专利名称：内容再现系统和内容再现方法
技术领域：
本发明涉及在任意场所再现视听用内容时，通过如所希望的那样控制该场所及其周围的声场状态，来使令人愉悦的内容视听成为可能的内容再现系统和内容再现方法。
背景技术：
用户在视听包含声音的内容时，在无法提高音量的视听场所，通常使用耳机。但是，在这样的视听形式下，存在不向周围放出声音的优点，但是产生取得的声音特性不充分、担心对听觉的不良影响等缺点。
在一般家庭中，用户视听包含声音的内容这样的行为是理所当然的事情。而且，象近年的家庭影院关联商品那样，流行在家庭中再现具有身临其境感觉的真正声音。而在集中住宅中，几乎不采用以前的水泥墙壁，有使用声音容易传递的轻量壁的倾向。重要的是，尽管一般家庭中要求的声音是更具身临其境感觉的真正的声音，但是住宅环境正变得使声音容易影响到近邻。
但是，作为减少视听空间以外场所的声音的方法，众所周知的有能动消音技术(参照非专利文献1)。图12是说明该能动消音技术概略的模式图，噪声121在管子122中传播放出时，把该噪声减音(消音)的结构。噪声121由参照用麦克风123采集，由控制装置124生成抵消它的反相的声音(控制音)，从扬声器125放出。据此，噪声和控制音彼此抵消的声音由控制用麦克风126采集，一边由控制装置124适当进行控制音的修正，降低音127从管子122向外部放出。通过采用这样的结构，能防止噪声121从管子122原封不动地放出。
非专利文献1-东京工业大学精密工学研究所，梅泽清彦监修，“静肃工学-着眼于舒适的空间”，开发社发行，ISBN4-7591-0095-4，103～129页如上所述，要求提供在用户视听包含声音的内容时，不使用耳机，并且能有效地防止声音对视听空间外的放出的技术。
另外，人们虽然知道防止噪声放出的能动消音技术，但是为了把它应用于内容的视听空间中，一般需要用于进行能动消音的价格高昂的系统，这对一般用户来说是难以承受的。
发明内容
鉴于上述问题的存在，本发明的目的在于提供在任意场所再现视听用内容时，通过如所希望的那样控制该场所及其周围的声场状态，来使令人愉悦的内容视听成为可能的内容再现系统和内容再现方法。
为了解决上述问题，本发明提供一种内容再现系统，其特征在于包括取得内容数据的部件；特定反映再现所述内容数据中包含的声音数据的空间状况的空间传递函数的特定部件；根据所述内容数据中包含的声音数据和特定的所述空间传递函数，来生成控制音数据的生成部件；使所述声音数据和所述控制音数据分开，来分别对不同的扬声器输出的输出部件。
另外，本发明提供一种内容再现方法，使信息处理装置发挥作用来再现内容，包括取得内容数据的步骤；特定反映再现所述内容数据中包含的声音数据的空间状况的空间传递函数的特定步骤；根据所述内容数据中包含的声音数据和特定的所述空间传递函数来生成控制音数据的生成步骤；使所述声音数据和所述控制音数据分开，来分别对不同的扬声器输出的输出步骤。
如上所述，根据本发明，即使不具有与能动消因技术有关的高额分析仪器或专门知识，也能通过控制内容再现空间的声场，实现所需的视听空间和消音空间，使舒适的内容视听成为可能。
下面简要说明附图。
图1是表示本发明的内容再现系统的概要的模式图。
图2是表示信息处理装置的各种形态的模式图。
图3是表示信息终端的概略结构的框图。
图4是表示媒体播放器的概略结构的框图。
图5是关于本发明实施例1的内容再现系统的处理的程序流程图。
图6是表示使用检查音(例如白噪声)计算空间传递函数的处理的程序流程图。
图7是表示从扬声器的特性和该空间的布局等推测空间传递函数的处理的程序流程图。
图8是关于本发明实施例2的内容再现系统的处理的程序流程图。
图9是关于空间传递函数表的更新处理的程序流程图。
图10是表示本发明实施例3的内容再现系统概要的模式图。
图11是关于本发明实施例3的内容再现系统的处理的程序流程图。
图12是说明能动消音技术的概略的模式图。
下面，简要说明附图符号。
11-信息处理装置；12、13-扬声器；15-视听空间；17-消音空间；21-信息终端；22-网络；23-家庭服务器；24-记录媒体；25-媒体播放器；101、102-传感器；103-开关。
具体实施例方式
下面，参照附图来详细说明本发明实施例。
本发明的内容一般是对用户有用的信息，例如指音乐和电影等，都被电子化，能由信息处理装置处理。并且，有关的内容通过因特网等通信线路取得，或由记录电子化信息的光盘(CD)或数字化视频光盘(DVD)那样的可移动记录媒体提供。这些内容分别通过特有的约定电子化，如果取得用于再现它的硬件，就能用个人用的信息终端或媒体播放器容易地再现。
另外，内容数据可以是作为文件提供的，例如可以是MP3、MPEG等形式的压缩文件，可以是WAVE那样的非压缩形式的文件。另外，可以是只有声音的文件，也可以包含图象数据(动画、静止画面)。
首先，参照图1说明本发明的内容再现系统的概要。
图1是表示本发明的内容再现系统的概要的模式图。本发明的内容再现系统应用能动消音技术，具有再现内容的信息处理装置11、产生内容的再现音(以下称作“内容音”)的扬声器12、产生用于消除或减少内容音的控制音的扬声器13。并且，关于能动消音技术的细节，参照所述非专利文献1。
在此，信息处理装置11包含能通过网络取得内容的个人电脑(PC)或PDF等信息终端、能再现可移动的记录媒体的媒体播放器，能对扬声器12、13个别进行发音指令。图2表示信息处理装置11的各种形态。信息处理装置11的第一形态是PC或PDF等信息终端21，直接或通过家庭服务器23连接在因特网等网络22上，能取得从广播电台或通信电台发送的内容。另外，如果是能再现CD或DVD等记录媒体24的信息终端21，也能从有关的记录媒体24取得内容。信息处理装置的第二形态是能再现CD或DVD等的记录媒体24的媒体播放器25。这些信息终端21或媒体播放器25直接连接在扬声器12、13上，或通过家庭服务器23能再现内容。并且，家庭服务器23可以实现信息处理装置的功能，或把其他数字电视作为信息处理装置使用。下面，以信息终端21或媒体播放器25为例，说明其概略结构。
图3是表示信息终端21的概略结构的框图。信息终端21如图3所示，具有接口(I/F)31、存储器32、声音处理器(也可以是声卡)33、显示器34、CPU35、HDD等二次存储装置36。在声音处理器33上，通过放大器37分别连接扬声器12、13。并且，当为进行后面描述的空间传递函数的测定的结构时，在声音处理器上可以连接麦克风(未图示)。
另外，声音处理器33相当于在来自CPU35的控制下再现声音数据，输出模拟或数字的声音信号的再现装置。在本实施例中，声音处理器33再现内容数据，把由此取得的内容音提供给内容再现用的扬声器12，另外，把后面描述的控制音提供给扬声器13。另外，再现后面描述的检查音数据，把取得的检查音提供给扬声器12、13。据此，扬声器12、13发出与各音对应的声音。另外，由麦克风采集的记录音发送给声音处理器33。生成数字的声音数据。另外，信息终端21通过I/F31接收内容。接收的内容在来自CPU35的控制下，从存储器32发送给二次存储装置36，存储。并且，I/F31可以直接连接在网络上，可以连接在家庭服务器上。
图4是表示媒体播放器25的概略结构的框图。媒体播放器25如图4所示，具有媒体驱动部41、存储器42、输入输出端子43、信息再现部44、显示部45和控制部46。在输入输出端子43上通过放大器47分别连接扬声器12、13。并且，当进行后面描述的空间传递函数的测定的结构时，可以在输入输出端子43上连接麦克风(未图示)。
CD和DVD等记录媒体由媒体驱动部41驱动，在来自控制部46的控制之下，通过信息再现部44再现内容。把由此取得的内容数据提供给内容再现用的扬声器12，把后面描述的控制音提供给扬声器13。另外，再现后面描述的检查音数据，把取得的检查音提供给扬声器12、13。据此，扬声器12、13发出与各音对应的声音。另外，由麦克风采集的记录音在来自控制部46的控制之下发送给存储器32，保持。并且，媒体播放器25可以通过输入输出端子43连接在家庭服务器上。
返回图1，当通过信息处理装置11再现内容时，从扬声器12产生内容音，从扬声器13产生消除或减少内容音的控制音。如果这样再现取得的视听用内容的内容音(A)和控制音(B)，就能在视听者14存在的视听空间15中视听内容音(A)，在非视听者16存在的消音空间17中把内容音抑制在不成为障碍的程度。在此，消音如上所述，包含把内容音抑制(减小)到对非视听者不成为障碍的程度。因此，可以只降低内容音的特定频带。
根据内容音(A)、扬声器12、13和控制点P之间的关系，生成控制音(B)。例如通过把扬声器12和扬声器13之间的空间传递函数对内容音(A)进行卷积积分处理，能生成对内容音具有反相的控制音。在给定时刻使有关内容音(A)和控制音(B)同步再现，如果两者重叠，就能在消音空间17内的控制点P附近取得所需的消音效果。并且，当内容包含图象数据时，也把内容音数据和图象数据同步再现。
在此，控制点P可以在消音空间内存在多个，可以设定在视听空间内的消音空间附近。
另外，下面关于控制音的生成方法，以对内容音卷积积分空间传递函数时为例，进行说明，但是本发明并不局限于此也可以使用其它方法生成控制音。
下面，说明空间传递函数的特定方法。空间传递函数的特定如下所述，通过测定或推测进行。首先，当测定空间传递函数时，信息处理装置11从扬声器12产生检查音(例如白噪声)，在所述控制点P录音。接着，从扬声器13产生通常的检查音，同样在控制点P录音。从以上的记录音能求出空间传递函数即脉冲响应函数。关于空间传递函数的计算的具体方法，参照所述参考文献。在此，检查音预先记录在信息处理装置内的存储器中，也可以通过网络从外部取得。
而可以不进行这样的测定，能从扬声器12、13的种类、配置、特性(以下只称作“特性”)和该空间的布局推测空间传递函数。更具体地说，通过实际测定或仿真，预先求出基于各种空间布局、扬声器特性的空间传递函数，选择所需的空间布局，在任意的控制点能唯一特定空间传递函数。
下面，说明本发明实施例。在实施例1中，说明在内容的再现前，进行空间传递函数的特定的内容再现系统和程序，在实施例2中，说明在每次再现内容时，特定空间传递函数，再现内容的内容再现系统和程序，在实施例3中，说明以来自设置在视听空间或消音空间中的传感器或开关的输出信号为触发器，自动再选择空间传递函数的内容再现系统和程序。
(实施例1)参照图5～图7说明本发明实施例1。
图5是关于本发明实施例1的内容再现系统的处理的程序流程图。在本实施例的内容再现系统中，首先作为初始步骤，特定视听内容的空间及其周围的空间传递函数(S51)。
接着，取得内容数据(S52)，把从该内容数据抽出的内容音数据和特定的空间传递函数卷积积分，生成控制音数据(S53)。然后，分别把内容音数据和控制音数据分开向扬声器12、13输出，同步再现(S54)。
在此，参照图6和图7说明空间传递函数的特定处理。如上所述，空间传递函数的特定通过测定或推测进行。图6是表示使用检查音(例如白噪声)计算空间传递函数的处理的程序流程图。首先，取得检查音(例如白噪声)(S61)，从内容再现用的扬声器12再现该检查音(S62)，由设置在控制点的麦克风录音(S63)。接着，从控制音再现用的扬声器13再现同样的检查音(S64)，同样用设置在控制点的麦克风录音(S65)。从以上的记录音计算空间传递函数即脉冲响应函数(S66)。
而图7是表示从扬声器的特性和该空间的布局等推测空间传递函数的处理的程序流程图。此时，根据扬声器的特性和假定的多个空间布局，预先准备对多个控制点，通过实际测定或仿真求出的空间传递函数表。空间传递函数表例如通过因特网等网络从内容再现系统或内容再现程序的供给源或关联的站点适当下载，可以使用预先记录在可移动记录媒体中的数据。
首先，使用附属于系统的GUI，输入实际使用的扬声器特性、空间布局、关于控制点的信息，根据有关信息检索空间传递函数表(S71)，判定是否存在适合的(S72)，如果有适合的，就选择该空间传递函数(S73)，结束处理。而当没有适合的，就选择最接近所需条件的空间传递函数(S74)，结束处理。并且，当没有适合的情况时，可以切换到测定所述空间传递函数的处理。
并且，本发明可以用信息处理装置的硬件实现所述处理的功能，可以通过在信息处理装置上安装执行该功能的程序，实现。
根据本实施例，没必要以实时计算空间传递函数，也没必要以高速演算对内容数据进行卷积，能使用廉价的信息处理装置进行声场控制处理。即使不具有与能动消音技术有关的价格昂贵的分析仪器和专门知识，也能通过控制内容再现空间的声场，实现所需的视听空间和消音空间，使舒适的内容视听成为可能。
(实施例2)参照图8、图9，说明本发明实施例2。在本实施例中，说明在每次再现内容时，特定空间传递函数，再现内容的内容再现系统和程序。
图8是关于本发明实施例2的内容再现系统的处理的程序流程图。在本实施例中，预先用表提供空间传递函数，视听者选择最适合于再现内容的空间的空间传递函数，再现内容。
首先，取得内容(S81)，使用GUI等，显示与空间传递函数关联的信息例如扬声器的特性或空间的布局等，根据有关的显示，视听者特定所需的条件，选择空间传递函数(S82)。此后的处理与所述实施例1同样，把从取得的内容数据抽出的内容音数据和选择的空间传递函数卷积积分，生成控制音数据(S83)，内容音数据和控制音数据分别分开对不同的扬声器12、13输出，同步再现(S84)。
下面，参照图9说明空间传递函数表的更新处理。图9是关于本实施例的内容再现处理之前进行的空间传递函数表的更新处理的程序流程图。在本实施例中，预先准备有空间传递函数表，但是首先在进入再现内容的处理前，判定该空间传递函数表是否为最新的(S91)。然后，当不是最新时，更新为最新的(S92)。空间传递函数表的更新可以从通过因特网等网络从内容再现系统或内容再现程序的供给源或关联的站点适当下载，可以使用预先记录在可移动记录媒体中的数据。
另外，即使空间传递函数表是最新的，也判断需要空间传递函数的测定(S93)，如果必要，就可以把空间传递函数的测定值组入表中(S94)。在有关的空间传递函数的测定中，可以使用实施例1中说明的方法。并且，可以省略把有关的空间传递函数的测定值组入表中的处理(S93、94)。
通过这样与新的扬声器的特性或空间布局对应，适当更新空间传递函数表，能适应更多样化的环境，并且能扩大可决定最佳空间传递函数的可能性。
并且，本发明可以由信息处理装置的硬件实现与所述处理有关的功能，可以通过在信息处理装置上安装执行该功能的程序，实现。
根据本实施例，与所述实施例1同样，没必要以实时计算空间传递函数，也没必要以高速演算对内容数据进行卷积，能使用廉价的信息处理装置进行声场控制处理。即使不具有与能动消音技术有关的价格昂贵的分析仪器和专门知识，也能通过控制内容再现空间的声场，实现所需的视听空间和消音空间，使舒适的内容视听成为可能。
(实施例3)参照图10、11说明本发明实施例3。在本实施例中，说明以来自设置在视听空间或消音空间中的传感器或开关的输出信号为触发器，自动再选择空间传递函数的内容再现系统和程序。
图10是表示本实施例的内容再现系统概要的模式图。
传感器101、102设置在视听空间或消音空间内，来自这些传感器的输出信号输入到信息处理装置11中。并且，可以设置必要的数量的传感器，可以内置在信息处理装置中。
另外，设置与视听空间以及消音空间的变化对应自动反应或用户能以手动切换的开关103，来自开关的输出信号输入到信息处理装置11中。并且，可以设置必要的数量的开关，可以内置在信息处理装置中。
并且，在信息处理装置11上分别连接内容再现用的扬声器12和控制音再现用的扬声器13，根据上述的实施例2，能进行内容再现处理。
本实施例的信息处理装置11具有根据各种传感器101、102和开关103的输出信号，生成触发信号，根据任意的触发信号，自动从空间传递函数表选择特定的空间传递函数的功能。
图11是关于本实施例的内容再现系统的处理的程序流程图。
首先，取得内容(S111)，使用GUI等，显示与空间传递函数关联的信息例如扬声器的特性或空间的布局等，根据有关的显示，视听者特定所需的条件，选择空间传递函数(S112)。把从取得的内容数据抽出的内容音数据和选择的空间传递函数卷积积分，生成控制音数据(S113)，内容音数据和控制音数据分别分开对不同的扬声器12、13输出，同步再现(S114)。在再现时检测来自传感器的输入的有无(S115)，当有输入时，根据该输出信号进行空间传递函数的再选择(S116)。另一方面，当再现时或间歇时检测有无来自开关的输入(S117)，当有输入时，根据该输出信号来进行空间传递函数的再选择(S118)。
并且，有关的传感器和开关可以设置任意一方或设置双方，按照状况来适当选择进行所述处理。
在此，说明各种传感器。各种传感器是红外线传感器，能检测在设置的空间内移动的物体例如视听者和被视听者的移动。根据有关传感器的输出信号，为了与伴随着视听者和被视听者的移动的空间传递函数变化对应，再选择适当的空间传递函数。或者各种传感器是麦克风以及声音识别装置，如果在给定位置发出给定的声音(或语言)，就分析其内容，配合其要求，再选择空间传递函数。根据这样的结构，能根据声音(语言)自动使视听空间和消音空间变化。
另外，开关配置在空间内的给定场所，当视听者和被视听者移动到给定场所时，通过切换设置在那里的开关，能检测该移动。根据有关的开关的输出信号，为了与伴随着视听者和被视听者的移动的空间传递函数变化对应，再选择适当的空间传递函数。
并且，虽然未图示，但是预先选择多个空间传递函数，生成卷积这些空间传递函数的多个控制音数据时，根据传感器或开关的输出信号，再选择这些控制音数据。
根据本实施例，与所述实施例1同样，没必要以实时计算空间传递函数，也没必要以高速演算对内容数据进行卷积，能使用廉价的信息处理装置进行声场控制处理。即使不具有与能动消音技术有关的价格昂贵的分析仪器和专门知识，也能通过控制内容再现空间的声场，实现所需的视听空间和消音空间，舒适的内容视听成为可能。通过与视听空间和消音空间的状况变化对应，再选择空间传递函数，能实现更舒适的内容视听。
下面，说明以上说明的各实施例的内容数据和控制音数据的处理。
例如当使用信息终端作为信息处理装置时，把取得的内容数据保存在2次存储装置中。然后，特定空间传递函数，新生成控制音数据，但是此时，可以把内容数据和控制音数据分别保持在不同的文件中。但是，如果分别保存两个文件，就要使用大的保存区域，另外，如果成为不同的文件，当通过家庭服务器对扬声器发送时，处理有时变得不便。因此，在本发明中，当通过信息处理装置把内容数据和控制音数据保存到2次存储装置中时，能把内容数据和控制音数据作为一个文件保存。此时，当进行内容的再现时，从有关文件分离内容数据和控制音数据，再现。并且，在此，从一个内容数据生成多个控制音数据时，可以把它们总结为一个文件。
另外，在内容的再现时，以实时生成控制音数据，再现时，能把取得的内容数据和特定的空间传递函数的数据作为一个文件保存。此时，在进行内容的再现时，从有关文件读出内容数据和空间传递函数的数据，通过把两者卷积积分，生成控制音数据，再现。并且，在此，对一个内容数据特定多个空间传递函数时，可以把它们总结为一个文件。
另外，通过用户的选择，可以压缩所述文件，作为压缩形式的文件保存。当进行内容的再现时，把有关的压缩形式的文件解压缩，分离内容数据和控制音数据，再现。
通过进行这样的文件保存，能有效利用信息处理装置的保存区域或记录媒体。
而且，本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以在实施阶段进行各种变形和修改。
权利要求
1.一种内容再现系统，其特征在于包括取得内容数据的部件；特定反映再现所述内容数据中包含的声音数据的空间状况的空间传递函数的特定部件；根据所述内容数据中包含的声音数据和特定的所述空间传递函数来生成控制音数据的生成部件；和使所述声音数据和所述控制音数据分开，来分别对不同的扬声器输出的输出部件。
2.根据权利要求1所述的内容再现系统，其特征在于所述输出部件具有在给定时刻使所述声音数据和所述控制音数据同步的功能。
3.根据权利要求1所述的内容再现系统，其特征在于所述生成部件具有对所述声音数据和所述空间传递函数进行卷积积分处理的功能。
4.根据权利要求1所述的内容再现系统，其特征在于所述特定部件具有从预先存储的表中取得所述空间传递函数的功能。
5.根据权利要求1所述的内容再现系统，其特征在于所述特定部件具有根据来自传感器的输出信号来再设定所述空间传递函数的功能。
6.根据权利要求1所述的内容再现系统，其特征在于所述特定部件具有根据来自开关的输出信号来再设定所述空间传递函数的功能。
7.根据权利要求1所述的内容再现系统，其特征在于所述特定部件特定多个所述空间传递函数；所述生成部件根据所述多个空间传递函数来生成多个所述控制音数据；所述输出部件选择所述多个控制音数据中的任意一个来进行输出。
8.根据权利要求1所述的内容再现系统，其特征在于还具有存储所述内容数据和所述控制音数据或所述空间传递函数的数据的存储部件。
9.根据权利要求8所述的内容再现系统，其特征在于所述存储部件具有把所述内容数据和所述控制音数据或所述空间传递函数的数据作为同一文件来进行保存的功能。
10.根据权利要求9所述的内容再现系统，其特征在于所述同一文件是压缩形式的文件。
11.一种内容再现方法，使信息处理装置发挥作用来再现内容，其特征在于包括取得内容数据的步骤；特定反映再现所述内容数据中包含的声音数据的空间状况的空间传递函数的特定步骤；根据所述内容数据中包含的声音数据和特定的所述空间传递函数来生成控制音数据的生成步骤；和使所述声音数据和所述控制音数据分开，来分别对不同的扬声器输出的输出步骤。
12.根据权利要求11所述的内容再现方法，其特征在于所述输出步骤具有在给定时刻使所述声音数据和所述控制音数据同步的功能。
13.根据权利要求11所述的内容再现方法，其特征在于所述生成步骤具有对所述声音数据和所述空间传递函数进行卷积积分处理的功能。
14.根据权利要求11所述的内容再现方法，其特征在于所述特定步骤具有从预先存储在所述信息处理装置中的表中取得所述空间传递函数的功能。
15.根据权利要求11所述的内容再现方法，其特征在于所述特定步骤具有根据来自传感器的输出信号来再设定所述空间传递函数的功能。
16.根据权利要求11所述的内容再现方法，其特征在于所述特定步骤作为根据来自开关的输出信号而再设定所述空间传递函数的再设定步骤来发挥作用。
17.根据权利要求11所述的内容再现方法，其特征在于所述特定步骤特定多个所述空间传递函数；所述生成步骤根据所述多个空间传递函数来生成多个所述控制音数据；所述输出步骤选择所述多个控制音数据中的任意一个来进行输出。
18.根据权利要求11所述的内容再现方法，其特征在于还具有存储所述内容数据和所述控制音数据或所述空间传递函数的数据的存储步骤，使所述信息处理装置发挥作用。
19.根据权利要求18所述的内容再现方法，其特征在于所述存储步骤具有把所述内容数据和所述控制音数据或所述空间传递函数的数据作为同一文件来进行保存的功能。
20.根据权利要求19所述的内容再现方法，其特征在于作为所述同一文件进行保存，是作为压缩形式的文件来进行保存。
全文摘要
一种内容再现系统，包括取得内容数据的部件(S51)；特定反映再现所述内容数据中包含的声音数据的空间状况的空间传递函数的特定部件(S52)；根据所述内容数据中包含的声音数据和特定的所述空间传递函数，来生成控制音数据的生成部件(S53)；使所述声音数据和所述控制音数据分开，来分别对不同的扬声器输出的输出部件(S54)。通过如所希望的那样控制再现视听用的内容的场所及其周围的声场状态，使令人愉悦的内容视听成为可能。
文档编号G11B5/09GK1607864SQ20041008316
公开日2005年4月20日 申请日期2004年9月29日 优先权日2003年9月30日
发明者铃木贵博, 江波户明彦, 穗坂伦佳, 原拓实 申请人:株式会社东芝