特許 7443870 音信号出力方法および音信号出力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】音信号出力方法および音信号出力装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/12 20060101AFI20240228BHJP

   H04S 7/00 20060101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

H04R3/12 Z

H04S7/00 300

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020052824

(22)【出願日】2020-03-24

(65)【公開番号】P2021153258

(43)【公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-01-25

(73)【特許権者】

【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】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】白木原 太

(72)【発明者】

【氏名】森川 直

(72)【発明者】

【氏名】納戸 健太郎

【審査官】堀 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２１６４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４３４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－３０３１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０３４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３２８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２９４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３６９２７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ ３／００－ ３／１４

Ｈ０４Ｒ ２７／００－２７／０４

Ｈ０４Ｓ １／００－ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音源の音信号を取得し、
前記音信号が出力される複数の領域それぞれについて、前記音源の音信号を出力させるか否かを示す再生情報の設定を受け付け、
前記再生情報に基づいて前記音信号を再生する、
音信号出力方法であって、
前記複数の領域は、同じ音響空間内の一部領域である第１の領域、および前記第１の領域と異なる第２の領域を含み、
第１の領域には複数の第１のスピーカが配置され、第２の領域には複数の第２のスピーカが配置され、
前記音源は、第１の音源および第２の音源を含み、
前記音信号は、前記第１の音源の第１音信号および前記第２の音源の第２音信号を含み、
前記再生情報は、前記第１の音源および前記第２の音源のそれぞれの定位位置を指定する定位情報と、前記複数のスピーカの設置位置を指定する位置情報と、を含み、
前記再生情報において、前記第１の音信号を前記第１の領域に出力することが示されている場合、前記位置情報および前記定位情報に基づいて、前記複数の第１のスピーカのレベルバランスを調整して、前記第１の音源を前記第１の領域のうち指定された定位位置に定位させ、
前記再生情報において、前記第２の音信号を前記第２の領域に出力することが示されている場合、前記位置情報および前記定位情報に基づいて、前記複数の第２のスピーカのレベルバランスを調整して、前記第２の音源を前記第２の領域のうち指定された定位位置に定位させる、
音信号出力方法。

【請求項2】

前記再生情報は、前記複数の領域のそれぞれについて使用するスピーカを指定するスピーカ指定情報を含む、
請求項１に記載の音信号出力方法。

【請求項3】

音源の音信号を取得する音信号取得部と、
前記音信号が出力される複数の領域それぞれについて、前記音源の音信号を出力させるか否かを示す再生情報の設定を受け付ける再生情報受付部と、
前記再生情報に基づいて前記音信号を再生する再生部と、
を備えた音信号出力装置であって、
前記複数の領域は、同じ音響空間内の一部領域である第１の領域、および前記第１の領域と異なる第２の領域を含み、
第１の領域には複数の第１のスピーカが配置され、第２の領域には複数の第２のスピーカが配置され、
前記音源は、第１の音源および第２の音源を含み、
前記音信号は、前記第１の音源の第１音信号および前記第２の音源の第２音信号を含み、
前記再生情報は、前記第１の音源および前記第２の音源のそれぞれの定位位置を指定する定位情報と、前記複数の第１のスピーカおよび前記複数の第２のスピーカの設置位置を指定する位置情報と、を含み、
前記再生部は、
前記再生情報において、前記第１の音信号を前記第１の領域に出力することが示されている場合、前記位置情報および前記定位情報に基づいて、前記複数の第１のスピーカまたは前記複数の第２のスピーカのレベルバランスを調整して、前記第１の音源を前記第１の領域のうち指定された定位位置に定位させ、
前記再生情報において、前記第２の音信号を前記第２の領域に出力することが示されている場合、前記位置情報および前記定位情報に基づいて、前記複数の第１のスピーカまたは前記複数の第２のスピーカのレベルバランスを調整して、前記第２の音源を前記第２の領域のうち指定された定位位置に定位させる、
音信号出力装置。

【請求項4】

前記再生情報は、スピーカの設置位置を指定する位置情報を含む、
請求項３に記載の音信号出力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施形態は、音信号出力方法および音信号出力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、音信号の出力される領域内の任意の位置に音源の定位する位置を指定できる装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－４１８９７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の装置は、音信号の出力される領域が複数である状況を考慮していない。例えば、利用者は、第１の領域および第２の領域のそれぞれに異なる音源の音信号を出力したい場合がある。

【0005】

そこで、本発明の一実施形態の目的の一つは、複数の領域のそれぞれに任意の音源の音信号を出力できる音信号出力方法および音信号出力装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係る音信号出力方法は、音源の音信号を取得し、前記音信号が出力される複数の領域それぞれについて、前記音源の音信号を出力させるか否かを示す再生情報の設定を受け付け、前記再生情報および前記音信号を出力する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一実施形態によれば、複数の領域のそれぞれに任意の音源の音信号を出力できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】音信号出力装置１の構成を示すブロック図である。

【図2】音響空間の一例である室におけるスピーカの配置および領域の概念を示す平面図である。

【図3】音信号出力装置１の動作を示すフローチャートである。

【図4】再生情報の一例を示す図である。

【図5】再生情報の一例を示す図である。

【図6】再生情報の一例を示す図である。

【図7】音響空間の一例である室におけるスピーカの配置および領域の概念を示す平面図である。

【図8】再生情報の一例を示す図である。

【図9】再生情報の一例を示す図である。

【図10】再生情報の一例を示す図である。

【図11】音信号出力装置１Ａの構成を示すブロック図である。

【図12】音信号出力装置１Ａの動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、音信号出力装置１の構成を示すブロック図である。音信号出力装置１は、通信部１１、プロセッサ１２、ＲＡＭ１３、フラッシュメモリ１４、表示器１５、ユーザＩ／Ｆ１６、およびオーディオＩ／Ｆ１７を備えている。

【0010】

音信号出力装置１は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、あるいはタブレット型コンピュータ等からなる。また、オーディオミキサ等の音響機器も、音信号出力装置の一例である。

【0011】

通信部１１は、サーバ等の他装置と通信する。通信部１１は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の無線通信機能、ＵＳＢまたはＬＡＮ等の有線通信機能を有する。通信部１１は、例えば音源の音信号を受信する。

【0012】

プロセッサ１２は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、またはＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ）等からなる。プロセッサ１２は、記憶媒体であるフラッシュメモリ１４からプログラムを読み出し、ＲＡＭ１３に一時記憶することで、種々の動作を行う。プロセッサ１２は、読み出したプログラムにより、音信号取得部１４１、再生情報受付部１４２、および再生部１４３等の機能的構成を実現する。音信号取得部１４１、再生情報受付部１４２、および再生部１４３は、それぞれ図３のフローチャートに示すＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の処理を行なう。なお、プログラムは、フラッシュメモリ１４に記憶している必要はない。プロセッサ１２は、例えば、サーバ等の他装置から必要な場合にダウンロードしてＲＡＭ１３に一時記憶してもよい。

【0013】

表示器１５は、ＬＣＤ等からなる。表示器１５は、例えば図４に示す様な再生情報の設定画面を表示する。

【0014】

ユーザＩ／Ｆ１６は、操作部の一例である。ユーザＩ／Ｆ１６は、マウス、キーボード、あるいはタッチパネル等からなる。ユーザＩ／Ｆ１６は、利用者の操作を受け付ける。なお、タッチパネルは、表示器１５に積層されていてもよい。

【0015】

オーディオＩ／Ｆ１７は、アナログオーディオ端子またはデジタルオーディオ端子等からなる。オーディオＩ／Ｆ１７は、複数のスピーカ５０１～５２１に接続されている。プロセッサ１２の再生部１４３は、オーディオＩ／Ｆ１７を介して複数のスピーカ５０１～５２１に音信号を出力する。

【0016】

プロセッサ１２の音信号取得部１４１は、通信部１１を介して受信した音源の音信号を取得する（Ｓ１１）。また、通信部１１ではなく、オーディオＩ／Ｆ１７を介して、音源の音信号を取得してもよい。また、音源の音信号は、フラッシュメモリ１４に記憶していてもよい。

【0017】

図２は、音響空間の一例である室Ｒ１におけるスピーカの配置および領域の概念を示す平面図である。室Ｒ１は、一例として平面視して長方形状である。室Ｒ１は、複数のスピーカ５０１～５２１が配置されている。スピーカ５０１～スピーカ５０９は、室Ｒ１を平面視して第１長辺に沿って並べられている。スピーカ５１４～スピーカ５２１は、室Ｒ１を平面視して第２長辺に沿って並べられている。スピーカ５１０は室Ｒ１を平面視して第１短辺に配置されている。スピーカ５１３は室Ｒ１を平面視して第２短辺に配置されている。スピーカ５１１およびスピーカ５１２は、室Ｒ１を平面視して中心付近に、長辺に沿って並べられている。

【0018】

室Ｒ１は、複数の領域を有する。図２の例では、室Ｒ１は、第１の領域Ｚ１、第２の領域Ｚ２、および第３の領域Ｚ３を有する。領域Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３は、それぞれ音信号が出力される領域である、なお、この例では、複数の領域Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３は、室Ｒ１内であるが、音信号の出力される領域は、室内に限らず、屋外でもよい。

【0019】

図２の例では、スピーカ５０１～５０４，５１０～５１１，５１４～５１７により領域Ｚ１が構成されている。また、スピーカ５０５～５０９、５１２～５１３，５１８～５２１により領域Ｚ２が構成されている。また、全てのスピーカ５０１～５２１により領域Ｚ３が構成されている。

【0020】

音信号出力装置１は、複数の領域のそれぞれについて、どの音源の音信号を出力させるか否かを示す再生情報の設定を受け付ける（Ｓ１２）。

【0021】

図４は、再生情報の一例を示す図である。図４に示す様に、再生情報は、音源毎にどの領域に音信号を出力するか否かを示す情報である。言い換えると、再生情報は、領域毎にどの音源の音信号を出力するか否かを示す情報である。プロセッサ１２は、表示器１５に再生情報を表示する。利用者は、ユーザＩ／Ｆ１６を用いて、再生情報を編集する。利用者は、音源毎に、音信号を出力する領域を指定する。言い換えると、利用者は、複数の領域それぞれについて、どの音源の音信号を出力させるか否かを指定する。

【0022】

図４の例では、領域Ｚ１は、音源１および音源２の音信号を出力する。領域Ｚ２は、音源１および音源３の音信号を出力する。領域Ｚ３は、音源１の音信号を出力する。言い換えると、音源１の音信号は、全ての領域に出力される。音源２の音信号は、領域Ｚ１にのみ出力される。音源３の音信号は、領域Ｚ２のみ出力される。利用者が編集を終えると、プロセッサ１２の再生部１４３は、再生情報に基づいて、各音源の音信号を再生する（Ｓ１３）。

【0023】

再生部１４３は、音源１の音信号を全てのスピーカ５０１～５２１に出力する。これにより、音源１の音は、領域Ｚ３のどの位置でも聞こえる。再生部１４３は、音源２の音信号を領域Ｚ１のスピーカ５０１～５０４，５１０～５１１，５１４～５１７に出力する。これにより、音源１の音は、領域Ｚ１の位置において聞こえる。再生部１４３は、音源３の音信号を領域Ｚ２のスピーカ５０５～５０９、５１２～５１３，５１８～５２１に出力する。これにより、音源２の音は、領域Ｚ２の位置において聞こえる。

【0024】

この様に、音信号出力装置１は、複数の領域のそれぞれに任意の音源の音信号を出力できる。例えば、音信号出力装置１の利用者は、テーマパークのアトラクションにおいて、足音を音源１として全ての領域で再生させることができる。したがって、アトラクション利用者は、アトラクション内のどの位置においても足音を聞く。また、音信号出力装置１の利用者は、アトラクションにおけるオブジェクト毎に領域を指定して音を再生させることができる。これにより、アトラクション利用者は、アトラクション内の全ての領域で同じ音（例えば足音）を聞きながら、領域毎に異なるオブジェクトの音を聞くことができる。

【0025】

なお、再生部１４３は、各音源の音像を対応する領域内に定位させる、音像定位処理を行なってもよい。この場合、再生部１４３は、各スピーカの設置位置を示す位置情報を取得する。スピーカの位置情報は、フラッシュメモリ１４に記憶しておいてもよいし、音信号出力装置１の利用者が都度入力してもよい。再生部１４３は、スピーカの位置情報に基づいて、各音源の音信号が対応する領域に定位するように、複数のスピーカに出力する音信号のレベルバランスを計算し、音信号のレベルを調整する。また、再生部１４３は、各音源の音信号が対応する領域に定位するように、複数のスピーカに出力する音信号の出力タイミングを調整してもよい。これにより、各領域に出力された音が他の領域に漏れて聞こえる可能性を低減できる。

【0026】

なお、再生部１４３は、各音源の音信号を各領域に設置されている全てのスピーカに出力する必要はない。例えば、再生部１４３は、音源１の音信号を室Ｒ１の四隅のスピーカ５０１、５０９、５１４、５２１に出力してもよい。

【0027】

図５は、変形例１に係る再生情報の一例を示す図である。図５に示す様に、再生情報は、スピーカ毎にどの領域に音信号を出力するか否かを示す情報を含んでいてもよい。言い換えると、再生情報は、複数の領域のそれぞれについて使用するスピーカを指定するスピーカ指定情報を含む。

【0028】

図５の例では、領域Ｚ１は、スピーカ５０１～５０４，５１０～５１１，５１４～５１７を使用する。領域Ｚ２は、スピーカ５０５～５０９、５１２～５１３，５１８～５２１を使用する。領域Ｚ３は、全てのスピーカ５０１～５２１を使用する。

【0029】

一方、図６に示す様に、利用者は、領域Ｚ３で使用するスピーカをスピーカ５０１、５０９、５１４、５２１に指定してもよい。この場合、再生部１４３は、四隅のスピーカ５０１、５０９、５１４、５２１に対して領域Ｚ３で指定された音源の音信号（図４の例では音源１の音信号）を、室Ｒ１の四隅のスピーカ５０１、５０９、５１４、５２１に出力する。この場合も、領域Ｚ３は室Ｒ１の全体であることに変わりはない。したがって、例えば、音信号出力装置１の利用者は、テーマパークのアトラクションにおいて、足音の音源１を全ての領域で再生させることができる。

【0030】

一方、図７の例では、利用者は、領域Ｚ１に使用するスピーカを、スピーカ５０１～５０３，５１０，５１４～５１６に指定する。また、利用者は、領域Ｚ２に使用するスピーカを、スピーカ５０４～５０９，５１１、５１２，５１３，５１７～５２１に指定する。

【0031】

利用者が図７に示した様にスピーカを指定すると、図８に示す様に、再生部１４３は、スピーカ５０１～５０３，５１０，５１４～５１６に対して、領域Ｚ１で指定された音源の音信号（図４の例では音源１および音源２）を出力する。また、再生部１４３は、スピーカ５０４～５０９，５１１、５１２，５１３，５１７～５２１に対して、領域Ｚ２で指定された音源の音信号（図４の例では音源１および音源３）を出力する。

【0032】

これにより、音源２の音は、スピーカ５０１～５０３，５１０，５１４～５１６の配置された領域で再生される。音源３の音は、スピーカ５０４～５０９，５１１、５１２，５１３，５１７～５２１の配置された領域で再生される。つまり、領域Ｚ１，Ｚ２のカバーする位置が変更される。

【0033】

この様にして、利用者は、領域毎に使用するスピーカを指定することで、各領域のカバーする位置を簡単に変更することもできる。

【0034】

図９は、変形例２に係る再生情報の一例を示す図である。図９に示す様に、再生情報は、音源の定位位置を指定する定位情報を含んでいてもよい。定位情報は、例えば、室Ｒ１の所定の位置を原点とした３次元の座標である。図９の例では３次元の座標であるが、２次元（平面）の座標であってもよい。

【0035】

再生部１４３は、定位情報およびスピーカの位置情報に基づいて、各音源の音像を対応する位置に定位するように、複数のスピーカに出力する音信号のレベルバランスを計算し、音信号のレベルを調整する。スピーカの位置情報は、上述の様にフラッシュメモリ１４に記憶しておいてもよいし、音信号出力装置１の利用者が都度入力してもよい。また、再生部１４３は、各音源の音信号が対応する位置に定位するように、複数のスピーカに出力する音信号の出力タイミングを調整してもよい。これにより、音信号出力装置１の利用者は、例えばアトラクションにおけるオブジェクト毎に意図する位置に音像を定位させることができる。

【0036】

図１０は、変形例３に係る再生情報の一例を示す図である。図１０に示す様に、再生情報は、スピーカの設置位置を指定する位置情報を含んでいてもよい。図１０に示すスピーカの位置情報も、例えば、室Ｒ１の所定の位置を原点とした３次元の座標である。図１０の例では３次元の座標であるが、２次元（平面）の座標であってもよい。音信号出力装置１の利用者は、スピーカの設置位置を変更した場合、再生情報に含まれる位置情報を編集する。これにより、再生部１４３は、各音源の音像定位処理を行なう場合に、編集後のスピーカの位置情報に基づいて、複数のスピーカに出力する音信号のレベルバランスを計算し、音信号のレベルを調整する。

【0037】

あるいは、音信号出力装置１の利用者は、スピーカを追加で設置する、または撤去した場合に、再生情報においてスピーカを追加してもよいし、削除してもよい。

【0038】

これにより、音信号出力装置１の利用者は、スピーカの設置位置を変更した場合でも、各音源の音を意図する領域および定位位置に再生させることができる。

【0039】

次に、図１１は、音信号出力装置１Ａの構成を示すブロック図である。図１の音信号出力装置１の構成と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図１２は、音信号出力装置１Ａの動作を示すフローチャートである。図３のフローチャートにおける同じ処理は同じ符号を付し、説明を省略する。

【0040】

音信号出力装置１Ａは、音信号出力装置１に比べて、オーディオＩ／Ｆ１７を備えていない。また、プロセッサ１２は、再生部１４３の機能に変えて出力部１４４を備える。音信号出力装置１Ａも、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、あるいはタブレット型コンピュータ等からなる。また、オーディオミキサ等の音響機器も、音信号出力装置の一例である。

【0041】

音信号出力装置１Ａは、音信号出力装置１と同様に、再生情報の編集を受け付ける。すなわち、音信号出力装置１Ａは、図４～図７，図９～図１０に示した再生情報を表示器１５に表示し、ユーザＩ／Ｆ１６を介して利用者からの再生情報の編集を受け付ける。

【0042】

利用者が編集を終えると、プロセッサ１２の出力部１４４は、再生情報および音信号を出力する（Ｓ１０３）。音信号および再生情報は、フラッシュメモリ１４に出力して該フラッシュメモリ１４に記憶してもよいし、通信部１１を介してサーバ等の他装置に出力してもよい。

【0043】

再生情報および音信号を取得した装置は、図１に示した再生部１４３と同様に、再生情報に基づいて、各音源の音信号を再生する。

【0044】

この様にして、音信号出力装置１Ａの利用者は、再生環境を想定して、音源毎に複数の領域のどの領域に音信号を出力させるかを指定した再生情報を作成することができる。すなわち、例えばテーマパークのアトラクション等で用いられる音信号出力装置１とは別に、音信号出力装置１Ａを用いて、事前に再生情報を作成することができる。この場合も、音信号出力装置１の利用者は、音信号出力装置１Ａで事前に作成された再生情報を実際の環境に合わせて編集してもよい。

【0045】

本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の範囲を含む。

【符号の説明】

【0046】

１，１Ａ…音信号出力装置
１Ａ…音信号出力装置
１１…通信部
１２…プロセッサ
１３…ＲＡＭ
１４…フラッシュメモリ
１５…表示器
１６…ユーザＩ／Ｆ
１７…オーディオＩ／Ｆ
１４１…音信号取得部
１４２…再生情報受付部
１４３…再生部
１４４…出力部
５０１～５２１…スピーカ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】