信息物理渲染系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供信息物理渲染系统及其方法，在虚拟空间的

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信息物理渲染系统及其方法


[0001]本专利技术涉及用于实现现实空间中的舒适且清晰的对话的方法，更详细而言涉及一种方法和系统，其中在虚拟空间中构建现实空间的状态
、
声音，并且进行用于提高现实空间中的声音清晰度的信息呈现
。

技术介绍

[0002]我们在衣食住方面的各种生活环境中，被多种声音包围
。
该声音中存在自然声音和音乐等令人愉悦的声音，但另一方面也存在噪音等令人厌烦的声音
。
以建筑物为对象，如车站的站台或购物中心等声音环境混杂的建筑物
、
教室或会议室等主要用于人与人通过语音进行对话和交流的建筑物
(
房间
)、
音乐厅等声音环境严格
(
满足厅外的声音不会传播至厅内的基准等
)
的建筑物等，建筑物中按照其用途存在各种各样的声音环境
。
无论哪种建筑物，一般都是至少一人对多人进行声音传输的场所
。
作为一例，在上述车站的站台上，存在车站人员
(
说话者
)
对车站使用者
(
听取者
)
用声音通知铁道车辆发车或到达等信息的情况
。
作为其他例，上述教室是进行授课等的讲师
(
说话者
)
对听课者
(
听取者
)
用声音通知授课内容的场所
。
进而，作为其他例，上述音乐厅也是音乐厅职员<br/>(
说话者
)
对观众
(
听取者
)
用声音通知演奏开始和结束的信号
、
馆内指引等的场所
。
在传输这样的包含某种信息的声音的情况下，若要传输的声音中包含其他声音
(
暗噪声
)、
或者因要传输的声音的大小较小等导致声音中包含的信息的至少一部分被其他声音埋没或者缺失时，说话者与听取者之间通过声音进行的信息传输不能良好地工作
。
即，在建筑物的声音环境中，要求能够清晰地传输包含要传输的信息的语音，以及实现舒适且清晰的对话等交流
。
[0003]作为语音的传输状况的清晰度即语音清晰性的指标，存在
STI(Speech Transmission Index
：语音传输指数
)
，该指标是非专利文献1中成为国际标准的指标
。STI
是从语音包络线的保持
、
损失等观点出发评价空间中传输的语音受到的影响的物理指标
。
作为语音受到的影响，可以举出上述暗噪声和声音屏蔽特性
、
混响时间以及反射波等，除了这些影响之外还考虑听阈
(threshold of hearing)、
频带间的掩蔽，在此基础上计算
STI。
从而，为了获得认证，提高基于
STI
的语音清晰性是非常重要的，需要采用适于提高这一点的声学设计
。STI
的数值由0到1的数值给出，该数值越高则语音清晰性越高即语音可懂度越高，所以空间内的对话越舒适且清晰
。
另外，当前存在各种各样的以提高语音清晰性为代表的空间声学设计方法，例如可以举出这样的方法：获取现实空间的信息，使用适当的装置在虚拟空间中构建
3D
环境并进行体验，由此得到针对现实空间中的声学设计的应用方针
。
作为这样的技术，例如已经公开了专利文献1和专利文献2记载的技术
。
[0004]专利文献1公开了一种检测现实空间的状态
、
要素并将其构建于虚拟空间中的技术
。
此处，检测的要素中包括声音
。
另外，专利文献2公开了一种获取现实空间的影像和声学参数
(
特别是混响
)
并将其构建于虚拟空间中的技术
。
专利文献1和专利文献2都能够在虚拟空间中体验现实空间的声音
。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开
2020
‑
42802
号公报
[0008]专利文献2：日本特开
2020
‑
537849
号公报
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1：
IEC 60268
‑
16

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的技术问题
[0012]采用专利文献1和专利文献2中公开的装置
、
系统和方法，虚拟空间中能够体验的现实空间的声音，能够用于主观地判断该语音的清晰性的优劣
。
[0013]但是，因为没有客观地将语音的清晰性定量化，所以难以呈现具体的信息以得到用于实现现实空间内的舒适且清晰的对话的声学设计和声学控制
。
[0014]为此，本专利技术提供一种信息物理渲染系统
(cyber
‑
physical rendering system)
和信息物理渲染方法，在虚拟空间的
3D
环境下实现现实空间中的说话者与听取者的对话，并且呈现用于提高现实空间中的语音传输时的清晰性的听声位置
、
语音的改良等信息，对于说话者和听取者能够实现舒适且清晰的对话
。
[0015]解决问题的技术手段
[0016]为了解决上述问题，本专利技术的信息物理渲染系统的特征在于，包括：状态获取装置，其至少获取现实空间中的说话者的状态和周围的环境信息；拾音装置，其至少获取说话者的说话声和周围的环境音；和生成部，其基于所述说话者的状态生成表示所述说话者的说话者图像，且基于所述周围的环境信息生成表示周围的环境的环境图像，并基于所述说话者的状态和所述说话者的说话声，对所述说话者图像关联所述说话者的说话声
、
所述说话者的说话声的生成位置以及所述说话者的说话声的发声方向来生成虚拟空间数据
。
[0017]另外，本专利技术的信息物理渲染方法特征在于，由状态获取装置至少获取现实空间中的说话者的状态和周围的环境信息，由拾音装置至少获取说话者的说话声和周围的环境音，由生成部基于所述说话者的状态生成表示所述说话者的说话者图像，且基于所述周围的环境信息生成表示周围的环境的环境图像，并基于所述说话者的状态和所述说话者的说话声，对所述说话者图像关联所述说话者的说话声
、
所述说话者的说话声的生成位置和所述说话者的说话声的发声方向来生成虚拟空间数据
。
[0018]专利技术的效果
[0019]采用本专利技术，能够提供一种信息物理渲染系统和信息物理渲染方法，在虚拟空间的
3D
环境下实现现实空间中的说话者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种信息物理渲染系统，其特征在于，包括：状态获取装置，其至少获取现实空间中的说话者的状态和周围的环境信息；拾音装置，其至少获取说话者的说话声和周围的环境音；和生成部，其基于所述说话者的状态生成表示所述说话者的说话者图像，且基于所述周围的环境信息生成表示周围的环境的环境图像，并基于所述说话者的状态和所述说话者的说话声，对所述说话者图像关联所述说话者的说话声
、
所述说话者的说话声的生成位置以及所述说话者的说话声的发声方向来生成虚拟空间数据
。2.
如权利要求1所述的信息物理渲染系统，其特征在于，包括：音响输出部，其基于所述虚拟空间数据输出在规定场所能够听到的所述说话者的说话声；和语音波形评价部，其计算语音传输指数，该语音传输指数是在所述规定场所能够听到的所述说话者的说话声的语音波形的包络线的变化程度
。3.
如权利要求2所述的信息物理渲染系统，其特征在于，包括：语音传输指数分布输出部，其将所述语音传输指数的分布作为语音清晰度的分布输出
。4.
如权利要求2所述的信息物理渲染系统，其特征在于，包括：听声位置修正部，其基于所述语音传输指数计算有望提高语音清晰度的听声位置；和音响输出装置，其对所述说话者所处的环境内用声音输出计算出的听声位置
。5.
如权利要求4所述的信息物理渲染系统，其特征在于，包括：音响信号修正部，其修正所述说话者的说话声而使所述语音传输指数变化；和改良呈现装置，其对所述说话者所处的环境内呈现来自所述音响信号修正部的信号
。6.
如权利要求5所述的信息物理渲染系统，其特征在于：所述改良呈现装置包括用声音输出来自所述音响信号修正部的信号的音响输出装置，和
/
或用影像输出来自所述音响信号修正部的信号的影像输出装置
。7.
如权利要求6所述的信息物理渲染系统，其特征在于：所述语音波形评价部基于所述说话者的状态
、
所述周围的环境信...

【专利技术属性】
技术研发人员：山内源太，小谷正直，田部洋祐，堀内敬介，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：