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JP2007036802A - 情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラム Download PDF

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JP2007036802A JP2005218693A JP2005218693A JP2007036802A JP 2007036802 A JP2007036802 A JP 2007036802A JP 2005218693 A JP2005218693 A JP 2005218693A JP 2005218693 A JP2005218693 A JP 2005218693A JP 2007036802 A JP2007036802 A JP 2007036802A
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Abstract

【課題】携帯電話機などの情報処理装置とユーザとの間の相対位置が変化する場合でも、情報処理装置に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮できるようにすること。
【解決手段】携帯電話機１０の音信号生成部３１ｃが、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成することにより、携帯電話機１０に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮できるようにする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムに関し、特に、携帯電話機などの情報処理装置とユーザとの間の相対位置が変化する場合でも、情報処理装置に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮できるようにする情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムに関する。
近年、携帯電話機には、ステレオスピーカーが搭載され、音楽の配信サービスを提供する音楽配信サーバからネットワークを介してダウンロードした音楽ファイルを、携帯電話機でステレオ再生することができるようになってきている。また、最近では、通話時に通話相手の音声だけでなく通話相手の映像も表示するテレビ電話機能が搭載された携帯電話機も利用されるようになってきている。
このテレビ電話機能では、通話音声はモノラル音声しかサポートされていなかったため、音楽ファイルをステレオ再生する場合のように、臨場感溢れる音を再生することができなかった。
そのため、通話相手の携帯電話機に搭載された複数のマイクロフォンを用いることにより録音された音声を、自分の携帯電話機の複数のスピーカーを用いてステレオ形式で再生する技術が開示されている（たとえば、特許文献１を参照）。
さらに、最近の携帯電話機には、３Ｄサラウンド機能が搭載されるようになってきている。この３Ｄサラウンド機能は、３次元の立体的な音場を再現する技術である。この３次元サラウンド機能を用いることにより、音源が自分の上下、左右、前後などにある場合の音場を臨場感豊かに再現することができる。
特開２００４−５６４０８号公報
しかしながら、上述した従来技術における３Ｄサラウンド機能では、携帯電話機とユーザとの間の距離が一定であるものとして音場を再現していたため、その距離が変化すると、３Ｄサラウンド機能の効果が薄れるという問題があった。
図１３は、従来技術における３Ｄサラウンド機能を説明する図である。図１３に示すように、従来の携帯電話機では、ユーザとの間の距離が固定値であるものとし、その距離に合わせて仮想的な音源が所定の位置にあることユーザに知覚させる右方向可聴音および左方向可聴音を生成し、それらを左右のスピーカーから出力する。
ここで、携帯電話機とユーザとの間の距離は、ユーザが携帯電話機の３Ｄサラウンド機能を使用する場合の、携帯電話機とユーザの顔との間の統計的に求められた距離から決定されていた。
ところが、図１３に示すように、ユーザが前後に移動してしまうと、ユーザに対する仮想音源の相対的な位置がずれてしまい、３Ｄサラウンド機能の効果が得られなくなるという問題が生じる。
そのため、携帯電話機とユーザとの間の相対位置が変化する場合でも、携帯電話機に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果が適切に得られるようにする技術の開発が重要な課題として残っている。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、携帯電話機などの情報処理装置とユーザとの間の相対位置が変化する場合でも、情報処理装置に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮できるようにする情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理装置であって、自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成する生成手段、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、自装置本体から引き出されて配置される複数のスピーカーと、前記音信号を各スピーカーに伝達するケーブルとをさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、自装置本体から引き出されて配置される複数のスピーカーと、自装置と前記ユーザとの間の位置関係の検出結果に基づいて、各スピーカーの自装置本体からの引き出し量を調節する調節手段とをさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記生成手段は、同期をとって再生される異なる複数の音信号を生成することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、同期をとって再生される各音信号をそれぞれ出力する複数のスピーカーをさらに備え、前記複数のスピーカーは、液晶ディスプレイのパネルから音波を発生させる液晶ディスプレイパネルスピーカーと、当該液晶ディスプレイパネルスピーカーの左右に配置されたスピーカーとを少なくとも含むことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、同期をとって再生される各音信号をそれぞれ出力する複数のスピーカーをさらに備え、前記複数のスピーカーは、ユーザによる情報の入力を受け付けるタッチパネルから音波を発生させるタッチパネルスピーカーと、当該タッチパネルスピーカーの左右に配置されたスピーカーとを少なくとも含むことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、同期をとって再生される各音信号を無線通信によって他の装置に送信する送信手段をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、自装置と前記ユーザとの間の位置関係を検出する検出手段をさらに備え、前記生成手段は、前記検出手段により検出された位置関係に基づいて、前記音信号を生成することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記ユーザを撮影する撮影手段をさらに備え、前記検出手段は、前記撮影手段により撮影されたユーザ画像とあらかじめ記憶されたユーザ画像とを照合することにより前記位置関係を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記ユーザを撮影し、焦点距離が異なる複数の撮影手段をさらに備え、前記検出手段は、前記複数の撮影手段によりユーザが撮影された場合に、ピントが合ったユーザ画像を撮影した撮影手段がどれであるかを判定することにより前記位置関係を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記ユーザに対する焦点合わせを実行する焦点合わせ実行手段をさらに備え、前記検出手段は、前記焦点合わせ実行手段による焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記ユーザに対する焦点合わせを所定の範囲内で実行する複数の焦点合わせ実行手段をさらに備え、前記検出手段は、前記複数の焦点合わせ実行手段により焦点合わせが実行された場合に、焦点を合わせることができた焦点合わせ実行手段の焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記ユーザとの間の距離を複数の位置から測定する距離測定手段をさらに備え、前記検出手段は、前記距離測定手段により測定された距離に基づいて、自装置の向きと前記ユーザがいる方向とがなす角度を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、ユーザに対して超音波を照射する超音波照射手段をさらに備え、前記検出手段は、前記超音波照射手段により照射された超音波がユーザにより反射された反射波を検出することにより前記位置関係を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、情報を表示する液晶ディスプレイ装置の画面を照らす光源をさらに備え、前記検出手段は、前記光源が発した光がユーザにより反射された反射光を検出することにより前記位置関係を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記ユーザに対して少なくとも２本の非平行な指向性ビームを照射する指向性ビーム照射手段をさらに備え、前記検出手段は、前記指向性ビーム照射手段により照射された指向性ビームが前記ユーザにより反射された反射ビームの間隔を検出し、当該間隔に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記ユーザのモノクローム画像を撮影するモノクローム画像撮影手段をさらに備え、前記検出手段は、前記モノクローム画像撮影手段により撮影されたモノクローム画像を基にして前記位置関係を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記ユーザにより反射された可視光を検出することにより焦点合わせを実行する可視光検出焦点合わせ実行手段と、前記ユーザにより反射された赤外線を検出することにより焦点合わせを実行する赤外線検出焦点合わせ実行手段とをさらに備え、前記検出手段は、前記可視光検出焦点合わせ実行手段による焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出するか、あるいは、前記赤外線検出焦点合わせ手段による焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出するかを周囲の明るさに応じて選択し、選択結果に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記検出手段は、自装置と前記ユーザとの間の位置関係を検出する検出範囲の設定を受け付け、設定を受け付けた検出範囲内で前記位置関係の検出をおこなうことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記生成手段は、自装置と前記ユーザとの間の位置関係が、位置関係を検出する検出範囲外である場合に、当該位置関係が検出範囲内である場合の音信号の出力レベルよりも出力レベルが大きくならないように前記音信号を生成することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記検出手段は、自装置と前記ユーザとの間の位置関係を検出する検出時間の設定を受け付け、設定を受け付けた検出時間内に位置関係の検出が完了しない場合には当該位置関係の検出を中止することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記位置関係は、自装置と前記ユーザとの間の距離であることを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記位置関係は、自装置と前記ユーザとの間の距離、および、自装置の向きと前記ユーザがいる方向とのなす角度であることを特徴とする。
また、本発明は、スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理方法であって、自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成する生成工程、を含んだことを特徴とする。
また、本発明は、スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理プログラムであって、自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に係る情報を記憶する記憶手順と、前記記憶手順により記憶された情報に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成する生成手順と、を情報処理装置に実行させることを特徴とする。
本発明によれば、自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成することとしたので、情報処理装置とユーザとの間の相対位置が変化する場合でも、情報処理装置に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、自装置本体から引き出されて配置される複数のスピーカーと、音信号を各スピーカーに伝達するケーブルとを備えたこととしたので、各スピーカーを３Ｄサラウンド機能の効果が適切に発揮できる位置に配置することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、自装置本体から引き出されて配置される複数のスピーカーを備え、自装置とユーザとの間の位置関係の検出結果に基づいて、各スピーカーの自装置本体からの引き出し量を調節することとしたので、各スピーカーを３Ｄサラウンド機能の効果が適切に発揮できる位置に配置することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、同期をとって再生される異なる複数の音信号を生成することとしたので、３Ｄサラウンド機能をマルチチャンネルで実現し、臨場感のある音場を再現することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、同期をとって再生される各音信号をそれぞれ出力する複数のスピーカーを備え、複数のスピーカーは、液晶ディスプレイのパネルから音波を発生させる液晶ディスプレイパネルスピーカーと、当該液晶ディスプレイパネルスピーカーの左右に配置されたスピーカーとを少なくとも含むこととしたので、液晶ディスプレイパネルスピーカーを用いることにより、情報処理装置単独でマルチチャンネルの３Ｄサラウンド機能を実現し、臨場感のある音場を再現することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、同期をとって再生される各音信号をそれぞれ出力する複数のスピーカーを備え、複数のスピーカーは、ユーザによる情報の入力を受け付けるタッチパネルから音波を発生させるタッチパネルスピーカーと、当該タッチパネルスピーカーの左右に配置されたスピーカーとを少なくとも含むこととしたので、タッチパネルスピーカーを用いることにより、情報処理装置単独でマルチチャンネルの３Ｄサラウンドシステムを実現し、臨場感のある音場を再現することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、同期をとって再生される各音信号を無線通信によって他の装置に送信することとしたので、他の装置を利用することによりマルチチャンネルの３Ｄサラウンドシステムを実現し、臨場感のある音場を再現することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、自装置とユーザとの間の位置関係を検出し、検出した位置関係に基づいて、音信号を生成することとしたので、情報処理装置が他の装置を必要とすることなく、位置関係を検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、ユーザを撮影し、撮影したユーザ画像とあらかじめ記憶されたユーザ画像とを照合することにより位置関係を検出することとしたので、画像照合により位置関係を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、ユーザを焦点距離が異なる複数の撮影手段を用いて撮影し、ピントが合ったユーザ画像を撮影した撮影手段がどれであるかを判定することにより位置関係を検出することとしたので、焦点距離がそれぞれ異なる撮影手段を用いて撮影することにより位置関係を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、ユーザに対する焦点合わせを実行し、その焦点合わせの結果に基づいて位置関係を検出することとしたので、オートフォーカス機能を利用することにより位置関係を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、ユーザに対する焦点合わせを所定の範囲内で実行する複数の焦点合わせ実行手段を用いて焦点合わせを実行し、焦点を合わせることができた焦点合わせ実行手段の焦点合わせの結果に基づいて位置関係を検出することとしたので、焦点合わせをおこなう範囲が異なる複数の焦点合わせ実行手段を用いて焦点合わせを実行することにより位置関係を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、ユーザとの間の距離を複数の位置から測定し、測定した距離に基づいて、自装置の向きとユーザがいる方向とがなす角度を検出することとしたので、自装置の向きとユーザがいる方向とがなす角度を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、ユーザに対して超音波を照射し、照射した超音波がユーザにより反射された反射波を検出することにより位置関係を検出することとしたので、超音波を利用することにより位置関係を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、情報を表示する液晶ディスプレイ装置の画面を照らす光源を備え、光源が発した光がユーザにより反射された反射光を検出することにより位置関係を検出することとしたので、バックライトなどを利用することにより位置関係を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、ユーザに対して少なくとも２本の非平行な指向性ビームを照射し、照射した指向性ビームがユーザにより反射された反射ビームの間隔を検出し、当該間隔に基づいて位置関係を検出することとしたので、少なくとも２本の非平行な指向性ビームをユーザに照射することにより位置関係を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、ユーザのモノクローム画像を撮影し、撮影したモノクローム画像を基にして位置関係を検出することとしたので、ユーザの検出感度を高めることができ、位置関係を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、ユーザにより反射された可視光を検出することにより焦点合わせを実行する可視光検出焦点合わせ実行部と、ユーザにより反射された赤外線を検出することにより焦点合わせを実行する赤外線検出焦点合わせ実行部とを備え、可視光検出焦点合わせ実行部による焦点合わせの結果に基づいて位置関係を検出するか、あるいは、赤外線検出焦点合わせ部による焦点合わせの結果に基づいて位置関係を検出するかを周囲の明るさに応じて選択し、選択結果に基づいて位置関係を検出することとしたので、周囲の明るさに応じて適切な焦点合わせの方法を選択することができ、位置関係を効率的に検出することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、自装置とユーザとの間の位置関係を検出する検出範囲の設定を受け付け、設定を受け付けた検出範囲内で位置関係の検出をおこなうこととしたので、音信号を生成するのに適した範囲内でのみ、位置関係の検出をおこなうことができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、自装置とユーザとの間の位置関係が、位置関係を検出する検出範囲外である場合に、当該位置関係が検出範囲内である場合の音信号の出力レベルよりも出力レベルが大きくならないように音信号を生成することとしたので、自装置とユーザとが遠く離れているような場合に出力レベルが無闇に大きくなることを防ぐことができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、自装置とユーザとの間の位置関係を検出する検出時間の設定を受け付け、設定を受け付けた検出時間内に位置関係の検出が完了しない場合には当該位置関係の検出を中止することとしたので、位置関係の検出が困難であるような場合に検出処理を中止することにより、バッテリーの消費を抑えることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、位置関係は、自装置とユーザとの間の距離であることとしたので、自装置とユーザとの間の距離を検出することにより、情報処理装置とユーザとの間の距離が変化する場合でも、情報処理装置に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、位置関係は、自装置とユーザとの間の距離、および、自装置の向きとユーザがいる方向とのなす角度であることとしたので、情報処理装置とユーザとの間の距離、および、自装置の向きとユーザがいる方向とのなす角度が変化する場合でも、情報処理装置に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮することができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、ここでは、情報処理装置が、カメラを搭載した携帯電話機である場合について説明する。
まず、本発明に係る音信号生成処理の概念について説明する。図１は、本発明に係る音信号生成処理の概念を説明する図である。この音信号生成処理をおこなう携帯電話機１０は、カメラで被写体を撮影する際に焦点を自動的に合わせるオートフォーカス機能部１１を搭載している。
このオートフォーカス機能部１１は、被写体との間の距離を測定する。また、オートフォーカス機能部１１は、可動式になっており、被写体の方向に向きを変えることができる。そして、オートフォーカス機能部１１の向きを変えた角度から、被写体のある方向と携帯電話機１０の正面方向との間の角度を測定する。
この音信号生成処理では、ユーザと携帯電話機１０との間の位置関係に基づいて、ユーザに所定の位置に音源があることを知覚させる３Ｄサラウンド用の音信号を生成する処理をおこなう。
具体的には、音信号生成処理では、ユーザと携帯電話機１０との間の距離および携帯電話機１０の正面方向とユーザがいる方向との間のなす角度を測定し、測定した距離および角度を用いて、ユーザに知覚させる仮想的な音源の位置を補正する。
さらに、この音信号生成処理では、補正した音源の位置の情報と頭部伝達関数とを用いることにより、補正した位置に音源があることをユーザに知覚させる音場・音圧を再現する。
すなわち、補正した音源の位置情報と頭部伝達関数とから、携帯電話機１０の左側スピーカー１２および右側スピーカー１３から出力する音信号を生成し、生成された音信号を各スピーカーから出力する。
ここで、図１では、オートフォーカス機能部１１は、水平方向におけるユーザの位置を検出することとしているが、さらに、上下方向におけるユーザの位置を検出することとしてもよい。
図２は、上下方向におけるユーザの位置検出処理を説明する図である。図２に示すように、オートフォーカス機能部１１は、水平方向だけでなく、上下方向にも向きが変わるように構成される。
そして、オートフォーカス機能部１１が上下方向に向きを変えられた角度から、ユーザの顔のある方向と携帯電話機１０の正面方向との間の位置関係が検出される。検出された角度の情報は、図１の場合と同様に、ユーザに知覚させる仮想的な音源の位置を補正するために用いられる。
携帯電話機１０がこのような音信号生成処理を実行することにより、携帯電話機１０とユーザとの間の相対位置が変化する場合でも、携帯電話機１０に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮できるようにすることができる。
つぎに、本実施例に係る携帯電話機１０の機能構成について説明する。図３は、本実施例に係る携帯電話機１０の機能構成を示す図である。
図３に示すように、この携帯電話機１０は、アンテナ２０、無線通信部２１、赤外線通信部２２、近距離無線通信部２３、マイク２４、スピーカー２５、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）２６、入力キー２７、カメラ２８、オートフォーカス機能部２９、記憶部３０および制御部３１を有する。
アンテナ２０は、無線電波の送受信をおこなうアンテナである。無線通信部２１は、携帯電話機１０の基地局を介して他の携帯電話機に接続し、音声通話処理やデータ通信処理をおこなう通信部である。
赤外線通信部２２は、赤外線の送受信をおこなうことにより他の携帯電話機との間でデータ通信をおこなう通信部である。近距離無線通信部２３は、ブルートゥースの規格などを用いた近距離無線通信により他の携帯電話機との間でデータ通信をおこなう通信部である。
マイク２４は、音声情報を取得して、それを電気信号に変換するマイクである。スピーカー２５は、通話音声や再生音を出力するスピーカーである。ここで、このスピーカー２５は、携帯電話機１０に複数設置されている。
図４は、携帯電話機１０に複数設置されるスピーカー２５について説明する図である。図４に示すように、携帯電話機１０の左右両端には、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂが設置される。
また、図４に示すように、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂの間の携帯電話機１０の上面に上面スピーカー２５ｃを設置することとしてもよい。さらには、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂの間に、ＬＣＤパネルスピーカー２５ｄやタッチパネルスピーカー２５ｅを設置することとしてもよい。
ここで、ＬＣＤパネルスピーカー２５ｄは、画像を表示することができる液晶パネルに音を出力する機能を持たせたディスプレイ兼スピーカー装置である。また、タッチパネルスピーカ２５ｅは、入力キー２７の代わりに情報の入力を受け付けるタッチパネルが携帯電話機１０に備えられている場合に、当該タッチパネルに音を出力する機能を持たせたタッチパネル兼スピーカー装置である。
また、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂは、携帯電話機１０から引き出される構造になっていてもよい。ここで、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂと携帯電話機１０本体とは、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂに音信号を伝達するケーブルによって接続される。
さらに、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂは、携帯電話機１０から自動的に迫り出す構造になっていてもよい。具体的には、ユーザと携帯電話機１０との間の位置関係が検出された場合に、３Ｄサラウンド機能の効果が最もよく発揮されるように、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂが所定の距離だけ携帯電話機１０から迫り出すように調整される。
ここで、各スピーカー２５ａ〜２５ｅは、それぞれ異なる音信号を出力することにより、マルチチャンネルの３Ｄサラウンドシステムを実現する。ここで、各スピーカー２５ａ〜２５ｅから出力される音信号は、ユーザに所定の位置に音源があることを知覚させるように、各スピーカー２５ａ〜２５ｅの設置位置に応じて調整された３Ｄサラウンド用の音信号である。
図５は、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂの迫り出し状態の調節機構について説明する図である。図５に示すように、この調節機構には、左側スピーカー２５ａが先端に設置された左側ラック４０ａと、右側スピーカー２５ｂが先端に設置された右側ラック４０ｂと、左側ラック４０ａおよび右側ラック４０ｂとかみ合うピニオン４１とが備えられている。
そして、ユーザと携帯電話機１０との間の位置関係が検出された場合には、３Ｄサラウンド機能の効果が最もよく発揮される位置まで左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂが移動するようピニオン４１が所定の角度回転する。
ＬＣＤ２６は、種々の情報を表示する液晶ディスプレイである。入力キー２７は、ユーザから情報の入力操作を受け付ける入力キーである。カメラ２８は、静止画あるいは動画の撮影をおこなうカメラである。
オートフォーカス機能部２９は、被写体とカメラ２８との間の距離を測定し、被写体の焦点を合わせる機能部である。また、このオートフォーカス機能部２９は、上下左右にその向きが変えられるようになっている。そして、オートフォーカス機能部２９は、オートフォーカス機能部２９の向きを測定する。
なお、被写体を撮影する際に周囲が暗い場合には、オートフォーカス機能部２９は、被写体に光を照射するフォトライト（図示せず）を点灯した後、被写体の焦点合わせを実行する。
記憶部３０は、フラッシュメモリなどの記憶デバイスである。この記憶部３０は、通信データ３０ａ、画像データ３０ｂ、位置データ３０ｃ、頭部伝達関数データ３０ｄ、および、音データ３０ｅを記憶している。
通信データ３０ａは、他の装置との間でデータ通信をおこなった際の通信データである。画像データ３０ｂは、カメラ２８により撮影された画像のデータである。
位置データ３０ｃは、オートフォーカス機能部２９により測定されたユーザの位置情報のデータである。具体的には、位置データ３０ｃは、携帯電話機１０とユーザとの間の距離、および、携帯電話機１０の正面方向とユーザがいる方向とがなす角度のデータである。
頭部伝達関数データ３０ｄは、３Ｄサラウンド用の音信号を生成する場合に参照される頭部伝達関数のデータである。ここで、頭部伝達関数とは、音源から耳に音が到達する場合の音の伝達特性を表す関数である。
所定の位置に音源があることをユーザに知覚させる音信号は、その音源の位置およびユーザの位置に応じた頭部伝達関数を選択し、選択された頭部伝達関数の畳み込み演算をおこなうことにより生成される。
音データ３０ｄは、ユーザの位置に応じて生成された３Ｄサラウンド用の音信号のデータである。
制御部３１は、携帯電話機１０を全体制御する制御部であり、各機能部間のデータの授受などを司る。この制御部３１は、通信管理部３１ａ、位置関係検出部３１ｂ、音信号生成部３１ｃ、および、音信号出力部３１ｄを有する。
通信管理部３１ａは、音声通話やデータ通信などの実行処理をおこなう管理部である。位置関係検出部３１ｂは、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出する検出部である。
具体的には、この位置関係検出部３１ｂは、オートフォーカス機能部２９を制御して、携帯電話機１０とユーザとの間の距離を測定させ、その距離を検出する。また、位置関係検出部３１ｂは、オートフォーカス機能部２９の向きから携帯電話機１０の正面方向と被写体がある方向との角度を検出する。そして、位置関係検出部３１ｂは、検出した距離および角度を記憶部３０に位置データ３０ｃとして記憶させる。
また、位置関係検出部３１ｂは、図５に示したように、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂが携帯電話機１０から自動的に迫り出す構造になっている場合には、ユーザと携帯電話機１０との間の位置関係に応じてピニオン４１の回転角度を制御し、左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂが所定の距離だけ携帯電話機１０から迫り出すように調整する。
音信号生成部３１ｃは、所定の音場・音圧を再現する音信号を生成する生成部である。具体的には、音信号生成部３１ｃは、位置関係検出部３１ｂにより携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、その位置関係に基づいて仮想的な音源の位置の補正をおこない、補正された音源の位置の情報と、記憶部３０に記憶された頭部伝達関数データ３０ｄとから音信号を生成する。
また、この音信号生成部３１ｃは、音場・音圧の設定情報をＬＣＤ２６に表示させ、ユーザに通知する。図６は、音場・音圧の設定情報の表示画面の一例を示す図である。図６に示すように、この表示画面には、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係（距離および角度）の情報や、スピーカー２５から出力される音の音圧レベルの情報、仮想音源の位置の情報などが表示される。
図４に示したように、スピーカー２５が複数ある場合には、音信号生成部３１ｃは、各スピーカー２５により同期をとって再生される異なる複数の３Ｄサラウンド用の音信号を生成し、生成した音信号を記憶部３０に音データ３０ｅとして記憶させる。
音信号出力部３１ｄは、音信号生成部３１ｃにより生成された３Ｄサラウンド用の音信号を記憶部３０の音データ３０ｅから読み出して、その音信号をスピーカー２５に出力させる出力部である。
つぎに、本実施例に係る音信号生成処理の処理手順について説明する。図７は、本実施例に係る音信号生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
図７に示すように、まず、携帯電話機１０の位置関係検出部３１ｂは、オートフォーカス機能部２９がユーザのいる方向に向きを変えられた際のオートフォーカス機能部２９の角度から得られる、携帯電話機１０の正面方向とユーザのいる方向とがなす角度の情報をオートフォーカス機能部２９から取得する（ステップＳ１０１）。
そして、オートフォーカス機能部２９は、ユーザに対して焦点を合わせるオートフォーカス処理を実行し（ステップＳ１０２）、焦点が合ったか否かを調べる（ステップＳ１０３）。
焦点が合っていない場合には（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ステップＳ１０２に移行して、オートフォーカス処理を継続する。焦点が合った場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、位置関係検出部３１ｂは、レンズと焦点面との間の距離から得られる携帯電話機１０とユーザとの間の距離の情報を取得する（ステップＳ１０４）。
そして、音信号生成部３１ｃは、頭部伝達関数データ３０ｄを記憶部３０から読み出し（ステップＳ１０５）、頭部伝達関数データ３０ｄと、位置関係検出部３１ｂにより取得された角度および距離の情報とから所定の位置に音源があるようにユーザに知覚させる音場・音圧を設定する処理をおこなう（ステップＳ１０６）。
続いて、音信号生成部３１ｃは、設定した音場・音圧の情報を、図６に示したようにＬＣＤ２６に表示させ（ステップＳ１０７）、スピーカー２５から出力する可聴音信号を生成する（ステップＳ１０８）。
その後、音信号出力部３１ｄは、音信号生成部３１ｃにより生成された可聴音信号をスピーカー２５から出力し（ステップＳ１０９）、この音信号生成処理を終了する。
なお、ここでは、オートフォーカス機能部２９が、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出することとしたが、ユーザの位置を検出する検出範囲の設定をあらかじめユーザから受け付けておき、あらかじめ設定された検出範囲内でのみユーザの位置の検出をおこなうこととしてもよい。
図８は、ユーザの検出範囲を限定するユーザ検出ウィンドウ５０について説明する図である。この場合、位置関係検出部３１ｂは、ユーザ検出ウィンドウ５０の大きさを決定する半径と中心角度の設定をユーザからあらかじめ受け付ける。
そして、オートフォーカス機能部２９は、このユーザ検出ウィンドウ５０内でのみ携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係の検出をおこない、ユーザの位置をユーザ検出ウィンドウ５０内で検出できない場合には、ＬＣＤ２６に警報メッセージを出力し、ユーザに通知する。
また、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係の検出に対する制限時間をあらかじめ設定しておき、位置関係検出部３１ｂが、その制限時間を経過しても位置関係の検出を完了することができない場合に、検出処理を中止することとしてもよい。
さらに、位置関係検出部３１ｂが、ユーザの位置をユーザ検出ウィンドウ５０の範囲内で検出することができず、その位置がユーザ検出ウィンドウ５０の範囲外であると判定した場合に、音圧レベルが過度に大きくなるのを避けるため、音信号生成部３１ｃが、ユーザの位置がユーザ検出ウィンドウ５０の範囲内である場合よりも音圧レベルが大きくならないように音信号を生成することとしてもよい。
また、上記実施例では、オートフォーカス機能部２９が焦点合わせを実行することにより携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出することとしたが、ユーザの顔画像をあらかじめ記憶部３０に記憶しておき、位置関係検出部３１ｂが、カメラ２８で撮影されたユーザの顔画像と記憶部３０に記憶された顔画像とを照合することにより携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出することとしてもよい。
具体的には、位置関係検出部３１ｂは、記憶部３０に記憶された顔画像がカメラ２８で撮影された画像中のどの位置にあるかを判定することにより携帯電話機１０の正面方向とユーザのいる方向とのなす角度を検出し、記憶部３０に記憶された顔画像とカメラ２８で撮影された顔画像とで大きさを比較することにより携帯電話機１０とユーザとの間の距離を検出する。
また、焦点合わせを所定の距離または角度の範囲内でおこなうオートフォーカス機能部２９を複数備え、各オートフォーカス機能部２９がユーザに対する焦点合わせを実行し、位置関係検出部３１ｂが、焦点を合わせることができたオートフォーカス機能部２９の焦点合わせの結果から携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出することとしてもよい。
この場合、ユーザに対する焦点合わせを各オートフォーカス機能部２９がそれぞれの距離または角度の範囲内で分担しておこなうので、１つのオートフォーカス機能部２９がすべての範囲において焦点合わせをおこなう必要がなくなり、位置関係の検出を高速かつ効率的に実行できるようになる。
また、上記実施例では、オートフォーカス機能部２９によるオートフォーカス機能を利用して携帯電話機１０とユーザとの間の距離を検出することとしたが、固定焦点カメラを携帯電話機１０に複数備えることとし、焦点が合ったユーザ画像を撮影した固定焦点カメラがどれであるかを判定し、固定焦点カメラの焦点距離から携帯電話機１０とユーザとの間の距離を検出することとしてもよい。
また、上記実施例では、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係をユーザの焦点合わせをおこなうことにより検出することとしたが、携帯電話機１０に超音波照射部を備え、超音波照射部がユーザに超音波を照射し、位置関係検出部３１ｂが、その反射波が到達するまでの時間から距離を検出し、さらに、超音波の照射角度から携帯電話機１０の正面方向とユーザのいる方向との間のなす角度を検出することとしてもよい。
また、超音波の代わりに、ＬＣＤ２６に備えられ、ＬＣＤ２６の画面を明るく照らすバックライトの光をユーザに照射し、その反射波が到達するまでの時間から距離を検出し、また、バックライトの光の照射角度から携帯電話機１０の正面方向とユーザのいる方向との間のなす角度を検出することとしてもよい。なお、ここでは、バックライトの光を所定の方向に照射できるよう、ＬＣＤ２６の向きは変更可能であるものとする。
また、赤外線通信部２２から照射される赤外線をユーザに照射し、その反射波が到達するまでの時間から距離を検出し、また、赤外線の照射角度から携帯電話機１０の正面方向とユーザのいる方向との間のなす角度を検出することとしてもよい。なお、ここでは、赤外線を所定の方向に照射できるよう、赤外線通信部２２の赤外線照射部の向きは変更可能であるものとする。
さらに、少なくとも２本の指向性ビームをユーザに照射することにより、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出することとしてもよい。図９は、２本の指向性ビームを照射することにより携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出する処理を説明する図である。
図９に示すように、携帯電話機１０に搭載されたビーム照射部６０は、ユーザに対して、２本の指向性ビーム６１ａ，６１ｂを照射する。この２本の指向性ビーム６１ａ，６１ｂは、所定の距離で交わるように内側に向けて角度ａで照射される。そして、位置関係検出部３１ｂは、カメラ２８を制御して、ユーザにより反射された指向性ビーム６１ａ，６１ｂの２本の反射光をカメラ２８に撮影させる。
その後、位置関係検出部３１ｂは、撮影された画像における２本の反射光の間隔ｄと、ビーム照射部６０における指向性ビーム６１ａ，６１ｂの照射間隔Ｄおよび照射角度ａとから、携帯電話機１０とユーザとの間の距離ｘを、
x ＝ (D / 2 - d / 2) tan a
により算出する。
また、ユーザに光を照射した場合にその反射光が到達するまでの時間を計測することにより携帯電話機１０とユーザとの間の距離を測定する２つの距離測定部を携帯電話機１０に備え、２つの距離測定部が測定した距離から、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出することとしてもよい。
図１０は、２つの距離測定部７０ａ，７０ｂが測定した距離から携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出する処理を説明する図である。
ここで、携帯電話機１０の異なる位置に設けられた距離測定部７０ａ，７０ｂが測定したユーザまでの距離をａ，ｂ、距離測定部７０ａ，７０ｂの設置位置の間隔をｃ、携帯電話機１０とユーザとの距離をｚ、距離測定部７０ａが照射した光の方向と携帯電話機１０の前面とがなす角度をｗ、距離測定部７０ａ，７０ｂの中間地点におけるユーザのいる方向と携帯電話機１０の前面とがなす角度をｙ、携帯電話機１０の正面方向とユーザのいる方向とがなす角度をｘとする。
すると、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚの間には、第２余弦定理から、
b2 = a2 + c2 - 2 a c cos w,
z2 = a2 + (c / 2)2 - a c cos w,
b2 = z2 + (c / 2)2 - z c cos y,
x = 90o - y,
のような関係が成り立つことが分かる。
これらの式から、
w = cos-1 {(a2 - b2 + c2 )/ 2 a c},
z = {(a2 + b2 - c2 / 2) / 2}1/2,
y = cos-1 {(a2 - b2) / c / (2 a2 + 2 b2 - c2)1/2},
x = 90o - cos-1{(a2 - b2) / c / (2 a2 + 2 b2 - c2)1/2},
が得られ、携帯電話機１０の正面方向とユーザのいる方向とがなす角度ｘを検出することができる。
また、オートフォーカス機能部２９が焦点合わせをおこなう方式が、コントラスト検知式や位相差検知式である場合には、オートフォーカス機能部２９がＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）素子やＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）素子などを用いてユーザの像を検知して焦点合わせをおこなうことにより、携帯電話機１０とユーザとの間の距離が検出される。
このようにＣＭＯＳ素子やＣＣＤ素子などのカラー画像を取得する素子を用いる場合には、感度を上げるため、オートフォーカス機能部２９が、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタなどを介在させてモノクロームの画像を取得し、焦点合わせを実行することとしてもよい。
また、焦点合わせをおこなう方式が、赤外線方式である場合には、オートフォーカス機能部２９が赤外線を送受信するＩｒＤＡ（Infrared Data Association）素子を用いて赤外線の反射光を検知して焦点合わせをおこなうことにより、携帯電話機１０とユーザとの間の距離が検出される。
なお、赤外線方式は暗いところでも焦点合わせが容易であるため、周囲が所定のレベルよりも明るい場合には、オートフォーカス機能部２９に可視光を用いた焦点合わせを実行させ、周囲が所定のレベルよりも暗い場合には、赤外線を用いた焦点合わせを実行させるように位置関係検出部３１ｂが制御することとしてもよい。ここで、周囲の明るさは、カメラ２８に搭載された露出制御装置により測定される。
また、焦点合わせをおこなう方式が、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）の電波を用いてユーザとの間の距離を測定し、焦点合わせをおこなう方式である場合には、オートフォーカス機能部２９が、ＵＷＢの電波を送受信するＵＷＢ素子を用いてＵＷＤの電波の反射電波を検知して焦点合わせをおこなうことにより、携帯電話機１０とユーザとの間の距離が検出される。
また、上記実施例では、携帯電話機１０に設けられた複数のスピーカー２５ａ〜２５ｅを用いてマルチチャンネルの３Ｄサラウンドシステムを実現することとしたが、音信号を他の携帯電話機にブルートゥースの規格などを用いた近距離無線通信により送信し、音信号を他の携帯電話機に搭載されたスピーカーからも出力させることとしてもよい。
図１１は、他の携帯電話機に３Ｄサラウンド用の音信号を送信する処理について説明する図である。この場合には、携帯電話機１０の音信号生成部３１ｃにより生成された音信号が近距離無線通信部２３により他の携帯電話機８０ａ〜８０ｃに送信される。
ここで、他の携帯電話機に送信される音信号は、音信号生成部３１ｃが、各携帯電話機１０，８０ａ〜８０ｃの配置に応じて、ユーザに所定の位置に音源があることを知覚させるように生成した３Ｄサラウンド用の音信号である。
具体的には、音信号生成部３１ｃは、あらかじめ各携帯電話機１０，８０ａ〜８０ｃの配置の情報を取得する。この配置の情報は、ユーザにより入力された情報であってもよいし、上述してきたような携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出する機能を用いて携帯電話機１０と他の携帯電話機８０ａ〜８０ｃとの間の位置関係を検出することにより得た情報であってもよい。
そして、音信号生成部３１ｃは、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係の情報と、携帯電話機１０と他の携帯電話機８０ａ〜８０ｃとの間の位置関係の情報とから、各携帯電話機８０ａ〜８０ｃに送信する３Ｄサラウンド用の音信号を生成する。
また、上記実施例では、オートフォーカス機能部２９および位置関係検出部３１ｂが携帯電話機１０に備えられているものとしたが、それらが携帯電話機１０の外部に設置され、携帯電話機１０に備えられた外部端子を介して携帯電話機１０に接続されることとしてもよい。
この場合、携帯電話機１０の音信号生成部３１ｃは、携帯電話機１０の外部に設置された位置関係検出部３１ｂから、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係に係る情報を取得して音信号を生成する。また、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係に係る情報は、ユーザが入力することとしてもよい。
ところで、上記実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下に、上記各種処理を実現するプログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。
図１２は、図３に示した携帯電話機１０となるコンピュータのハードウェア構成を示す図である。このコンピュータは、アンテナ１００、無線通信回路１０１、赤外線通信回路１０２、近距離無線通信回路１０３、マイク１０４、スピーカー１０５、ＬＣＤ１０６、入力キー１０７、カメラ１０８、オートフォーカス回路１０９、フラッシュメモリ１１０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３をバス１１４で接続して構成される。
ここで、アンテナ１００、無線通信回路１０１、赤外線通信回路１０２、近距離無線通信回路１０３、マイク１０４、スピーカー１０５、ＬＣＤ１０６、入力キー１０７、カメラ１０８、オートフォーカス回路１０９、フラッシュメモリ１１０は、図３に示したアンテナ２０、無線通信部２１、赤外線通信部２２、近距離無線通信部２３、マイク２４、スピーカー２５、ＬＣＤ２６、入力キー２７、カメラ２８、オートフォーカス機能部２９、記憶部３０にそれぞれ対応する。
そして、ＲＯＭ１１２には、携帯電話機１０と同等の機能を発揮するプログラム、すなわち、通信管理プログラム１１２ａ、位置関係検出プログラム１１２ｂ、音信号生成プログラム１１２ｃ、音信号出力プログラム１１２ｄが記憶されている。なお、これらのプログラムは、適宜統合または分散して記憶することとしてもよい。
そして、ＣＰＵ１１３が、これらのプログラムをＲＯＭ１１２から読み出して実行することにより、通信管理プロセス１１３ａ、位置関係検出プロセス１１３ｂ、音信号生成プロセス１１３ｃ、音信号出力プロセス１１３ｄが機能するようになる。
この通信管理プロセス１１３ａ、位置関係検出プロセス１１３ｂ、音信号生成プロセス１１３ｃ、音信号出力プロセス１１３ｄは、図３に示した通信管理部３１ａ、位置関係検出部３１ｂ、音信号生成部３１ｃ、および、音信号出力部３１ｄにそれぞれ対応する。
また、フラッシュメモリ１１０には、通信データ１１０ａ、画像データ１１０ｂ、位置データ１１０ｃ、頭部伝達関数データ１１０ｄ、および、音データ１１０ｅが記憶される。
この通信データ１１０ａ、画像データ１１０ｂ、位置データ１１０ｃ、頭部伝達関数データ１１０ｄ、および、音データ１１０ｅは、図３に示した記憶部３０に記憶される通信データ３０ａ、画像データ３０ｂ、位置データ３０ｃ、頭部伝達関数データ３０ｄ、および、音データ３０ｅにそれぞれ対応する。
そして、ＣＰＵ１１３は、これらのデータをフラッシュメモリ１１０に記憶するとともに、これらのデータをフラッシュメモリ１１０から読み出してＲＡＭ１１１に記憶させ、ＲＡＭ１１１に記憶された通信データ１１１ａ、画像データ１１１ｂ、位置データ１１１ｃ、頭部伝達関数データ１１１ｄ、および、音データ１１１ｅに基づいて各種データ処理を実行する。
ところで、通信管理プログラム１１２ａ、位置関係検出プログラム１１２ｂ、音信号生成プログラム１１２ｃ、音信号出力プログラム１１２ｄは、必ずしもＲＯＭ１１２に記憶させておく必要はない。
たとえば、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータに接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶しておき、コンピュータがこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
上述してきたように、本実施例では、携帯電話機１０の音信号生成部３１ｃが、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成することとしたので、携帯電話機１０とユーザとの間の相対位置が変化する場合でも、携帯電話機１０に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮することができる。
また、本実施例では、携帯電話機１０本体から引き出されて配置される複数のスピーカーと、音信号を各スピーカーに伝達するケーブルとを備えたこととしたので、各スピーカーを３Ｄサラウンド機能の効果が適切に発揮できる位置に配置することができる。
また、本実施例では、携帯電話機１０本体から引き出されて配置される左側スピーカー２５ａと右側スピーカー２５ｂとを備え、位置関係検出部３１ｂが、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係の検出結果に基づいて、左側スピーカー２５ａと右側スピーカー２５ｂの携帯電話機１０本体からの引き出し量を調節することとしたので、各スピーカーを３Ｄサラウンド機能の効果が適切に発揮できる位置に配置することができる。
また、本実施例では、音信号生成部３１ｃが、同期をとって再生される異なる複数の音信号を生成することとしたので、３Ｄサラウンド機能をマルチチャンネルで実現し、臨場感のある音場を再現することができる。
また、本実施例では、同期をとって再生される各音信号をそれぞれ出力する複数のスピーカーを備え、複数のスピーカーは、ＬＣＤ２６のパネルから音波を発生させるＬＣＤパネルスピーカー２５ｄと、ＬＣＤパネルスピーカー２５ｄの左右に配置された左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂとを少なくとも含むこととしたので、ＬＣＤパネルスピーカー２５ｄを用いることにより、携帯電話機１０単独でマルチチャンネルの３Ｄサラウンド機能を実現し、臨場感のある音場を再現することができる。
また、本実施例では、同期をとって再生される各音信号をそれぞれ出力する複数のスピーカーを備え、複数のスピーカーは、ユーザによる情報の入力を受け付けるタッチパネルから音波を発生させるタッチパネルスピーカー２５ｅと、タッチパネルスピーカー２５ｅの左右に配置された左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂとを少なくとも含むこととしたので、タッチパネルスピーカー２５ｅを用いることにより、携帯電話機１０単独でマルチチャンネルの３Ｄサラウンドシステムを実現し、臨場感のある音場を再現することができる。
また、本実施例では、近距離無線通信部２３が、同期をとって再生される各音信号をブルートゥース規格による無線通信によって他の携帯電話機に送信することとしたので、他の携帯電話機を利用することによりマルチチャンネルの３Ｄサラウンドシステムを実現し、臨場感のある音場を再現することができる。
また、本実施例では、位置関係検出部３１ｂが、自装置とユーザとの間の位置関係を検出し、音信号生成部３１ｃが、検出された位置関係に基づいて、音信号を生成することとしたので、携帯電話機１０が他の装置を必要とすることなく、位置関係を検出することができる。
また、本実施例では、カメラ２８が、ユーザを撮影し、位置関係検出部３１ｂが、カメラ２８により撮影されたユーザ画像と、あらかじめ記憶部３０に記憶されたユーザ画像とを照合することにより位置関係を検出することとしたので、画像照合により位置関係を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、焦点距離が異なる複数の固定焦点カメラが、ユーザを撮影し、位置関係検出部３１ｂが、ピントが合ったユーザ画像を撮影した固定焦点カメラがどれであるかを判定することにより位置関係を検出することとしたので、焦点距離がそれぞれ異なる撮影手段を用いて撮影することにより位置関係を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、オートフォーカス機能部２９が、ユーザに対する焦点合わせを実行し、位置関係検出部３１ｂが、その焦点合わせの結果に基づいて位置関係を検出することとしたので、オートフォーカス機能を利用することにより位置関係を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、ユーザに対する焦点合わせを所定の範囲内で実行する複数の焦点合わせ実行部が、焦点合わせを実行し、焦点を合わせることができた焦点合わせ実行部の焦点合わせの結果に基づいて位置関係を検出することとしたので、焦点合わせをおこなう範囲が異なる複数の焦点合わせ実行部を用いて焦点合わせを実行することにより位置関係を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、距離測定部７０ａ，７０ｂが、ユーザとの間の距離を複数の位置から測定し、位置関係検出部３１ｂが、測定された距離に基づいて、携帯電話機１０の向きとユーザがいる方向とがなす角度を検出することとしたので、携帯電話機１０の向きとユーザがいる方向とがなす角度を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、超音波照射部が、ユーザに対して超音波を照射し、位置関係検出部３１ｂが、照射した超音波がユーザにより反射された反射波を検出することにより位置関係を検出することとしたので、超音波を利用することにより位置関係を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、情報を表示するＬＣＤ２６の画面を照らすバックライトを備え、位置関係検出部３１ｂが、バックライトが発した光がユーザにより反射された反射光を検出することにより位置関係を検出することとしたので、バックライトを利用することにより位置関係を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、ビーム照射部６０が、ユーザに対して２本の非平行な指向性ビーム６１ａ，６１ｂを照射し、位置関係検出部３１ｂが、照射された指向性ビーム６１ａ，６１ｂがユーザにより反射された反射ビームの間隔を検出し、当該間隔に基づいて位置関係を検出することとしたので、少なくとも２本の非平行な指向性ビーム６１ａ，６１ｂをユーザに照射することにより位置関係を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、カメラ２８が、ユーザのモノクローム画像を撮影し、位置関係検出部３１ｂが、撮影されたモノクローム画像を基にして位置関係を検出することとしたので、ユーザの検出感度を高めることができ、位置関係を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、ユーザにより反射された可視光を検出することにより焦点合わせを実行するオートフォーカス機能部２９と、ユーザにより反射された赤外線を検出することにより焦点合わせを実行する赤外線検出焦点合わせ実行部とを備え、位置関係検出部３１ｂが、オートフォーカス機能部２９による焦点合わせの結果に基づいて位置関係を検出するか、あるいは、赤外線検出焦点合わせ部による焦点合わせの結果に基づいて位置関係を検出するかを周囲の明るさに応じて選択し、選択結果に基づいて位置関係を検出することとしたので、周囲の明るさに応じて適切な焦点合わせの方法を選択することができ、位置関係を効率的に検出することができる。
また、本実施例では、位置関係検出部３１ｂが、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出する検出範囲の設定を受け付け、設定を受け付けた検出範囲内で位置関係の検出をおこなうこととしたので、音信号を生成するのに適した範囲内でのみ、位置関係の検出をおこなうことができる。
また、本実施例では、音信号生成部３１ｃが、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係が、位置関係を検出する検出範囲外である場合に、当該位置関係が検出範囲内である場合の音信号の出力レベルよりも出力レベルが大きくならないように音信号を生成することとしたので、携帯電話機１０とユーザとが遠く離れているような場合に出力レベルが無闇に大きくなることを防ぐことができる。
また、本実施例では、位置関係検出部３１ｂが、携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出する検出時間の設定を受け付け、設定を受け付けた検出時間内に位置関係の検出が完了しない場合には当該位置関係の検出を中止することとしたので、位置関係の検出が困難であるような場合に検出処理を中止することにより、バッテリーの消費を抑えることができる。
また、本実施例では、位置関係は、携帯電話機１０とユーザとの間の距離であることとしたので、携帯電話機１０とユーザとの間の距離を検出することにより、携帯電話機１０とユーザとの間の距離が変化する場合でも、携帯電話機１０に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮することができる。
また、本実施例では、位置関係は、携帯電話機１０とユーザとの間の距離、および、携帯電話機１０の向きとユーザがいる方向とのなす角度であることとしたので、携帯電話機１０とユーザとの間の距離、および、携帯電話機１０の向きとユーザがいる方向とのなす角度が変化する場合でも、携帯電話機１０に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮することができる。
さて、これまで本発明の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、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施例にて実施されてもよいものである。
たとえば、上記実施例では、音信号を生成する情報処理装置が携帯電話機１０である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯型の情報処理装置やパーソナルコンピュータ、あるいは据え置き型の音響システムなどであってもよい。
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。
この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
また、図示した携帯電話機１０の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各構成要素の分散・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。
さらに、携帯電話機１０にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
（付記１）スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理装置であって、
自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成する生成手段、
を備えたことを特徴とする情報処理装置。
（付記２）自装置本体から引き出されて配置される複数のスピーカーと、前記音信号を各スピーカーに伝達するケーブルとをさらに備えたことを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
（付記３）自装置本体から引き出されて配置される複数のスピーカーと、自装置と前記ユーザとの間の位置関係の検出結果に基づいて、各スピーカーの自装置本体からの引き出し量を調節する調節手段とをさらに備えたことを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
（付記４）前記生成手段は、同期をとって再生される異なる複数の音信号を生成することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
（付記５）同期をとって再生される各音信号をそれぞれ出力する複数のスピーカーをさらに備え、前記複数のスピーカーは、液晶ディスプレイのパネルから音波を発生させる液晶ディスプレイパネルスピーカーと、当該液晶ディスプレイパネルスピーカーの左右に配置されたスピーカーとを少なくとも含むことを特徴とする付記４に記載の情報処理装置。
（付記６）同期をとって再生される各音信号をそれぞれ出力する複数のスピーカーをさらに備え、前記複数のスピーカーは、ユーザによる情報の入力を受け付けるタッチパネルから音波を発生させるタッチパネルスピーカーと、当該タッチパネルスピーカーの左右に配置されたスピーカーとを少なくとも含むことを特徴とする付記４に記載の情報処理装置。
（付記７）同期をとって再生される各音信号を無線通信によって他の装置に送信する送信手段をさらに備えたことを特徴とする付記４に記載の情報処理装置。
（付記８）自装置と前記ユーザとの間の位置関係を検出する検出手段をさらに備え、前記生成手段は、前記検出手段により検出された位置関係に基づいて、前記音信号を生成することを特徴とする付記１〜７のいずれか１つに記載の情報処理装置。
（付記９）前記ユーザを撮影する撮影手段をさらに備え、前記検出手段は、前記撮影手段により撮影されたユーザ画像とあらかじめ記憶されたユーザ画像とを照合することにより前記位置関係を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１０）前記ユーザを撮影し、焦点距離が異なる複数の撮影手段をさらに備え、前記検出手段は、前記複数の撮影手段によりユーザが撮影された場合に、ピントが合ったユーザ画像を撮影した撮影手段がどれであるかを判定することにより前記位置関係を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１１）前記ユーザに対する焦点合わせを実行する焦点合わせ実行手段をさらに備え、前記検出手段は、前記焦点合わせ実行手段による焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１２）前記ユーザに対する焦点合わせを所定の範囲内で実行する複数の焦点合わせ実行手段をさらに備え、前記検出手段は、前記複数の焦点合わせ実行手段により焦点合わせが実行された場合に、焦点を合わせることができた焦点合わせ実行手段の焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１３）前記ユーザとの間の距離を複数の位置から測定する距離測定手段をさらに備え、前記検出手段は、前記距離測定手段により測定された距離に基づいて、自装置の向きと前記ユーザがいる方向とがなす角度を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１４）ユーザに対して超音波を照射する超音波照射手段をさらに備え、前記検出手段は、前記超音波照射手段により照射された超音波がユーザにより反射された反射波を検出することにより前記位置関係を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１５）情報を表示する液晶ディスプレイ装置の画面を照らす光源をさらに備え、前記検出手段は、前記光源が発した光がユーザにより反射された反射光を検出することにより前記位置関係を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１６）前記ユーザに対して少なくとも２本の非平行な指向性ビームを照射する指向性ビーム照射手段をさらに備え、前記検出手段は、前記指向性ビーム照射手段により照射された指向性ビームが前記ユーザにより反射された反射ビームの間隔を検出し、当該間隔に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１７）前記ユーザのモノクローム画像を撮影するモノクローム画像撮影手段をさらに備え、前記検出手段は、前記モノクローム画像撮影手段により撮影されたモノクローム画像を基にして前記位置関係を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１８）前記ユーザにより反射された可視光を検出することにより焦点合わせを実行する可視光検出焦点合わせ実行手段と、前記ユーザにより反射された赤外線を検出することにより焦点合わせを実行する赤外線検出焦点合わせ実行手段とをさらに備え、前記検出手段は、前記可視光検出焦点合わせ実行手段による焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出するか、あるいは、前記赤外線検出焦点合わせ手段による焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出するかを周囲の明るさに応じて選択し、選択結果に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする付記８に記載の情報処理装置。
（付記１９）前記検出手段は、自装置と前記ユーザとの間の位置関係を検出する検出範囲の設定を受け付け、設定を受け付けた検出範囲内で前記位置関係の検出をおこなうことを特徴とする付記８〜１８のいずれか１つに記載の情報処理装置。
（付記２０）前記生成手段は、自装置と前記ユーザとの間の位置関係が、位置関係を検出する検出範囲外である場合に、当該位置関係が検出範囲内である場合の音信号の出力レベルよりも出力レベルが大きくならないように前記音信号を生成することを特徴とする付記８〜１９のいずれか１つに記載の情報処理装置。
（付記２１）前記検出手段は、自装置と前記ユーザとの間の位置関係を検出する検出時間の設定を受け付け、設定を受け付けた検出時間内に位置関係の検出が完了しない場合には当該位置関係の検出を中止することを特徴とする付記８〜２０のいずれか１つに記載の情報処理装置。
（付記２２）前記位置関係は、自装置と前記ユーザとの間の距離であることを特徴とする付記１〜２１のいずれか１つに記載の情報処理装置。
（付記２３）前記位置関係は、自装置と前記ユーザとの間の距離、および、自装置の向きと前記ユーザがいる方向とのなす角度であることを特徴とする付記２２に記載の情報処理装置。
（付記２４）スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理方法であって、
自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成する生成工程、
を含んだことを特徴とする情報処理方法。
（付記２５）スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理プログラムであって、
自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に係る情報を記憶する記憶手順と、
前記記憶手順により記憶された情報に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成する生成手順と、
を情報処理装置に実行させることを特徴とする情報処理プログラム。
以上のように、本発明に係る情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムは、携帯電話機などの情報処理装置とユーザとの間の相対位置が変化する場合でも、情報処理装置に搭載された３Ｄサラウンド機能の効果を適切に発揮できるようにする情報処理システムに有用である。
本発明に係る音信号生成処理の概念を説明する図である。 上下方向におけるユーザの位置検出処理を説明する図である。 本実施例に係る携帯電話機１０の機能構成を示す図である。 携帯電話機１０に複数設置されるスピーカー２５について説明する図である。 左側スピーカー２５ａおよび右側スピーカー２５ｂの迫り出し状態の調節機構について説明する図である。 音場・音圧の設定情報の表示画面の一例を示す図である。 本実施例に係る音信号生成処理の処理手順を示すフローチャートである。 ユーザの検出範囲を限定するユーザ検出ウィンドウ５０について説明する図である。 ２本の指向性ビームを照射することにより携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出する処理を説明する図である。 ２つの距離測定部７０ａ，７０ｂが測定した距離から携帯電話機１０とユーザとの間の位置関係を検出する処理を説明する図である。 他の携帯電話機に３Ｄサラウンド用の音信号を送信する処理について説明する図である。 図３に示した携帯電話機１０となるコンピュータのハードウェア構成を示す図である。 従来技術における３Ｄサラウンド機能を説明する図である。
符号の説明
１０，８０ａ，８０ｂ，８０ｃ 携帯電話機
１１ オートフォーカス機能部
１２，２５ａ 左側スピーカー
１３，２５ｂ 右側スピーカー
２０ アンテナ
２１ 無線通信部
２２ 赤外線通信部
２３ 近距離無線通信部
２４ マイク
２５ スピーカー
２５ｃ 上面スピーカー
２５ｄ ＬＣＤパネルスピーカー
２５ｅ タッチパネルスピーカー
２６ ＬＣＤ
２７ 入力キー
２８ カメラ
２９ オートフォーカス機能部
３０ 記憶部
３０ａ 通信データ
３０ｂ 画像データ
３０ｃ 位置データ
３０ｄ 頭部伝達関数データ
３０ｅ 音データ
３１ 制御部
３１ａ 通信管理部
３１ｂ 位置関係検出部
３１ｃ 音信号生成部
３１ｄ 音信号出力部
４０ａ 左側ラック
４０ｂ 右側ラック
４１ ピニオン
５０ ユーザ検出ウィンドウ
６０ ビーム照射部
６０ａ，６０ｂ 指向性ビーム
７０ａ，７０ｂ 距離測定部

Claims (10)

  1. スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理装置であって、
    自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成する生成手段、
    を備えたことを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記生成手段は、同期をとって再生される異なる複数の音信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 同期をとって再生される各音信号を無線通信によって他の装置に送信する送信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
  4. 自装置と前記ユーザとの間の位置関係を検出する検出手段をさらに備え、前記生成手段は、前記検出手段により検出された位置関係に基づいて、前記音信号を生成することを特徴とする請求項１、２または３に記載の情報処理装置。
  5. 前記ユーザに対する焦点合わせを実行する焦点合わせ実行手段をさらに備え、前記検出手段は、前記焦点合わせ実行手段による焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
  6. 前記ユーザに対する焦点合わせを所定の範囲内で実行する複数の焦点合わせ実行手段をさらに備え、前記検出手段は、前記複数の焦点合わせ実行手段により焦点合わせが実行された場合に、焦点を合わせることができた焦点合わせ実行手段の焦点合わせの結果に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
  7. 前記ユーザに対して少なくとも２本の非平行な指向性ビームを照射する指向性ビーム照射手段をさらに備え、前記検出手段は、前記指向性ビーム照射手段により照射された指向性ビームが前記ユーザにより反射された反射ビームの間隔を検出し、当該間隔に基づいて前記位置関係を検出することを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
  8. 前記検出手段は、自装置と前記ユーザとの間の位置関係を検出する検出範囲の設定を受け付け、設定を受け付けた検出範囲内で前記位置関係の検出をおこなうことを特徴とする付記４〜７のいずれか１つに記載の情報処理装置。
  9. スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理方法であって、
    自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成する生成工程、
    を含んだことを特徴とする情報処理方法。
  10. スピーカーにより出力される音信号を生成する情報処理プログラムであって、
    自装置とユーザとの間の位置関係が検出された場合に、当該位置関係の検出結果に係る情報を記憶する記憶手順と、
    前記記憶手順により記憶された情報に基づいて、３次元空間の所定の位置に仮想的な音源があることをユーザに知覚させる音信号を生成する生成手順と、
    を情報処理装置に実行させることを特徴とする情報処理プログラム。
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