特開 2024-150219 スピーカシステム、スピーカ、カメラおよびスピーカ配置支援方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024150219

(43)【公開日】2024-10-23

(54)【発明の名称】スピーカシステム、スピーカ、カメラおよびスピーカ配置支援方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 5/02 20060101AFI20241016BHJP

【ＦＩ】

H04R5/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023063530

(22)【出願日】2023-04-10

(71)【出願人】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108523

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 雅博

(74)【代理人】

【識別番号】100125704

【弁理士】

【氏名又は名称】坂根 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100187931

【弁理士】

【氏名又は名称】澤村 英幸

(72)【発明者】

【氏名】石塚 健治

(72)【発明者】

【氏名】田宮 健一

【テーマコード（参考）】

5D011

【Ｆターム（参考）】

5D011AA02

(57)【要約】

【課題】コストの増加を防止しつつスピーカの位置を特定することが可能なスピーカシステム、スピーカ、カメラおよびスピーカ配置支援方法を提供する。
【解決手段】スピーカシステム１００は、マーカ１０、スピーカ２０、カメラ３０および算出部２を含む。カメラ３０は、スピーカ２０に対して特定の位置関係で配置される。カメラ３０は、スピーカ２０の放音方向に対応する撮影方向の対象物を撮影する。算出部２は、カメラ３０により撮影された画像に含まれるマーカ１０の画像に基づいて、マーカ１０に対するスピーカ２０の相対位置を算出する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マーカと、
スピーカと、
前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、前記スピーカの放音方向に対応する撮影方向の対象物を撮影するカメラと、
前記カメラにより撮影された画像に含まれる前記マーカの画像に基づいて、前記マーカに対する前記スピーカの相対位置を算出する算出部とを備える、スピーカシステム。

【請求項2】

前記マーカに基づいて座標系が定義され、
前記算出部は、前記スピーカの相対位置として、前記座標系における前記スピーカの座標を算出する、請求項１記載のスピーカシステム。

【請求項3】

補助マーカをさらに備え、
前記座標系は、前記マーカおよび前記補助マーカに基づいて定義される、請求項２記載のスピーカシステム。

【請求項4】

多面体形状を有するマーカ取付部をさらに備え、
前記マーカは、前記マーカ取付部の各面に取り付けられるように複数設けられ、
前記算出部は、前記カメラにより撮影された画像に含まれるいずれかのマーカの画像に基づいて前記スピーカの相対位置を算出する、請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステム。

【請求項5】

前記スピーカは複数設けられ、
前記カメラは、複数の前記スピーカにそれぞれ対応するように複数設けられ、
前記算出部は、各カメラにより撮影された画像に含まれる前記マーカの画像に基づいて、当該カメラに対応するスピーカの相対位置を算出する、請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステム。

【請求項6】

前記スピーカは複数設けられ、
前記算出部により算出された複数の前記スピーカの相対位置と、音声と前記音声の出力位置とを示す音声情報とに基づいて、複数の前記スピーカのうち前記音声情報が示す音声を出力するスピーカを設定する設定部をさらに備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステム。

【請求項7】

前記設定部は、複数の前記スピーカのうち位置が確定されたスピーカを設定対象のスピーカとし、前記設定対象のスピーカのうち前記音声情報が示す音声を出力するスピーカを設定する、請求項６記載のスピーカシステム。

【請求項8】

前記算出部により算出された前記スピーカの相対位置を表示部に表示させる表示制御部をさらに備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステム。

【請求項9】

前記算出部により算出された複数の前記スピーカの相対位置と、前記スピーカの適正位置を示すスピーカ情報とに基づいて、前記スピーカを前記適正位置に配置するための指示内容を表示部に表示させる表示制御部をさらに備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステム。

【請求項10】

前記マーカは、リスニングポイントに配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステム。

【請求項11】

前記スピーカはカメラ取付部を有し、
前記カメラは、前記スピーカの前記カメラ取付部に取り付けられることにより、前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、撮影方向が前記スピーカの放音方向に対応する、請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステム。

【請求項12】

前記カメラの画角は、５０度以上７０度以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステム。

【請求項13】

請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステムに設けられるスピーカであって、
前記カメラが前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、
放音方向が前記カメラの撮影方向に対応する、スピーカ。

【請求項14】

請求項１～３のいずれか一項に記載のスピーカシステムに設けられるカメラであって、
前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、撮影方向が前記スピーカの放音方向に対応する、カメラ。

【請求項15】

スピーカに対して特定の位置関係で配置されたカメラにより、前記スピーカの放音方向に対応する撮影方向の対象物を撮影することと、
前記カメラにより撮影された画像に含まれる所定のマーカの画像に基づいて、前記マーカに対する前記スピーカの相対位置をコンピュータにより算出することとを含む、スピーカ配置支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スピーカの位置を特定するスピーカシステム、スピーカ、カメラおよびスピーカ配置支援方法に関する。

【背景技術】

【0002】

オーディオ機器の設置者は、視聴者に音声を適切に届けるために、スピーカを適切な位置に配置する必要がある。そこで、配置されたスピーカの位置を特定するためのシステムが開発されている。例えば、特許文献１に記載されたスピーカ位置特定システムにおいては、スピーカユニットとともに、スピーカユニットを撮影するカメラが配置される。撮影されたスピーカユニットの画像に基づいて、スピーカユニットの位置が特定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１５７４０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のスピーカ位置特定システムにおいては、スピーカユニットを確実に撮影するために、大きい画角を有するカメラを使用する必要がある。また、撮影画像に含まれるスピーカユニットを特定するために、高い解像度を有するカメラを使用する必要がある。この場合、カメラに要求される性能が高くなることに伴い、スピーカ位置特定システムのコストが増加する。

【0005】

本発明の目的は、コストの増加を防止しつつスピーカの位置を特定することが可能なスピーカシステム、スピーカ、カメラおよびスピーカ配置支援方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一局面に従うスピーカシステムは、マーカと、スピーカと、前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、前記スピーカの放音方向に対応する撮影方向の対象物を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影された画像に含まれる前記マーカの画像に基づいて、前記マーカに対する前記スピーカの相対位置を算出する算出部とを備える。

【0007】

本発明の他の局面に従うスピーカは、上記のスピーカシステムに設けられるスピーカであって、前記カメラが前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、放音方向が前記カメラの撮影方向に対応する。

【0008】

本発明のさらに他の局面に従うカメラは、上記のスピーカシステムに設けられるカメラであって、前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、撮影方向が前記スピーカの放音方向に対応する。

【0009】

本発明のさらに他の局面に従うスピーカ配置支援方法は、スピーカに対して特定の位置関係で配置されたカメラにより、前記スピーカの放音方向に対応する撮影方向の対象物を撮影することと、前記カメラにより撮影された画像に含まれる所定のマーカの画像に基づいて、前記マーカに対する前記スピーカの相対位置をコンピュータにより算出することとを含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、コストの増加を防止しつつスピーカの位置および放音方向を特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施の形態に係るスピーカシステムの構成を示す模式図である。

【図2】マーカの一例を示す図である。

【図3】制御部の機能部の構成を示すブロック図である。

【図4】図３の制御部によるスピーカ配置支援処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】第１の変形例に係るスピーカシステムの構成を示す模式図である。

【図6】マーカ取付部の構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（１）スピーカシステムの構成
以下、本発明の一実施の形態に係るスピーカシステム、スピーカ、カメラおよびスピーカ配置支援方法について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るスピーカシステムの構成を示す模式図である。図１に示すように、スピーカシステム１００は、マーカ１０、１つ以上のスピーカ２０、１つ以上のカメラ３０および処理装置４０を備える。

【0013】

スピーカシステム１００には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を含む固有のグローバル座標系が定義される。グローバル座標系において、Ｘ軸とＹ軸とは水平面内で互いに直交し、Ｚ軸は水平面に直交する。図１には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸にそれぞれ平行なＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向が矢印で示される。グローバル座標系の原点Ｏは、使用者がスピーカシステム１００による音を聴くために座る位置（リスニングポイント）にある。

【0014】

図２は、マーカ１０の一例を示す図である。図２に示すように、マーカ１０は、プレート部材１１を含む。プレート部材１１の一面には、所定の幾何学的な模様１２が付されている。本例では、マーカ１０はＡＲマーカであるが、実施の形態はこれに限定されない。マーカ１０は、回転非対称な模様１２等、方向を一意的に特定可能な模様１２が付された部材である限り、マーカ１０はＡＲマーカでなくてもよく、二次元コード等であってもよい。

【0015】

マーカ１０には、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を含む固有のローカル座標系が定義される。ローカル座標系において、ｘ軸はプレート部材１１の一面に直交し、ｙ軸とｚ軸とはプレート部材１１の一面内で互いに直交する。図２には、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸にそれぞれ平行なｘ方向、ｙ方向およびｚ方向が矢印で示される。また、ローカル座標系におけるｘ軸周りの方向、ｙ軸周りの方向およびｚ軸周りの方向をそれぞれθ_ｘ方向、θ_ｙ方向およびθ_ｚ方向と呼ぶ。ローカル座標系の原点ｏは、例えば模様１２の中心にある。

【0016】

マーカ１０は、スピーカシステム１００のリスニングポイント、すなわちグローバル座標系の原点Ｏに配置される。マーカ１０は、ローカル座標系の原点ｏがグローバル座標系の原点Ｏに重なり、ローカル座標系のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸がグローバル座標系のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸にそれぞれ平行になるように配置されることが好ましい。これにより、ローカル座標系とグローバル座標系とを一致させることができる。

【0017】

図１に示すように、本例では、２つのスピーカ２０および２つのカメラ３０がスピーカシステム１００に設けられる。２つのスピーカ２０と２つのカメラ３０とは、それぞれ互いに対応する。各スピーカ２０は、放音方向がリスニングポイントを向くように配置される。これにより、各スピーカ２０により出力される音声がリスニングポイントに適切に届けられる。図１には、放音方向の範囲が点線により示される。図１の例では、スピーカ２０は放音方向がマーカに正対するように配置されるが、実施の形態はこれに限定されない。

【0018】

各カメラ３０は、対応するスピーカ２０に対して特定の位置関係を有し、撮影方向が放音方向に対応するように配置される。具体的には、各スピーカ２０および各カメラ３０は、自己の位置を代表する基準点を有する。カメラ３０は、自己の基準点が対応するスピーカ２０の基準点に対して特定の位置関係を有するように配置される。

【0019】

本例では、各スピーカ２０は、カメラ３０を取り付けるためのカメラ取付部２１を有する。カメラ取付部２１は、例えばスピーカ２０の上部に形成された非円形状の外縁を有する凹部である。カメラ３０は、カメラ取付部２１に対応する非円形状の外周面を有する。カメラ３０は、カメラ取付部２１に嵌め込まれることにより、スピーカ２０に対して特定の位置関係で配置され、撮影方向がスピーカ２０の放音方向に対応する。

【0020】

各カメラ３０は、撮影方向の対象物を撮影する。図１には、スピーカ２０の放音方向の範囲である点線の外側に撮影方向の範囲が一点鎖線により示される。ここで、適切に音声を出力可能なスピーカ２０の放音方向の範囲は比較的狭い。そのため、カメラ３０の撮影方向の範囲（画角）は、スピーカ２０の放音方向の範囲が含まれればよく、それほど大きくなくてもよい。すなわち、カメラ３０の撮影範囲はスピーカ２０の放音方向の範囲よりも広い。具体的には、カメラ３０の画角は５０度以上７０度以下であってもよい。

【0021】

処理装置４０は、例えばパーソナルコンピュータまたはスマートデバイス等の情報処理装置であり、記憶部４１、制御部４２、操作部４３および表示部４４を含む。記憶部４１は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）またはハードディスク等を含み、各スピーカ２０の適切な配置を支援するためのスピーカ配置支援プログラムを記憶する。また、記憶部４１は、音声を示す音声情報または各スピーカ２０の適正位置を示すスピーカ情報等の種々の情報を記憶する。

【0022】

制御部４２は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）を含む。記憶部４１と制御部４２とは、マイクロコンピュータにより実現されてもよい。制御部４２は、スピーカ配置支援プログラムを実行することにより、スピーカ配置支援処理を行う。スピーカ配置支援処理においては、各カメラ３０と処理装置４０との間で通信が確立し、各カメラ３０により撮影されたマーカ１０の画像を示す画像データが各カメラ３０から処理装置４０に転送される。処理装置４０において、画像データが示す画像に基づいて、対応するスピーカ２０の位置が特定される。制御部４２の詳細については後述する。

【0023】

操作部４３は、キーボードまたはマウス等のポインティングデバイスを含む。使用者は、操作部４３を操作することにより、処理装置４０に種々の指定または指示を行うことができる。表示部４４は、例えば液晶ディスプレイを含み、スピーカ配置支援処理の結果等を表示する。

【0024】

（２）制御部
図３は、制御部４２の機能部の構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御部４２は、機能部として、登録部１、算出部２、判定部３、表示制御部４、取得部５および設定部６を含む。制御部４２が記憶部４１に記憶されたスピーカ配置支援プログラムを実行することにより、図３の機能部が実現される。制御部４２の機能部の少なくとも一部は、電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。

【0025】

登録部１には、マーカ１０の特徴が予め登録される。マーカ１０の特徴は、マーカ１０の模様１２の寸法および形状等を含む。マーカ１０の特徴は、マーカ１０の画像に基づいて登録部１に登録されてもよい。例えば、スピーカシステム１００の設置時の初期手順として、１以上の所定の距離および１以上の所定の方向からマーカ１０がいずれかのカメラ３０により撮像されることにより、マーカ１０の特徴が登録部１に登録されてもよい。

【0026】

算出部２は、スピーカ配置支援処理において、カメラ３０により撮影された画像にマーカ１０の画像が含まれている場合、当該マーカ１０の画像（例えば画像中のマーカ１０の大きさまたは形状等）に基づいて、マーカ１０に対するスピーカ２０の相対位置を算出する。本例では、スピーカ２０の相対位置は、マーカ１０に対するスピーカ２０の放音方向を含む。したがって、算出されるスピーカ２０の相対位置は、例えばローカル座標におけるｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の位置と、θ_ｘ方向、θ_ｙ方向およびθ_ｚ方向の角度とを含む。

【0027】

具体的には、登録部１に登録されたマーカ１０の特徴と、各カメラ３０により撮影された画像におけるマーカ１０の模様１２の寸法および歪み等とに基づいて、マーカ１０の模様１２の中心であるローカル座標系の原点ｏに対する当該カメラ３０の基準点のｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の位置が算出される。また、各カメラ３０の撮影方向として、ローカル座標系における各カメラ３０の光軸のθ_ｘ方向、θ_ｙ方向およびθ_ｚ方向の角度が算出される。

【0028】

各カメラ３０と、対応するスピーカ２０との位置関係は既知であるため、当該位置関係と、算出された各カメラ３０の基準点とに基づいて、ローカル座標系の原点ｏに対する各スピーカ２０の基準点のｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の位置が算出される。また、各カメラ３０の撮影方向に基づいて、対応するスピーカ２０の放音方向が算出される。各カメラ３０の撮影方向と、対応するスピーカ２０の放音方向とが完全に一致している場合には、各カメラ３０の撮影方向が対応するスピーカ２０の放音方向となる。

【0029】

上記のように、記憶部４１には、各スピーカ２０の適正位置を示すスピーカ情報が記憶されている。判定部３は、算出部２により算出された各スピーカ２０の位置と、記憶部４１に記憶された当該スピーカ２０の適正位置とのずれ量を算出することにより、各スピーカ２０が適正位置にあるか否かを判定する。なお、本例では、ローカル座標系とグローバル座標系とが一致するようにマーカ１０が配置されるので、スピーカ情報においては、グローバル座標系での各スピーカ２０の適正位置が示される。

【0030】

表示制御部４は、算出部２により算出されたスピーカ２０の相対位置を表示部４４に表示させる。使用者は、表示部４４を視認することにより、各スピーカ２０の位置および放音方向を容易に認識することができる。また、表示制御部４は、判定部３による判定結果に基づいて、各スピーカ２０を適正位置に配置するための指示内容を表示部４４に表示させる。使用者は、表示部４４を視認することにより、指示内容を容易に認識することができる。また、使用者は、指示内容に従って各スピーカ２０に移動または回転等の操作を行うことにより、各スピーカ２０を適正位置または適正方向に容易に配置させることができる。

【0031】

また、上記のように、記憶部４１には、音声を示す種々の音声情報が記憶されている。音声情報は、音声の出力位置（音声が出力されるべき位置）をさらに示す。音声の出力位置は、グローバル座標系での位置であってもよい。取得部５は、使用者により指定された音声情報を記憶部４１から取得する。使用者は、操作部４３を操作することにより、記憶部４１に記憶された音声情報のうち、所望の音声情報を取得部５に指定することができる。

【0032】

設定部６は、算出部２により算出された複数のスピーカ２０の相対位置と、取得部５により取得された音声情報とに基づいて、複数のスピーカ２０のうち、当該音声情報が示す音声を出力するスピーカ２０を設定する。したがって、使用者により指定された音声を出力するように、いずれかのスピーカ２０のチャンネル設定が自動的に行われる。

【0033】

（３）スピーカ配置支援処理
図４は、図３の制御部４２によるスピーカ配置支援処理の一例を示すフローチャートである。図４のスピーカ配置支援処理のステップＳ１～Ｓ６においては、１つのカメラ３０に対応するスピーカ２０の位置を特定する例について説明するが、他のカメラ３０に対応するスピーカ２０についても同様の位置の特定が並行して行われる。

【0034】

まず、算出部２は、カメラ３０により撮影された画像を取得する（ステップＳ１）。次に、算出部２は、ステップＳ１で取得された画像にマーカ１０の画像が含まれているか否かを判定する（ステップＳ２）。マーカ１０の画像が含まれていない場合、処理はステップＳ６に進む。マーカ１０の画像が含まれている場合、算出部２は、当該マーカ１０の画像と、登録部１に予め登録されたマーカ１０の特徴とに基づいて、カメラ３０の相対位置（撮影方向を含む。）を算出する（ステップＳ３）。

【0035】

次に、算出部２は、ステップＳ３で算出されたカメラ３０の位置に基づいて、スピーカ２０の相対位置（放音方向を含む。）を算出する（ステップＳ４）。続いて、判定部３は、ステップＳ４で算出されたスピーカ２０の相対位置と、記憶部４１に記憶されたスピーカ２０の適正位置とに基づいて、スピーカ２０が適正位置にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。

【0036】

その後、表示制御部４は、ステップＳ４で算出されたスピーカ２０の相対位置と、ステップＳ５における判定結果に基づく指示内容とを表示部４４に表示させる（ステップＳ６）。指示内容は、例えば「スピーカＡを右方向に５０ｃｍ移動させて下さい。」というメッセージであってもよい。ここで、ステップＳ２でマーカ１０の画像が含まれていない場合、スピーカ２０の相対位置は算出されない。この場合、表示制御部４は、ステップＳ６において、スピーカ２０の相対位置が算出不能であるメッセージまたは「－」等の指標を表示部４４に表示させる。

【0037】

次に、算出部２は、スピーカ２０の位置を確定するか否かを判定する（ステップＳ７）。使用者は、操作部４３を操作することにより、スピーカシステム１００に含まれる各スピーカ２０の位置を確定することを算出部２に指示することができる。スピーカ２０の位置を確定することが指示されない場合、算出部２は、スピーカ２０の位置を確定しないと判定する。この場合、処理はステップＳ１に戻り、ステップＳ１～Ｓ７が再度繰り返される。

【0038】

使用者は、表示部４４に表示されたスピーカ２０の相対位置、およびスピーカ２０を適正位置に配置するための指示内容を視認し、スピーカ２０を適宜移動させつつ、制御部４２にステップＳ１～Ｓ７を繰り返させることができる。この場合、スピーカ２０の位置が適正位置に次第に近づく。これにより、スピーカ２０を適正位置に配置することが容易になる。

【0039】

ステップＳ７で各スピーカ２０の位置が確定した場合、取得部５は、使用者により音声情報が指定されたか否かを判定する（ステップＳ８）。音声情報が指定されない場合、処理はステップＳ１１に進む。音声情報が指定された場合、取得部５は、指定された音声情報を記憶部４１から取得する（ステップＳ９）。

【0040】

次に、設定部６は、複数のスピーカ２０についてステップＳ４で算出された相対位置と、ステップＳ９で取得された音声情報とに基づいて、スピーカ２０のチャンネル設定を行う（ステップＳ１０）。この場合、複数のスピーカ２０のうち、ステップＳ９で取得された音声情報が示す音声を出力するスピーカ２０が設定される。または、音声情報のうちどのチャンネルをどの位置のスピーカ２０により出力するかが設定される。チャンネルの設定対象のスピーカ２０は、ステップＳ７で位置が確定したスピーカ２０である。

【0041】

続いて、設定部６は、チャンネル設定を継続するか否かを判定する（ステップＳ１１）。使用者は、操作部４３を操作することにより、チャンネル設定を継続するか否かを設定部６に指示することができる。チャンネル設定が継続される場合、処理はステップＳ８に戻り、ステップＳ８～Ｓ１１が繰り返される。これにより、他の音声情報についても、スピーカ２０のチャンネル設定を行うことができる。チャンネル設定が継続されない場合、設定部６は、スピーカ配置支援処理を終了する。

【0042】

（４）実施の形態の効果
以上説明したように、本実施の形態に係るスピーカシステム１００は、マーカ１０と、スピーカ２０と、スピーカ２０に対して特定の位置関係で配置され、スピーカ２０の放音方向に対応する撮影方向の対象物を撮影するカメラ３０と、カメラ３０により撮影された画像に含まれるマーカ１０の画像に基づいて、マーカ１０に対するスピーカ２０の相対位置を算出する算出部２とを備える。

【0043】

この構成によれば、カメラ３０はスピーカ２０の放音方向を含む所定の角度範囲のみを撮影すればよいため、カメラ３０の画角を過度に大きくする必要がない。また、カメラ３０の画角は比較的小さくてもよいため、高価な光学系を設けることなく、高い解像度で鮮明にマーカ１０を撮影することが可能である。したがって、カメラ３０に要するコストが低減される。これにより、コストの増加を防止しつつスピーカ２０の位置および放音方向を特定することができる。

【0044】

マーカ１０に基づいてローカル座標系が定義され、算出部２は、スピーカ２０の相対位置として、ローカル座標系におけるスピーカ２０の座標を算出してもよい。この場合、マーカ１０の画像に基づいてスピーカ２０の相対位置を容易に算出することができる。

【0045】

スピーカ２０は複数設けられ、カメラ３０は、複数のスピーカ２０にそれぞれ対応するように複数設けられ、算出部２は、各カメラ３０により撮影された画像に含まれるマーカ１０の画像に基づいて、当該カメラ３０に対応するスピーカ２０の相対位置を算出してもよい。この構成によれば、スピーカ２０が複数設けられる場合でも、各スピーカ２０の位置および放音方向を特定することができる。

【0046】

スピーカシステム１００は、算出部２により算出された複数のスピーカ２０の相対位置と、音声と音声の出力位置とを示す音声情報とに基づいて、複数のスピーカ２０のうち音声情報が示す音声を出力するスピーカ２０を設定する設定部６をさらに備えてもよい。この場合、スピーカ２０のチャンネル設定を行う必要がないので、スピーカシステム１００のユーザビリティが向上する。

【0047】

スピーカシステム１００は、算出部２により算出されたスピーカ２０の相対位置を表示部４４に表示させる表示制御部４をさらに備えてもよい。この場合、使用者は、表示部４４を視認することにより、特定されたスピーカ２０の位置および放音方向を容易に認識することができる。

【0048】

スピーカシステム１００は、算出部２により算出された複数のスピーカ２０の相対位置と、スピーカ２０の適正位置を示すスピーカ２０情報とに基づいて、スピーカ２０を適正位置に配置するための指示内容を表示部４４に表示させる表示制御部４をさらに備えてもよい。この場合、使用者は、表示部４４を視認することにより、スピーカ２０を適正位置に配置するための指示内容を容易に認識することができる。また、使用者は、指示内容に従ってスピーカ２０を操作することにより、スピーカ２０を適正位置に容易に配置させることができる。

【0049】

マーカ１０は、リスニングポイントに配置されてもよい。この構成によれば、カメラ３０の画角が小さい場合でも、マーカ１０をより確実に撮影することができる。また、スピーカ２０の位置および放音方向をより適切に特定することができる。

【0050】

スピーカ２０はカメラ取付部２１を有し、カメラ３０は、スピーカ２０のカメラ取付部２１に取り付けられることにより、スピーカ２０に対して特定の位置関係で配置され、撮影方向がスピーカ２０の放音方向に対応してもよい。この場合、カメラ３０がスピーカ２０のカメラ取付部２１に取り付けられることにより、カメラ３０の撮影方向がスピーカ２０の放音方向に対応する状態で、スピーカ２０に対するカメラ３０の位置関係が一意的に定まる。そのため、カメラ３０によりマーカ１０を撮影することにより、スピーカ２０の位置および放音方向を容易に特定することができる。

【0051】

カメラ３０の画角は、５０度以上７０度以下であってもよい。この場合、カメラ３０の画角がそれほど大きくないため、カメラ３０に要するコストがより確実に低減される。これにより、コストの増加をより確実に防止しつつスピーカ２０の位置および放音方向を特定することができる。

【0052】

（５）第１の変形例
図５は、第１の変形例に係るスピーカシステム１００の構成を示す模式図である。図５に示すように、本例に係るスピーカシステム１００は、補助マーカ５０をさらに備える。補助マーカ５０は、マーカ１０の模様１２とは異なる幾何学的な模様を有する点を除いて、マーカ１０と同様の構成を有する。図３の登録部１には、補助マーカ５０の特徴が予め登録されている。

【0053】

本例におけるローカル座標系は、マーカ１０および補助マーカ５０に基づいて定義される。例えば、マーカ１０の中心と補助マーカ５０の中心とを結ぶ軸がｘ軸となるようにローカル座標系が定義される。したがって、マーカ１０および補助マーカ５０は、それぞれの中心を結ぶ軸がグローバル座標系のＸ軸に平行になるように配置される。

【0054】

本例における各スピーカ２０の相対位置を算出する手順は、スピーカ配置支援処理のステップＳ１～Ｓ４と同様である。算出部２は、マーカ１０に対して算出された各スピーカ２０の相対位置を、新たなローカル座標系における位置に変換する。

【0055】

図１の例では、ローカル座標系のｘ軸がグローバル座標系のＸ軸に平行になるようにマーカ１０を正確に配置する必要があるため、ローカル座標系をグローバル座標系に整合させることが容易ではないことがある。この場合でも、本例の構成によれば、ローカル座標系はマーカ１０および補助マーカ５０に基づいて定義されるので、補助マーカ５０を適切な位置に配置することにより、ローカル座標系をグローバル座標系に容易に整合させることができる。

【0056】

（６）第２の変形例
第２の変形例に係るスピーカシステム１００は、多面体形状を有するマーカ取付部をさらに備える。図６は、マーカ取付部の構成を示す斜視図である。図６に示すように、本例では、マーカ取付部６０は立方体形状を有する。また、マーカ取付部６０の複数（本例では６つ）の面には、複数のマーカ１０がそれぞれ取り付けられる。複数のマーカ１０は、互いに異なる固有の模様を有する。図３の登録部１には、各マーカ１０の特徴が予め登録されている。

【0057】

マーカ取付部６０に取り付けられた複数のマーカ１０のうち、予め定められた特定の１つのマーカ１０を主マーカ１０Ａと呼ぶ。主マーカ１０Ａと、他のマーカ１０との位置関係は既知である。本例では、ローカル座標系は、主マーカ１０Ａに定義される。図６には、ローカル座標系のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸にそれぞれ平行なｘ方向、ｙ方向およびｚ方向が矢印で示される。ローカル座標系の原点ｏは、例えば主マーカ１０Ａの模様の中心にある。

【0058】

マーカ取付部６０は、グローバル座標系の原点Ｏに配置される。マーカ取付部６０は、ローカル座標系の原点ｏがグローバル座標系の原点Ｏに重なり、ローカル座標系のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸がグローバル座標系のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸にそれぞれ平行になるように配置されることが好ましい。また、マーカ取付部６０は、透明な部材により支持される等、各面のマーカ１０の撮影が妨げられないように固定されることが好ましい。

【0059】

各カメラ３０により撮影方向の対象物が撮影される。そのため、カメラ３０の撮影方向にマーカ取付部６０がある場合には、マーカ取付部６０のいずれかのマーカ１０が撮影される。そこで、図３の算出部２は、各カメラ３０により撮影された画像にいずれかのマーカ１０の画像が含まれる場合には、当該マーカ１０の画像に基づいて、当該カメラ３０に対応するスピーカ２０の相対位置を主マーカ１０Ａに対する相対位置として算出する。

【0060】

具体的には、撮影された画像に主マーカ１０Ａの画像が含まれる場合には、主マーカ１０Ａに対するスピーカ２０の相対位置が算出される。撮影された画像に主マーカ１０Ａ以外のマーカ１０の画像が含まれる場合には、当該マーカ１０に対するスピーカ２０の相対位置が算出される。また、主マーカ１０Ａと当該マーカ１０との位置関係に基づいて、算出されたスピーカ２０の相対位置が主マーカ１０Ａに対するスピーカ２０の相対位置に変換される。

【0061】

この構成によれば、カメラ３０がどの角度からでもいずれかのマーカ１０を撮影することが可能である。これにより、スピーカ２０の位置および放音方向をより確実に特定することができる。また、スピーカ２０が三次元的に配置された場合でも、スピーカ２０の位置および放音方向を特定することができる。

【0062】

（７）他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態において、スピーカ２０のカメラ取付部２１はカメラ３０を嵌め込むための凹部であるが、実施の形態はこれに限定されない。スピーカ２０に対してカメラ３０を特定の位置関係で取り付け可能である限り、カメラ取付部２１は凹部でなくてもよい。例えば、カメラ取付部２１は、磁力によりカメラ３０を特定の位置に特定の姿勢で取り付けるためのマグネット部材であってもよい。

【0063】

また、スピーカ２０に対してカメラ３０が特定の位置関係で取り付けられる限り、スピーカ２０にカメラ取付部２１が設けられなくてもよい。例えば、処理装置４０がカメラ３０の寸法および構造等を認識可能に構成され、スピーカ２０に対してカメラ３０が特定の位置関係になるように、認識されたカメラ３０の取り付け位置を表示部４４等に提示してもよい。

【0064】

（ｂ）上記実施の形態において、スピーカシステム１００は判定部３、表示制御部４、取得部５および設定部６を含むが、実施の形態はこれに限定されない。スピーカシステム１００は、判定部３、表示制御部４、取得部５および設定部６の一部または全部を含まなくてもよい。

【0065】

例えば、算出部２により算出されたスピーカ２０の相対位置、およびスピーカ２０を適正位置に配置するための指示内容が表示部４４に表示されなくてもよい場合には、算出部２は判定部３および表示制御部４を含まなくてもよい。また、使用者が手動によりスピーカ２０のチャンネル設定を行う場合には、スピーカシステム１００は取得部５および設定部６を含まなくてもよい。

【0066】

（ｃ）上記実施の形態において、マーカ１０はリスニングポイントに配置されるが、実施の形態はこれに限定されない。マーカ１０は、リスニングポイントから一定程度離間した位置に配置されてもよい。

【0067】

（ｄ）上記実施の形態において、スピーカシステム１００は、スピーカ２０を移動させるためのアクチュエータを含んでもよい。また、アクチュエータは、判定部３による判定結果に基づいて、スピーカ２０を適正位置まで移動させてもよい。

【0068】

（ｅ）スピーカシステム１００におけるスピーカ２０またはカメラ３０は、単体で流通されてもよい。この場合でも、単体で流通するスピーカ２０およびカメラ３０を用いてスピーカシステム１００を構成することにより、コストの増加を防止しつつカメラ３０の位置および放音方向を特定することができる。

【0069】

（８）実施の形態の総括
（第１項）第１項に係るスピーカシステムは、
マーカと、
スピーカと、
前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、前記スピーカの放音方向に対応する撮影方向の対象物を撮影するカメラと、
前記カメラにより撮影された画像に含まれる前記マーカの画像に基づいて、前記マーカに対する前記スピーカの相対位置を算出する算出部とを備える。

【0070】

このスピーカシステムにおいては、カメラはスピーカの放音方向を含む所定の角度範囲のみを撮影すればよいため、カメラの画角を過度に大きくする必要がない。また、カメラの画角は比較的小さくてもよいため、高価な光学系を設けることなく、高い解像度で鮮明にマーカを撮影することが可能である。したがって、カメラに要するコストが低減される。これにより、コストの増加を防止しつつスピーカの位置および放音方向を特定することができる。

【0071】

（第２項）第１項に記載のスピーカシステムにおいて、
前記マーカに基づいて座標系が定義され、
前記算出部は、前記スピーカの相対位置として、前記座標系における前記スピーカの座標を算出してもよい。

【0072】

この場合、マーカの画像に基づいてスピーカの相対位置を容易に算出することができる。

【0073】

（第３項）第２項に記載のスピーカシステムは、
補助マーカをさらに備え、
前記座標系は、前記マーカおよび前記補助マーカに基づいて定義されてもよい。

【0074】

この場合、補助マーカをさらに設けることにより、グローバル座標系に整合する適切な座標系を定義することが容易になる。これにより、スピーカの位置および放音方向をより正確に特定することができる。

【0075】

（第４項）第１項～第３項のいずれか一項に記載のスピーカシステムは、
多面体形状を有するマーカ取付部をさらに備え、
前記マーカは、前記マーカ取付部の各面に取り付けられるように複数設けられ、
前記算出部は、前記カメラにより撮影された画像に含まれるいずれかのマーカの画像に基づいて前記スピーカの相対位置を算出してもよい。

【0076】

この場合、カメラがどの角度からでもいずれかのマーカを撮影することが可能である。これにより、スピーカの位置および放音方向をより確実に特定することができる。また、スピーカが三次元的に配置された場合でも、スピーカの位置および放音方向を特定することができる。

【0077】

（第５項）第１項～第４項のいずれか一項に記載のスピーカシステムにおいて、
前記スピーカは複数設けられ、
前記カメラは、複数の前記スピーカにそれぞれ対応するように複数設けられ、
前記算出部は、各カメラにより撮影された画像に含まれる前記マーカの画像に基づいて、当該カメラに対応するスピーカの相対位置を算出してもよい。

【0078】

この構成によれば、スピーカが複数設けられる場合でも、各スピーカの位置および放音方向を特定することができる。

【0079】

（第６項）第１項～第５項のいずれか一項に記載のスピーカシステムにおいて、
前記スピーカは複数設けられ、
前記スピーカシステムは、
前記算出部により算出された複数の前記スピーカの相対位置と、音声と前記音声の出力位置とを示す音声情報とに基づいて、複数の前記スピーカのうち前記音声情報が示す音声を出力するスピーカを設定する設定部をさらに備えてもよい。

【0080】

この場合、スピーカのチャンネル設定を行う必要がないので、スピーカシステムのユーザビリティが向上する。
（第７項）第６項に記載のスピーカシステムにおいて、
前記設定部は、複数の前記スピーカのうち位置が確定されたスピーカを設定対象のスピーカとし、前記設定対象のスピーカのうち前記音声情報が示す音声を出力するスピーカを設定してもよい。
この場合、より確実に適切なスピーカのチャンネル設定を行うことができる。

【0081】

（第８項）第１項～第７項のいずれか一項に記載のスピーカシステムは、
前記算出部により算出された前記スピーカの相対位置を表示部に表示させる表示制御部をさらに備えてもよい。

【0082】

この場合、使用者は、表示部を視認することにより、特定されたスピーカの位置および放音方向を容易に認識することができる。

【0083】

（第９項）第１項～第８項のいずれか一項に記載のスピーカシステムは、
前記算出部により算出された複数の前記スピーカの相対位置と、前記スピーカの適正位置を示すスピーカ情報とに基づいて、前記スピーカを前記適正位置に配置するための指示内容を表示部に表示させる表示制御部をさらに備えてもよい。

【0084】

この場合、使用者は、表示部を視認することにより、スピーカを適正位置に配置するための指示内容を容易に認識することができる。また、使用者は、指示内容に従ってスピーカを操作することにより、スピーカを適正位置に容易に配置させることができる。

【0085】

（第１０項）第１項～第９項のいずれか一項に記載のスピーカシステムにおいて、
前記マーカは、リスニングポイントに配置されてもよい。

【0086】

この構成によれば、カメラの画角が小さい場合でも、マーカをより確実に撮影することができる。また、スピーカの位置および放音方向をより適切に特定することができる。

【0087】

（第１１項）第１項～第１０項のいずれか一項に記載のスピーカシステムにおいて、
前記スピーカはカメラ取付部を有し、
前記カメラは、前記スピーカの前記カメラ取付部に取り付けられることにより、前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、撮影方向が前記スピーカの放音方向に対応してもよい。

【0088】

この場合、カメラがスピーカのカメラ取付部に取り付けられることにより、カメラの撮影方向がスピーカの放音方向に対応する状態で、スピーカに対するカメラの位置関係が一意的に定まる。そのため、カメラによりマーカを撮影することにより、スピーカの位置および放音方向を容易に特定することができる。

【0089】

（第１２項）第１項～第１１項のいずれか一項に記載のスピーカシステムにおいて、
前記カメラの画角は、５０度以上７０度以下であってもよい。

【0090】

この場合、カメラの画角がそれほど大きくないため、カメラに要するコストがより確実に低減される。これにより、コストの増加をより確実に防止しつつスピーカの位置および放音方向を特定することができる。

【0091】

（第１３項）第１３項に係るスピーカは、
第１項～第１２項のいずれか一項に記載のスピーカシステムに設けられるスピーカであって、
前記カメラが前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、
放音方向が前記カメラの撮影方向に対応する。

【0092】

この場合、当該スピーカを用いてスピーカシステムを構成することにより、コストの増加を防止しつつスピーカの位置および放音方向を特定することができる。

【0093】

（第１４項）第１４項に係るカメラは、
第１項～第１２項のいずれか一項に記載のスピーカシステムに設けられるカメラであって、
前記スピーカに対して特定の位置関係で配置され、撮影方向が前記スピーカの放音方向に対応する。

【0094】

この場合、当該カメラを用いてスピーカシステムを構成することにより、コストの増加を防止しつつスピーカの位置および放音方向を特定することができる。

【0095】

（第１５項）第１５項に係るスピーカ配置支援方法は、
スピーカに対して特定の位置関係で配置されたカメラにより、前記スピーカの放音方向に対応する撮影方向の対象物を撮影することと、
前記カメラにより撮影された画像に含まれる所定のマーカの画像に基づいて、前記マーカに対する前記スピーカの相対位置をコンピュータにより算出することとを含む。

【0096】

このスピーカ配置支援方法によれば、高価な光学系を設けることなく、高い解像度で鮮明にマーカを撮影することが可能である。したがって、カメラに要するコストが低減される。これにより、コストの増加を防止しつつスピーカの位置および放音方向を特定することができる。

【符号の説明】

【0097】

１…登録部，２…算出部，３…判定部，４…表示制御部，５…取得部，６…設定部，１０…マーカ，１０Ａ…主マーカ，１１…プレート部材，１２…模様，２０…スピーカ，２１…カメラ取付部，３０…カメラ，４０…処理装置，４１…記憶部，４２…制御部，４３…操作部，４４…表示部，５０…補助マーカ，６０…マーカ取付部，１００…スピーカシステム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】