專利名稱：聲波輸出裝置、語音通信裝置、聲波輸出方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲波(sonic wave)輸出裝置、語音通信裝置、聲波輸出方法和程序。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)了各種使指向性(directionality)朝向聲音的聽取者來輸出聲波的技 術(shù)。例如，根據(jù)日本未實(shí)審專利申請(qǐng)公布No. S58-119293中公開的技術(shù)，通過對(duì)聲音信號(hào)的 幅度調(diào)制而生成的超聲波被發(fā)出到空氣中以便通過非線性參數(shù)功能來獲得可聽見的聲音。 根據(jù)日本未實(shí)審專利申請(qǐng)公布No. HI 1-145915或2004-147311中公開的技術(shù)，通過對(duì)聲音 信號(hào)的幅度調(diào)制而生成的超聲波被從兩個(gè)揚(yáng)聲器之一輸出，而未經(jīng)調(diào)制的超聲波被從另一 揚(yáng)聲器輸出，從而生成拍音(beat)，并且通過該拍音的二次成分來向用戶提供聲音。
另外，日本未實(shí)審專利申請(qǐng)公布No. H7-87590中公開了一種通過使用成像裝置、 傳感器等等來檢測(cè)用戶的位置并且在可聽范圍中優(yōu)化聲波的指向性的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，日本未實(shí)審專利申請(qǐng)公布No. S58-119293、H11-145915和2004-147311中公 開的技術(shù)不能以適應(yīng)于目標(biāo)位置的方式來調(diào)整指向性。因此，它們的用途局限于在展覽會(huì) 上說明物品等等，在這種情況下，聽取者的位置是可預(yù)測(cè)的。 另外，在日本未實(shí)審專利申請(qǐng)公布No.H7-87590中公開的技術(shù)中，必須經(jīng)過一個(gè) 復(fù)雜的過程，該過程涉及在與揚(yáng)聲器相對(duì)的位置安裝麥克風(fēng)陣列并且基于來自麥克風(fēng)陣列 的反饋和預(yù)先定義的系數(shù)來確定指向性。另外，在該技術(shù)中，由于揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)陣列之間 的位置關(guān)系的約束，每次都必須設(shè)定布局，這導(dǎo)致了用途的局限。 考慮到以上情況，希望提供一種新穎且改進(jìn)的聲波輸出裝置、語音通信裝置、聲波 輸出方法和程序，其能夠使指向性朝向位于沒有預(yù)先限制的任意方向或場(chǎng)所的目標(biāo)來輸出 聲波。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種聲波輸出裝置，包括接收單元，用于接收 從預(yù)定信號(hào)源發(fā)送的無線信號(hào)；確定單元，用于利用由接收單元接收的無線信號(hào)來確定取 決于信號(hào)源的位置的參數(shù)值；以及聲波輸出單元，用于基于參數(shù)值來輸出指向性朝著信號(hào) 源的方向的聲波。 接收單元可包括用于接收無線信號(hào)的多個(gè)接收天線，并且聲波輸出單元可包括多 個(gè)揚(yáng)聲器，該多個(gè)揚(yáng)聲器中的每一個(gè)能夠以預(yù)定延遲量來輸出聲波，從而確定單元可根據(jù) 接收天線之間無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差或相位差，來為揚(yáng)聲器中的每一個(gè)確定延遲量。
接收單元可包括用于接收無線信號(hào)的多個(gè)接收天線，從而確定單元可根據(jù)接收天 線之間無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差或相位差，來確定無線信號(hào)的到達(dá)方向。 接收單元可包括用于接收無線信號(hào)的三個(gè)或更多個(gè)接收天線，并且確定單元可根 據(jù)接收天線之間無線信號(hào)的兩個(gè)或更多個(gè)到達(dá)時(shí)間差或相位差，來確定信號(hào)源的位置。
聲波輸出單元的揚(yáng)聲器可分別被安裝在接收單元的接收天線的近旁(closeproximity)，并且確定單元可通過顛倒接收天線的無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間或相位的順序，來 為揚(yáng)聲器中的每一個(gè)確定延遲量。 無線信號(hào)可以是包含用于標(biāo)識(shí)信號(hào)源的個(gè)體或者握持信號(hào)源的用戶的標(biāo)識(shí)符的 信標(biāo)，并且聲波輸出裝置還可包括控制單元，用于根據(jù)信標(biāo)中包含的標(biāo)識(shí)符來控制是否從 聲波輸出單元輸出聲波。 聲波輸出裝置還可包括聲音分析單元，用于基于從信號(hào)源的方向收集的聲音，來 從已知用戶中指定作為發(fā)音者的用戶。 聲波輸出裝置還可包括控制單元，用于根據(jù)在從信號(hào)源的方向收集的聲音中是否 包含特定語音命令，來控制從聲波輸出單元的聲波輸出。 接收單元可包括多個(gè)感光器，用于接收紅外線作為無線信號(hào)，并且確定單元可根 據(jù)接收到紅外線的感光器的位置來確定信號(hào)源的位置。 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種語音通信裝置，包括接收單元，用于接收 從預(yù)定信號(hào)源發(fā)送的無線信號(hào)；確定單元，用于利用由接收單元接收的無線信號(hào)來確定取 決于信號(hào)源的位置的參數(shù)值；聲波輸出單元，用于基于參數(shù)值來輸出指向性朝著信號(hào)源的 方向的聲波；以及聲音輸入單元，用于基于參數(shù)值來收集來自信號(hào)源的方向的聲音。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種聲波輸出方法，包括以下步驟接收從預(yù)定 信號(hào)源發(fā)送的無線信號(hào)；利用接收到的無線信號(hào)來確定取決于信號(hào)源的位置的參數(shù)值；以 及基于參數(shù)值來輸出指向性朝著信號(hào)源的方向的聲波。 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種程序，使得用于控制包括能夠接收從預(yù)定 信號(hào)源發(fā)送的無線信號(hào)的接收單元和能夠輸出聲波的揚(yáng)聲器的聲波輸出裝置的計(jì)算機(jī)實(shí) 現(xiàn)以下功能確定單元，用于利用由接收單元接收的無線信號(hào)來確定取決于信號(hào)源的位置 的參數(shù)值；以及聲波輸出單元，用于基于參數(shù)值來把從揚(yáng)聲器輸出的聲波的指向性設(shè)定為 朝著信號(hào)源的方向。 根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，可以提供能夠以朝著位于沒有預(yù)先限制的任意方向或 場(chǎng)所的目標(biāo)的指向性來輸出聲波的聲波輸出裝置、語音通信裝置、聲波輸出方法和程序。


圖1是示出根據(jù)一實(shí)施例的聲波輸出裝置的第一使用情形示例的示意圖。 圖2是示出根據(jù)一實(shí)施例的聲波輸出裝置的第二使用情形示例的示意圖。 圖3是示出根據(jù)一實(shí)施例的聲波輸出裝置的第三使用情形示例的示意圖。 圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的聲波輸出裝置的配置示例的框圖。 圖5是描述確定無線信號(hào)的到達(dá)方向的處理的說明圖。 圖6是描述對(duì)聲波的指向性的控制的說明圖。 圖7是描述在三維空間中確定無線信號(hào)的到達(dá)方向的處理的說明圖。 圖8是描述利用三個(gè)揚(yáng)聲器進(jìn)行的對(duì)聲波的指向性的控制的說明圖。 圖9是描述確定信號(hào)源的位置的處理的說明圖。 圖10是描述利用被機(jī)械地控制的揚(yáng)聲器進(jìn)行的對(duì)聲波的指向性的控制的說明 圖。 圖11是示出用于實(shí)現(xiàn)指向性控制的第三模式的具體配置的框圖。
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圖12是示出從信號(hào)源發(fā)送的信標(biāo)的結(jié)構(gòu)示例的說明圖。 圖13是示出根據(jù)第二實(shí)施例的聲波輸出裝置的配置示例的框圖。 圖14是示出根據(jù)第三實(shí)施例的聲波輸出裝置的配置示例的框圖。 圖15是示出根據(jù)第四實(shí)施例的聲波輸出裝置的配置示例的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在本說明書和附圖中，具 有基本相同的功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素被用相同的標(biāo)號(hào)來指示，并且對(duì)這些結(jié)構(gòu)要素的重復(fù) 說明被省略。 下面將按以下順序來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
1.根據(jù)一實(shí)施例的聲波輸出裝置的概要 2.描述第一實(shí)施例 3.描述第二實(shí)施例 4.描述第三實(shí)施例 5.描述第四實(shí)施例 6.總結(jié) 〈1.根據(jù)一實(shí)施例的聲波輸出裝置的概要〉 下面將參考圖1至圖3來描述根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的聲波輸出裝置的概要。
圖1是示出根據(jù)一實(shí)施例的聲波輸出裝置的使用情形示例的示意圖。圖1示出了 聲波輸出裝置100a，以及位于聲波輸出裝置100a附近的信號(hào)源10a和用戶20a。
在圖1的示例中，信號(hào)源10a向附近區(qū)域發(fā)送無線信號(hào)，從而接收到無線信號(hào)的聲 波輸出裝置100a將聲波的指向性設(shè)定為朝著其位置或方向而集中。雖然圖l示出了蜂窩 電話終端作為信號(hào)源10a的示例，但信號(hào)源10a并不限于蜂窩電話終端。例如，信號(hào)源10a 可以是諸如PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))或PDA(個(gè)人數(shù)字助理)之類的信息處理終端、游戲終端、專 用無線發(fā)送器等等。 用戶20a握持著信號(hào)源10a，并且聽取基于從信號(hào)源10a發(fā)送的無線信號(hào)而從聲波 輸出裝置100a輸出的帶有指向性的聲波(或被調(diào)制到聲波中的聲音信號(hào))。雖然圖l示出 了用戶20a用一只手握持信號(hào)源10a的情況，但并不限于此，用戶20a可以任何方式來握持 信號(hào)源10a。另外，信號(hào)源10a并不一定被用戶20a握持著，只要它位于用戶20a的近旁即可。 聲波輸出裝置100a基于從信號(hào)源10a發(fā)送的無線信號(hào)，輸出具有朝向信號(hào)源10a 的位置或方向的指向性的聲波，如下文中詳細(xì)描述的。用戶20a從而可以聽取從聲波輸出 裝置100a輸出的聲波。 在本說明書中，無線信號(hào)例如包括不通過物理線路就能發(fā)送的諸如電磁波、聲波、 光或紅外線之類的給定的信號(hào)。另外，聲波不僅包括可聽見的聲音，還包括具有在可聽范圍 之外的頻率的超聲波等等。 圖2是示出根據(jù)一實(shí)施例的聲波輸出裝置的另一使用情形示例的示意圖。圖2示 出了聲波輸出裝置100b，以及位于聲波輸出裝置100b附近的信號(hào)源10b和用戶20b。
在圖2的示例中，信號(hào)源10b被示為能夠被用戶20b佩戴的配件形狀的無線發(fā)送
6器。另一方面，聲波輸出裝置100b被示為蜂窩電話終端。 在此情況下，與圖1的情況中一樣，信號(hào)源10b向附近區(qū)域發(fā)送無線信號(hào)，從而接 收到無線信號(hào)的聲波輸出裝置lOOb將聲波的指向性設(shè)定為朝著其位置或方向而集中。然 后，聲波輸出裝置100b基于從信號(hào)源10b發(fā)送的無線信號(hào)，輸出具有朝向信號(hào)源10b的位 置或方向的指向性的聲波。用戶20b從而可以聽取從聲波輸出裝置100b輸出的聲波。
圖3是示出根據(jù)一實(shí)施例的聲波輸出裝置的另一使用情形示例的示意圖。圖3示 出了聲波輸出裝置100c，以及位于聲波輸出裝置100c附近的信號(hào)源10c和用戶20c。
在圖3的示例中，信號(hào)源lOc被示為用于操作聲波輸出裝置100c的遙控裝置。另 一方面，聲波輸出裝置lOOc被示為相當(dāng)于電視機(jī)等等的顯示裝置。 在此情況下，與圖1和圖2的情況中一樣，信號(hào)源10c向附近區(qū)域發(fā)送無線信號(hào)， 從而接收到無線信號(hào)的聲波輸出裝置100c將聲波的指向性設(shè)定為朝著其位置或方向而集 中。然后，聲波輸出裝置100c基于從信號(hào)源10c發(fā)送的無線信號(hào)，輸出具有朝向信號(hào)源10c 的位置或方向的指向性的聲波。用戶20c從而可以聽取從聲波輸出裝置lOOc輸出的聲波。
以上參考圖1至圖3就聲波輸出裝置的使用情形示例描述了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例 的聲波輸出裝置的概要。下面，將順序描述這種聲波輸出裝置的四個(gè)示例性實(shí)施例。
在以下描述中，在不需要特別區(qū)分時(shí)，聲波輸出裝置100a、100b和100c被統(tǒng)稱為 聲波輸出裝置IOO。這也適用于信號(hào)源10a、10b和lOc(信號(hào)源10)以及用戶20a、20b和 20c (用戶20)。 〈2.描述第一實(shí)施例> [OO59] [2-1.聲波輸出裝置的配置] 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的聲波輸出裝置100的配置示例的框圖。
參考圖4，聲波輸出裝置100包括n個(gè)接收天線110-1至llO-n(n > 1)、接收單元 120、確定單元130、控制單元150、存儲(chǔ)器152、聲音調(diào)制單元160、聲波輸出單元170、以及m 個(gè)揚(yáng)聲器180-1至180-m(m > 1)。接收單元120包括分別對(duì)應(yīng)于n個(gè)接收天線110-1至 110-n的無線接收單元122-1至122-n。作為示例，假定電磁波被從信號(hào)源10發(fā)送到聲波 輸出裝置IOO，其示例在圖1至圖3中示出。 在接收單元120中，無線接收單元122-1至122-n通過相應(yīng)的接收天線110_1至 110-n接收從信號(hào)源10發(fā)送來的無線信號(hào)。然后，無線接收單元122-1至122-n對(duì)接收到 的信號(hào)進(jìn)行放大，執(zhí)行AD(模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換，并且將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸出到確定單元130。
確定單元130基于由接收單元120接收到的無線信號(hào)(以下稱之為接收信號(hào))來 確定取決于信號(hào)源10的位置而變化的某個(gè)參數(shù)值。例如，由確定單元130確定的參數(shù)值可 以是從信號(hào)源10發(fā)送來的無線信號(hào)的到達(dá)方向?；蛘?，由確定單元130確定的參數(shù)值例如 可以是信號(hào)源10的實(shí)際位置。另外，由確定單元130確定的參數(shù)值例如可以是要輸出到信 號(hào)源10的聲波關(guān)于揚(yáng)聲器180-1至180-m中每一個(gè)的延遲量。確定單元130進(jìn)行的處理 的具體細(xì)節(jié)在下文中描述。 控制單元150例如通過使用諸如CPU(中央處理單元)或MPU(微處理單元)之類 的控制裝置來執(zhí)行存儲(chǔ)器152中存儲(chǔ)的程序，并且在整體上控制聲波輸出裝置100的操作。 具體而言，控制單元150例如接收位于聲波輸出裝置100內(nèi)部或外部的應(yīng)用(未示出)的 請(qǐng)求，獲取要提供給用戶20的聲音信號(hào)，并將其輸出到聲音調(diào)制單元160。存儲(chǔ)器152例如通過使用諸如R0M(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)之類的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)由控制單元150執(zhí)行的程序、控制數(shù)據(jù)等等。 聲音調(diào)制單元160把從控制單元150輸入的聲音信號(hào)調(diào)制成模擬信號(hào)，并將其輸出到聲波輸出單元170。 聲波輸出單元170基于由確定單元130確定的上述參數(shù)值中的任何一個(gè)，從揚(yáng)聲器180-1至180-m輸出具有朝向信號(hào)源10的方向的指向性的聲波。例如，如果無線信號(hào)在二維平面上的到達(dá)方向被輸入，則聲波輸出單元170可將聲波的指向性設(shè)定為朝著所輸入的方向而集中。又例如，如果信號(hào)源10的位置被輸入，則聲波輸出單元170可將聲波的指向性設(shè)定為朝著所輸入的位置而集中。又例如，如果要輸出到信號(hào)源10的聲波關(guān)于揚(yáng)聲器180-1至180-m中每一個(gè)的相位延遲被輸入，則聲波輸出單元170可以以與每個(gè)相位延遲相對(duì)應(yīng)的延遲時(shí)間從相應(yīng)的揚(yáng)聲器180-1至180-m輸出聲波。聲波輸出單元170進(jìn)行的處理的具體細(xì)節(jié)在下文中描述。 揚(yáng)聲器180-1至180-m例如可以是以陣列形式布置的多個(gè)揚(yáng)聲器，其中每一個(gè)可以以一定的相位延遲來輸出聲波。或者，揚(yáng)聲器180-1至180-m例如可以是能夠機(jī)械地改變生成聲波的振動(dòng)面的朝向的一個(gè)揚(yáng)聲器。另外，揚(yáng)聲器180-1至180-m例如可以是通過上述的非線性參數(shù)功能在信號(hào)源10的位置處生成可聽見的聲音的用于超聲波輸出的揚(yáng)聲器。 以上參考圖4描述了根據(jù)該實(shí)施例的聲波輸出裝置100的配置示例。下面具體描述在上述配置中控制從聲波輸出裝置100輸出的聲波的指向性的典型模式。
[2.2.指向性控制的示例]
[2-2-1.根據(jù)到達(dá)方向的控制] 在指向性控制的第一模式中，根據(jù)無線信號(hào)的到達(dá)方向來控制從聲波輸出裝置IOO輸出的聲波的指向性。在此情況下，確定單元130基于由接收單元120接收到的無線信號(hào)在接收天線110-1至110-n之間的到達(dá)時(shí)間差或相位差來確定無線信號(hào)的到達(dá)方向。
首先描述確定單元130獲得無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差的技術(shù)的兩個(gè)示例。作為第一示例，確定單元130例如可計(jì)算從無線接收單元122-1至122-n輸入的信號(hào)之間的相關(guān)，并且根據(jù)所獲得的相關(guān)值的峰的位置來獲得接收天線110-1至110-n之間無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差。作為第二示例，例如，當(dāng)脈沖信號(hào)或具有已知信號(hào)模式的信號(hào)被作為信標(biāo)信號(hào)從信號(hào)源10發(fā)送時(shí)，確定單元130可根據(jù)信標(biāo)信號(hào)到達(dá)的絕對(duì)時(shí)間的差異來獲得到達(dá)時(shí)間差。
另外，確定單元130可獲得無線信號(hào)的相位差而不是無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差。在此情況下，確定單元130首先對(duì)于從無線接收單元122-1至122-n輸入的每個(gè)接收信號(hào)，提取從信號(hào)源10發(fā)送的信標(biāo)信號(hào)中包含的已知頻率的頻率成分。確定單元130隨后計(jì)算在提取出的頻率成分之間接收信號(hào)的相關(guān)值，從而根據(jù)計(jì)算出的相關(guān)值的相位來獲得無線信號(hào)在接收天線110-1至110-n之間的相位差。 確定單元130可以通過使用不同于上述技術(shù)的技術(shù)來獲得無線信號(hào)在接收天線110-1至110-n之間的到達(dá)時(shí)間差或相位差。 接下來，確定單元130根據(jù)接收天線110-1至110-n之間無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差或相位差，來計(jì)算接收天線110-1至110-n之間去往信號(hào)源10的路徑長(zhǎng)度的差異。例如，如果接收天線110-1至110-n之間無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差為t并且光速為c，則接收天線
8110-1至110-n之間路徑長(zhǎng)度的差異d由以下式子給出。
式1 : d = c t (1) 另外，例如，如果接收天線110-1至110-n之間無線信號(hào)的相位差為小并且無線信號(hào)的波長(zhǎng)為A ，則接收天線110-1至110-n之間路徑長(zhǎng)度的差異d由以下式子給出。
式2 :"丄義 (2) 然后，確定單元130基于如上所述計(jì)算出的接收天線110-1至110-n之間路徑長(zhǎng)度的差異d來確定信號(hào)源10的到達(dá)方向。 圖5是描述根據(jù)兩個(gè)接收天線110-1和110-2之間路徑長(zhǎng)度的差異d和天線間隔r來確定信號(hào)源10的到達(dá)方向的處理的說明圖。 圖5示出了一個(gè)二維平面，在該平面上，接收天線110-1位于坐標(biāo)(-l，O)，接收天線110-2位于坐標(biāo)(l，O)。在這種二維平面上，繪出了信號(hào)源10的位置的軌跡L0、L1、L2、L3和L4。軌跡LO、 Ll、 L2、 L3和L4分別是當(dāng)上述路徑長(zhǎng)度的差異d是天線間隔r的0%、20%、40%、60%和80%時(shí)的軌跡，并且它們對(duì)應(yīng)于雙曲線軌跡(LO對(duì)應(yīng)于直線)。如果假定信號(hào)源10和聲波輸出裝置100之間的距離足夠大于天線間隔r，則雙曲線可近似為直線。從而，確定單元130把近似雙曲線軌跡的直線與兩個(gè)接收天線110-1和110-2的基線BL之間的角度9確定為信號(hào)源10的到達(dá)方向。 如上所述，如果接收單元120具有兩個(gè)接收無線信號(hào)的接收天線，則確定單元130可以在二維平面上確定從信號(hào)源10發(fā)送來的無線信號(hào)的到達(dá)方向。確定單元130隨后將所確定的無線信號(hào)的到達(dá)方向9輸出到聲波輸出單元170。 接收到來自確定單元130的無線信號(hào)的到達(dá)方向9后，聲波輸出單元170從揚(yáng)聲器180-1至180-m輸出指向性朝向到達(dá)方向e的聲波。 圖6是描述在聲波輸出單元170具有兩個(gè)揚(yáng)聲器180-1和180_2并且每個(gè)揚(yáng)聲器
可以以一定的相位延遲輸出聲波的情況下對(duì)聲波的指向性的控制的說明圖。 參考圖6，聲波輸出單元170包括轉(zhuǎn)換單元172以及分別與兩個(gè)揚(yáng)聲器180_1和
180-2相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)延遲電路174-1和174-2。 在圖6的示例中，轉(zhuǎn)換單元172把從確定單元130輸入的到達(dá)方向e的值轉(zhuǎn)換成每個(gè)揚(yáng)聲器的延遲量，并且將轉(zhuǎn)換后的延遲量分別輸入到延遲電路174-1和174-2。然后，延遲電路174-1和174-2根據(jù)相應(yīng)輸入的延遲量分別對(duì)從聲音調(diào)制單元160輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行延遲，并隨后分別從揚(yáng)聲器180-1和180-2輸出經(jīng)延遲的聲音信號(hào)。具體而言，在此情況下，從揚(yáng)聲器180-1和180-2輸出的聲波是平面波。然而，通過利用延遲電路174-1和174-2使輸出的平面波的相位彼此偏移，聲波的波面(wavefront)變得與無線信號(hào)的到達(dá)方向正交，從而聲波的指向性可以朝向到達(dá)方向。 在圖6的示例中，延遲電路174-1中聲音信號(hào)的延遲量為零，延遲電路174-2中聲音信號(hào)的延遲量為t。來自離信號(hào)源IO較遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器180-1的聲音信號(hào)從而被較早輸出，并且聲波的指向性朝向信號(hào)源10的方向。 雖然以上描述了聲波輸出單元170利用兩個(gè)揚(yáng)聲器180-1和180-2來控制聲波的指向性的情況，但是當(dāng)然也可使用更多揚(yáng)聲器。 另外，如圖7所示，可以向接收單元120安裝三個(gè)接收天線110-1至110-3，并且可以在三維空間中指定來自信號(hào)源10的無線信號(hào)的到達(dá)方向。具體而言，在此情況下，確定單元130首先基于接收天線110-1至110-2之間路徑長(zhǎng)度的差異來確定無線信號(hào)相對(duì)于接收天線110-1和110-2的基線BL1的到達(dá)方向9 1。接下來，確定單元130基于接收天線110-2至110-3之間路徑長(zhǎng)度的差異來確定無線信號(hào)相對(duì)于接收天線110-2和110-3的基線BL2的到達(dá)方向e 2。 在像圖7的示例中那樣通過三個(gè)接收天線110-1至110-3在三維空間中指定無線信號(hào)的到達(dá)方向的情況下，優(yōu)選如圖8所示從三個(gè)揚(yáng)聲器180-1至180-3輸出聲波。在此情況下，例如，聲波輸出單元170基于由確定單元130確定的無線信號(hào)的到達(dá)方向9 1和9 2來為揚(yáng)聲器180-1至180-3中的每一個(gè)確定聲音信號(hào)的延遲量。在圖8的示例中，揚(yáng)聲器180-2相對(duì)于揚(yáng)聲器180-1的延遲量被確定為tl，并且揚(yáng)聲器180-2相對(duì)于揚(yáng)聲器180-3的延遲量被確定為t2。然后，根據(jù)各延遲量從相應(yīng)的揚(yáng)聲器180-1至180-3輸出聲波，從而三維空間中聲波的指向性可朝向信號(hào)源10的方向。
[2-2-2.根據(jù)信號(hào)源的位置的控制] 另外，作為指向性控制的第二模式，通過擴(kuò)展上述的指向性控制的第一模式，利用三個(gè)或更多個(gè)接收無線信號(hào)的接收天線，可以根據(jù)信號(hào)源的位置來控制從聲波輸出裝置IOO輸出的聲波的指向性。 例如，在第三接收天線110-3被放置在與信號(hào)源10、接收天線110-1和接收天線110-2相同的平面上的情況下，確定單元130可以如圖9所示在該平面上指定信號(hào)源10的位置。具體而言，確定單元130首先基于接收天線110-1和110-2之間無線信號(hào)的路徑長(zhǎng)度的差異，認(rèn)識(shí)到信號(hào)源10位于雙曲線Ll上。確定單元130隨后基于接收天線110-2和110-3之間無線信號(hào)的路徑長(zhǎng)度的差異，認(rèn)識(shí)到信號(hào)源10位于雙曲線L2上。確定單元130從而可以確定信號(hào)源10位于雙曲線Ll和L2之間相交的點(diǎn)Pl或P2處。信號(hào)源10的位置是在Pl還是P2例如可以基于聲波輸出裝置100的安裝條件等等來確定。
如果如圖9的示例中那樣指定了信號(hào)源10的位置，則例如可以如圖8所示利用三個(gè)揚(yáng)聲器180-1至180-3來使聲波的指向性朝向信號(hào)源10的方向。或者，可以如圖10所示利用一個(gè)能夠機(jī)械地控制振動(dòng)面的朝向的揚(yáng)聲器180來使聲波的指向性朝向信號(hào)源10的方向。 在圖10的示例中，聲波輸出單元170包括轉(zhuǎn)換單元173和驅(qū)動(dòng)器電路176。轉(zhuǎn)換單元173把從確定單元130輸入的信號(hào)源的位置轉(zhuǎn)換成用于機(jī)械地改變揚(yáng)聲器180的振動(dòng)面的朝向的驅(qū)動(dòng)量并將其輸入到驅(qū)動(dòng)器電路176。驅(qū)動(dòng)器電路176隨后根據(jù)輸入的驅(qū)動(dòng)量來改變揚(yáng)聲器180的振動(dòng)面的朝向。從揚(yáng)聲器180輸出的聲波的指向性從而朝向信號(hào)源10的方向。 另外，可以利用四個(gè)或更多個(gè)接收天線在三維空間中指定信號(hào)源10的位置。[OO"] [2-2-3.根據(jù)相位延遲的控制] 作為指向性控制的第三模式，如果揚(yáng)聲器180-1至180-m分別位于接收天線110-1至110-n的近旁，則可以省略上述的計(jì)算無線信號(hào)的到達(dá)方向和信號(hào)源10的位置的處理。例如，假定安裝了兩個(gè)接收天線和兩個(gè)揚(yáng)聲器。在這種情況下，當(dāng)聲音速度為v時(shí)，在兩個(gè)接收天線的路徑長(zhǎng)度的差異d和兩個(gè)揚(yáng)聲器輸出的聲波的延遲量t之間建立了以下的關(guān)系式,=芏 (3)
v 通過組合式(1)和(3)或者式(2)和(3)，可以計(jì)算要應(yīng)用到揚(yáng)聲器的延遲量，而無需計(jì)算無線信號(hào)的到達(dá)方向或者信號(hào)源10的位置。利用這種思想，在安裝三個(gè)接收天線和三個(gè)揚(yáng)聲器的情況下，確定單元130可以通過顛倒接收天線的無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間或相位的順序來確定每個(gè)揚(yáng)聲器的延遲量。從而減小了電路規(guī)模，并且由于計(jì)算成本的減小而可以期待響應(yīng)的改善。 圖11是示出用于實(shí)現(xiàn)指向性控制的第三模式的確定單元130和聲波輸出單元170的具體配置的框圖。在此示例中假定向聲波輸出裝置ioo安裝了三個(gè)接收天線和三個(gè)揚(yáng)聲器。 參考圖11，確定單元130包括與接收天線110(以及相應(yīng)的無線接收單元)的數(shù)目相對(duì)應(yīng)的FFT電路132-1至132-3、減法器134-1和134-2、 IFFT電路136-1和136-2、以及延遲調(diào)整電路138。同時(shí)，聲波輸出單元170包括延遲電路174-1至174-3、ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)176、以及DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)178-1至178-3。 在確定單元130中，F(xiàn)FT電路132-1至132-3對(duì)相應(yīng)的接收信號(hào)執(zhí)行快速傅立葉變換，并從而將接收信號(hào)中包含的時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)。從而提取出了從信號(hào)源io發(fā)送的信標(biāo)信號(hào)中包含的某些頻率成分小l、小2和小3。接下來，減法器134-1計(jì)算頻率成分(M和頻率成分小3之間的相位差A(yù)(pl。另夕卜，減法器134-2計(jì)算頻率成分小2和頻率成分小3之間的相位差A(yù)(p2。然后，IFFT電路136-1對(duì)相位差A(yù)(pl執(zhí)行逆快速傅立葉變換，從而將其轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)。同樣地，IFFT電路136-2對(duì)相位差A(yù)(p2執(zhí)行逆快速傅立葉變換，從而將其轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)。 延遲調(diào)整電路138顛倒如上所述計(jì)算出的接收天線110-1至110-3的每一個(gè)中無線信號(hào)的相對(duì)相位延遲的順序，并且為揚(yáng)聲器180-1至180-3中的每一個(gè)確定延遲量。
例如，假定在同一窗口定時(shí)接收的無線信號(hào)的相位是這樣延遲的相對(duì)于接收天線110-3，在接收天線110-1中延遲了與時(shí)間t 1相對(duì)應(yīng)的相位，并且在接收天線110-2中延遲了與時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的相位(Tl〉 t2)。從而，在此情況下，無線信號(hào)是以天線110-3、天線110-2和天線110-1的順序被接收到的。然后，相對(duì)于揚(yáng)聲器180-1的延遲量11=O，延遲調(diào)整電路138將揚(yáng)聲器180-2的延遲量確定為t2 = t 1- t 2，并將揚(yáng)聲器180-3的延遲量確定為t3 = t 1。相應(yīng)地，聲波被按揚(yáng)聲器180-1 、揚(yáng)聲器180-2和揚(yáng)聲器180-3的順序輸出。 通過這種方式確定的延遲量tl、 t2和t3分別被從延遲調(diào)整電路138輸出到聲波輸出單元170的延遲電路174-1至174-3。然后，當(dāng)被ADC 176從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字的聲音信號(hào)被輸入到延遲電路174-1至174-3的每一個(gè)中時(shí)，聲音信號(hào)被分別以延遲量tl、t2和t3加以延遲，并被輸出到相應(yīng)的DAC 178-1至178-3。經(jīng)延遲的聲音信號(hào)隨后被DAC 178-1至178-3從數(shù)字轉(zhuǎn)換到模擬，并被從揚(yáng)聲器180-1至180-3輸出。 雖然在圖11的示例中在確定單元130中通過使用減法器134-1和134-2來計(jì)算無線信號(hào)的相位延遲，但是也可以改為通過極坐標(biāo)平面上的積來計(jì)算相位延遲。另外，在作為基準(zhǔn)的分支中濾波器特性被表示為其中只有中央抽頭為1的delta函數(shù)的延遲濾波器可用作延遲電路174-1至174-3。另外，可以向圖11的電路添加對(duì)各個(gè)頻率成分的幅度進(jìn)行調(diào)整的均衡器。另外，揚(yáng)聲器的布置并不限于陣列。揚(yáng)聲器可以布置在三維空間中的任何位置。 [2-2-4.替換示例] 在無線信號(hào)是紅外線的情況下，可以向接收單元120安裝用于收集紅外線的透鏡和用于接收所收集的紅外線的多個(gè)感光器，而不是向接收單元120安裝接收天線110-1至llO-n，并且可以根據(jù)接收到紅外線的感光器在接收平面上的位置來確定信號(hào)源10的位置。例如，在信號(hào)源10是如圖3所示的遙控裝置并且遙控信號(hào)是紅外信號(hào)的情況下，通過使用這樣的配置，可以將現(xiàn)有的遙控裝置按原樣用作信號(hào)源10。 以上參考圖4至圖11描述了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的聲波輸出裝置100。在聲波輸出裝置100中，利用從信號(hào)源IO發(fā)送的無線信號(hào)，來確定取決于信號(hào)源10的位置的諸如無線信號(hào)的到達(dá)方向之類的參數(shù)值。基于該參數(shù)值，輸出具有朝向信號(hào)源10的方向的指向性的聲波。從而可以使指向性朝著位于沒有預(yù)先限制的任意方向或場(chǎng)所的目標(biāo)來輸出聲波。 〈3.描述第二實(shí)施例> 下面描述的根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的聲波輸出裝置200還通過使用無線信號(hào)中
包含的標(biāo)識(shí)符來識(shí)別信號(hào)源10的個(gè)體或者握持著信號(hào)源10的用戶，并且根據(jù)識(shí)別結(jié)果來
控制是否輸出聲波。 [3-l信標(biāo)的結(jié)構(gòu)] 在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，例如，如圖12所示，信號(hào)源IO充當(dāng)發(fā)送信標(biāo)的信標(biāo)發(fā)送器。從信號(hào)源10發(fā)送的信標(biāo)例如可以是分組信號(hào)、從遙控裝置發(fā)出的紅外線或電磁波的控制信號(hào)、RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)中的IC標(biāo)簽等等。 圖12示出了可以從信號(hào)源10發(fā)送的信標(biāo)12的信號(hào)格式的示例。信標(biāo)12的前半部分包含已知信號(hào)14，后半部分包含標(biāo)識(shí)符16。已知信號(hào)14具有為接收信標(biāo)12的聲波輸出裝置200所知的一定的信號(hào)模式。具體而言，下文中描述的聲波輸出裝置200將接收信號(hào)的信號(hào)模式與預(yù)存儲(chǔ)于內(nèi)部的已知信號(hào)14的信號(hào)模式相比較，并從而檢測(cè)到它已接收到信標(biāo)12。另外，已知信號(hào)14可被聲波輸出裝置200用于計(jì)算接收天線之間信標(biāo)12的到達(dá)時(shí)間差或相位差。 同時(shí)，標(biāo)識(shí)符16是用于標(biāo)識(shí)信號(hào)源10的個(gè)體或握持著信號(hào)源10的用戶的標(biāo)識(shí)符。標(biāo)識(shí)符16被聲波輸出裝置200用于聲波輸出控制。
[3-2.聲波輸出裝置的配置] 圖13是示出根據(jù)該實(shí)施例的聲波輸出裝置200的配置示例的框圖。
參考圖13，聲波輸出裝置200包括接收天線110-1至110-n、接收單元220、確定單元130、解調(diào)和解碼單元240、控制單元250、存儲(chǔ)器252、聲音調(diào)制單元160、聲波輸出單元170、以及揚(yáng)聲器180-1至180-m。接收單元220包括分別與n個(gè)接收天線110-1至llO-n相對(duì)應(yīng)的無線接收單元222-1至222-n。 在此實(shí)施例中，無線接收單元222-1至222-n通過相應(yīng)的接收天線110_1至llO-n接收從信號(hào)源IO發(fā)送來的無線信號(hào)。然后，各無線接收單元222-1至222-n對(duì)接收到的信
12號(hào)進(jìn)行放大，執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換，并且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的信號(hào)輸出到確定單元130以及解調(diào)和解碼單元240。 解調(diào)和解碼單元240根據(jù)諸如相位調(diào)制、幅度調(diào)制或其組合之類的給定的調(diào)制方法對(duì)從各無線接收單元222-1至222-n輸入的接收信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并且還根據(jù)給定的解碼方法對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解碼。解調(diào)和解碼單元240隨后將經(jīng)解碼的接收信號(hào)輸出到控制單元250。 如果從接收信號(hào)中檢測(cè)到已知信號(hào)14的信號(hào)模式(其示例在圖12中示出)，控制單元250則通過參考在已知信號(hào)14之后接收的標(biāo)識(shí)符16來判定信號(hào)源10是否是聲波輸出的目標(biāo)。如果判定信號(hào)源10是聲波輸出的目標(biāo)，控制單元250則指示確定單元130確定取決于信號(hào)源10的位置的參數(shù)值，并且向聲音調(diào)制單元160輸出聲音信號(hào)。從接收信號(hào)中檢測(cè)已知信號(hào)14的信號(hào)模式的操作可以在接收單元220、解調(diào)和解碼單元240或者控制單元250的任何處理塊中執(zhí)行。 聲波輸出的目標(biāo)的標(biāo)識(shí)符16例如可被預(yù)先記錄在存儲(chǔ)器252上。例如，在向訪問展覽會(huì)場(chǎng)的用戶分發(fā)充當(dāng)信標(biāo)發(fā)送器的信號(hào)源10并提供說明展覽會(huì)上的物品的聲音的情況下，每個(gè)信號(hào)源10的標(biāo)識(shí)符16可預(yù)先被記錄在聲波輸出裝置200的存儲(chǔ)器252上。或者，可響應(yīng)于來自信號(hào)源10的請(qǐng)求而動(dòng)態(tài)地將聲波輸出的目標(biāo)的標(biāo)識(shí)符16記錄在存儲(chǔ)器252上。 在上述聲波輸出裝置200的配置中，例如，即使在聲波輸出裝置200附近存在無線
信號(hào)的多個(gè)信號(hào)源io，也可以將聲波的指向性設(shè)定為僅朝著要被提供以來自聲波輸出裝置
200的聲音的特定信號(hào)源10而集中。
〈4.描述第三實(shí)施例> 根據(jù)下面描述的本發(fā)明的第三實(shí)施例，通過利用根據(jù)接收信號(hào)確定的參數(shù)值控制麥克風(fēng)的指向性，來收集握持著信號(hào)源10的用戶20(或者位于信號(hào)源IO近旁的用戶20)所發(fā)出的聲音。具體而言，在此實(shí)施例中配置了既實(shí)現(xiàn)帶有指向性的聲音輸出又實(shí)現(xiàn)帶有指向性的聲音輸入的語音通信裝置300。 圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的語音通信裝置300的配置示例的框圖。
參考圖14，語音通信裝置300包括接收天線110-1至110-n、接收單元120、確定單元330、控制單元350、存儲(chǔ)器352、聲音調(diào)制單元160、聲波輸出單元170、揚(yáng)聲器180-1至180-m、麥克風(fēng)390-1至390-L(L > 1)、以及聲音輸入單元392。 在此實(shí)施例中，與根據(jù)第一實(shí)施例的確定單元130—樣，確定單元330根據(jù)接收到的信號(hào)來確定取決于信號(hào)源10的位置而變化的參數(shù)值，例如無線信號(hào)的到達(dá)方向、信號(hào)源10的位置或者揚(yáng)聲器180-1至180-m中每一個(gè)的延遲量。確定單元330隨后將所確定的參數(shù)值輸出到聲波輸出單元170和聲音輸入單元392。 麥克風(fēng)390-1至390-L例如可以是以陣列形式布置的L個(gè)麥克風(fēng)?；蛘?，麥克風(fēng)390-1至390-L例如可以是能夠有指向性地收集聲音的一個(gè)麥克風(fēng)，例如槍型麥克風(fēng)(shotgun microphone)。麥克風(fēng)390-1至390-L根據(jù)聲音輸入單元392的控制將其指向性設(shè)定為朝著信號(hào)源io而集中。 聲音輸入單元392根據(jù)從確定單元330輸入的上述參數(shù)值中的任何一個(gè)將麥克風(fēng)390-1至390-L的指向性設(shè)定為朝著信號(hào)源10的方向而集中。聲音輸入單 392隨后對(duì)通過麥克風(fēng)390-1至390-L收集的聲音進(jìn)行放大，執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換，并且將聲音輸出到控制單元 350。 控制單元350例如利用諸如CPU或MPU之類的控制裝置來執(zhí)行存儲(chǔ)器352中存儲(chǔ) 的程序，并且在整體上控制語音通信裝置300的操作。具體而言，控制單元350通過經(jīng)由麥 克風(fēng)390-1至390-L收集的聲音和經(jīng)由揚(yáng)聲器180-1至180-m輸出的聲音，向語音通信裝 置300的用戶提供交談功能。存儲(chǔ)器352例如利用諸如ROM之類的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)由 控制單元350執(zhí)行的程序、控制數(shù)據(jù)等等。 在上述的語音通信裝置300的配置中，根據(jù)由確定單元330的確定的參數(shù)值使揚(yáng) 聲器180-1至180-m和麥克風(fēng)390-1至390-L的指向性朝向信號(hào)源10的方向。圖2所示 的用戶20從而例如可以在無需用手握持語音通信裝置300(圖2中的聲波輸出裝置100b) 的情況下執(zhí)行交談。 在此實(shí)施例中，如果接收單元120接收到的無線信號(hào)是聲波，則該聲波可通過使 用麥克風(fēng)390-1至390-L而不是接收天線110-1至110-n來接收。
〈5.描述第四實(shí)施例> 根據(jù)下面描述的本發(fā)明的第四實(shí)施例，分析通過使用麥克風(fēng)收集的聲音，并且根 據(jù)分析結(jié)果來控制聲波的輸出。 圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的聲波輸出裝置400的配置示例的框圖。
參考圖15，聲波輸出裝置400包括麥克風(fēng)410-1至410-L、接收單元420、確定單元 430、聲音分析單元440、控制單元450、存儲(chǔ)器452、聲音調(diào)制單元160、聲波輸出單元470、 以及揚(yáng)聲器180-1至180-m。接收單元420包括分別對(duì)應(yīng)于麥克風(fēng)410-1至410-L的ADC 422-1至422-L。 在此實(shí)施例中，麥克風(fēng)410-1至410-L例如收集從信號(hào)源10的方向發(fā)出的聲音， 并且將聲音輸出到接收單元420的相應(yīng)ADC 422-1至422-L。接收單元420的ADC 422-1 至422-L對(duì)從相應(yīng)的麥克風(fēng)410-1至410-L輸入的聲音執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換以生成聲音信號(hào)，并將 聲音信號(hào)輸出到確定單元430和聲音分析單元440。 與根據(jù)第一實(shí)施例的確定單元130 —樣，確定單元430根據(jù)輸入的聲音信號(hào)確定 參數(shù)值，例如聲音信號(hào)的到達(dá)方向、信號(hào)源10的位置或者揚(yáng)聲器180-1至180-m中每一個(gè) 的延遲量。確定單元430隨后將所確定的參數(shù)值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器452中。
同時(shí)，聲音分析單元440對(duì)照預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器452中的每個(gè)用戶的語音的已知 波形來檢驗(yàn)從接收單元420輸入的聲音信號(hào)的波形，從而指定正在發(fā)言的用戶，即發(fā)言者。 聲音分析單元440隨后將標(biāo)識(shí)所指定的發(fā)言者的標(biāo)識(shí)符輸出到存儲(chǔ)器452，以使其被與確 定單元430所確定的上述參數(shù)值相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。 如果例如要被提供以聲音的用戶的標(biāo)識(shí)符和要提供的聲音信號(hào)被從用于聲音提 供的應(yīng)用(未示出)輸入，控制單元450則首先從存儲(chǔ)器452中獲取與該標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)的 參數(shù)值?？刂茊卧?50隨后將該聲音信號(hào)輸出到聲音調(diào)制單元160，并且還將所獲取的參數(shù) 值輸出到聲波輸出單元470。 聲波輸出單元470基于從控制單元450輸入的參數(shù)值來控制揚(yáng)聲器180_1至 180-m的指向性，并且將經(jīng)聲音調(diào)制單元160調(diào)制的聲音信號(hào)作為聲波從揚(yáng)聲器180-1至 180-m輸出。
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在上述的聲波輸出裝置400的配置中，例如，即使在聲波輸出裝置400附近存在多 個(gè)信號(hào)源IO或用戶20，也可以將聲波的指向性設(shè)定為僅朝著要被提供以聲音的特定信號(hào) 源IO或用戶20而集中。 聲音分析單元440還可以根據(jù)從接收單元420輸入的聲音信號(hào)的波形來分析發(fā)音 的內(nèi)容，并且檢測(cè)與特定的單詞或短語相關(guān)聯(lián)的語音命令。因此，例如，聲音分析單元440 可以僅在用戶20發(fā)出預(yù)定義的特定語音命令時(shí)才以朝向有關(guān)用戶20的指向性輸出聲波。
〈6.總結(jié)> 以上參考圖4至圖15描述了根據(jù)本發(fā)明四個(gè)實(shí)施例的聲波輸出裝置100、200、400 和語音通信裝置300。 在上述裝置中，基于利用從信號(hào)源10發(fā)送來的無線信號(hào)確定的取決于信號(hào)源10 的位置的參數(shù)值，輸出具有朝向信號(hào)源10的方向的指向性的聲波。從而，可以以朝著位于 沒有預(yù)先限制的任意方向或場(chǎng)所的目標(biāo)的指向性來適當(dāng)?shù)剌敵雎暡āＲ虼?，即使例如握?著信號(hào)源10的用戶20移動(dòng)了，也可以根據(jù)該移動(dòng)來調(diào)整聲波的指向性。另外，在諸如展覽 會(huì)上說明物品之類的用途中，無需預(yù)先指定用戶的位置，就可使用戶能夠聽取說明的聲音。
另外，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差或相位差以較小的計(jì)算成本計(jì)算用于 控制要輸出的聲波的指向性的參數(shù)值，因此可以減小用于指向性控制的電路規(guī)模。
另外，在從信號(hào)源10發(fā)送的信標(biāo)中可包含標(biāo)識(shí)符，因此可以使聲波的指向性僅朝 向該標(biāo)識(shí)符所標(biāo)識(shí)的特定用戶。 此外，通過結(jié)合能夠基于上述參數(shù)值來使指向性朝著信號(hào)源10的方向而集中的 麥克風(fēng)，可以實(shí)現(xiàn)免用手的語音通信裝置。 本說明書中描述的一系列處理可以通過硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)。在通過軟件來執(zhí)行 一系列或一部分處理的情況下，構(gòu)成軟件的程序被預(yù)先存儲(chǔ)在ROM中，在執(zhí)行時(shí)被加載到 RAM，然后被CPU執(zhí)行。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、組 合、子組合和變更，只要它們處于所附權(quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
本發(fā)明包含與2008年12月22日向日本專利局提交的日本在先專利申請(qǐng)JP 2008-326032相關(guān)的主題，這里通過引用將該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容并入。
權(quán)利要求
一種聲波輸出裝置，包括接收單元，用于接收從預(yù)定信號(hào)源發(fā)送的無線信號(hào)；確定單元，用于利用由所述接收單元接收的無線信號(hào)來確定取決于所述信號(hào)源的位置的參數(shù)值；以及聲波輸出單元，用于基于所述參數(shù)值來輸出指向性朝著所述信號(hào)源的方向的聲波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聲波輸出裝置，其中 所述接收單元包括用于接收所述無線信號(hào)的多個(gè)接收天線，所述聲波輸出單元包括多個(gè)揚(yáng)聲器，該多個(gè)揚(yáng)聲器中的每一個(gè)能夠以預(yù)定延遲量來輸 出聲波，并且所述確定單元根據(jù)所述接收天線之間所述無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差或相位差，來為所述 揚(yáng)聲器中的每一個(gè)確定延遲量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聲波輸出裝置，其中 所述接收單元包括用于接收所述無線信號(hào)的多個(gè)接收天線，并且所述確定單元根據(jù)所述接收天線之間所述無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差或相位差，來確定所 述無線信號(hào)的到達(dá)方向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聲波輸出裝置，其中所述接收單元包括用于接收所述無線信號(hào)的三個(gè)或更多個(gè)接收天線，并且 所述確定單元根據(jù)所述接收天線之間所述無線信號(hào)的兩個(gè)或更多個(gè)到達(dá)時(shí)間差或相 位差，來確定所述信號(hào)源的位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲波輸出裝置，其中所述聲波輸出單元的揚(yáng)聲器分別被安裝在所述接收單元的接收天線的近旁，并且 所述確定單元通過顛倒所述接收天線的無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間或相位的順序，來為所述 揚(yáng)聲器中的每一個(gè)確定延遲量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聲波輸出裝置，其中所述無線信號(hào)是包含用于標(biāo)識(shí)所述信號(hào)源的個(gè)體或者握持所述信號(hào)源的用戶的標(biāo)識(shí) 符的信標(biāo)，并且所述聲波輸出裝置還包括控制單元，用于根據(jù)所述信標(biāo)中包含的標(biāo)識(shí)符來控制是否從 所述聲波輸出單元輸出聲波。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波輸出裝置，還包括聲音分析單元，用于基于從所述信號(hào)源的方向收集的聲音，來從已知用戶中指定作為 發(fā)音者的用戶。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波輸出裝置，還包括控制單元，用于根據(jù)在從所述信號(hào)源的方向收集的聲音中是否包含特定語音命令，來 控制從所述聲波輸出單元的聲波輸出。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聲波輸出裝置，其中所述接收單元包括多個(gè)感光器，用于接收紅外線作為所述無線信號(hào)，并且 所述確定單元根據(jù)接收到所述紅外線的感光器的位置來確定所述信號(hào)源的位置。
10. —種語音通信裝置，包括接收單元，用于接收從預(yù)定信號(hào)源發(fā)送的無線信號(hào)；確定單元，用于利用由所述接收單元接收的無線信號(hào)來確定取決于所述信號(hào)源的位置 的參數(shù)值；聲波輸出單元，用于基于所述參數(shù)值來輸出指向性朝著所述信號(hào)源的方向的聲波；以及聲音輸入單元，用于基于所述參數(shù)值來收集來自所述信號(hào)源的方向的聲音。
11. 一種聲波輸出方法，包括以下步驟 接收從預(yù)定信號(hào)源發(fā)送的無線信號(hào)；利用接收到的無線信號(hào)來確定取決于所述信號(hào)源的位置的參數(shù)值；以及 基于所述參數(shù)值來輸出指向性朝著所述信號(hào)源的方向的聲波。
12. —種程序，使得用于控制包括能夠接收從預(yù)定信號(hào)源發(fā)送的無線信號(hào)的接收單元 和能夠輸出聲波的揚(yáng)聲器的聲波輸出裝置的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)以下功能確定單元，用于利用由所述接收單元接收的無線信號(hào)來確定取決于所述信號(hào)源的位置 的參數(shù)值；以及聲波輸出單元，用于基于所述參數(shù)值來把從所述揚(yáng)聲器輸出的聲波的指向性設(shè)定為朝 著所述信號(hào)源的方向。
全文摘要
本發(fā)明提供了聲波輸出裝置、語音通信裝置、聲波輸出方法和程序。提供了一種聲波輸出裝置，包括接收單元，用于接收從預(yù)定信號(hào)源發(fā)送的無線信號(hào)；確定單元，用于利用由接收單元接收的無線信號(hào)來確定取決于信號(hào)源的位置的參數(shù)值；以及聲波輸出單元，用于基于參數(shù)值來輸出指向性朝著信號(hào)源的方向的聲波。
文檔編號(hào)H04R3/00GK101765042SQ200910261080
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者泉誠(chéng)一, 深田浩之 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社