オーディオシステム
【課題】聴取位置の前方に左右非対称に左右スピーカが配置されている場合であっても、単純な構成により左右対称な音場を形成すること、高音質のサラウンド効果を有する音場を形成すること等。
【解決手段】オーディオシステム１は、聴取位置２を基準として前方左右非対称な位置に配置された左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒと、聴取位置２の近傍に配置されるとともに、聴取位置２の右側又は左側のうち、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒが配置された右側に配置される補助スピーカ１５Ｓと、その各スピーカ１５Ｌ，１５Ｒ，１５Ｓに入力するオーディオ信号を処理する補正部１４とを有し、補正部１４は、各スピーカ１５Ｌ，１５Ｒ，１５Ｓの位置関係に基づいて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒ及び補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源１５Ｖを形成する。
【解決手段】オーディオシステム１は、聴取位置２を基準として前方左右非対称な位置に配置された左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒと、聴取位置２の近傍に配置されるとともに、聴取位置２の右側又は左側のうち、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒが配置された右側に配置される補助スピーカ１５Ｓと、その各スピーカ１５Ｌ，１５Ｒ，１５Ｓに入力するオーディオ信号を処理する補正部１４とを有し、補正部１４は、各スピーカ１５Ｌ，１５Ｒ，１５Ｓの位置関係に基づいて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒ及び補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源１５Ｖを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車載用オーディオシステム等のオーディオシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な２チャンネルステレオシステムでは、例えば聴取位置からフロント側に左右フロントスピーカを規定間隔で配置した場合に、左右スピーカを２等辺三角形の底辺両端の頂点位置に対応させた場合に、残りの頂点位置及びその近傍が、良好な聴取位置であるとされている。しかし良好な聴取位置から右側又は左側にずれた位置では、各スピーカから聴取位置までの距離が異なるために、音像定位が定まらない、音の拡がりが左右方向で異なる、等の不具合が生じる場合がある。
【０００３】
特に、自動車等の車両内に設けられたオーディオシステムでは、車両の機能、安全面、操作性、空調関係、取付強度、等の要因により、左右スピーカの配置位置が、例えば左右フロントドアや、正面インストルメントパネルの両サイド等に制限されるとともに、聴取位置が、運転席や助手席等のように、左右スピーカの配置位置に対して右側又は左側にずれた位置に制限されるために、上記不具合が生じやすい。
【０００４】
そのため音場を補正する音響システムが知られている。例えば特許文献１に開示されている音響システムでは、視聴者が着席するシートにスピーカを設けるとともに視聴者の後方空間にスピーカを配置して、頭部音響伝達関数等による特殊な補正処理を行い、視聴者の前方空間に仮想音源を形成することで音場を改善する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−６１９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した音響システムでは、視聴者の前方空間に仮想音源を形成する特殊な補正処理を行う必要がある。
【０００７】
また、聴取位置を基準として前方左右非対称に左右スピーカを配置した場合に、例えば左右スピーカのうち聴取位置に近い右スピーカからの再生音と、他方の左スピーカからの再生音とが、聴取位置にて位相が一致するように、単純に右スピーカに入力するオーディオ信号を遅延補正を行うと、聴取位置と右スピーカの仮想音源の距離と、聴取位置と左スピーカ間の距離とが一致するが、聴取位置では左側にねじれた音場となり、詳細には左側は広く右は狭い歪んだ音場が形成され、サラウンド効果等の音質が低減するという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、聴取位置の前方に左右非対称に左右スピーカが配置されている場合であっても、単純な構成により左右対称な音場を形成すること、高音質のサラウンド効果を有する音場を形成すること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、聴取位置を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ及び右スピーカが配置されているオーディオシステムであって、前記聴取位置の近傍に配置されるとともに、前記聴取位置の右側又は左側のうち、前記聴取位置に近い前記右スピーカ又は前記左スピーカが配置された一方の側に配置される補助スピーカと、前記左スピーカ、前記右スピーカ、及び前記補助スピーカに入力するオーディオ信号を処理する処理部とを有し、前記処理部は、前記左スピーカ、前記右スピーカ、及び前記補助スピーカの位置関係に基づいて、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち前記聴取位置に近いスピーカ、及び前記補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源を形成して、聴取位置を基準として前方左右対称な音場を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係るオーディオシステムは、聴取位置を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ及び右スピーカが配置されているオーディオシステムであって、聴取位置の近傍に配置されるとともに、聴取位置の右側又は左側のうち、聴取位置に近い右スピーカ又は左スピーカが配置された一方の側に配置される補助スピーカと、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカに入力するオーディオ信号を処理する処理部とを有し、処理部は、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカの位置関係に基づいて、左スピーカ及び右スピーカのうち聴取位置に近いスピーカ、及び補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源を形成して、聴取位置を基準として前方左右対称な音場を形成する。
【００１２】
上記構成のオーディオシステムでは、処理部が、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカの位置関係に基づいて、左スピーカ及び右スピーカのうち聴取位置に近いスピーカ、及び補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源を形成し、当該仮想音源と、聴取位置から遠いスピーカから発音された音波により、聴取位置を基準として前方左右対称な音場を形成するので、単純な構成により左右対称な音場を形成することができる。また高音質のサラウンド効果を有する音場を形成することができる。
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るオーディオシステムを説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るオーディオシステム１を採用した車載用オーディオシステムを説明するための図である。図１（Ａ）は車載用オーディオシステムを採用した車両１００の上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示したオーディオシステム１の機能ブロック図である。
【００１５】
図２は図１に示したオーディオシステム１のスピーカの配置位置を説明するための図である。図２（Ａ）は、左右フロントスピーカ及び補助スピーカの配置位置を説明するための上面図であり、図２（Ｂ）は側面図であり、図２（Ｃ）はスピーカの配置位置の他の具体例を説明するための図である。図３は、図１に示したオーディオシステム１の聴取位置と各スピーカと仮想音源との位置関係を説明するための上面図である。
【００１６】
なお、図１（Ａ），図３において、図に向かって左側が車両１００の前方（フロント側）に相当し、右側が車両１００の後方（リア側）に相当し、図に向かって上側が車両１００の右側に相当し、下側が車両の左側に相当する。
【００１７】
本実施形態に係るオーディオシステム１は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、通信部１１、オーディオ装置１２、オーディオデータ処理部１３、補正部１４、スピーカ１５、入力回路１６、および制御回路１７を有する。このオーディオデータ処理部１３、補正部１４、及び制御回路１７は、本発明に係る処理部の一実施形態に相当する。
【００１８】
本実施形態に係るスピーカ１５は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、左フロントスピーカ（左スピーカ）１５Ｌ、右フロントスピーカ（右スピーカ）１５Ｒ、及び補助スピーカ１５Ｓを有する。左スピーカ１５Ｌは、左ｃｈ（チャンネル）音源に相当し、右スピーカ１５Ｒは、右ｃｈ音源に相当する。
【００１９】
オーディオシステム１は、聴取位置２を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒが配置されている。例えば車両１００内にスピーカ１５を配置する場合、車両１００の機能、安全面、操作性、空調関係、取付強度、等の要因により配置位置が決定される。
【００２０】
本実施形態に係るオーディオシステム１では、例えば図１（Ａ），図１（Ｂ），図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、左スピーカ１５Ｌ、および右スピーカ１５Ｒが、例えば正面インストルメントパネル１０１の両サイドに配置されている。また車両１００には、複数の座席１０２、詳細には前部右側に設けられた運転席１０２Ｄ、前部左側に設けられた助手席１０２Ｐ、および後部座席１０２Ｂが設けられている。本実施形態に係る聴取位置２としては、車両１００内に設けられた運転席１０２Ｄに着座した聴取者１０３の耳の位置に相当する。つまり聴取位置２を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ１５Ｌ、および右スピーカ１５Ｒが配置されている。言い換えると、聴取位置２が右スピーカ１５Ｒや左スピーカ１５Ｌの配置位置に対して右側又は左側にずれた位置に設定されている。
【００２１】
補助スピーカ１５Ｓは、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒと比べて、車両１００内の聴取者１０３が着座する座席位置の近傍に配置される。また、補助スピーカ１５Ｓは、聴取位置２の右側又は左側のうち、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒが配置された一方の側、本実施形態では右側に配置される。例えば補助スピーカ１５Ｓは、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、車両１００内の聴取位置２近傍の座席１０２、車両天井１０４、車両ドア１０５等の規定位置に配置されている。補助スピーカ１５Ｓの配置位置は、上記形態に限られるものではなく、本発明に係る機能を実現できれば任意の位置に配置してもよい。
【００２２】
通信部１１は、例えば制御回路１７の制御により、外部オーディオ装置（不図示）と各種無線方式や有線方式によりデータ通信を行い、外部オーディオ装置から受信したソース信号（デジタルオーディオデータ）Ｓ０を、オーディオデータ処理部１３に出力する。
【００２３】
オーディオ装置１２は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc），ＣＤ（Compact Disc），ハードディスク，半導体メモリ等の記憶媒体に記憶されているオーディオデータを再生可能な装置であり、そのオーディオデータを入力ソース信号Ｓ０としてオーディオデータ処理部１３に出力する。
【００２４】
ソース信号Ｓ０は、例えばＬｃｈ（左チャンネル）およびＲｃｈ（右チャンネル）の２チャンネルのオーディオ信号である。
【００２５】
オーディオデータ処理部１３は、制御回路１７の制御により、通信部１１やオーディオ装置１２から入力されたソース信号（デジタルオーディオデータ）Ｓ０に基づいて所定のデータ処理を行い、例えば２チャンネルのオーディオ信号Ｓ１（Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ）を生成して補正部１４に出力する。
【００２６】
［補正部１４］
補正部１４は、オーディオデータ処理部１３から入力された信号Ｓ１（Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ）に本発明に係る処理を施してオーディオ信号Ｓ２（Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｓ）を生成し、その信号Ｓ２を左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、および補助スピーカ１５Ｓに入力する。
【００２７】
詳細には、補正部１４は、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、及び補助スピーカ１５Ｓの位置関係に基づいて、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２に近いスピーカ（本実施形態では右スピーカ１５Ｒ）、及び補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源１５Ｖを形成し、当該仮想音源１５Ｖと、聴取位置２から遠いスピーカ（左スピーカ１５Ｌ）から発音された音波により、聴取位置２を基準として前方左右対称な音場を形成する。仮想音源１５Ｖは本発明に係る仮想音源の一実施形態に相当する。
【００２８】
補正部１４は、例えば図１（Ｂ）に示すように、遅延部１４１、遅延部１４２、レベル補正部１４３、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）４０（４０Ｌ，４０Ｒ，４０Ｓ）、増幅器４１（４１Ｌ，４１Ｒ，４１Ｓ）を有する。遅延部１４１は本発明の第１の遅延部の一実施形態に相当し、遅延部１４２は本発明の第２の遅延部の一実施形態に相当する。レベル補正部１４３は本発明に係るレベル補正部の一実施形態に相当する。
【００２９】
本実施形態に係る補正部１４は、左スピーカ１５Ｌと右スピーカ１５Ｒのうち、聴取位置２から遠いスピーカ（本実施形態では左スピーカ１５Ｌ）に入力するオーディオ信号には、遅延処理およびレベル補正処理を行わない。詳細には、補正部１４は、オーディオデータ処理部１３から入力された左チャンネルのオーディオ信号Ｓ１ＬをＤＡＣ１４０Ｌによりアナログ信号に変換して、そのアナログ信号を増幅器４１にて増幅し、オーディオ信号Ｓ２Ｌとして左スピーカ１５に出力する。
【００３０】
遅延部１４１は、聴取位置２と右スピーカ１５Ｒ及び左スピーカ１５Ｌの位置関係に基づいて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号を遅延する。詳細には、遅延部１４１は、オーディオデータ処理部１３から入力された右チャンネルのオーディオ信号Ｓ１Ｒに、規定された遅延処理を施してオーディオ信号Ｓ１４１を生成する。より詳細には遅延部１４１は、左スピーカ１５Ｌから発音された音波と、右スピーカ１５Ｒから発音された音波とが、聴取位置２にて位相が一致するように、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２に近いスピーカ（本実施形態では右スピーカ１５Ｒ）に入力するオーディオ信号に遅延処理を施して、オーディオ信号Ｓ１４１を生成する。
【００３１】
ＤＡＣ４０Ｒは、遅延部１４１により生成されたオーディオ信号（デジタル信号）Ｓ１４１をアナログ信号に変換する。増幅器４１Ｒは、そのアナログ信号を増幅して、オーディオ信号Ｓ２Ｒとして右スピーカ１５Ｒに入力する。
【００３２】
聴取位置２にて位相が一致するように遅延処理を行うとは、左スピーカ１５Ｌから聴取位置２までの音波の伝搬時間と、右スピーカ１５Ｒから聴取位置２までの音波の伝搬時間との時間差だけ、伝搬時間の短いほうの右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号を遅延させることである。
【００３３】
上記遅延部１４１を設けることにより、例えば図１，図３に示すように、Ｒｃｈ音源としての仮想音源（一次元仮想音源）１５ＲＶが形成される。詳細には、仮想音源１５ＲＶは、聴取位置２から右スピーカ１５Ｒに向かった直線５０の延長上に形成されるとともに、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ間の距離ｒ１と、聴取位置２と仮想音源１５ＲＶ間の距離ｒ２とが同じ距離となるように形成される。
【００３４】
しかし単純に遅延部１４１のみを設けただけでは、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ間の距離ｒ１と、聴取位置２と仮想音源１５ＲＶ間の距離ｒ２とが一致するが、聴取位置２では左側は広く右は狭い歪んだ音場が形成されてしまう。
【００３５】
本発明では、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、補助スピーカ１５Ｓの位置関係に基づいて、本発明に係る補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して、仮想音源１５ＲＶを補正して仮想音源１５Ｖを形成する。
【００３６】
詳細には、補正部１４の遅延部１４２は、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２から遠いスピーカ（本実施形態では左スピーカ１５Ｌ）と、聴取位置２と、補助スピーカ１５Ｓとの位置関係に基づいて、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号を遅延する。
【００３７】
より詳細には、遅延部１４２は、オーディオデータ処理部１３から入力された右チャンネルのオーディオ信号Ｓ１Ｒに、規定された遅延処理を施してオーディオ信号Ｓ１４２を生成する。
【００３８】
具体的には、遅延部１４２は、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２から遠いスピーカ（本実施形態では左スピーカ１５Ｌ）から発音された音波と、補助スピーカ１５Ｓから発音された音波とが、聴取位置２にて位相が一致するように、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理を施して、オーディオ信号Ｓ１４２を生成する。
【００３９】
聴取位置２にて位相が一致するように遅延処理を行うとは、左スピーカ１５Ｌから聴取位置２までの音波の伝搬時間と、補助スピーカ１５Ｓから聴取位置２までの音波の伝搬時間との時間差だけ、伝搬時間の短いほうの補助スピーカ１５に入力するオーディオ信号を遅延させることである。
【００４０】
上記遅延部１４２を設けることにより、例えば図１，図３に示すように、仮想音源１５ＳＶが形成される。詳細には、仮想音源１５ＳＶは、聴取位置２から補助スピーカ１５Ｓに向かった直線５１の延長上に形成されるとともに、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ間の距離ｒ１と、聴取位置２と仮想音源１５ＲＶ間の距離ｒ３とが同じ距離となるように形成される。
【００４１】
レベル補正部１４３は、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号のレベルを補正する。詳細には、レベル補正部１４３は、聴取位置２にて、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２に近いスピーカ（本実施形態では左スピーカ１５Ｌ）から発音された音波と、補助スピーカ１５Ｓから発音された音波との合成により、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌに対して左右対称な位置に仮想音源１５Ｖを形成するように、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号のレベルを補正する。
【００４２】
上記レベル補正部１４３を設けることにより、例えば図１，図３に示すように、右スピーカ１５Ｒと補助スピーカ１５Ｓの振幅のレベルを調整することにより、仮想音源１５Ｖが形成される。仮想音源１５Ｖは、左スピーカ１５Ｌから右スピーカ１５Ｒに向かった直線５２の延長上に形成されるとともに、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ間の距離ｒ１と、聴取位置２と仮想音源１５Ｖ間の距離ｒ４とが同じ距離となるように形成される。また上記構成により、左スピーカ１５Ｌと仮想音源１５Ｖは、対称軸としての直線５３から等距離となるように配置されている。
【００４３】
ＤＡＣ４０Ｓは、遅延部１４２およびレベル補正部１４３により遅延処理およびレベル補正処理が施されたオーディオ信号（デジタル信号）Ｓ１Ｒをアナログ信号に変換する。増幅器４１Ｓは、そのアナログ信号を増幅して、オーディオ信号Ｓ２Ｓとして補助スピーカ１５Ｓに入力する。
【００４４】
つまり図１，図３に示すように、聴取位置２を基準として前方に向かって直線５３を設けた場合（聴取位置２を通り直線５２に対して直交する直線５３を設けた場合）、直線５３に対して左右対称な位置に、左スピーカ（Ｌｃｈ音源）１５Ｌと、Ｒｃｈ仮想音源１５Ｖとが形成される。
【００４５】
入力回路１６は、例えばスイッチ，ボタン，リモートコントローラ，マウス，ボード等の操作入力装置、マイクロフォン等が挙げられ、各種信号Ｓ１６を制御回路１７に出力する。
【００４６】
制御回路１７は、装置全体を統括的に制御する。制御回路１７は、例えばマイクロフォンや操作入力装置等により構成される入力回路１６から入力された信号Ｓ１６に基づいてオーディオ信号Ｓ１に対して、車両１００内の音響環境に応じた本発明に係る処理を施すように、補正部１４を制御する。詳細には、制御回路１７は、上記制御を行なわせる制御信号ＣＴＬ１７を補正部１４に出力する。
【００４７】
また、制御回路１７は、例えばセンター定位を規定するために、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、及び補助スピーカ１５Ｓによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定する。つまり左スピーカ１５Ｌ及び仮想音源１５Ｖからの左右バランスを調整してセンター定位を規定する。本実施形態に係る制御回路１７は、補正部１４の増幅器４１の増幅率を調節して、各スピーカによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定する機能を実現する。
【００４８】
制御回路１７及び補正部１４は、本発明に係る左右バランス調整部の一実施形態に相当する。
【００４９】
次に、オーディオシステム１の動作を簡単に説明する。
１．Ｒｃｈ音源（右スピーカ１５Ｒ）は、Ｌｃｈ音源（左スピーカ１５Ｌ）と同位相となるように遅延補正してオーディオ信号を再生することで、仮想音源１５ＲＶが、聴取位置２とＲｃｈ音源軸上のＬｃｈ音源と等距離位置に設定する。
【００５０】
２．補助スピーカ１５Ｓは、本実施形態では聴取位置２の右側近傍に配置して、Ｌｃｈ音源と同位相となるように遅延補正してオーディオ信号を再生する。
【００５１】
３．Ｒｃｈ音源から再生される音と、補助スピーカ１５Ｓから再生される音は、同位相であるから、再生レベルを調整することで、特性を変化させることなく、Ｌｃｈ音源とＲｃｈ音源の軸上で、且つＬｃｈ音源と左右対称位置にＲｃｈ仮想音源１５Ｖを形成することができる。この際、必要に応じて、左右のレベルバランス調整を行うことでセンター定位を規定して、聴取位置２を基準とした左右対称のステレオ音場を形成することができる。
【００５２】
次に、上述した構成のオーディオシステム１の動作を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５３】
図４は、図１に示したオーディオシステム１の動作を説明するための図である。詳細には図４（Ａ）はＬｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｌ（Ｓ２Ｌ）の一具体例を示す図である。縦軸は信号レベルを示し、横軸は時間を示す。図４（Ｂ）は左スピーカ１５Ｌにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図である。
【００５４】
図４（Ｃ）はＲｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒの一具体例を示す図である。図４（Ｄ）は遅延部１４１を介して右スピーカ１５Ｒに入力されるオーディオ信号Ｓ２Ｒを示す図である。図４（Ｅ）は右スピーカ１５Ｒにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図である。
【００５５】
図４（Ｆ）は遅延部１４２及びレベル補正部１４３を介して補助スピーカ１５Ｓに入力されるオーディオ信号Ｓ２Ｓを示す図である。図４（Ｇ）は補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図である。図４（Ｈ）は右スピーカ１５Ｒ及び補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された合成波のレベルを示す図である。
【００５６】
先ず、オーディオデータ処理部１３は、通信部１１やオーディオ装置１２からソース信号Ｓ０が入力されると、入力ソース信号（デジタルオーディオデータ）Ｓ０に基づいて所定のデータ処理を行い、例えば２チャンネルのオーディオ信号Ｓ１（Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ）を生成して補正部１４に出力する。
【００５７】
補正部１４では、オーディオデータ処理部１３から入力されたＬｃｈオーディオ信号Ｓ１（Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ）に本発明に係る処理を施してオーディオ信号Ｓ２（Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｓ）を生成し、その信号Ｓ２を左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、および補助スピーカ１５Ｓに入力する。
【００５８】
詳細には、オーディオデータ処理部１３から入力されたＬｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｌが、ＤＡＣ４０Ｌにてデジタル信号からアナログ信号に変換され、増幅器４１によりオーディオ信号Ｓ２Ｌとして左スピーカ１５Ｌに入力される。例えば図４（Ａ）に示すように、オーディオ信号Ｓ２Ｌのレベルの立ち上がりを時間ｔ０とする。また信号レベルＳ１Ｌのピークがピーク値ＡＳＬを示すとする。
【００５９】
左スピーカ１５Ｌはオーディオ信号Ｓ２Ｌに基づいて発音し、左スピーカ１５Ｌにより発音された音波ＷＬが伝搬して、図４（Ｂ）に示すように、聴取位置２にて検出される。この音波ＷＬの伝搬時間ＴＬは、左スピーカ１５Ｌと聴取位置２間の距離ｒ１により略規定される。聴取位置２では、時間ｔ０から伝搬時間ＴＬ後の時間ｔ１に、音波のレベルが立ち上がる。また音波のレベルＷＬのピークがピーク値ＡＷＬとなる。
【００６０】
一方、オーディオデータ処理部１３からＲｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒが入力される。この際、図４（Ｃ）に示すように、Ｒｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒのレベルの立ち上がり時間ｔ０は、図４（Ａ）に示したＬｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｌのレベルの立ち上がり時間ｔ０と一致しているとする。つまり位相が一致してる。
【００６１】
オーディオ信号Ｓ１Ｒは、図４（Ｄ）に示すように、遅延部１４１により予め規定された遅延時間ＤＲだけ遅延処理が施されて、オーディオ信号Ｓ２Ｒとして、右スピーカ１５Ｒに入力される。図４（Ｄ）に示すように、オーディオ信号Ｓ２Ｒのレベルの立ち上がりを時間ｔＲとする。また信号レベルＳ１Ｒのピークがピーク値ＡＳＲとなる。
【００６２】
右スピーカ１５Ｒは、オーディオ信号Ｓ２Ｒに基づいて発音し、右スピーカ１５Ｒにより発音された音波ＷＲが伝搬して、図４（Ｅ）に示すように、聴取位置２にて検出される。この音波ＷＲの伝搬時間ＴＲは、右スピーカ１５Ｒと聴取位置２間の距離ｒ２により略規定される。聴取位置２では、時間ｔＲから伝搬時間ＴＲ後の時間ｔ１に、音波ＷＲのレベルが立ち上がる。また音波のレベルＷＲのピークがピーク値ＡＷＲとなる。
【００６３】
また、Ｒｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒは、図４（Ｆ）に示すように、遅延部１４２により予め規定された遅延時間ＤＳだけ遅延処理が施されて、レベル補正部１４３によりレベル補正処理が施されて、オーディオ信号Ｓ２Ｓとして、補助スピーカ１５Ｓに入力される。図４（Ｆ）に示すように、オーディオ信号Ｓ２Ｓのレベルの立ち上がりを時間ｔＳとする。また信号レベルＳ１Ｓのピークがピーク値ＡＳＳとなる。
【００６４】
補助スピーカ１５Ｓは、オーディオ信号Ｓ２Ｓに基づいて発音し、補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波ＷＳが伝搬して、図４（Ｇ）に示すように、聴取位置２にて検出される。この音波ＷＳの伝搬時間ＴＳは、補助スピーカ１５Ｓと聴取位置２間の距離により略規定される。聴取位置２では、時間ｔＳから伝搬時間ＴＳ後の時間ｔ１に、音波ＷＲのレベルが立ち上がる。また音波ＷＳのレベルのピークがピーク値ＡＷＳとなる。
【００６５】
そして聴取位置２では、図４（Ｈ）に示すように、音波ＷＲ及び音波ＷＳを検出する。この際、図４（Ｈ）に示すように、音波ＷＲ及び音波ＷＳの位相が一致して、例えば時間ｔ１に合成波（ＷＲ＋ＷＳ）のレベルが立ち上がる。また、合成波（ＷＲ＋ＷＳ）のレベルのピークがピーク値（ＡＷＲ＋ＡＷＳ）となる。
【００６６】
次に制御回路１７は、必要に応じて、補正部１４の増幅器４１の増幅率を調節して、各スピーカ１５Ｒ，１５Ｌ，１５Ｓによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定する。
【００６７】
以上説明したように、オーディオシステム１は、聴取位置２を基準として前方左右非対称な位置に配置された左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒと、聴取位置２の近傍に配置されるとともに、聴取位置２の右側又は左側のうち、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒが配置された右側に配置される補助スピーカ１５Ｓと、その左スピーカ１５Ｌ，右スピーカ１５Ｒ，及び補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号を処理する補正部１４とを有し、補正部１４は、左スピーカ１５Ｌ，右スピーカ１５Ｒ，補助スピーカ１５Ｓの位置関係に基づいて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒ、及び補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源１５Ｖを形成し、この仮想音源１５Ｖと、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌから発音された音波により、聴取位置２を基準として前方左右対称な音場を形成するので、聴取位置２の前方に左右非対称に左右スピーカ１５Ｌ，１５Ｒが配置されている場合であっても、単純な構成により左右対称な音場を形成することができる。また高音質のサラウンド効果を有する音場を形成することができる。
【００６８】
また、制御回路１７及び補正部１４は、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定することで、より高精度に左右対称な音場を形成することができる。
【００６９】
また、補正部１４は、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒの位置関係に基づいて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号を遅延する遅延部１４１と、聴取位置２、補助スピーカ１５Ｓ、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌとの位置関係に基づいて、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号を遅延する遅延部１４２と、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号のレベルを補正するレベル補正部１４３とを備えるので、簡単な構成により、左右対称な音場を形成することができる。
【００７０】
詳細には、遅延部１４１は、左スピーカ１５Ｌから発音された音波と、右スピーカ１５Ｒから発音された音波とが、聴取位置２にて位相が一致するように、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号に遅延処理を施し、遅延部１４２は、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌから発音された音波と、補助スピーカ１５Ｓから発音された音波とが、聴取位置２にて位相が一致するように、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理を施し、レベル補正部１４３は、聴取位置２にて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒから発音された音波と、補助スピーカ１５Ｓから発音された音波とにより、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌに対して左右対称な位置に仮想音源１５Ｖを形成するように、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号のレベルを補正するので、簡単な構成により、左右対称な音場を形成することができる。
【００７１】
また、補正部１４は、少なくとも２チャンネルのオーディオ信号のうち一方のチャンネルのオーディオ信号を、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌに入力し、２チャンネルのオーディオ信号のうち他方のチャンネルのオーディオ信号を、遅延部１４２及びレベル補正部１４３を介して補助スピーカ１５Ｓに入力するとともに、当該他方のチャンネルのオーディオ信号を、遅延部１４２を介して聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒに入力するので、左右非対称に配置された左右スピーカ１５Ｌ，１５Ｒが２チャンネルのオーディオ信号に応じて発音する場合であっても、左右対称な音場を形成することができる。
【００７２】
特に、本発明に係るオーディオシステムを上記車載用オーディオシステム１に採用することで、車両１００内の例えば座席位置にて、左右対称な音場を形成することができる。詳細には、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒが、車両１００内の聴取者が着座する座席位置を基準として前方左右非対称な位置に配置され、補助スピーカ１５Ｓが、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒと比べて、車両１００内の聴取者が着座する座席位置の近傍に配置され、補正部１４が車両１００内の音響環境に応じてオーディオ信号に処理を施すので、車両１００内の座席位置に着座した聴取者の聴取位置にて、左右対称な音場を形成することができる。
【００７３】
また補助スピーカ１５Ｓを、車両１００内の聴取位置２近傍の座席、車両ドア、車両天井などの所定の位置に配置することで、簡単に本発明に係るオーディオシステム１を実現することができる。
【００７４】
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、上述した実施形態ではデジタルオーディオデータを入力ソース信号（オーディオ信号）として、そのデジタルオーディオデータを処理するオーディオシステム１を説明したが、この形態に限られるものではない。例えばオーディオシステム１は、アナログ信号を入力ソース信号（オーディオ信号）として、そのオーディオ信号に本発明に係る処理を施してもよい。
【００７５】
また上述した実施形態では、遅延部１４２の後段にレベル補正部１４３を設けたが、この形態に限られるものではない。例えば逆にレベル補正部１４３の後段に遅延部１４２を設けてもよい。
【００７６】
上述した実施形態では、右座席（運転席）に着座する聴取者の近傍に補助スピーカ１５Ｓを設けたが、この形態に限られるものではない。
【００７７】
例えば、左座席に着座する聴取者の近傍に補助スピーカ１５Ｓを設けてもよい。この際には補助スピーカ１５Ｓは、聴取位置の左側に設ける。また、処理部の処理についは、上記実施形態とは左右逆の処理を行う。
【００７８】
また上述した実施形態では、制御回路１７が増幅器４１（４１Ｌ，４１Ｒ，４１Ｓ）の増幅度を調整して、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、補助スピーカ１５Ｓによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定したが、この形態に限られるものではない。
【００７９】
例えば図５に示すように、補正部１４ａとして、右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号にレベル補正処理を行うレベル補正部１４４を設け、制御回路１７ａがレベル補正部１４３，１４４によるレベル補正値を制御することで、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、補助スピーカ１５Ｓによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定してもよい。
【００８０】
また上述した実施形態では、左スピーカ１５Ｌ，右スピーカ１５Ｒ，補助スピーカ１５Ｓを設けたが、この形態に限られるものではない。例えば図６に示すように、４つ以上のスピーカ、例えばフロント左スピーカ１５ＦＬ、リア左スピーカ１５ＲＬ、フロント右スピーカＦＲ、及びリア右スピーカＲＲを設け、補正部１４ｂとして各スピーカに入力するオーディオ信号Ｓ１（Ｓ１ＦＬ，Ｓ１ＲＬ，Ｓ１ＦＲ，Ｓ１ＲＲ）それぞれに本発明に係る処理を施す、遅延部１４０１〜１４０４、レベル補正部１４０５〜１４０８、ＤＡＣ４０（４０ＦＬ，４０ＲＬ，４０ＦＲ，４０ＲＲ）、増幅器４１（４１ＦＬ，４１ＲＬ，４１ＦＲ，４１ＲＲ）を設けててもよい。この実施形態では車両１００に４つのスピーカが予め設けられている場合に、上記補正部１４ｂ，制御回路１７ｂを設けることで、本発明に係る機能を簡単に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るオーディオシステム１を採用した車載用オーディオシステムを説明するための図である。（Ａ）は車載用オーディオシステムを採用した車両１００の上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示したオーディオシステム１の機能ブロック図である。
【図２】図１に示したオーディオシステム１のスピーカの配置位置を説明するための図である。（Ａ）は左右フロントスピーカ及び補助スピーカの配置位置を説明するための上面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）はスピーカの配置位置の他の具体例を説明するための図である。
【図３】図１に示したオーディオシステム１の聴取位置と各スピーカと仮想音源との位置関係を説明するための上面図である。
【図４】図１に示したオーディオシステム１の動作を説明するための図である。（Ａ）はＬｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｌ（Ｓ２Ｌ）の一具体例を示す図であり、（Ｂ）はスピーカ１５Ｌにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図であり、（Ｃ）はＲｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒの一具体例を示す図であり、（Ｄ）は遅延部１４１を介して右スピーカ１５Ｒに入力されるオーディオ信号Ｓ２Ｒを示す図であり、（Ｅ）は右スピーカ１５Ｒにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図であり、（Ｆ）は遅延部１４２及びレベル補正部１４３を介して補助スピーカ１５Ｓに入力されるオーディオ信号Ｓ２Ｓを示す図であり、（Ｇ）は補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図であり、（Ｈ）は右スピーカ１５Ｒ及び補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された合成波のレベルを示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るオーディオシステム１ａを説明するための機能ブロック図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るオーディオシステム１ｂを説明するための機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ オーディオシステム
２ 聴取位置
１１ 通信部
１２ オーディオ装置
１３ オーディオデータ処理部
１４ 補正部
１５ スピーカ
１５Ｌ 左フロントスピーカ（左スピーカ）
１５Ｒ 右フロントスピーカ（右スピーカ）
１５Ｓ 補助スピーカ
１５Ｖ 仮想音源（二次元仮想音源）
１５ＲＶ 仮想音源（一次元仮想音源）
１５ＳＶ 仮想音源（補助仮想音源）
１６ 入力回路
１７ 制御回路
４０，４０Ｌ，４０Ｒ，４０Ｓ デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）
４１，４１Ｌ，４１Ｒ，４１Ｓ 増幅器
１００ 車両
１０１ インストルメントパネル
１０２ 座席
１０２Ｂ 後部座席
１０２Ｄ 運転席（前方右側座席）
１０２Ｐ 助手席（前方左側座席）
１０３ 聴取者
１０４ 車両天井
１０５ 車両ドア
１４１ 遅延部（第１の遅延部）
１４２ 遅延部（第２の遅延部）
１４３ レベル補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車載用オーディオシステム等のオーディオシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な２チャンネルステレオシステムでは、例えば聴取位置からフロント側に左右フロントスピーカを規定間隔で配置した場合に、左右スピーカを２等辺三角形の底辺両端の頂点位置に対応させた場合に、残りの頂点位置及びその近傍が、良好な聴取位置であるとされている。しかし良好な聴取位置から右側又は左側にずれた位置では、各スピーカから聴取位置までの距離が異なるために、音像定位が定まらない、音の拡がりが左右方向で異なる、等の不具合が生じる場合がある。
【０００３】
特に、自動車等の車両内に設けられたオーディオシステムでは、車両の機能、安全面、操作性、空調関係、取付強度、等の要因により、左右スピーカの配置位置が、例えば左右フロントドアや、正面インストルメントパネルの両サイド等に制限されるとともに、聴取位置が、運転席や助手席等のように、左右スピーカの配置位置に対して右側又は左側にずれた位置に制限されるために、上記不具合が生じやすい。
【０００４】
そのため音場を補正する音響システムが知られている。例えば特許文献１に開示されている音響システムでは、視聴者が着席するシートにスピーカを設けるとともに視聴者の後方空間にスピーカを配置して、頭部音響伝達関数等による特殊な補正処理を行い、視聴者の前方空間に仮想音源を形成することで音場を改善する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−６１９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した音響システムでは、視聴者の前方空間に仮想音源を形成する特殊な補正処理を行う必要がある。
【０００７】
また、聴取位置を基準として前方左右非対称に左右スピーカを配置した場合に、例えば左右スピーカのうち聴取位置に近い右スピーカからの再生音と、他方の左スピーカからの再生音とが、聴取位置にて位相が一致するように、単純に右スピーカに入力するオーディオ信号を遅延補正を行うと、聴取位置と右スピーカの仮想音源の距離と、聴取位置と左スピーカ間の距離とが一致するが、聴取位置では左側にねじれた音場となり、詳細には左側は広く右は狭い歪んだ音場が形成され、サラウンド効果等の音質が低減するという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、聴取位置の前方に左右非対称に左右スピーカが配置されている場合であっても、単純な構成により左右対称な音場を形成すること、高音質のサラウンド効果を有する音場を形成すること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、聴取位置を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ及び右スピーカが配置されているオーディオシステムであって、前記聴取位置の近傍に配置されるとともに、前記聴取位置の右側又は左側のうち、前記聴取位置に近い前記右スピーカ又は前記左スピーカが配置された一方の側に配置される補助スピーカと、前記左スピーカ、前記右スピーカ、及び前記補助スピーカに入力するオーディオ信号を処理する処理部とを有し、前記処理部は、前記左スピーカ、前記右スピーカ、及び前記補助スピーカの位置関係に基づいて、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち前記聴取位置に近いスピーカ、及び前記補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源を形成して、聴取位置を基準として前方左右対称な音場を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係るオーディオシステムは、聴取位置を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ及び右スピーカが配置されているオーディオシステムであって、聴取位置の近傍に配置されるとともに、聴取位置の右側又は左側のうち、聴取位置に近い右スピーカ又は左スピーカが配置された一方の側に配置される補助スピーカと、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカに入力するオーディオ信号を処理する処理部とを有し、処理部は、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカの位置関係に基づいて、左スピーカ及び右スピーカのうち聴取位置に近いスピーカ、及び補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源を形成して、聴取位置を基準として前方左右対称な音場を形成する。
【００１２】
上記構成のオーディオシステムでは、処理部が、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカの位置関係に基づいて、左スピーカ及び右スピーカのうち聴取位置に近いスピーカ、及び補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源を形成し、当該仮想音源と、聴取位置から遠いスピーカから発音された音波により、聴取位置を基準として前方左右対称な音場を形成するので、単純な構成により左右対称な音場を形成することができる。また高音質のサラウンド効果を有する音場を形成することができる。
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るオーディオシステムを説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るオーディオシステム１を採用した車載用オーディオシステムを説明するための図である。図１（Ａ）は車載用オーディオシステムを採用した車両１００の上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示したオーディオシステム１の機能ブロック図である。
【００１５】
図２は図１に示したオーディオシステム１のスピーカの配置位置を説明するための図である。図２（Ａ）は、左右フロントスピーカ及び補助スピーカの配置位置を説明するための上面図であり、図２（Ｂ）は側面図であり、図２（Ｃ）はスピーカの配置位置の他の具体例を説明するための図である。図３は、図１に示したオーディオシステム１の聴取位置と各スピーカと仮想音源との位置関係を説明するための上面図である。
【００１６】
なお、図１（Ａ），図３において、図に向かって左側が車両１００の前方（フロント側）に相当し、右側が車両１００の後方（リア側）に相当し、図に向かって上側が車両１００の右側に相当し、下側が車両の左側に相当する。
【００１７】
本実施形態に係るオーディオシステム１は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、通信部１１、オーディオ装置１２、オーディオデータ処理部１３、補正部１４、スピーカ１５、入力回路１６、および制御回路１７を有する。このオーディオデータ処理部１３、補正部１４、及び制御回路１７は、本発明に係る処理部の一実施形態に相当する。
【００１８】
本実施形態に係るスピーカ１５は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、左フロントスピーカ（左スピーカ）１５Ｌ、右フロントスピーカ（右スピーカ）１５Ｒ、及び補助スピーカ１５Ｓを有する。左スピーカ１５Ｌは、左ｃｈ（チャンネル）音源に相当し、右スピーカ１５Ｒは、右ｃｈ音源に相当する。
【００１９】
オーディオシステム１は、聴取位置２を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒが配置されている。例えば車両１００内にスピーカ１５を配置する場合、車両１００の機能、安全面、操作性、空調関係、取付強度、等の要因により配置位置が決定される。
【００２０】
本実施形態に係るオーディオシステム１では、例えば図１（Ａ），図１（Ｂ），図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、左スピーカ１５Ｌ、および右スピーカ１５Ｒが、例えば正面インストルメントパネル１０１の両サイドに配置されている。また車両１００には、複数の座席１０２、詳細には前部右側に設けられた運転席１０２Ｄ、前部左側に設けられた助手席１０２Ｐ、および後部座席１０２Ｂが設けられている。本実施形態に係る聴取位置２としては、車両１００内に設けられた運転席１０２Ｄに着座した聴取者１０３の耳の位置に相当する。つまり聴取位置２を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ１５Ｌ、および右スピーカ１５Ｒが配置されている。言い換えると、聴取位置２が右スピーカ１５Ｒや左スピーカ１５Ｌの配置位置に対して右側又は左側にずれた位置に設定されている。
【００２１】
補助スピーカ１５Ｓは、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒと比べて、車両１００内の聴取者１０３が着座する座席位置の近傍に配置される。また、補助スピーカ１５Ｓは、聴取位置２の右側又は左側のうち、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒが配置された一方の側、本実施形態では右側に配置される。例えば補助スピーカ１５Ｓは、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、車両１００内の聴取位置２近傍の座席１０２、車両天井１０４、車両ドア１０５等の規定位置に配置されている。補助スピーカ１５Ｓの配置位置は、上記形態に限られるものではなく、本発明に係る機能を実現できれば任意の位置に配置してもよい。
【００２２】
通信部１１は、例えば制御回路１７の制御により、外部オーディオ装置（不図示）と各種無線方式や有線方式によりデータ通信を行い、外部オーディオ装置から受信したソース信号（デジタルオーディオデータ）Ｓ０を、オーディオデータ処理部１３に出力する。
【００２３】
オーディオ装置１２は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc），ＣＤ（Compact Disc），ハードディスク，半導体メモリ等の記憶媒体に記憶されているオーディオデータを再生可能な装置であり、そのオーディオデータを入力ソース信号Ｓ０としてオーディオデータ処理部１３に出力する。
【００２４】
ソース信号Ｓ０は、例えばＬｃｈ（左チャンネル）およびＲｃｈ（右チャンネル）の２チャンネルのオーディオ信号である。
【００２５】
オーディオデータ処理部１３は、制御回路１７の制御により、通信部１１やオーディオ装置１２から入力されたソース信号（デジタルオーディオデータ）Ｓ０に基づいて所定のデータ処理を行い、例えば２チャンネルのオーディオ信号Ｓ１（Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ）を生成して補正部１４に出力する。
【００２６】
［補正部１４］
補正部１４は、オーディオデータ処理部１３から入力された信号Ｓ１（Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ）に本発明に係る処理を施してオーディオ信号Ｓ２（Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｓ）を生成し、その信号Ｓ２を左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、および補助スピーカ１５Ｓに入力する。
【００２７】
詳細には、補正部１４は、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、及び補助スピーカ１５Ｓの位置関係に基づいて、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２に近いスピーカ（本実施形態では右スピーカ１５Ｒ）、及び補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源１５Ｖを形成し、当該仮想音源１５Ｖと、聴取位置２から遠いスピーカ（左スピーカ１５Ｌ）から発音された音波により、聴取位置２を基準として前方左右対称な音場を形成する。仮想音源１５Ｖは本発明に係る仮想音源の一実施形態に相当する。
【００２８】
補正部１４は、例えば図１（Ｂ）に示すように、遅延部１４１、遅延部１４２、レベル補正部１４３、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）４０（４０Ｌ，４０Ｒ，４０Ｓ）、増幅器４１（４１Ｌ，４１Ｒ，４１Ｓ）を有する。遅延部１４１は本発明の第１の遅延部の一実施形態に相当し、遅延部１４２は本発明の第２の遅延部の一実施形態に相当する。レベル補正部１４３は本発明に係るレベル補正部の一実施形態に相当する。
【００２９】
本実施形態に係る補正部１４は、左スピーカ１５Ｌと右スピーカ１５Ｒのうち、聴取位置２から遠いスピーカ（本実施形態では左スピーカ１５Ｌ）に入力するオーディオ信号には、遅延処理およびレベル補正処理を行わない。詳細には、補正部１４は、オーディオデータ処理部１３から入力された左チャンネルのオーディオ信号Ｓ１ＬをＤＡＣ１４０Ｌによりアナログ信号に変換して、そのアナログ信号を増幅器４１にて増幅し、オーディオ信号Ｓ２Ｌとして左スピーカ１５に出力する。
【００３０】
遅延部１４１は、聴取位置２と右スピーカ１５Ｒ及び左スピーカ１５Ｌの位置関係に基づいて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号を遅延する。詳細には、遅延部１４１は、オーディオデータ処理部１３から入力された右チャンネルのオーディオ信号Ｓ１Ｒに、規定された遅延処理を施してオーディオ信号Ｓ１４１を生成する。より詳細には遅延部１４１は、左スピーカ１５Ｌから発音された音波と、右スピーカ１５Ｒから発音された音波とが、聴取位置２にて位相が一致するように、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２に近いスピーカ（本実施形態では右スピーカ１５Ｒ）に入力するオーディオ信号に遅延処理を施して、オーディオ信号Ｓ１４１を生成する。
【００３１】
ＤＡＣ４０Ｒは、遅延部１４１により生成されたオーディオ信号（デジタル信号）Ｓ１４１をアナログ信号に変換する。増幅器４１Ｒは、そのアナログ信号を増幅して、オーディオ信号Ｓ２Ｒとして右スピーカ１５Ｒに入力する。
【００３２】
聴取位置２にて位相が一致するように遅延処理を行うとは、左スピーカ１５Ｌから聴取位置２までの音波の伝搬時間と、右スピーカ１５Ｒから聴取位置２までの音波の伝搬時間との時間差だけ、伝搬時間の短いほうの右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号を遅延させることである。
【００３３】
上記遅延部１４１を設けることにより、例えば図１，図３に示すように、Ｒｃｈ音源としての仮想音源（一次元仮想音源）１５ＲＶが形成される。詳細には、仮想音源１５ＲＶは、聴取位置２から右スピーカ１５Ｒに向かった直線５０の延長上に形成されるとともに、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ間の距離ｒ１と、聴取位置２と仮想音源１５ＲＶ間の距離ｒ２とが同じ距離となるように形成される。
【００３４】
しかし単純に遅延部１４１のみを設けただけでは、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ間の距離ｒ１と、聴取位置２と仮想音源１５ＲＶ間の距離ｒ２とが一致するが、聴取位置２では左側は広く右は狭い歪んだ音場が形成されてしまう。
【００３５】
本発明では、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、補助スピーカ１５Ｓの位置関係に基づいて、本発明に係る補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して、仮想音源１５ＲＶを補正して仮想音源１５Ｖを形成する。
【００３６】
詳細には、補正部１４の遅延部１４２は、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２から遠いスピーカ（本実施形態では左スピーカ１５Ｌ）と、聴取位置２と、補助スピーカ１５Ｓとの位置関係に基づいて、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号を遅延する。
【００３７】
より詳細には、遅延部１４２は、オーディオデータ処理部１３から入力された右チャンネルのオーディオ信号Ｓ１Ｒに、規定された遅延処理を施してオーディオ信号Ｓ１４２を生成する。
【００３８】
具体的には、遅延部１４２は、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２から遠いスピーカ（本実施形態では左スピーカ１５Ｌ）から発音された音波と、補助スピーカ１５Ｓから発音された音波とが、聴取位置２にて位相が一致するように、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理を施して、オーディオ信号Ｓ１４２を生成する。
【００３９】
聴取位置２にて位相が一致するように遅延処理を行うとは、左スピーカ１５Ｌから聴取位置２までの音波の伝搬時間と、補助スピーカ１５Ｓから聴取位置２までの音波の伝搬時間との時間差だけ、伝搬時間の短いほうの補助スピーカ１５に入力するオーディオ信号を遅延させることである。
【００４０】
上記遅延部１４２を設けることにより、例えば図１，図３に示すように、仮想音源１５ＳＶが形成される。詳細には、仮想音源１５ＳＶは、聴取位置２から補助スピーカ１５Ｓに向かった直線５１の延長上に形成されるとともに、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ間の距離ｒ１と、聴取位置２と仮想音源１５ＲＶ間の距離ｒ３とが同じ距離となるように形成される。
【００４１】
レベル補正部１４３は、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号のレベルを補正する。詳細には、レベル補正部１４３は、聴取位置２にて、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒのうち聴取位置２に近いスピーカ（本実施形態では左スピーカ１５Ｌ）から発音された音波と、補助スピーカ１５Ｓから発音された音波との合成により、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌに対して左右対称な位置に仮想音源１５Ｖを形成するように、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号のレベルを補正する。
【００４２】
上記レベル補正部１４３を設けることにより、例えば図１，図３に示すように、右スピーカ１５Ｒと補助スピーカ１５Ｓの振幅のレベルを調整することにより、仮想音源１５Ｖが形成される。仮想音源１５Ｖは、左スピーカ１５Ｌから右スピーカ１５Ｒに向かった直線５２の延長上に形成されるとともに、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ間の距離ｒ１と、聴取位置２と仮想音源１５Ｖ間の距離ｒ４とが同じ距離となるように形成される。また上記構成により、左スピーカ１５Ｌと仮想音源１５Ｖは、対称軸としての直線５３から等距離となるように配置されている。
【００４３】
ＤＡＣ４０Ｓは、遅延部１４２およびレベル補正部１４３により遅延処理およびレベル補正処理が施されたオーディオ信号（デジタル信号）Ｓ１Ｒをアナログ信号に変換する。増幅器４１Ｓは、そのアナログ信号を増幅して、オーディオ信号Ｓ２Ｓとして補助スピーカ１５Ｓに入力する。
【００４４】
つまり図１，図３に示すように、聴取位置２を基準として前方に向かって直線５３を設けた場合（聴取位置２を通り直線５２に対して直交する直線５３を設けた場合）、直線５３に対して左右対称な位置に、左スピーカ（Ｌｃｈ音源）１５Ｌと、Ｒｃｈ仮想音源１５Ｖとが形成される。
【００４５】
入力回路１６は、例えばスイッチ，ボタン，リモートコントローラ，マウス，ボード等の操作入力装置、マイクロフォン等が挙げられ、各種信号Ｓ１６を制御回路１７に出力する。
【００４６】
制御回路１７は、装置全体を統括的に制御する。制御回路１７は、例えばマイクロフォンや操作入力装置等により構成される入力回路１６から入力された信号Ｓ１６に基づいてオーディオ信号Ｓ１に対して、車両１００内の音響環境に応じた本発明に係る処理を施すように、補正部１４を制御する。詳細には、制御回路１７は、上記制御を行なわせる制御信号ＣＴＬ１７を補正部１４に出力する。
【００４７】
また、制御回路１７は、例えばセンター定位を規定するために、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、及び補助スピーカ１５Ｓによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定する。つまり左スピーカ１５Ｌ及び仮想音源１５Ｖからの左右バランスを調整してセンター定位を規定する。本実施形態に係る制御回路１７は、補正部１４の増幅器４１の増幅率を調節して、各スピーカによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定する機能を実現する。
【００４８】
制御回路１７及び補正部１４は、本発明に係る左右バランス調整部の一実施形態に相当する。
【００４９】
次に、オーディオシステム１の動作を簡単に説明する。
１．Ｒｃｈ音源（右スピーカ１５Ｒ）は、Ｌｃｈ音源（左スピーカ１５Ｌ）と同位相となるように遅延補正してオーディオ信号を再生することで、仮想音源１５ＲＶが、聴取位置２とＲｃｈ音源軸上のＬｃｈ音源と等距離位置に設定する。
【００５０】
２．補助スピーカ１５Ｓは、本実施形態では聴取位置２の右側近傍に配置して、Ｌｃｈ音源と同位相となるように遅延補正してオーディオ信号を再生する。
【００５１】
３．Ｒｃｈ音源から再生される音と、補助スピーカ１５Ｓから再生される音は、同位相であるから、再生レベルを調整することで、特性を変化させることなく、Ｌｃｈ音源とＲｃｈ音源の軸上で、且つＬｃｈ音源と左右対称位置にＲｃｈ仮想音源１５Ｖを形成することができる。この際、必要に応じて、左右のレベルバランス調整を行うことでセンター定位を規定して、聴取位置２を基準とした左右対称のステレオ音場を形成することができる。
【００５２】
次に、上述した構成のオーディオシステム１の動作を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５３】
図４は、図１に示したオーディオシステム１の動作を説明するための図である。詳細には図４（Ａ）はＬｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｌ（Ｓ２Ｌ）の一具体例を示す図である。縦軸は信号レベルを示し、横軸は時間を示す。図４（Ｂ）は左スピーカ１５Ｌにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図である。
【００５４】
図４（Ｃ）はＲｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒの一具体例を示す図である。図４（Ｄ）は遅延部１４１を介して右スピーカ１５Ｒに入力されるオーディオ信号Ｓ２Ｒを示す図である。図４（Ｅ）は右スピーカ１５Ｒにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図である。
【００５５】
図４（Ｆ）は遅延部１４２及びレベル補正部１４３を介して補助スピーカ１５Ｓに入力されるオーディオ信号Ｓ２Ｓを示す図である。図４（Ｇ）は補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図である。図４（Ｈ）は右スピーカ１５Ｒ及び補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された合成波のレベルを示す図である。
【００５６】
先ず、オーディオデータ処理部１３は、通信部１１やオーディオ装置１２からソース信号Ｓ０が入力されると、入力ソース信号（デジタルオーディオデータ）Ｓ０に基づいて所定のデータ処理を行い、例えば２チャンネルのオーディオ信号Ｓ１（Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ）を生成して補正部１４に出力する。
【００５７】
補正部１４では、オーディオデータ処理部１３から入力されたＬｃｈオーディオ信号Ｓ１（Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ）に本発明に係る処理を施してオーディオ信号Ｓ２（Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｓ）を生成し、その信号Ｓ２を左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、および補助スピーカ１５Ｓに入力する。
【００５８】
詳細には、オーディオデータ処理部１３から入力されたＬｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｌが、ＤＡＣ４０Ｌにてデジタル信号からアナログ信号に変換され、増幅器４１によりオーディオ信号Ｓ２Ｌとして左スピーカ１５Ｌに入力される。例えば図４（Ａ）に示すように、オーディオ信号Ｓ２Ｌのレベルの立ち上がりを時間ｔ０とする。また信号レベルＳ１Ｌのピークがピーク値ＡＳＬを示すとする。
【００５９】
左スピーカ１５Ｌはオーディオ信号Ｓ２Ｌに基づいて発音し、左スピーカ１５Ｌにより発音された音波ＷＬが伝搬して、図４（Ｂ）に示すように、聴取位置２にて検出される。この音波ＷＬの伝搬時間ＴＬは、左スピーカ１５Ｌと聴取位置２間の距離ｒ１により略規定される。聴取位置２では、時間ｔ０から伝搬時間ＴＬ後の時間ｔ１に、音波のレベルが立ち上がる。また音波のレベルＷＬのピークがピーク値ＡＷＬとなる。
【００６０】
一方、オーディオデータ処理部１３からＲｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒが入力される。この際、図４（Ｃ）に示すように、Ｒｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒのレベルの立ち上がり時間ｔ０は、図４（Ａ）に示したＬｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｌのレベルの立ち上がり時間ｔ０と一致しているとする。つまり位相が一致してる。
【００６１】
オーディオ信号Ｓ１Ｒは、図４（Ｄ）に示すように、遅延部１４１により予め規定された遅延時間ＤＲだけ遅延処理が施されて、オーディオ信号Ｓ２Ｒとして、右スピーカ１５Ｒに入力される。図４（Ｄ）に示すように、オーディオ信号Ｓ２Ｒのレベルの立ち上がりを時間ｔＲとする。また信号レベルＳ１Ｒのピークがピーク値ＡＳＲとなる。
【００６２】
右スピーカ１５Ｒは、オーディオ信号Ｓ２Ｒに基づいて発音し、右スピーカ１５Ｒにより発音された音波ＷＲが伝搬して、図４（Ｅ）に示すように、聴取位置２にて検出される。この音波ＷＲの伝搬時間ＴＲは、右スピーカ１５Ｒと聴取位置２間の距離ｒ２により略規定される。聴取位置２では、時間ｔＲから伝搬時間ＴＲ後の時間ｔ１に、音波ＷＲのレベルが立ち上がる。また音波のレベルＷＲのピークがピーク値ＡＷＲとなる。
【００６３】
また、Ｒｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒは、図４（Ｆ）に示すように、遅延部１４２により予め規定された遅延時間ＤＳだけ遅延処理が施されて、レベル補正部１４３によりレベル補正処理が施されて、オーディオ信号Ｓ２Ｓとして、補助スピーカ１５Ｓに入力される。図４（Ｆ）に示すように、オーディオ信号Ｓ２Ｓのレベルの立ち上がりを時間ｔＳとする。また信号レベルＳ１Ｓのピークがピーク値ＡＳＳとなる。
【００６４】
補助スピーカ１５Ｓは、オーディオ信号Ｓ２Ｓに基づいて発音し、補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波ＷＳが伝搬して、図４（Ｇ）に示すように、聴取位置２にて検出される。この音波ＷＳの伝搬時間ＴＳは、補助スピーカ１５Ｓと聴取位置２間の距離により略規定される。聴取位置２では、時間ｔＳから伝搬時間ＴＳ後の時間ｔ１に、音波ＷＲのレベルが立ち上がる。また音波ＷＳのレベルのピークがピーク値ＡＷＳとなる。
【００６５】
そして聴取位置２では、図４（Ｈ）に示すように、音波ＷＲ及び音波ＷＳを検出する。この際、図４（Ｈ）に示すように、音波ＷＲ及び音波ＷＳの位相が一致して、例えば時間ｔ１に合成波（ＷＲ＋ＷＳ）のレベルが立ち上がる。また、合成波（ＷＲ＋ＷＳ）のレベルのピークがピーク値（ＡＷＲ＋ＡＷＳ）となる。
【００６６】
次に制御回路１７は、必要に応じて、補正部１４の増幅器４１の増幅率を調節して、各スピーカ１５Ｒ，１５Ｌ，１５Ｓによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定する。
【００６７】
以上説明したように、オーディオシステム１は、聴取位置２を基準として前方左右非対称な位置に配置された左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒと、聴取位置２の近傍に配置されるとともに、聴取位置２の右側又は左側のうち、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒが配置された右側に配置される補助スピーカ１５Ｓと、その左スピーカ１５Ｌ，右スピーカ１５Ｒ，及び補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号を処理する補正部１４とを有し、補正部１４は、左スピーカ１５Ｌ，右スピーカ１５Ｒ，補助スピーカ１５Ｓの位置関係に基づいて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒ、及び補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源１５Ｖを形成し、この仮想音源１５Ｖと、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌから発音された音波により、聴取位置２を基準として前方左右対称な音場を形成するので、聴取位置２の前方に左右非対称に左右スピーカ１５Ｌ，１５Ｒが配置されている場合であっても、単純な構成により左右対称な音場を形成することができる。また高音質のサラウンド効果を有する音場を形成することができる。
【００６８】
また、制御回路１７及び補正部１４は、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定することで、より高精度に左右対称な音場を形成することができる。
【００６９】
また、補正部１４は、聴取位置２と左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒの位置関係に基づいて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号を遅延する遅延部１４１と、聴取位置２、補助スピーカ１５Ｓ、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌとの位置関係に基づいて、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号を遅延する遅延部１４２と、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号のレベルを補正するレベル補正部１４３とを備えるので、簡単な構成により、左右対称な音場を形成することができる。
【００７０】
詳細には、遅延部１４１は、左スピーカ１５Ｌから発音された音波と、右スピーカ１５Ｒから発音された音波とが、聴取位置２にて位相が一致するように、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号に遅延処理を施し、遅延部１４２は、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌから発音された音波と、補助スピーカ１５Ｓから発音された音波とが、聴取位置２にて位相が一致するように、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号に遅延処理を施し、レベル補正部１４３は、聴取位置２にて、聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒから発音された音波と、補助スピーカ１５Ｓから発音された音波とにより、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌに対して左右対称な位置に仮想音源１５Ｖを形成するように、補助スピーカ１５Ｓに入力するオーディオ信号のレベルを補正するので、簡単な構成により、左右対称な音場を形成することができる。
【００７１】
また、補正部１４は、少なくとも２チャンネルのオーディオ信号のうち一方のチャンネルのオーディオ信号を、聴取位置２から遠い左スピーカ１５Ｌに入力し、２チャンネルのオーディオ信号のうち他方のチャンネルのオーディオ信号を、遅延部１４２及びレベル補正部１４３を介して補助スピーカ１５Ｓに入力するとともに、当該他方のチャンネルのオーディオ信号を、遅延部１４２を介して聴取位置２に近い右スピーカ１５Ｒに入力するので、左右非対称に配置された左右スピーカ１５Ｌ，１５Ｒが２チャンネルのオーディオ信号に応じて発音する場合であっても、左右対称な音場を形成することができる。
【００７２】
特に、本発明に係るオーディオシステムを上記車載用オーディオシステム１に採用することで、車両１００内の例えば座席位置にて、左右対称な音場を形成することができる。詳細には、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒが、車両１００内の聴取者が着座する座席位置を基準として前方左右非対称な位置に配置され、補助スピーカ１５Ｓが、左スピーカ１５Ｌ及び右スピーカ１５Ｒと比べて、車両１００内の聴取者が着座する座席位置の近傍に配置され、補正部１４が車両１００内の音響環境に応じてオーディオ信号に処理を施すので、車両１００内の座席位置に着座した聴取者の聴取位置にて、左右対称な音場を形成することができる。
【００７３】
また補助スピーカ１５Ｓを、車両１００内の聴取位置２近傍の座席、車両ドア、車両天井などの所定の位置に配置することで、簡単に本発明に係るオーディオシステム１を実現することができる。
【００７４】
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、上述した実施形態ではデジタルオーディオデータを入力ソース信号（オーディオ信号）として、そのデジタルオーディオデータを処理するオーディオシステム１を説明したが、この形態に限られるものではない。例えばオーディオシステム１は、アナログ信号を入力ソース信号（オーディオ信号）として、そのオーディオ信号に本発明に係る処理を施してもよい。
【００７５】
また上述した実施形態では、遅延部１４２の後段にレベル補正部１４３を設けたが、この形態に限られるものではない。例えば逆にレベル補正部１４３の後段に遅延部１４２を設けてもよい。
【００７６】
上述した実施形態では、右座席（運転席）に着座する聴取者の近傍に補助スピーカ１５Ｓを設けたが、この形態に限られるものではない。
【００７７】
例えば、左座席に着座する聴取者の近傍に補助スピーカ１５Ｓを設けてもよい。この際には補助スピーカ１５Ｓは、聴取位置の左側に設ける。また、処理部の処理についは、上記実施形態とは左右逆の処理を行う。
【００７８】
また上述した実施形態では、制御回路１７が増幅器４１（４１Ｌ，４１Ｒ，４１Ｓ）の増幅度を調整して、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、補助スピーカ１５Ｓによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定したが、この形態に限られるものではない。
【００７９】
例えば図５に示すように、補正部１４ａとして、右スピーカ１５Ｒに入力するオーディオ信号にレベル補正処理を行うレベル補正部１４４を設け、制御回路１７ａがレベル補正部１４３，１４４によるレベル補正値を制御することで、左スピーカ１５Ｌ、右スピーカ１５Ｒ、補助スピーカ１５Ｓによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定してもよい。
【００８０】
また上述した実施形態では、左スピーカ１５Ｌ，右スピーカ１５Ｒ，補助スピーカ１５Ｓを設けたが、この形態に限られるものではない。例えば図６に示すように、４つ以上のスピーカ、例えばフロント左スピーカ１５ＦＬ、リア左スピーカ１５ＲＬ、フロント右スピーカＦＲ、及びリア右スピーカＲＲを設け、補正部１４ｂとして各スピーカに入力するオーディオ信号Ｓ１（Ｓ１ＦＬ，Ｓ１ＲＬ，Ｓ１ＦＲ，Ｓ１ＲＲ）それぞれに本発明に係る処理を施す、遅延部１４０１〜１４０４、レベル補正部１４０５〜１４０８、ＤＡＣ４０（４０ＦＬ，４０ＲＬ，４０ＦＲ，４０ＲＲ）、増幅器４１（４１ＦＬ，４１ＲＬ，４１ＦＲ，４１ＲＲ）を設けててもよい。この実施形態では車両１００に４つのスピーカが予め設けられている場合に、上記補正部１４ｂ，制御回路１７ｂを設けることで、本発明に係る機能を簡単に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るオーディオシステム１を採用した車載用オーディオシステムを説明するための図である。（Ａ）は車載用オーディオシステムを採用した車両１００の上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示したオーディオシステム１の機能ブロック図である。
【図２】図１に示したオーディオシステム１のスピーカの配置位置を説明するための図である。（Ａ）は左右フロントスピーカ及び補助スピーカの配置位置を説明するための上面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）はスピーカの配置位置の他の具体例を説明するための図である。
【図３】図１に示したオーディオシステム１の聴取位置と各スピーカと仮想音源との位置関係を説明するための上面図である。
【図４】図１に示したオーディオシステム１の動作を説明するための図である。（Ａ）はＬｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｌ（Ｓ２Ｌ）の一具体例を示す図であり、（Ｂ）はスピーカ１５Ｌにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図であり、（Ｃ）はＲｃｈオーディオ信号Ｓ１Ｒの一具体例を示す図であり、（Ｄ）は遅延部１４１を介して右スピーカ１５Ｒに入力されるオーディオ信号Ｓ２Ｒを示す図であり、（Ｅ）は右スピーカ１５Ｒにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図であり、（Ｆ）は遅延部１４２及びレベル補正部１４３を介して補助スピーカ１５Ｓに入力されるオーディオ信号Ｓ２Ｓを示す図であり、（Ｇ）は補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された音波のレベルを示す図であり、（Ｈ）は右スピーカ１５Ｒ及び補助スピーカ１５Ｓにより発音された音波が伝搬して聴取位置２にて検出された合成波のレベルを示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るオーディオシステム１ａを説明するための機能ブロック図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るオーディオシステム１ｂを説明するための機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ オーディオシステム
２ 聴取位置
１１ 通信部
１２ オーディオ装置
１３ オーディオデータ処理部
１４ 補正部
１５ スピーカ
１５Ｌ 左フロントスピーカ（左スピーカ）
１５Ｒ 右フロントスピーカ（右スピーカ）
１５Ｓ 補助スピーカ
１５Ｖ 仮想音源（二次元仮想音源）
１５ＲＶ 仮想音源（一次元仮想音源）
１５ＳＶ 仮想音源（補助仮想音源）
１６ 入力回路
１７ 制御回路
４０，４０Ｌ，４０Ｒ，４０Ｓ デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）
４１，４１Ｌ，４１Ｒ，４１Ｓ 増幅器
１００ 車両
１０１ インストルメントパネル
１０２ 座席
１０２Ｂ 後部座席
１０２Ｄ 運転席（前方右側座席）
１０２Ｐ 助手席（前方左側座席）
１０３ 聴取者
１０４ 車両天井
１０５ 車両ドア
１４１ 遅延部（第１の遅延部）
１４２ 遅延部（第２の遅延部）
１４３ レベル補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴取位置を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ及び右スピーカが配置されているオーディオシステムであって、
前記聴取位置の近傍に配置されるとともに、前記聴取位置の右側又は左側のうち、前記聴取位置に近い前記右スピーカ又は前記左スピーカが配置された一方の側に配置される補助スピーカと、
前記左スピーカ、前記右スピーカ、及び前記補助スピーカに入力するオーディオ信号を処理する処理部とを有し、
前記処理部は、前記左スピーカ、前記右スピーカ、及び前記補助スピーカの位置関係に基づいて、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち前記聴取位置に近いスピーカ、及び前記補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源を形成して、前記聴取位置を基準として前方左右対称な音場を形成することを特徴とするオーディオシステム。
【請求項２】
前記処理部は、前記聴取位置と前記左スピーカ及び前記右スピーカの位置関係に基づいて、前記聴取位置に近い前記右スピーカ又は前記左スピーカに入力するオーディオ信号を遅延する第１の遅延部と、
前記聴取位置、前記補助スピーカ、前記聴取位置から遠い前記左スピーカ又は前記右スピーカとの位置関係に基づいて、前記補助スピーカに入力するオーディオ信号を遅延する第２の遅延部と、
前記補助スピーカに入力するオーディオ信号のレベルを補正するレベル補正部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のオーディオシステム。
【請求項３】
前記第１の遅延部は、前記左スピーカから発音された音波と、前記右スピーカから発音された音波とが、前記聴取位置にて位相が一致するように、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち聴取位置に近いスピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理を施し、
前記第２の遅延部は、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち前記聴取位置から遠いスピーカから発音された音波と、前記補助スピーカから発音された音波とが、前記聴取位置にて位相が一致するように、前記補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理を施し、
前記レベル補正部は、前記聴取位置にて、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち前記聴取位置に近いスピーカから発音された音波と、前記補助スピーカから発音された音波とにより、前記聴取位置から遠いスピーカに対して左右対称な位置に仮想音源を形成するように、前記補助スピーカに入力するオーディオ信号のレベルを補正することを特徴とする請求項２に記載のオーディオシステム。
【請求項４】
前記処理部は、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定する左右バランス調整部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のオーディオシステム。
【請求項５】
前記処理部は、少なくとも２チャンネルのオーディオ信号のうち一方のチャンネルのオーディオ信号を、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち、前記聴取位置から遠いスピーカに入力し、
前記２チャンネルのオーディオ信号のうち他方のチャンネルのオーディオ信号を、前記第２の遅延部および前記レベル補正部を介して前記補助スピーカに入力するとともに、当該他方のチャンネルのオーディオ信号を、前記第１の遅延部を介して、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち、前記聴取位置に近いスピーカに入力することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のオーディオシステム。
【請求項６】
前記左スピーカ、及び前記右スピーカは、車両内の聴取者が着座する座席位置を基準として前方左右非対称な位置に配置され、
前記補助スピーカは、前記左スピーカ及び前記右スピーカと比べて、前記車両内の聴取者が着座する座席位置の近傍に配置され、
前記処理部は、前記車両内の音響環境に応じて前記オーディオ信号に前記処理を施すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のオーディオシステム。
【請求項７】
前記補助スピーカは、前記車両内の聴取位置近傍の座席、車両ドア、車両天井のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のオーディオシステム。
【請求項１】
聴取位置を基準として前方左右非対称な位置に左スピーカ及び右スピーカが配置されているオーディオシステムであって、
前記聴取位置の近傍に配置されるとともに、前記聴取位置の右側又は左側のうち、前記聴取位置に近い前記右スピーカ又は前記左スピーカが配置された一方の側に配置される補助スピーカと、
前記左スピーカ、前記右スピーカ、及び前記補助スピーカに入力するオーディオ信号を処理する処理部とを有し、
前記処理部は、前記左スピーカ、前記右スピーカ、及び前記補助スピーカの位置関係に基づいて、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち前記聴取位置に近いスピーカ、及び前記補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理及びレベル補正処理を施して仮想音源を形成して、前記聴取位置を基準として前方左右対称な音場を形成することを特徴とするオーディオシステム。
【請求項２】
前記処理部は、前記聴取位置と前記左スピーカ及び前記右スピーカの位置関係に基づいて、前記聴取位置に近い前記右スピーカ又は前記左スピーカに入力するオーディオ信号を遅延する第１の遅延部と、
前記聴取位置、前記補助スピーカ、前記聴取位置から遠い前記左スピーカ又は前記右スピーカとの位置関係に基づいて、前記補助スピーカに入力するオーディオ信号を遅延する第２の遅延部と、
前記補助スピーカに入力するオーディオ信号のレベルを補正するレベル補正部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のオーディオシステム。
【請求項３】
前記第１の遅延部は、前記左スピーカから発音された音波と、前記右スピーカから発音された音波とが、前記聴取位置にて位相が一致するように、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち聴取位置に近いスピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理を施し、
前記第２の遅延部は、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち前記聴取位置から遠いスピーカから発音された音波と、前記補助スピーカから発音された音波とが、前記聴取位置にて位相が一致するように、前記補助スピーカに入力するオーディオ信号に遅延処理を施し、
前記レベル補正部は、前記聴取位置にて、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち前記聴取位置に近いスピーカから発音された音波と、前記補助スピーカから発音された音波とにより、前記聴取位置から遠いスピーカに対して左右対称な位置に仮想音源を形成するように、前記補助スピーカに入力するオーディオ信号のレベルを補正することを特徴とする請求項２に記載のオーディオシステム。
【請求項４】
前記処理部は、左スピーカ、右スピーカ、及び補助スピーカによる再生レベルの左右バランスを調整してセンター定位を規定する左右バランス調整部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のオーディオシステム。
【請求項５】
前記処理部は、少なくとも２チャンネルのオーディオ信号のうち一方のチャンネルのオーディオ信号を、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち、前記聴取位置から遠いスピーカに入力し、
前記２チャンネルのオーディオ信号のうち他方のチャンネルのオーディオ信号を、前記第２の遅延部および前記レベル補正部を介して前記補助スピーカに入力するとともに、当該他方のチャンネルのオーディオ信号を、前記第１の遅延部を介して、前記左スピーカ及び前記右スピーカのうち、前記聴取位置に近いスピーカに入力することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のオーディオシステム。
【請求項６】
前記左スピーカ、及び前記右スピーカは、車両内の聴取者が着座する座席位置を基準として前方左右非対称な位置に配置され、
前記補助スピーカは、前記左スピーカ及び前記右スピーカと比べて、前記車両内の聴取者が着座する座席位置の近傍に配置され、
前記処理部は、前記車両内の音響環境に応じて前記オーディオ信号に前記処理を施すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のオーディオシステム。
【請求項７】
前記補助スピーカは、前記車両内の聴取位置近傍の座席、車両ドア、車両天井のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のオーディオシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−３１２０８１（Ｐ２００７−３１２０８１Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３８８３７（Ｐ２００６−１３８８３７）
【出願日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
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