導音を多面的に生成できる。したがって、開示の装置によれば、目標の方向をより正確に伝達できる。
【０１１０】
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、位置取得部１２、向き取得部１３、向き算出部１４、加工度決定部１５または出力制御部１８を端末装置の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、位置取得部１２、向き取得部１３、向き算出部１４、加工度決定部１５または出力制御部１８を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の端末装置の機能を実現するようにしてもよい。また、伝達特性記憶部１６または誘導音記憶部１７の全部または一部を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の端末装置の機能を実現するようにしてもかまわない。
【０１１１】
（２）端末装置のハードウェア構成
次に、図１６を用いて、実施例１に係る端末装置のハードウェアの構成例について説明する。図１６は、端末装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１６に示すように、端末装置１００は、アンテナ１１０と、無線通信部１２０と、表示部１３０と、マイク１４０ａと、スピーカ１４０ｂと、音声入出力部１４０と、入力部１５０と、記憶部１６０と、プロセッサ１７０とを有する。
【０１１２】
このうち、無線通信部１２０、表示部１３０、音声入出力部１４０、入力部１５０及び記憶部１６０は、プロセッサ１７０と接続される。また、アンテナ１１０は、無線通信部１２０と接続される。また、マイク１４０ａ及びスピーカ１４０ｂは、音声入出力部１４０と接続される。
【０１１３】
無線通信部１２０は、図１には示していないが、例えば、端末装置１０が有する通信制御部に対応する。また、表示部１３０は、例えば、図１に示した表示部１１ｂに対応する。また、音声入出力部１４０、マイク１４０ａ及びスピーカ１４０ｂは、例えば、図１に示した音声出力部１９に対応する。また、入力部１５０は、例えば、図１に示した入力部１１ａに対応する。
【０１１４】
記憶部１６０及びプロセッサ１７０は、例えば、図１に示した位置取得部１２、向き取得部１３、向き算出部１４、加工度算出部１５、伝達特性記憶部１６、誘導音記憶部１７および出力制御部１８などの機能を実現する。具体的には、記憶部１６０のプログラム記憶部１６０ａは、例えば、図４などに示す処理を実現するナビゲーションプログラム等の各種プログラムを記憶する。そして、プロセッサ１７０は、プログラム記憶部１６０ａに記憶された各プログラムを読み出して実行することで、上述の各機能を実現するプロセスを生成する。また、データ記憶部１６０ｂは、例えば、図４などに示す処理に用いる各種データを保持する。また、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６０ｃは、例えば、図４等に示す処理を実行する場合に、プロセッサ１７０により生成されたプロセスに使用される記憶領域を有する。
【０１１５】
なお、上記のナビゲーションプログラムは、必ずしも最初から記憶部１６０に記憶させておく必要はない。例えば、端末装置１００に挿入されるメモリカード（memory card）などの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させる。そして、端末装置１００がこれらの可搬用の物理媒体から各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介して端末装置１００に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに各プログラムを記憶させておき、端末装置１００がこれらから各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１０ 端末装置
１１ａ 入力部
１１ｂ 表示部
１２ 位置取得部
１３ 向き取得部
１４ 向き算出部
１５ 加工度決定部
１６ 伝達特定記憶部
１７ 誘導音記憶部
１８ 出力制御部
１９ 音声出力部
１００ 端末装置
１１０ アンテナ
１２０ 無線通信部
１３０ 表示部
１４０ 音声入出力部
１４０ａ マイク
１４０ｂ スピーカ
１５０ 入力部
１６０ 記憶部
１６０ａ プログラム記憶部
１６０ｂ データ記憶部
１６０ｃ ＲＡＭ
１７０ プロセッサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標に対する自装置の向きを算出する算出部と、
前記算出部によって算出された向きに応じて前記目標を示す音の属性に関する加工度を決定する決定部と、
前記決定部によって決定された加工度にしたがって前記音を出力するように制御する出力制御部と
を有することを特徴とする端末装置。
【請求項２】
前記決定部は、前記目標に対する自装置の向きが正面から遠ざかる程、前記音の属性に関する加工度を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記目標に対する自装置の向きが正面から所定の範囲内である場合に、当該範囲において前記向きが正面から遠ざかるにしたがって増加させる加工度の増加量を他の範囲において増加させる加工度の増加量よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項４】
前記決定部は、音の距離、音の方向、音の音量、音の音程、音のテンポ、音の周波数特性、音の帯域幅または音のＳＮＲのうち少なくともいずれか１つの属性に関する加工度を決定することを特徴とする請求項１、２または３に記載の端末装置。
【請求項５】
目標に対する自装置の向きを算出する算出部と、
前記算出部によって算出された向きに応じて前記目標を示す音の属性に関する加工度を決定する決定部と、
前記決定部によって決定された加工度にしたがって前記音を出力するように制御する出力制御部と
を有することを特徴とする移動体端末。
【請求項６】
端末装置に、
目標に対する自装置の向きを算出し、
算出された向きに応じて前記目標を示す音の属性に関する加工度を決定し、
決定された加工度にしたがって前記音を出力するように制御する
処理を実行させることを特徴とするナビゲーションプログラム。
【請求項１】
目標に対する自装置の向きを算出する算出部と、
前記算出部によって算出された向きに応じて前記目標を示す音の属性に関する加工度を決定する決定部と、
前記決定部によって決定された加工度にしたがって前記音を出力するように制御する出力制御部と
を有することを特徴とする端末装置。
【請求項２】
前記決定部は、前記目標に対する自装置の向きが正面から遠ざかる程、前記音の属性に関する加工度を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記目標に対する自装置の向きが正面から所定の範囲内である場合に、当該範囲において前記向きが正面から遠ざかるにしたがって増加させる加工度の増加量を他の範囲において増加させる加工度の増加量よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項４】
前記決定部は、音の距離、音の方向、音の音量、音の音程、音のテンポ、音の周波数特性、音の帯域幅または音のＳＮＲのうち少なくともいずれか１つの属性に関する加工度を決定することを特徴とする請求項１、２または３に記載の端末装置。
【請求項５】
目標に対する自装置の向きを算出する算出部と、
前記算出部によって算出された向きに応じて前記目標を示す音の属性に関する加工度を決定する決定部と、
前記決定部によって決定された加工度にしたがって前記音を出力するように制御する出力制御部と
を有することを特徴とする移動体端末。
【請求項６】
端末装置に、
目標に対する自装置の向きを算出し、
算出された向きに応じて前記目標を示す音の属性に関する加工度を決定し、
決定された加工度にしたがって前記音を出力するように制御する
処理を実行させることを特徴とするナビゲーションプログラム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−７０１９２（Ｐ２０１２−７０１９２Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１２８２５（Ｐ２０１０−２１２８２５）
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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