オーディオ信号再生装置及びオーディオ再生方法
【課題】マルチチャンネルオーディオを再生する場合の音場のシミュレーションが、より良好に行えるようにする。
【解決手段】左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号，左リアチャンネル信号，右リアチャンネル信号の少なくとも４チャンネル信号で構成されるオーディオ信号を信号処理し、信号処理された２チャンネル信号を、左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカ３６Ｌ，３６Ｒから放音させる場合に、４チャンネルのオーディオ信号について残響信号を生成し、生成された残響信号に対して仮想音像信号を生成し、生成された仮想音像信号を左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号に合成させ、生成された仮想左チャンネル信号，右チャンネル信号をそれぞれ左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから出力させるようにした。
【解決手段】左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号，左リアチャンネル信号，右リアチャンネル信号の少なくとも４チャンネル信号で構成されるオーディオ信号を信号処理し、信号処理された２チャンネル信号を、左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカ３６Ｌ，３６Ｒから放音させる場合に、４チャンネルのオーディオ信号について残響信号を生成し、生成された残響信号に対して仮想音像信号を生成し、生成された仮想音像信号を左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号に合成させ、生成された仮想左チャンネル信号，右チャンネル信号をそれぞれ左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから出力させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４チャンネル以上のいわゆるマルチチャンネルオーディオ信号を処理するオーディオ信号処理装置及びオーディオ再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オーディオ信号源である再生装置などを接続すると共に、その再生装置側から供給されるオーディオ信号に増幅などの処理を施して、処理されたオーディオ信号を接続されたスピーカ装置に供給して放音させるアンプ装置として、ＡＶアンプ装置（オーディオ・ビジュアル・センター・アンプリファイア装置を略したもの）と称されるものがある。ＡＶアンプ装置は、例えば映像に同期したオーディオ信号（映像とは無関係のオーディオ信号が入力する場合もある）の高度な処理などが行える多機能化されたオーディオ機器であり、音場や音質などを任意の状態に設定できるようにしてある。
【０００３】
このＡＶアンプ装置は、入力されるオーディオ信号として、通常の２チャンネルのステレオオーディオ信号の他に、マルチチャンネルオーディオ信号と称される５チャンネル程度のオーディオ信号が入力される場合もある。例えば、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク又はデジタルバーサティルディスク）と称されるディスク状の記録媒体などから再生したオーディオ信号として、フロントの左チャンネルと、フロントの右チャンネルと、センターチャンネルと、リアの左チャンネルと、リアの右チャンネルと、低域専用チャンネルの合計６チャンネルのマルチチャンネルオーディオ信号が入力される場合がある。
【０００４】
なお、このようなチャンネル構成の場合には、低域専用チャンネルを０．１チャンネルと見なして、残りの５チャンネルと合わせて５．１チャンネルと称する場合がある。低域専用チャンネルは、例えば１２０Ｈｚ程度よりも低域のオーディオ信号だけが得られるチャンネルで、スーパーウーファと称される低域音だけを再生するスピーカ装置に供給して放音させる。低域専用チャンネル以外の他のチャンネルは、それぞれのチャンネル用の配置されたスピーカ装置に供給して、例えば聴取者の周囲に配置された複数のスピーカ装置で立体的な音響空間を形成させる。
【０００５】
ここで、従来のＡＶアンプ装置、或いはＡＶアンプ装置と同様の機能を備えた処理装置（システムステレオ装置など）を使用して、マルチチャンネルオーディオ信号を再生する場合の再生状態の概要を図１１に示すと、入力端子としてセンターチャンネル用端子１Ｃと、フロントの左チャンネル用端子１Ｌと、フロントの右チャンネル用端子１Ｒと、リアの左チャンネル用端子１ＳＬと、リアの右チャンネル用端子１ＳＲとを備える。なお、ここでは低域専用チャンネルの処理については省略してある。また、以下の説明では、フロントの左チャンネル及び右チャンネルについては、単に左チャンネル及び右チャンネルと称する。
【０００６】
そして、ＤＶＤ再生装置，デジタル放送受信装置などのオーディオ信号源（図示せず）から供給される５チャンネルのオーディオ信号を、各チャンネル用の入力端子１Ｃ，１Ｌ，１Ｒ，１ＳＬ，１ＳＲを介して残響処理部２に供給する。この残響処理部２では、各チャンネルのオーディオ信号に対して、予め設定された残響付加状態に基づいて残響信号を生成させて、その残響信号を付加する。そして、残響信号が付加された各チャンネルのオーディオ信号を、アンプ部３に供給して、増幅などの出力用の処理を行い、この装置に設けられたスピーカ端子（図示せず）を介して、所定のリスニングルーム４に配置されたセンターチャンネル用スピーカ５Ｃ，左チャンネル用スピーカ５Ｌ，右チャンネル用スピーカ５Ｒ，左リアチャンネル用スピーカ５ＳＬ，右リアチャンネル用スピーカ５ＳＲに各チャンネル用のオーディオ信号を供給して、放音させる。
【０００７】
ここで、残響処理部２で生成して付加される残響信号としては、オーディオ信号が再生される任意の空間での再生状態を再現するものであり、例えば残響の大きいコンサートホールでの再生状態等の任意の場所での再生状態を再現させることが可能である。具体的には、再現させる空間での間接音の再生状態に基づいた初期反射音と主残響音とを（或いは初期反射音だけを）遅延処理などで生成させて、残響信号として元のオーディオ信号に付加するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、このような従来の残響信号を付加する処理では、基本的に音が出力される位置はスピーカが物理的に設置された位置だけであるので、残響によりある程度、任意の空間を再現することはできるが、それぞれのチャンネルの音が出力される位置が、物理的にスピーカが設置された位置に限られるので、立体的な音響の再生状態として、各スピーカ間の音のつながり状態が不自然なものになってしまう傾向がある。特に、映画館でマルチチャンネルオーディオの映画を視聴する場合のような、映画館の空間の広さがもたらす音の量感が、家庭内での比較的狭い部屋の中で再生させた場合には抜け落ちてしまい、再生音場の完全なシミュレーションにはなってない問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、マルチチャンネルオーディオを再生する場合の音場のシミュレーションが、より良好に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号，左リアチャンネル信号，右リアチャンネル信号の少なくとも４チャンネル信号で構成されるオーディオ信号を信号処理し、信号処理された２チャンネル信号を、左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから放音させる場合に、上記４チャンネルのオーディオ信号について残響信号を生成し、生成された残響信号に対して仮想音像信号を生成し、生成された仮想音像信号を上記左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号に合成させ、生成された仮想左チャンネル信号，右チャンネル信号をそれぞれ上記左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカからそれぞれ出力させるようにしたものである。
【００１１】
本発明によると、フロントの左右２チャンネルの各スピーカから、残響信号が付加された各チャンネル用のオーディオ信号が放音されると共に、残響信号が付加されたリアチャンネルのオーディオ信号に基づいて生成された所定位置に音像がある仮想音像信号が、このフロントの左右２チャンネルのスピーカから放音され、フロントの２チャンネルのスピーカを使用して、原音と残響音の再生と、仮想スピーカ位置からのリアチャンネルの原音と残響音の再生とが行われる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、フロントの左右２チャンネルの各スピーカから、残響信号が付加された各チャンネル用のオーディオ信号が放音されると共に、残響信号が付加されたリアチャンネルのオーディオ信号に基づいて生成された所定位置に音像がある仮想音像信号が、このフロントの左右２チャンネルのスピーカから放音され、フロントの２チャンネルのスピーカを使用して、原音と残響音の再生と、仮想スピーカ位置からのリアチャンネルの原音と残響音の再生とが行われ、フロントの２チャンネルのスピーカだけを使用した最小限のシステム構成で、残響のシミュレーションと仮想音源配置との双方の効果により、極めてリアルに任意の音場を再現できるようになる。
【００１３】
この場合、仮想音像信号の生成は、仮想音源の位置からオーディオ信号を放音した場合の聴取者の耳元での音響伝達関数を使用して生成させ、仮想音源の位置として、左リアチャンネル及び右リアチャンネルのスピーカが本来配置される位置を含む複数の位置に設定したことで、フロントの２チャンネルのスピーカだけを使用して、聴取者を囲む良好な音場再現ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図３を参照して説明する。
【００１５】
本実施の形態においては、ＡＶアンプ装置と称される映像に同期したオーディオ信号（又は映像とは無関係のオーディオ信号）の高度な処理が行えるアンプ装置に適用したものである。まず、図１を参照して全体構成について説明すると、ここではＤＶＤ再生装置などの音声信号源（図示せず）から、５．１チャンネル（６チャンネル）のマルチチャンネルのオーディオ信号が供給される。即ち、左チャンネルのオーディオ信号が入力端子１１Ｌに、右チャンネルのオーディオ信号が入力端子１１Ｒに、センターチャンネルのオーディオ信号が入力端子１１Ｃに、リア左チャンネルのオーディオ信号が入力端子１１ＳＬに、リア右チャンネルのオーディオ信号が入力端子１１ＳＲに供給される。また、低域専用チャンネルのオーディオ信号が図示しない入力端子に供給される。ここでは低域専用チャンネルのオーディオ信号の処理については省略してある。
【００１６】
各チャンネルの入力端子に得られるオーディオ信号は、残響処理部１２に供給して、残響信号を付加する処理を行う。ここでの残響信号付加処理としては、元のオーディオ信号に対して、初期反射音と主残響音とを（或いは初期反射音だけを）遅延処理などで生成させて、この生成された信号を、残響信号として元のオーディオ信号に付加する処理を行う。この残響信号を構成する初期反射音と主残響音との生成処理については、予めこの装置に設定された残響付加状態に基づいて行われる。
【００１７】
また本例においては、入力端子１１ＳＬに得られるリア左チャンネルのオーディオ信号と、入力端子１１ＳＲに得られるリア右チャンネルのオーディオ信号とを、仮想音像処理部１３に供給する。この仮想音像処理部１３では、リアの両チャンネルの信号に基づいて、リアの左右のチャンネルの音像が存在する位置（この位置を実スピーカ位置と称する）とは、異なる位置に音像が定位する２チャンネルのオーディオ信号を生成させるものである。この仮想音像信号の生成処理は、仮想音像として設定する位置からオーディオ信号を放音した場合の聴取者の耳元での音響伝達関数を使用して生成させるものである。
【００１８】
ここで、本例で実行される仮想音像信号を生成させる仮想音像定位処理の原理を、図２を参照して説明する。仮想音像定位処理には、図２のＡに示すように、リスニングルームの正面からの開き角がφ１である仮想スピーカ位置９１から音声を放音させた場合の、聴取者９０の左耳までの音響伝達関数Ｈφ１Ｌ及び聴取者９０の右耳までの音響伝達関数Ｈφ１Ｒと、開き角がφ２である仮想スピーカ位置９２から音声を放音させた場合の、聴取者９０の左耳までの音響伝達関数Ｈφ２Ｌ及び聴取者９０の右耳までの音響伝達関数Ｈφ２Ｒとが必要になる。
【００１９】
そして、実際に存在するリアスピーカから音声を放音した場合のクロストークを補償するために、図２のＢに示すように、リスニングルームの正面からの開き角がθ１であるリアスピーカ９３から音声を放音させた場合の、聴取者９０の左耳までの音響伝達関数Ｈθ１Ｌ及び聴取者９０の右耳までの音響伝達関数Ｈθ１Ｒと、開き角がθ２であるリアスピーカ９４から音声を放音させた場合の、聴取者９０の左耳までの音響伝達関数Ｈθ２Ｌ及び聴取者９０の右耳までの音響伝達関数Ｈθ２Ｒとが必要になる。
【００２０】
これらの音響伝達関数は、図２のＡに示した仮想スピーカ位置９１，９２や、図２のＢに示したリアスピーカ位置９３，９４のそれぞれの位置に実際にスピーカを設置して、各位置に設置したスピーカからインパルス音を放音させて、聴取者９０の位置に配置したダミーヘッドの左右の耳元でのインパルス応答を測定することにより求めることができる。即ち、聴取者の耳元で測定したインパルス応答が、インパルス音を放音したスピーカ位置から聴取者の耳元までの音響伝達関数に相当する。
【００２１】
このようにして求められた音響伝達関数に基づいて、仮想音像処理部１３で仮想音像定位処理が行われる。
【００２２】
図３は、本例での仮想音像定位処理部３内での処理構成を示すブロック図である。図３に示すように、仮想音像処理部１３は、いわゆるバイノーラル化処理に用いられるフィルタ９０１，０１２，９０３，９０４と、リアスピーカ９３，９４からの音声の放音時に生じる空間的クロストークを補償するためのいわゆるクロストーク補償処理に用いられるフィルタ９０７，９０８，９０９，９１０と、加算器９０５，９０６，９１１，９１２とを備えている。
【００２３】
図３に示すように、フィルタ９０１〜９０４は、図２のＡを用いて説明した仮想スピーカから聴取者の左右の耳元までの音響伝達関数Ｈφ１Ｌ，Ｈφ１Ｒ，Ｈφ２Ｌ，Ｈφ２Ｒがフィルタ係数として用いられる。
【００２４】
また、フィルタ９０７〜９１０は、図２のＢを用いて説明した実際に存在するリアスピーカから聴取者の左右の耳元までの音響伝達関数Ｈθ１Ｌ，Ｈθ１Ｒ，Ｈθ２Ｌ，Ｈθ２Ｒに基づいて求められるフィルタ係数Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４がフィルタ係数として用いられるものである。このフィルタ係数Ｇ１〜Ｇ４は、次の表１に基づいて算出される。
【００２５】
【表１】
【００２６】
ここで左右のリアチャンネルのオーディオ信号が、図３に示す回路に入力した場合の処理について説明すると、左リアチャンネルのオーディオ信号は、フィルタ９０１及び９０２に供給される。また、右リアチャンネルのオーディオ信号は、フィルタ９０３及び９０４に供給される。
【００２７】
フィルタ９０１，９０２では、フィルタ係数Ｈφ１Ｌ，Ｈφ１Ｒに基づいて、左リアスピーカに供給されるオーディオ信号を変換し、左リアスピーカ９３から放音された音が、仮想スピーカ位置９１に音像があるように聴感されるようにする。
【００２８】
同様に、フィルタ９０３，９０４では、フィルタ係数Ｈφ２Ｌ，Ｈφ２Ｒに基づいて、右リアスピーカに供給されるオーディオ信号を変換し、右リアスピーカ９４から放音された音が、仮想スピーカ位置９２に音像があるように聴感されるようにする。
【００２９】
そして、フィルタ９０１及びフィルタ９０４において処理されて、聴取者９０の左耳により聴取されるオーディオ信号は、加算器９０５に供給されて加算される。また、フィルタ９０２及びフィルタ９０３において処理されて、聴取者９０の右耳により聴取されるオーディオ信号は、加算器９０６に供給されて加算される。加算器９０５で加算されたオーディオ信号は、フィルタ９０７，９０８に供給され、加算器９０６で加算されたオーディオ信号は、フィルタ９０９，９１０に供給される。
【００３０】
フィルタ９０７，９０８，９０９，９１０では、リアスピーカから聴取者の耳元までの音響伝達関数に基づいて求められるフィルタ係数Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に応じて、クロストークをキャンセルする処理が行われる。そして、フィルタ９０７，９１０により処理されたオーディオ信号は加算器９１１に供給され、フィルタ９０８，９０９により処理されたオーディオ信号は加算器９１２に供給される。
【００３１】
加算器９１１で加算されたオーディオ信号は、左リアスピーカに供給するリア左チャンネルのオーディオ信号であり、加算器９１２で加算されたオーディオ信号は、右リアスピーカに供給するリア右チャンネルのオーディオ信号である。このようにして生成された各リアチャンネルのオーディオ信号を、それぞれのチャンネル用のリアスピーカに供給することで、図２のＡに示すような仮想スピーカ位置に音像が定位するようになる。
【００３２】
なお、ここまでの説明では、仮想音像定位位置として、リア左チャンネルとリア右チャンネルのそれぞれで１つの位置としたが、本例の仮想音像処理部１３で生成させる仮想音像の位置は、それぞれの異なる複数の位置（ここでは５つの位置）としてある。この複数の仮想音像定位位置を生成させるためには、図３に示すフィルタを、その仮想音像定位位置に対応して複数設ければ対処できる。
【００３３】
ここで図１の説明に戻ると、残響処理部１２で残響信号が付加されたリア左チャンネルのオーディオ信号に、仮想音像処理部１３で処理されたリア左チャンネルのオーディオ信号を、加算器１４ａで加算する処理を行い、残響処理部１２で残響信号が付加されたリア右チャンネルのオーディオ信号に、仮想音像処理部１３で処理されたリア右チャンネルのオーディオ信号を、加算器１４ｂで加算する処理を行う。
【００３４】
そして、残響処理部１２で残響信号が付加された左チャンネル，右チャンネル，センターチャンネルのオーディオ信号と、加算器１４ａ，１４ｂで加算されたリア左チャンネル，リア右チャンネルのオーディオ信号とを、アンプ部１５に供給して、各チャンネル用のスピーカを駆動するための増幅処理を行い、その増幅処理された各チャンネル用のオーディオ信号を、リスニングルーム１６に配置された左チャンネル用スピーカ１７Ｌ，右チャンネル用スピーカ１７Ｒ，センターチャンネル用スピーカ１７Ｃ，リア左チャンネル用スピーカ１７ＳＬ，リア右チャンネル用スピーカ１７ＳＲに個別に供給する。
【００３５】
ここで、上述した仮想音像処理部１３での処理が行われることで、左右のリアスピーカ１７ＳＬ，１７ＳＲから放音される音で、各チャンネル毎に５個の仮想音像位置１７ＶＬ，１７ＶＲに定位する音像が得られる。また、左右のリアスピーカ１７ＳＬ，１７ＳＲには、残響処理部１２で残響信号が付加された左右のリアチャンネルのオーディオ信号についても供給されるため、実際にリアスピーカ１７ＳＬ，１７ＳＲが存在する位置に音像が定位したリアチャンネルの音についても放音される。この実際にリアスピーカ１７ＳＬ，１７ＳＲが存在する位置に音像が定位した音については、残響処理部１２での処理により、残響が付加された音である。
【００３６】
図４は、本例でのリスニングルーム１６内での実際のスピーカ位置と仮想スピーカ位置との関係の例を示す図である。リスニングルーム１６の正面に配置されたスクリーン１８の左右の脇に、左チャンネル用スピーカ１７Ｌと右チャンネル用スピーカ１７Ｒとが配置してあり、スクリーン１８の下にセンターチャンネル用スピーカ１７Ｃが配置してある。また、スクリーン１８から離れた後方の左右に、リア左チャンネル用スピーカ１７ＳＬとリア右チャンネル用スピーカ１７ＳＲとが配置してある。聴取者１９は、リスニングルーム１６のほぼ中央にいることを想定すると、仮想音像処理部１３での処理で生成された仮想音像位置であるリアの左右の仮想スピーカ１７ＶＬ，１７ＶＲが５個ずつ生成されて、聴取者１９を取り囲む音場が形成される。
【００３７】
本例の場合には、実際に存在する各スピーカ位置に定位した音については、残響処理部１２で残響信号が付加された音であるため、コンサートホール，映画館などの任意の空間での再生状態を再現することができる。従って、残響付加処理による再生空間の設定と、仮想音像定位処理による音場設定との双方により、きわめてリアルなオーディオ信号の再生が可能になる。例えば、本例の装置で映画などの映像プログラムをＤＶＤ再生装置などで再生して、スクリーン１８に映像を映しながら、各チャンネルのスピーカからオーディオを放音させることで、映画館で映画を視聴する場合と同様の臨場感のある視聴が可能になる。
【００３８】
次に、図１に示した残響処理部１２，仮想音像処理部１３，加算器１４ａ，１４ｂでの処理の具体的構成の一例を、図５に示す。ここでは入力端子として、左チャンネルの入力端子１１Ｌ，右チャンネルの入力端子１１Ｒ，センターチャンネルの入力端子１１Ｃ，リア左チャンネルの入力端子１１ＳＬ，リア右チャンネルの入力端子１１ＳＲの他に、低域専用チャンネル（ＬＦＥチャンネル）の入力端子１１ＬＦＥを備えて、５．１チャンネルのマルチチャンネルオーディオ信号が入力される構成としてある。但し、センターチャンネルの信号と低域専用チャンネルの信号については、残響処理部１２，仮想音像処理部１３では処理を行わずに、出力端子２１Ｃ，２１ＬＦＥから後段の回路に直接供給する構成としてある。
【００３９】
まず、入力端子１１Ｌ，１１Ｒに得られるフロントの左チャンネル，右チャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子１１Ｌに得られる左チャンネルの信号は、アンプ１０６を介して加算器１０７に供給して、残響信号を加算して、出力端子２１Ｌに供給する。また、入力端子１１Ｒに得られる右チャンネルの信号は、アンプ１０８を介して加算器１０９に供給して、残響信号を加算して、出力端子２１Ｒに供給する。
【００４０】
また、フロントの左右のチャンネルの残響信号を生成させる処理系への入力として、入力端子１１Ｌに得られる左チャンネルの信号を、アンプ１０１を介して加算器１０４に供給し、入力端子１１Ｃに得られるセンターチャンネルの信号を、アンプ１０２を介して加算器１０４に供給し、左チャンネルの信号にセンターチャンネルを加算する。同様に、入力端子１１Ｒに得られる右チャンネルの信号を、アンプ１０３を介して加算器１０５に供給し、入力端子１１Ｃに得られるセンターチャンネルの信号を、アンプ１０２を介して加算器１０５に供給し、右チャンネルの信号にセンターチャンネルを加算する。
【００４１】
加算器１０４，１０５の出力は、各チャンネル毎に高域制限フィルタ１１０，１２０に供給する。この高域制限フィルタ１１０，１２０は、残響信号を構成する初期反射音のトーンコントロールを行うフィルタである。左チャンネルを処理するフィルタ１１０の構成としては、加算器１０４から供給される信号を、アンプ１１１を介して加算器１１２に供給し、この加算器１１２の加算出力を遅延回路１１３を介して加算器１１２に戻すと共に、遅延回路１１３の出力をアンプ１１４によりゲイン調整して加算器１１２に戻して加算する構成とし、加算器１１２の加算出力をフィルタ１１０の出力とする。右チャンネルを処理するフィルタ１２０の構成としては、加算器１０５から供給される信号を、アンプ１２１を介して加算器１２２に供給し、この加算器１２２の加算出力を遅延回路１２３を介して加算器１２２に戻すと共に、遅延回路１２３の出力をアンプ１２４によりゲイン調整して加算器１２２に戻して加算する構成とし、加算器１２２の加算出力をフィルタ１２０の出力とする。
【００４２】
左チャンネルの高域制限フィルタ１１０の出力は、初期反射音を生成させるディレーライン１３１に供給する。同様に、右チャンネルの高域制限フィルタ１２０の出力は、初期反射音を生成させるディレーライン１４１に供給する。各チャンネルのディレーライン１３１，１４１では、所定量ずつ遅延させた複数の系統の信号を、初期反射音を構成する信号として生成させる。
【００４３】
左チャンネル用のディレーライン１３１の３系統の出力（アンプ１３２，１３３，１３４を介した出力）と、右チャンネル用のディレーライン１４１の１系統の出力（アンプ１４５を介した出力）とは、加算器１９１に供給して１系統の信号にする。また、右チャンネル用のディレーライン１４１の３系統の出力（アンプ１４２，１４３，１４４を介した出力）と、左チャンネル用のディレーライン１３１の１系統の出力（アンプ１３５を介した出力）とは、加算器１９３に供給して１系統の信号にする。
【００４４】
また、左チャンネル用のディレーライン１３１の１系統の出力をアンプ１３６を介して加算器１３８に供給すると共に、右チャンネル用のディレーライン１４１の１系統の出力をアンプ１４６を介して加算器１３８に供給し、加算器１３８で両チャンネルの信号を加算した後、高域制限フィルタ１５０に供給する。この高域制限フィルタ１５０についても、残響信号のトーンコントロールを行うフィルタである。フィルタ１５０の構成としては、加算器１３８から供給される信号を、アンプ１５１を介して加算器１５２に供給し、この加算器１５２の加算出力を遅延回路１５３を介して加算器１５２に戻すと共に、遅延回路１５３の出力をアンプ１５４によりゲイン調整して加算器１５２に戻して加算する構成とし、加算器１５２の加算出力をフィルタ１５０の出力とする。
【００４５】
このフィルタ１５０の出力を、主残響音を生成させるためのディレーライン１６１に供給する。このディレーライン１６１で、所定量ずつ遅延量が変化した複数系統の信号を生成させて、それぞれの信号をアンプ１６２〜１６７を介して加算器１６８に供給し、１系統の信号に加算する。また、ディレーライン１６１の最終段の出力を、アンプ１６９を介して加算器１３８に戻して、主残響音の生成時間を長くできるように構成してある。
【００４６】
加算器１６８の加算出力は、左チャンネルの主残響音用のオールパスフィルタ１７０と、右チャンネルの主残響音用のオールパスフィルタ１８０に供給する。左チャンネル用のフィルタ１７０の構成としては、加算器１６８から供給される信号を、加算器１７１に供給し、この加算器１７１の出力を遅延回路１７２に供給する。この遅延回路１７２の遅延出力を、アンプ１７３を介して加算器１７１に戻して、フィルタの入力と加算させる。また、遅延回路１７２の遅延出力を加算器１７４に供給すると共に、加算器１７１の出力をアンプ１７５を介して加算器１７４に供給し、両信号を加算する。さらに、加算器１７４の加算出力を、遅延回路１７６に供給する。この遅延回路１７６の遅延出力を、アンプ１７７を介して加算器１７４に戻して、加算器１７４の入力と加算する。そして、遅延回路１７６の遅延出力を加算器１７８に供給すると共に、加算器１７４の出力をアンプ１７９を介して加算器１７８に供給し、両信号を加算して、フィルタ１７０の出力を得る。
【００４７】
右チャンネル用のフィルタ１８０の構成としては、加算器１６８から供給される信号を、加算器１８１に供給し、この加算器１８１の出力を遅延回路１８２に供給する。この遅延回路１８２の遅延出力を、アンプ１８３を介して加算器１８１に戻して、フィルタの入力と加算させる。また、遅延回路１８２の遅延出力を加算器１８４に供給すると共に、加算器１８１の出力をアンプ１８５を介して加算器１８４に供給し、両信号を加算する。さらに、加算器１８４の加算出力を、遅延回路１８６に供給する。この遅延回路１８６の遅延出力を、アンプ１８７を介して加算器１８４に戻して、加算器１８４の入力と加算する。そして、遅延回路１８６の遅延出力を加算器１８８に供給すると共に、加算器１８４の出力をアンプ１８９を介して加算器１８８に供給し、両信号を加算して、フィルタ１８０の出力を得る。
【００４８】
左チャンネル用のフィルタ１７０の出力は、加算器１９１に供給して、上述した初期反射音と加算する処理を行って、初期反射音と主残響音とが加算された左チャンネル用の残響信号を生成させ、その生成された残響信号をアンプ１９２を介して加算器１０７に供給し、左チャンネルの直接音のオーディオ信号と加算し、その直接音と残響音とが加算されたオーディオ信号を、左チャンネル用の出力端子２１Ｌに供給する。
【００４９】
右チャンネル用のフィルタ１８０の出力は、加算器１９３に供給して、上述した初期反射音と加算する処理を行って、初期反射音と主残響音とが加算された右チャンネル用の残響信号を生成させ、その生成された残響信号をアンプ１９４を介して加算器１０９に供給し、右チャンネルの直接音のオーディオ信号と加算し、その直接音と残響音とが加算されたオーディオ信号を、右チャンネル用の出力端子２１Ｒに供給する。
【００５０】
ここまでがフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に残響信号を付加する処理である。
【００５１】
次に、入力端子１１ＳＬ，１１ＳＲに得られるリアの左右のチャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子１１ＳＬに得られる左リアチャンネルの信号は、アンプ２０３を介して加算器２０４に供給して、残響信号を加算した後、アンプ３０１，３０２を介して加算器３０３に供給して、仮想音像信号を加算してから出力端子２１ＳＬに供給する。また、入力端子１１ＳＲに得られる右リアチャンネルの信号は、アンプ２０５を介して加算器２０６に供給して、残響信号を加算した後、アンプ３０４，３０５を介して加算器３０６に供給して、仮想音像信号を加算してから出力端子２１ＳＲに供給する。
【００５２】
そして、リアの左右のチャンネルの残響信号を生成させる処理系への入力として、入力端子１１ＳＬに得られる左リアチャンネルの信号を、アンプ２０１を介して高域制限フィルタ２１０に供給する。また、入力端子１１ＳＲに得られる右リアチャンネルの信号を、アンプ２０２を介して高域制限フィルタ２２０に供給する。この高域制限フィルタ２１０，２２０は、残響信号を構成する初期反射音のトーンコントロールを行うフィルタである。左リアチャンネルを処理するフィルタ２１０の構成としては、入力信号をアンプ２１１を介して加算器２１２に供給し、この加算器２１２の加算出力を遅延回路２１３を介して加算器２１２に戻すと共に、遅延回路２１３の出力をアンプ２１４によりゲイン調整して加算器２１２に戻して加算する構成とし、加算器２１２の加算出力をフィルタ２１０の出力とする。右リアチャンネルを処理するフィルタ２２０の構成としては、入力信号をアンプ２２１を介して加算器２２２に供給し、この加算器２２２の加算出力を遅延回路２２３を介して加算器２２２に戻すと共に、遅延回路２２３の出力をアンプ２２４によりゲイン調整して加算器２２２に戻して加算する構成とし、加算器２２２の加算出力をフィルタ２２０の出力とする。
【００５３】
左リアチャンネルの高域制限フィルタ２１０の出力は、初期反射音を生成させるディレーライン２３１に供給する。同様に、右リアチャンネルの高域制限フィルタ２２０の出力は、初期反射音を生成させるディレーライン２４１に供給する。各チャンネルのディレーライン２３１，２４１では、所定量ずつ遅延させた複数の系統の信号を、初期反射音を構成する信号として生成させる。
【００５４】
左リアチャンネル用のディレーライン２３１の３系統の出力（アンプ２３２，２３３，２３４を介した出力）は、加算器２９１に供給して１系統の信号にする。また、右リアチャンネル用のディレーライン１４１の３系統の出力（アンプ１４２，１４３，１４４を介した出力）は、加算器２９３に供給して１系統の信号にする。
【００５５】
また、左リアチャンネル用のディレーライン２３１の１系統の出力をアンプ２３５を介して加算器２３６に供給すると共に、右リアチャンネル用のディレーライン２４１の１系統の出力をアンプ２４５を介して加算器２３６に供給し、加算器２３６で両チャンネルの信号を加算した後、高域制限フィルタ２５０に供給する。この高域制限フィルタ２５０についても、残響信号のトーンコントロールを行うフィルタである。フィルタ２５０の構成としては、加算器２３６から供給される信号を、アンプ２５１を介して加算器２５２に供給し、この加算器２５２の加算出力を遅延回路２５３を介して加算器２５２に戻すと共に、遅延回路２５３の出力をアンプ２５４によりゲイン調整して加算器２５２に戻して加算する構成とし、加算器２５２の加算出力をフィルタ２５０の出力とする。
【００５６】
このフィルタ２５０の出力を、主残響音を生成させるためのディレーライン２６１に供給する。このディレーライン２６１で、所定量ずつ遅延量が変化した複数系統の信号を生成させて、それぞれの信号をアンプ２６２〜２６７を介して加算器２６８に供給し、１系統の信号に加算する。また、ディレーライン２６１の最終段の出力を、アンプ２６９を介して加算器２３６に戻して、主残響音の生成時間を長くできるように構成してある。
【００５７】
加算器２６８の加算出力は、左リアチャンネルの主残響音用のオールパスフィルタ２７０と、右リアチャンネルの主残響音用のオールパスフィルタ２８０に供給する。左リアチャンネル用のフィルタ２７０の構成としては、加算器２６８から供給される信号を、加算器２７１に供給し、この加算器２７１の出力を遅延回路２７２に供給する。この遅延回路２７２の遅延出力を、アンプ２７３を介して加算器２７１に戻して、フィルタの入力と加算させる。また、遅延回路２７２の遅延出力を加算器２７４に供給すると共に、加算器２７１の出力をアンプ２７５を介して加算器２７４に供給し、両信号を加算する。さらに、加算器２７４の加算出力を、遅延回路２７６に供給する。この遅延回路２７６の遅延出力を、アンプ２７７を介して加算器２７４に戻して、加算器２７４の入力と加算する。そして、遅延回路２７６の遅延出力を加算器１７８に供給すると共に、加算器２７４の出力をアンプ２７９を介して加算器２７８に供給し、両信号を加算して、フィルタ２７０の出力を得る。
【００５８】
右リアチャンネル用のフィルタ２８０の構成としては、加算器２６８から供給される信号を、加算器２８１に供給し、この加算器２８１の出力を遅延回路２８２に供給する。この遅延回路２８２の遅延出力を、アンプ２８３を介して加算器２８１に戻して、フィルタの入力と加算させる。また、遅延回路２８２の遅延出力を加算器２８４に供給すると共に、加算器２８１の出力をアンプ２８５を介して加算器２８４に供給し、両信号を加算する。さらに、加算器２８４の加算出力を、遅延回路２８６に供給する。この遅延回路２８６の遅延出力を、アンプ２８７を介して加算器２８４に戻して、加算器２８４の入力と加算する。そして、遅延回路２８６の遅延出力を加算器２８８に供給すると共に、加算器２８４の出力をアンプ２８９を介して加算器２８８に供給し、両信号を加算して、フィルタ２８０の出力を得る。
【００５９】
左リアチャンネル用のフィルタ２７０の出力は、加算器２９１に供給して、上述した初期反射音と加算する処理を行って、初期反射音と主残響音とが加算された左リアチャンネル用の残響信号を生成させる。このとき、加算器１９１では、左チャンネル用のディレーライン１３１からの１系統の出力が、アンプ１３７を介して供給される構成としてあり、フロントの左チャンネルの初期反射音の一部についても加算して、リアチャンネルの残響信号を生成させる構成としてある。そして、その生成された残響信号をアンプ２９２を介して加算器２０４に供給し、左リアチャンネルの直接音のオーディオ信号と加算し、その直接音と残響音とが加算されたオーディオ信号を、アンプ３０１，３０２を介して仮想音像信号加算用の加算器３０３に供給する。
【００６０】
右リアチャンネル用のフィルタ２８０の出力は、加算器２９３に供給して、上述した初期反射音と加算する処理を行って、初期反射音と主残響音とが加算された右リアチャンネル用の残響信号を生成させる。このとき、加算器２９３では、右チャンネル用のディレーライン１４１からの１系統の出力が、アンプ１４７を介して供給される構成としてあり、フロントの右チャンネルの初期反射音の一部についても加算して、リアチャンネルの残響信号を生成させる構成としてある。そして、その生成された残響信号をアンプ２９４を介して加算器２０６に供給し、右リアチャンネルの直接音のオーディオ信号と加算し、その直接音と残響音とが加算されたオーディオ信号を、アンプ３０４，３０５を介して仮想音像信号加算用の加算器３０６に供給する。
【００６１】
ここまでがリアの左右のチャンネルのオーディオ信号に残響信号を付加する処理である。
【００６２】
次に、リアの左右のチャンネルのオーディオ信号から仮想音像信号を生成させる処理について説明する。ここでは、入力端子１１ＳＬ，１１ＳＲに得られる左右のリアチャンネルのオーディオ信号を、アンプ２０７，２０８を介して仮想音像処理部３２０に供給する。この仮想音像処理部３２０の構成は、既に図３で説明した仮想音像定位処理の基本的処理構成を具体化したものである。即ち、仮想音像処理部３２０に供給される左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを、加算器３２１に供給して両信号を加算すると共に、左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを減算器３３１に供給して、右リアチャンネルの信号から左リアチャンネルの信号を減算する。
【００６３】
そして、加算器３２１の加算出力を、ディレーライン３２２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ３２３ａ，３２３ｂ‥‥３２３ｎを介して加算器３２４に供給する。このディレーライン３２２とアンプ３２３ａ〜３２３ｎと加算器３２４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。同様に、減算器３３１の減算出力を、ディレーライン３３２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ３３３ａ，３３３ｂ‥‥３３３ｎを介して加算器３３４に供給する。このディレーライン３３２とアンプ３３３ａ〜３３３ｎと加算器３３４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。
【００６４】
各ＦＩＲフィルタの出力である加算器３２４，３３４の出力は、アンプ３２５，３３５を介して減算器３２６に供給して、アンプ３２５の出力からアンプ３３５の出力を減算すると共に、加算器３３６に供給して両信号を加算する。
【００６５】
減算器３２６の減算出力は、仮想音像処理部３２０の左リアチャンネル出力として、アンプ３０７，３０８を介して加算器３０３に供給し、上述した加算器２０４側からアンプ３０１，３０２を介して加算器３０３に供給される残響信号が付加された左リアチャンネルのオーディオ信号に加算し、その加算出力を、残響信号と仮想音像信号が重畳された左リアチャンネルのオーディオ信号として、出力端子２１ＳＬから後段の処理回路に供給する。
【００６６】
加算器３３６の加算出力は、仮想音像処理部３２０の右リアチャンネル出力として、アンプ３０９，３１０を介して加算器３０６に供給し、上述した加算器２０６側からアンプ３０４，３０５を介して加算器３０６に供給される残響信号が付加された右リアチャンネルのオーディオ信号に加算し、その加算出力を、残響信号と仮想音像信号が重畳された右リアチャンネルのオーディオ信号として、出力端子２１ＳＲから後段の処理回路に供給する。
【００６７】
この図５に示す各出力端子２１Ｌ，２１Ｒ，２１Ｃ，２１ＳＬ，２１ＳＲ，２１ＬＦＥから出力される各チャンネルのオーディオ信号は、図１に示すアンプ部１５に供給して、各チャンネル毎にスピーカを駆動するための増幅処理を行う。
【００６８】
この図５に示すように残響処理部と仮想音像処理部とを構成とすることで、入力した各チャンネルのオーディオ信号に対して残響信号を生成させる処理と、左右のリアチャンネルのオーディオ信号に対して仮想音像信号を生成させる処理とが行われ、それぞれの信号が重畳されたオーディオ信号が得られて、図４に示したような良好なオーディオ再生環境が得られる。
【００６９】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図６〜図８を参照して説明する。この図６〜図８において、上述した第１の実施の形態で説明した図１〜図５に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００７０】
本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様に、ＡＶアンプ装置と称される映像に同期したオーディオ信号（又は映像とは無関係のオーディオ信号）の高度な処理が行えるアンプ装置に適用したものである。まず、図６を参照して全体構成について説明すると、ここではＤＶＤ再生装置などの音声信号源（図示せず）から、５．１チャンネル（６チャンネル）のマルチチャンネルのオーディオ信号が供給される。即ち、左チャンネルのオーディオ信号が入力端子３１Ｌに、右チャンネルのオーディオ信号が入力端子３１Ｒに、センターチャンネルのオーディオ信号が入力端子３１Ｃに、リア左チャンネルのオーディオ信号が入力端子３１ＳＬに、リア右チャンネルのオーディオ信号が入力端子３１ＳＲに供給される。また、低域専用チャンネルのオーディオ信号が図示しない入力端子に供給される。ここでは低域専用チャンネルのオーディオ信号の処理については省略してある。
【００７１】
各チャンネルの入力端子に得られるオーディオ信号は、残響処理部３２に供給して、残響信号を付加する処理を行う。ここでの残響信号付加処理としては、元のオーディオ信号に対して、初期反射音と主残響音とを（或いは初期反射音だけを）遅延処理などで生成させて、この生成された信号を、残響信号として元のオーディオ信号に付加する処理を行う。この残響信号を構成する初期反射音と主残響音との生成処理については、予めこの装置に設定された残響付加状態に基づいて行われる。
【００７２】
そして、この残響処理部３２で残響信号が付加されたオーディオ信号を、仮想音像処理部３３に供給して、仮想音像信号を生成させる処理を行う。この場合、本例の仮想音像処理部３２では、主として左右のリアチャンネルのオーディオ信号を処理して、仮想位置に音像が定位する仮想音像信号を生成させる。この仮想位置に音像定位させる処理については、上述した第１の実施の形態において、図２，図３などを使用して説明した処理と基本的には同じである。即ち、仮想音像として設定する位置からオーディオ信号を放音した場合の聴取者の耳元での音響伝達関数を使用して生成させるものである。但し、本例においては、生成された仮想音像信号をフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に重畳するようにしてあり、フロントのチャンネルに重畳してフロントの左右のスピーカからオーディオ信号を再生させたとき、リアの左右の所定位置（ここでは左側の５箇所と右側の５箇所）に音像が定位する仮想音像信号となるようにしてある。なお、仮想音像定位位置として設定する左と右の５箇所ずつの位置の内の１箇所の位置は、リアスピーカを使用した場合に、このリアスピーカが本来配置される位置に設定してある。
【００７３】
このようにして生成された左右のチャンネルの仮想音像信号を、フロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に重畳し、その仮想音像信号が重畳された左右のチャンネルのオーディオ信号と、センターチャンネルのオーディオ信号とを、アンプ部３４に供給してスピーカ駆動用の増幅処理を行い、リスニングルーム３５に配置された左チャンネル用スピーカ３６Ｌ，右チャンネル用スピーカ３６Ｒ，センターチャンネル用スピーカ３６Ｃに供給して放音させる。
【００７４】
ここで、上述した仮想音像処理部３３での処理が行われることで、左右のスピーカ３６Ｌ，３６Ｒから放音される音で、リアの左側及び右側で、それぞれ５個の仮想音像位置３６ＶＬ，３６ＶＲに定位する音像が得られる。このとき、フロントの左右のスピーカ３６Ｌ，３６Ｒの位置に定位しているフロントの左右の音は、フロントの残響信号が付加された音であり、仮想音像位置３６ＶＬ，３６ＶＲに定位しているリアの左右の音は、リアの残響信号が付加された音になっている。
【００７５】
図７は、本例でのリスニングルーム３５内での実際のスピーカ位置と仮想スピーカ位置との関係の例を示す図である。リスニングルーム３５の正面に配置されたスクリーン３７の左右の脇に、左チャンネル用スピーカ３６Ｌと右チャンネル用スピーカ３６Ｒとが配置してあり、スクリーン３７の下にセンターチャンネル用スピーカ３６Ｃが配置してある。聴取者３８は、リスニングルーム３５のほぼ中央にいることを想定すると、仮想音像処理部３３での処理で生成された仮想音像位置であるリアの左右の仮想スピーカ１７ＶＬ，１７ＶＲが５個ずつ生成されて、聴取者３８を取り囲む音場が形成される。
【００７６】
本例の場合には、フロントの左右の２チャンネルのスピーカ３６Ｌ，３６Ｒだけを使用して、残響信号が付加されたフロントの２チャンネルの音と、リアの複数の仮想音像位置に定位した音とが放音されることになり、２チャンネルのスピーカだけを使用して、聴取者３８の周囲を取り囲む音場が形成される。しかも本例の場合には、フロントのスピーカ位置に定位した音と、リアの仮想音像位置に定位した音のそれぞれに、それぞれのチャンネル用の残響音が付加されているので、コンサートホール，映画館などの任意の空間での再生状態を再現することができる。従って、フロントの左右２チャンネルのスピーカだけを使用した簡単なステレオ再生構成で、残響付加処理による再生空間の設定と、仮想音像定位処理による音場設定との双方により、きわめてリアルなオーディオ信号の再生が可能になる。
【００７７】
次に、図６に示した残響処理部３２，仮想音像処理部３３での処理の具体的構成の一例を、図８に示す。ここでは入力端子として、左チャンネルの入力端子３１Ｌ，右チャンネルの入力端子３１Ｒ，センターチャンネルの入力端子３１Ｃ，リア左チャンネルの入力端子３１ＳＬ，リア右チャンネルの入力端子３１ＳＲの他に、低域専用チャンネル（ＬＦＥチャンネル）の入力端子３１ＬＦＥを備えて、５．１チャンネルのマルチチャンネルオーディオ信号が入力される構成としてある。但し、センターチャンネルの信号と低域専用チャンネルの信号については、残響処理部３２，仮想音像処理部３３では処理を行わずに、出力端子４１Ｃ，４１ＬＦＥから後段の回路に直接供給する構成としてある。
【００７８】
まず、入力端子３１Ｌ，３１Ｒに得られるフロントの左チャンネル，右チャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子３１Ｌに得られる左チャンネルの信号を、アンプ１０６を介して加算器１０７に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を生成して加算するまでの処理と、入力端子３１Ｒに得られる右チャンネルの信号を、アンプ１０８を介して加算器１０９に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を生成して加算するまでの処理については、上述した第１の実施の形態で説明した図５の処理と同じ処理が行われる。
【００７９】
そして、残響信号が付加された左チャンネルの信号を、加算器１０７からアンプ４３１，４３２を介して加算器４３３に供給し、左リアチャンネルの信号（ここではリアチャンネルの原信号と残響信号と仮想音像信号とが混合された信号）を加算して、左チャンネル用の出力端子４１Ｌに供給する。また、残響信号が付加された右チャンネルの信号を、加算器１０９からアンプ４４１，４４２を介して加算器４４３に供給し、右リアチャンネルの信号（ここではリアチャンネルの原信号と残響信号と仮想音像信号とが混合された信号）を加算して、右チャンネル用の出力端子４１Ｒに供給する。左右のチャンネル用の出力端子４１Ｌ，４１Ｒから出力される信号は、図６に示すアンプ部３４に供給して、フロントチャンネル用の増幅処理を行う。
【００８０】
次に、入力端子３１ＳＬ，３１ＳＲに得られるリアの左右のチャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子３１ＳＬに得られるリアの左チャンネルの信号を、アンプ２０３を介して加算器２０４に供給して、リアの左チャンネルの残響信号を加算するまでの処理と、入力端子３１ＳＲに得られる右チャンネルの信号を、アンプ１０８を介して加算器１０９に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を加算するまでの処理については、上述した第１の実施の形態で説明した図５の処理と同じ処理が行われる。
【００８１】
そして本例においては、この残響信号が付加されたリアの左右のチャンネルのオーディオ信号を、アンプ４０１，４０２を介して仮想音像処理部４１０に供給する。この仮想音像処理部４１０の構成は、既に図３で説明した仮想音像定位処理の基本的処理構成を具体化したものである。即ち、仮想音像処理部４１０に供給される左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを、加算器４１１に供給して両信号を加算すると共に、左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを減算器４２１に供給して、右リアチャンネルの信号から左リアチャンネルの信号を減算する。
【００８２】
そして、加算器４１１の加算出力を、ディレーライン４１２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ４１３ａ，４１３ｂ‥‥４１３ｎを介して加算器４１４に供給する。このディレーライン４１２とアンプ４１３ａ〜４１３ｎと加算器４１４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。同様に、減算器４２１の減算出力を、ディレーライン４２２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ４２３ａ，４２３ｂ‥‥４２３ｎを介して加算器４２４に供給する。このディレーライン４２２とアンプ４２３ａ〜４２３ｎと加算器４２４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。
【００８３】
各ＦＩＲフィルタの出力である加算器４１４，４２４の出力は、アンプ４１５，４２５を介して減算器４１６に供給して、アンプ４１５の出力からアンプ４２５の出力を減算すると共に、加算器４２６に供給して両信号を加算する。
【００８４】
減算器４１６の減算出力は、仮想音像処理部４１０の左チャンネル出力として、アンプ４３４，４３５を介して加算器４３３に供給し、上述した加算器１０７側からアンプ４３１，４３２を介して加算器４３３に供給される残響信号が付加された左チャンネルのオーディオ信号に加算し、その加算出力を、残響信号と仮想音像信号が重畳された左チャンネルのオーディオ信号として、出力端子４１Ｌから後段の処理回路に供給する。
【００８５】
加算器４２６の加算出力は、仮想音像処理部４１０の右チャンネル出力として、アンプ４４４，４４５を介して加算器４４３に供給し、上述した加算器１０９側からアンプ４４１，４４２を介して加算器４４３に供給される残響信号が付加された右チャンネルのオーディオ信号に加算し、その加算出力を、残響信号と仮想音像信号が重畳された右チャンネルのオーディオ信号として、出力端子４１ＲＲから後段の処理回路に供給する。
【００８６】
この図８に示す各出力端子４１Ｌ，４１Ｒ，４１Ｃ，４１ＬＦＥから出力される各チャンネルのオーディオ信号は、図６に示すアンプ部３４に供給して、各チャンネル毎にスピーカを駆動するための増幅処理を行う。
【００８７】
この図８に示すように残響処理部と仮想音像処理部とを構成とすることで、入力したフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に対して残響信号を生成させて付加させる処理と、リアの左右のチャンネルのオーディオ信号に対して残響信号を付加させると共に、この残響信号が付加されたリアの信号を仮想音像信号に変換して、変換された仮想音像信号をフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に重畳する処理とが行われ、基本的にフロントの左右のスピーカだけを使用して、図７に示したような良好なオーディオ再生環境が得られる。
【００８８】
次に、本発明の第３の実施の形態を、図９及び図１０を参照して説明する。この図９及び図１０において、上述した第１，第２の実施の形態で説明した図１〜図８に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００８９】
本実施の形態においても、上述した第１，第２の実施の形態と同様に、ＡＶアンプ装置と称される映像に同期したオーディオ信号（又は映像とは無関係のオーディオ信号）の高度な処理が行えるアンプ装置に適用したものである。まず、図９を参照して全体構成について説明すると、ここではＤＶＤ再生装置などの音声信号源（図示せず）から、５．１チャンネル（６チャンネル）のマルチチャンネルのオーディオ信号が供給される。即ち、左チャンネルのオーディオ信号が入力端子５１Ｌに、右チャンネルのオーディオ信号が入力端子５１Ｒに、センターチャンネルのオーディオ信号が入力端子５１Ｃに、リア左チャンネルのオーディオ信号が入力端子５１ＳＬに、リア右チャンネルのオーディオ信号が入力端子５１ＳＲに供給される。また、低域専用チャンネルのオーディオ信号が図示しない入力端子に供給される。ここでは低域専用チャンネルのオーディオ信号の処理については省略してある。
【００９０】
各チャンネルの入力端子に得られるオーディオ信号は、残響処理部５２に供給して、残響信号を付加する処理を行う。ここでの残響信号付加処理としては、元のオーディオ信号に対して、初期反射音と主残響音とを（或いは初期反射音だけを）遅延処理などで生成させて、この生成された信号を、残響信号として元のオーディオ信号に付加する処理を行う。この残響信号を構成する初期反射音と主残響音との生成処理については、予めこの装置に設定された残響付加状態に基づいて行われる。
【００９１】
そして、この残響処理部５２で生成された残響信号を、第１の仮想音像処理部５３に供給して、残響信号から仮想音像信号を生成させる処理を行う。この場合、第１の仮想音像処理部５３では、主として左右のリアチャンネルの残響信号を処理して、仮想位置に音像が定位する残響の仮想音像信号を生成させる。この仮想位置に音像定位させる処理については、上述した第１の実施の形態において、図２，図３などを使用して説明した処理と基本的には同じである。即ち、仮想音像として設定する位置からオーディオ信号を放音した場合の聴取者の耳元での音響伝達関数を使用して生成させるものである。但し、本例においては、生成された仮想音像信号をフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に重畳するようにしてあり、フロントのチャンネルに重畳してフロントの左右のスピーカからオーディオ信号を再生させたとき、リアの左右の所定位置に音像が定位する仮想音像信号となるようにしてある。
【００９２】
また本例においては、入力端子５１ＳＬに得られるリア左チャンネルのオーディオ信号と、入力端子５１ＳＲに得られるリア右チャンネルのオーディオ信号とを、第２の仮想音像処理部５４に供給して、仮想音像信号を生成させる処理を行う。この場合、第２の仮想音像処理部５４では、残響信号が付加されてない左右のリアチャンネルのオーディオ信号を処理して、仮想位置に音像が定位する仮想音像信号を生成させる。この仮想位置に音像定位させる処理は、第１の仮想音像処理部５３と同じである。
【００９３】
そして、残響処理部５２が出力する左右のチャンネルのオーディオ信号を、加算器５５ａ，５５ｂに供給して、第１の仮想音像処理部５３で生成された左右のチャンネルの仮想音像信号を両チャンネルの信号に加算し、さらにこの加算器５５ａ，５５ｂの出力を加算器５５ｃ，５５ｄに供給して、第２の仮想音像処理部５４で生成された左右のチャンネルの仮想音像信号を両チャンネルの信号に加算し、第１，第２の仮想音像処理部５３，５４の出力が加算された左右のチャンネル及びセンターチャンネルのオーディオ信号を、アンプ部５６に供給し、各チャンネル用のスピーカを駆動するための増幅処理を行い、リスニングルーム５７に設置された左チャンネル用スピーカ５８Ｌ，右チャンネル用スピーカ５８Ｒ，センターチャンネル用スピーカ５８Ｃに供給して放音させる。
【００９４】
ここで、本実施の形態の場合には、上述した第２の実施の形態の場合と同様に、左右のスピーカ５８Ｌ，５８Ｒから放音される音で、リアの左側及び右側で、それぞれ複数個の仮想音像位置５８ＶＬ，５８ＶＲに定位する音像が得られ、第２の実施の形態の場合と同様に、基本的にフロントの左右の２個のスピーカ５８Ｌ，５８Ｒだけを使用して、残響信号が付加されたフロントの２チャンネルの音と、リアの複数の仮想音像位置に定位した音とが放音されることになり、２チャンネルのスピーカだけを使用して、聴取者の周囲を取り囲む音場が形成される。
【００９５】
そして本実施の形態の場合には、仮想音像信号を生成させる回路として、第１の仮想音像処理部５３と第２の仮想音像処理部５４とを設けて、第１の仮想音像処理部５３では残響信号から仮想音像信号を生成させ、第２の仮想音像処理部５４では残響信号がないリアチャンネルの信号から仮想音像信号を生成させるようにしたので、残響信号の仮想音像が定位する位置と、リアチャンネルの信号の仮想音像が定位する位置とを、それぞれ独立に設定することができ、最も効果的に音場を形成することができる状態に自由に設定できる。
【００９６】
例えば、第２の仮想音像処理部５４で残響信号がないリアチャンネルの信号により仮想音像が定位する位置を、本来リアスピーカが配置される位置とし、第１の仮想音像処理部５３で残響信号が付加された信号により仮想音像が定位する位置を、それ以外の位置に設定することで、残響信号により囲まれる再生環境を、より良好な状態に設定できる。
【００９７】
次に、図９に示した残響処理部５２，第１及び第２の仮想音像処理部５３及び５４での処理の具体的構成の一例を、図１０に示す。ここでは入力端子として、左チャンネルの入力端子５１Ｌ，右チャンネルの入力端子５１Ｒ，センターチャンネルの入力端子５１Ｃ，リア左チャンネルの入力端子５１ＳＬ，リア右チャンネルの入力端子５１ＳＲの他に、低域専用チャンネル（ＬＦＥチャンネル）の入力端子５１ＬＦＥを備えて、５．１チャンネルのマルチチャンネルオーディオ信号が入力される構成としてある。但し、センターチャンネルの信号と低域専用チャンネルの信号については、残響処理部５２，仮想音像処理部５３及び５４では処理を行わずに、出力端子６１Ｃ，６１ＬＦＥから後段の回路に直接供給する構成としてある。
【００９８】
まず、入力端子５１Ｌ，５１Ｒに得られるフロントの左チャンネル，右チャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子５１Ｌに得られる左チャンネルの信号を、アンプ１０６を介して加算器１０７に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を生成して加算するまでの処理と、入力端子５１Ｒに得られる右チャンネルの信号を、アンプ１０８を介して加算器１０９に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を生成して加算するまでの処理については、上述した第１の実施の形態で説明した図５の処理と同じ処理が行われる。
【００９９】
そして、残響信号が付加された左チャンネルの信号を、加算器１０７からアンプ５５３を介して加算器５５７に供給し、左リアチャンネルの仮想音像信号を加算して、左チャンネル用の出力端子６１Ｌに供給する。また、残響信号が付加された右チャンネルの信号を、加算器１０９からアンプ５５６を介して加算器５５８に供給し、右リアチャンネルの仮想音像信号を加算して、右チャンネル用の出力端子６１Ｒに供給する。左右のチャンネル用の出力端子６１Ｌ，６１Ｒから出力される信号は、図９に示すアンプ部５６に供給して、フロントチャンネル用の増幅処理を行う。
【０１００】
次に、入力端子５１ＳＬ，５１ＳＲに得られるリアの左右のチャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子５１ＳＬに得られるリアの左チャンネルの信号と、入力端子５１ＳＲに得られるリアの右チャンネルの信号とから、リアチャンネルの残響信号を生成させて、加算器２９１の出力としてリアの左チャンネルの残響信号を得るまでの構成と、加算器２９３の出力としてリアの右チャンネルの残響信号を得るまでの構成については、上述した第１の実施の形態で説明した図５の処理と同じ構成である。
【０１０１】
そして本例においては、このリアの左右のチャンネルの残響信号を、アンプ２９２，２９４を介して仮想音像処理部５１０に供給する。この仮想音像処理部５１０が、図９での第１の仮想音像処理部５３に相当する回路である。この仮想音像処理部５１０の構成は、既に図３で説明した仮想音像定位処理の基本的処理構成を具体化したものである。即ち、仮想音像処理部５１０に供給される左チャンネルの残響信号と右チャンネルの残響信号とを、加算器５１１に供給して両信号を加算すると共に、左チャンネルの残響信号と右チャンネルの残響信号とを減算器５２１に供給して、右チャンネルの残響信号から左チャンネルの残響信号を減算する。
【０１０２】
そして、加算器５１１の加算出力を、ディレーライン５１２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ５１３ａ，５１３ｂ‥‥５１３ｎを介して加算器５１４に供給する。このディレーライン５１２とアンプ５１３ａ〜５１３ｎと加算器５１４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。同様に、減算器５２１の減算出力を、ディレーライン５２２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ５２３ａ，５２３ｂ‥‥５２３ｎを介して加算器５２４に供給する。このディレーライン５２２とアンプ５２３ａ〜５２３ｎと加算器５２４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。
【０１０３】
各ＦＩＲフィルタの出力である加算器５１４，５２４の出力は、アンプ５１５，５２５を介して減算器５１６に供給して、アンプ５１５の出力からアンプ５２５の出力を減算すると共に、加算器５２６に供給して両信号を加算する。
【０１０４】
減算器５１６の減算出力は、仮想音像処理部５１０の左チャンネル出力として加算器５５１に供給する。また、加算器５２６の加算出力は、仮想音像処理部５１０の右チャンネル出力として加算器５５２に供給する。
【０１０５】
また本例においては、入力端子５１ＳＬに得られるリアの左チャンネルの信号と、入力端子５１ＳＲに得られるリアの右チャンネルの信号とを、アンプ２０３，２０５を介して仮想音像処理部５３０に供給する。この仮想音像処理部５３０が、図９での第２の仮想音像処理部５４に相当する回路である。この仮想音像処理部５３０の構成は、既に説明した仮想音像処理部５１０の構成と同じである。即ち、仮想音像処理部５３０に供給される左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを、加算器５３１に供給して両信号を加算すると共に、左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを減算器５４１に供給して、右リアチャンネルの信号から左リアチャンネルの信号を減算する。
【０１０６】
そして、加算器５３１の加算出力を、ディレーライン５３２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ５３３ａ，５３３ｂ‥‥５３３ｎを介して加算器５３４に供給する。このディレーライン５３２とアンプ５３３ａ〜５３３ｎと加算器５３４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。同様に、減算器５４１の減算出力を、ディレーライン５４２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ５４３ａ，５４３ｂ‥‥５４３ｎを介して加算器５４４に供給する。このディレーライン５４２とアンプ５４３ａ〜５４３ｎと加算器５４４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。
【０１０７】
各ＦＩＲフィルタの出力である加算器５３４，５４４の出力は、アンプ５３５，５４５を介して減算器５３６に供給して、アンプ５３５の出力からアンプ５４５の出力を減算すると共に、加算器５４６に供給して両信号を加算する。
【０１０８】
減算器５３６の減算出力は、仮想音像処理部５２０の左チャンネル出力として加算器５５１に供給する。また、加算器５４６の加算出力は、仮想音像処理部５２０の右チャンネル出力として加算器５５２に供給する。
【０１０９】
加算器５５１では、両仮想音像処理部５１０，５２０での左チャンネル出力を加算し、その加算出力を、アンプ５５４を介して加算器５５７に供給し、残響信号が付加された左チャンネルのオーディオ信号と加算した後、出力端子６１Ｌから後段の回路に供給する。加算器５５２では、両仮想音像処理部５１０，５２０での右チャンネル出力を加算し、その加算出力を、アンプ５５５を介して加算器５５８に供給し、残響信号が付加された右チャンネルのオーディオ信号と加算した後、出力端子６１Ｒから後段の回路に供給する。
【０１１０】
この図１０に示す各出力端子６１Ｌ，６１Ｒ，６１Ｃ，６１ＬＦＥから出力される各チャンネルのオーディオ信号は、図９に示すアンプ部５６に供給して、各チャンネル毎にスピーカを駆動するための増幅処理を行う。
【０１１１】
この図１０に示すように残響処理部と仮想音像処理部とを構成とすることで、仮想音像信号として、リアの原信号に基づいた仮想音像信号と、残響信号に基づいた仮想音像信号とを、独立に形成させて出力させることができ、それぞれの仮想音像信号を最適な状態に設定できる。
【０１１２】
なお、ここまで説明した各実施の形態での処理では、フロントチャンネル，リアチャンネルのそれぞれで、残響信号を生成させる処理を、左右のチャンネル毎に独立して行うようにしたが、残響信号については左右の信号を混合した１チャンネルの信号として生成させて、各チャンネルに付加するようにしても良い。
【０１１３】
また、上述した実施の形態では、装置に入力するマルチチャンネルオーディオ信号は、ビデオディスク再生装置からアンプ装置に供給される信号としたが、他の映像機器やオーディオ機器から供給されるマルチチャンネルオーディオ信号（例えばチューナが受信した衛星放送波によるマルチチャンネルオーディオ信号）を、処理するようにしても良い。
【０１１４】
また、上述した実施の形態では、マルチチャンネルのオーディオ信号として、５．１チャンネルで構成されるオーディオ信号としたが、他の４チャンネル以上のマルチチャンネルオーディオ信号でも良い。
【０１１５】
さらに、上述した実施の形態では、ＡＶアンプ装置と称されるオーディオ機器での処理に適用したが、システムステレオ装置などの他のオーディオ機器と一体化されたオーディオ機器で、同様の処理を行う場合や、ＤＶＤ再生装置などの再生装置やデジタル放送受信装置などのオーディオ信号源側の装置で、同様の処理を行う場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態による処理例を示す構成図である。
【図２】本発明による仮想音像定位処理の説明に供する説明図である。
【図３】本発明による仮想音像定位処理構成例を示す構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による再生状態の例を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による信号処理構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による処理例を示す構成図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による再生状態の例を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による信号処理構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による処理例を示す構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態による信号処理構成例を示すブロック図である。
【図１１】従来のマルチチャンネルオーディオ信号による処理例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒ，１１ＳＬ，１１ＳＲ…オーディオ信号入力端子、１２…残響処理部、１３…仮想音像処理部、１５…アンプ部、１６…リスニングルーム、１７Ｃ，１７Ｌ，１７Ｒ，１７ＳＬ，１７ＳＲ…スピーカ（実際に配置されたスピーカ）、１７ＶＬ，１７ＶＲ…仮想スピーカ、３１Ｃ，３１Ｌ，３１Ｒ，３１ＳＬ，３１ＳＲ…オーディオ信号入力端子、３２…残響処理部、３３…仮想音像処理部、３４…アンプ部、３５…リスニングルーム、３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒ…スピーカ（実際に配置されたスピーカ）、３６ＶＬ，３６ＶＲ…仮想スピーカ、５１Ｃ，５１Ｌ，５１Ｒ，５１ＳＬ，５１ＳＲ…オーディオ信号入力端子、５２…残響処理部、５３…第１の仮想音像処理部、５４…第２の仮想音像処理部、５６…アンプ部、５７…リスニングルーム、５８Ｃ，５８Ｌ，５８Ｒ…スピーカ（実際に配置されたスピーカ）、５８ＶＬ，５８ＶＲ…仮想スピーカ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４チャンネル以上のいわゆるマルチチャンネルオーディオ信号を処理するオーディオ信号処理装置及びオーディオ再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オーディオ信号源である再生装置などを接続すると共に、その再生装置側から供給されるオーディオ信号に増幅などの処理を施して、処理されたオーディオ信号を接続されたスピーカ装置に供給して放音させるアンプ装置として、ＡＶアンプ装置（オーディオ・ビジュアル・センター・アンプリファイア装置を略したもの）と称されるものがある。ＡＶアンプ装置は、例えば映像に同期したオーディオ信号（映像とは無関係のオーディオ信号が入力する場合もある）の高度な処理などが行える多機能化されたオーディオ機器であり、音場や音質などを任意の状態に設定できるようにしてある。
【０００３】
このＡＶアンプ装置は、入力されるオーディオ信号として、通常の２チャンネルのステレオオーディオ信号の他に、マルチチャンネルオーディオ信号と称される５チャンネル程度のオーディオ信号が入力される場合もある。例えば、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク又はデジタルバーサティルディスク）と称されるディスク状の記録媒体などから再生したオーディオ信号として、フロントの左チャンネルと、フロントの右チャンネルと、センターチャンネルと、リアの左チャンネルと、リアの右チャンネルと、低域専用チャンネルの合計６チャンネルのマルチチャンネルオーディオ信号が入力される場合がある。
【０００４】
なお、このようなチャンネル構成の場合には、低域専用チャンネルを０．１チャンネルと見なして、残りの５チャンネルと合わせて５．１チャンネルと称する場合がある。低域専用チャンネルは、例えば１２０Ｈｚ程度よりも低域のオーディオ信号だけが得られるチャンネルで、スーパーウーファと称される低域音だけを再生するスピーカ装置に供給して放音させる。低域専用チャンネル以外の他のチャンネルは、それぞれのチャンネル用の配置されたスピーカ装置に供給して、例えば聴取者の周囲に配置された複数のスピーカ装置で立体的な音響空間を形成させる。
【０００５】
ここで、従来のＡＶアンプ装置、或いはＡＶアンプ装置と同様の機能を備えた処理装置（システムステレオ装置など）を使用して、マルチチャンネルオーディオ信号を再生する場合の再生状態の概要を図１１に示すと、入力端子としてセンターチャンネル用端子１Ｃと、フロントの左チャンネル用端子１Ｌと、フロントの右チャンネル用端子１Ｒと、リアの左チャンネル用端子１ＳＬと、リアの右チャンネル用端子１ＳＲとを備える。なお、ここでは低域専用チャンネルの処理については省略してある。また、以下の説明では、フロントの左チャンネル及び右チャンネルについては、単に左チャンネル及び右チャンネルと称する。
【０００６】
そして、ＤＶＤ再生装置，デジタル放送受信装置などのオーディオ信号源（図示せず）から供給される５チャンネルのオーディオ信号を、各チャンネル用の入力端子１Ｃ，１Ｌ，１Ｒ，１ＳＬ，１ＳＲを介して残響処理部２に供給する。この残響処理部２では、各チャンネルのオーディオ信号に対して、予め設定された残響付加状態に基づいて残響信号を生成させて、その残響信号を付加する。そして、残響信号が付加された各チャンネルのオーディオ信号を、アンプ部３に供給して、増幅などの出力用の処理を行い、この装置に設けられたスピーカ端子（図示せず）を介して、所定のリスニングルーム４に配置されたセンターチャンネル用スピーカ５Ｃ，左チャンネル用スピーカ５Ｌ，右チャンネル用スピーカ５Ｒ，左リアチャンネル用スピーカ５ＳＬ，右リアチャンネル用スピーカ５ＳＲに各チャンネル用のオーディオ信号を供給して、放音させる。
【０００７】
ここで、残響処理部２で生成して付加される残響信号としては、オーディオ信号が再生される任意の空間での再生状態を再現するものであり、例えば残響の大きいコンサートホールでの再生状態等の任意の場所での再生状態を再現させることが可能である。具体的には、再現させる空間での間接音の再生状態に基づいた初期反射音と主残響音とを（或いは初期反射音だけを）遅延処理などで生成させて、残響信号として元のオーディオ信号に付加するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、このような従来の残響信号を付加する処理では、基本的に音が出力される位置はスピーカが物理的に設置された位置だけであるので、残響によりある程度、任意の空間を再現することはできるが、それぞれのチャンネルの音が出力される位置が、物理的にスピーカが設置された位置に限られるので、立体的な音響の再生状態として、各スピーカ間の音のつながり状態が不自然なものになってしまう傾向がある。特に、映画館でマルチチャンネルオーディオの映画を視聴する場合のような、映画館の空間の広さがもたらす音の量感が、家庭内での比較的狭い部屋の中で再生させた場合には抜け落ちてしまい、再生音場の完全なシミュレーションにはなってない問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、マルチチャンネルオーディオを再生する場合の音場のシミュレーションが、より良好に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号，左リアチャンネル信号，右リアチャンネル信号の少なくとも４チャンネル信号で構成されるオーディオ信号を信号処理し、信号処理された２チャンネル信号を、左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから放音させる場合に、上記４チャンネルのオーディオ信号について残響信号を生成し、生成された残響信号に対して仮想音像信号を生成し、生成された仮想音像信号を上記左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号に合成させ、生成された仮想左チャンネル信号，右チャンネル信号をそれぞれ上記左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカからそれぞれ出力させるようにしたものである。
【００１１】
本発明によると、フロントの左右２チャンネルの各スピーカから、残響信号が付加された各チャンネル用のオーディオ信号が放音されると共に、残響信号が付加されたリアチャンネルのオーディオ信号に基づいて生成された所定位置に音像がある仮想音像信号が、このフロントの左右２チャンネルのスピーカから放音され、フロントの２チャンネルのスピーカを使用して、原音と残響音の再生と、仮想スピーカ位置からのリアチャンネルの原音と残響音の再生とが行われる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、フロントの左右２チャンネルの各スピーカから、残響信号が付加された各チャンネル用のオーディオ信号が放音されると共に、残響信号が付加されたリアチャンネルのオーディオ信号に基づいて生成された所定位置に音像がある仮想音像信号が、このフロントの左右２チャンネルのスピーカから放音され、フロントの２チャンネルのスピーカを使用して、原音と残響音の再生と、仮想スピーカ位置からのリアチャンネルの原音と残響音の再生とが行われ、フロントの２チャンネルのスピーカだけを使用した最小限のシステム構成で、残響のシミュレーションと仮想音源配置との双方の効果により、極めてリアルに任意の音場を再現できるようになる。
【００１３】
この場合、仮想音像信号の生成は、仮想音源の位置からオーディオ信号を放音した場合の聴取者の耳元での音響伝達関数を使用して生成させ、仮想音源の位置として、左リアチャンネル及び右リアチャンネルのスピーカが本来配置される位置を含む複数の位置に設定したことで、フロントの２チャンネルのスピーカだけを使用して、聴取者を囲む良好な音場再現ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図３を参照して説明する。
【００１５】
本実施の形態においては、ＡＶアンプ装置と称される映像に同期したオーディオ信号（又は映像とは無関係のオーディオ信号）の高度な処理が行えるアンプ装置に適用したものである。まず、図１を参照して全体構成について説明すると、ここではＤＶＤ再生装置などの音声信号源（図示せず）から、５．１チャンネル（６チャンネル）のマルチチャンネルのオーディオ信号が供給される。即ち、左チャンネルのオーディオ信号が入力端子１１Ｌに、右チャンネルのオーディオ信号が入力端子１１Ｒに、センターチャンネルのオーディオ信号が入力端子１１Ｃに、リア左チャンネルのオーディオ信号が入力端子１１ＳＬに、リア右チャンネルのオーディオ信号が入力端子１１ＳＲに供給される。また、低域専用チャンネルのオーディオ信号が図示しない入力端子に供給される。ここでは低域専用チャンネルのオーディオ信号の処理については省略してある。
【００１６】
各チャンネルの入力端子に得られるオーディオ信号は、残響処理部１２に供給して、残響信号を付加する処理を行う。ここでの残響信号付加処理としては、元のオーディオ信号に対して、初期反射音と主残響音とを（或いは初期反射音だけを）遅延処理などで生成させて、この生成された信号を、残響信号として元のオーディオ信号に付加する処理を行う。この残響信号を構成する初期反射音と主残響音との生成処理については、予めこの装置に設定された残響付加状態に基づいて行われる。
【００１７】
また本例においては、入力端子１１ＳＬに得られるリア左チャンネルのオーディオ信号と、入力端子１１ＳＲに得られるリア右チャンネルのオーディオ信号とを、仮想音像処理部１３に供給する。この仮想音像処理部１３では、リアの両チャンネルの信号に基づいて、リアの左右のチャンネルの音像が存在する位置（この位置を実スピーカ位置と称する）とは、異なる位置に音像が定位する２チャンネルのオーディオ信号を生成させるものである。この仮想音像信号の生成処理は、仮想音像として設定する位置からオーディオ信号を放音した場合の聴取者の耳元での音響伝達関数を使用して生成させるものである。
【００１８】
ここで、本例で実行される仮想音像信号を生成させる仮想音像定位処理の原理を、図２を参照して説明する。仮想音像定位処理には、図２のＡに示すように、リスニングルームの正面からの開き角がφ１である仮想スピーカ位置９１から音声を放音させた場合の、聴取者９０の左耳までの音響伝達関数Ｈφ１Ｌ及び聴取者９０の右耳までの音響伝達関数Ｈφ１Ｒと、開き角がφ２である仮想スピーカ位置９２から音声を放音させた場合の、聴取者９０の左耳までの音響伝達関数Ｈφ２Ｌ及び聴取者９０の右耳までの音響伝達関数Ｈφ２Ｒとが必要になる。
【００１９】
そして、実際に存在するリアスピーカから音声を放音した場合のクロストークを補償するために、図２のＢに示すように、リスニングルームの正面からの開き角がθ１であるリアスピーカ９３から音声を放音させた場合の、聴取者９０の左耳までの音響伝達関数Ｈθ１Ｌ及び聴取者９０の右耳までの音響伝達関数Ｈθ１Ｒと、開き角がθ２であるリアスピーカ９４から音声を放音させた場合の、聴取者９０の左耳までの音響伝達関数Ｈθ２Ｌ及び聴取者９０の右耳までの音響伝達関数Ｈθ２Ｒとが必要になる。
【００２０】
これらの音響伝達関数は、図２のＡに示した仮想スピーカ位置９１，９２や、図２のＢに示したリアスピーカ位置９３，９４のそれぞれの位置に実際にスピーカを設置して、各位置に設置したスピーカからインパルス音を放音させて、聴取者９０の位置に配置したダミーヘッドの左右の耳元でのインパルス応答を測定することにより求めることができる。即ち、聴取者の耳元で測定したインパルス応答が、インパルス音を放音したスピーカ位置から聴取者の耳元までの音響伝達関数に相当する。
【００２１】
このようにして求められた音響伝達関数に基づいて、仮想音像処理部１３で仮想音像定位処理が行われる。
【００２２】
図３は、本例での仮想音像定位処理部３内での処理構成を示すブロック図である。図３に示すように、仮想音像処理部１３は、いわゆるバイノーラル化処理に用いられるフィルタ９０１，０１２，９０３，９０４と、リアスピーカ９３，９４からの音声の放音時に生じる空間的クロストークを補償するためのいわゆるクロストーク補償処理に用いられるフィルタ９０７，９０８，９０９，９１０と、加算器９０５，９０６，９１１，９１２とを備えている。
【００２３】
図３に示すように、フィルタ９０１〜９０４は、図２のＡを用いて説明した仮想スピーカから聴取者の左右の耳元までの音響伝達関数Ｈφ１Ｌ，Ｈφ１Ｒ，Ｈφ２Ｌ，Ｈφ２Ｒがフィルタ係数として用いられる。
【００２４】
また、フィルタ９０７〜９１０は、図２のＢを用いて説明した実際に存在するリアスピーカから聴取者の左右の耳元までの音響伝達関数Ｈθ１Ｌ，Ｈθ１Ｒ，Ｈθ２Ｌ，Ｈθ２Ｒに基づいて求められるフィルタ係数Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４がフィルタ係数として用いられるものである。このフィルタ係数Ｇ１〜Ｇ４は、次の表１に基づいて算出される。
【００２５】
【表１】
【００２６】
ここで左右のリアチャンネルのオーディオ信号が、図３に示す回路に入力した場合の処理について説明すると、左リアチャンネルのオーディオ信号は、フィルタ９０１及び９０２に供給される。また、右リアチャンネルのオーディオ信号は、フィルタ９０３及び９０４に供給される。
【００２７】
フィルタ９０１，９０２では、フィルタ係数Ｈφ１Ｌ，Ｈφ１Ｒに基づいて、左リアスピーカに供給されるオーディオ信号を変換し、左リアスピーカ９３から放音された音が、仮想スピーカ位置９１に音像があるように聴感されるようにする。
【００２８】
同様に、フィルタ９０３，９０４では、フィルタ係数Ｈφ２Ｌ，Ｈφ２Ｒに基づいて、右リアスピーカに供給されるオーディオ信号を変換し、右リアスピーカ９４から放音された音が、仮想スピーカ位置９２に音像があるように聴感されるようにする。
【００２９】
そして、フィルタ９０１及びフィルタ９０４において処理されて、聴取者９０の左耳により聴取されるオーディオ信号は、加算器９０５に供給されて加算される。また、フィルタ９０２及びフィルタ９０３において処理されて、聴取者９０の右耳により聴取されるオーディオ信号は、加算器９０６に供給されて加算される。加算器９０５で加算されたオーディオ信号は、フィルタ９０７，９０８に供給され、加算器９０６で加算されたオーディオ信号は、フィルタ９０９，９１０に供給される。
【００３０】
フィルタ９０７，９０８，９０９，９１０では、リアスピーカから聴取者の耳元までの音響伝達関数に基づいて求められるフィルタ係数Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に応じて、クロストークをキャンセルする処理が行われる。そして、フィルタ９０７，９１０により処理されたオーディオ信号は加算器９１１に供給され、フィルタ９０８，９０９により処理されたオーディオ信号は加算器９１２に供給される。
【００３１】
加算器９１１で加算されたオーディオ信号は、左リアスピーカに供給するリア左チャンネルのオーディオ信号であり、加算器９１２で加算されたオーディオ信号は、右リアスピーカに供給するリア右チャンネルのオーディオ信号である。このようにして生成された各リアチャンネルのオーディオ信号を、それぞれのチャンネル用のリアスピーカに供給することで、図２のＡに示すような仮想スピーカ位置に音像が定位するようになる。
【００３２】
なお、ここまでの説明では、仮想音像定位位置として、リア左チャンネルとリア右チャンネルのそれぞれで１つの位置としたが、本例の仮想音像処理部１３で生成させる仮想音像の位置は、それぞれの異なる複数の位置（ここでは５つの位置）としてある。この複数の仮想音像定位位置を生成させるためには、図３に示すフィルタを、その仮想音像定位位置に対応して複数設ければ対処できる。
【００３３】
ここで図１の説明に戻ると、残響処理部１２で残響信号が付加されたリア左チャンネルのオーディオ信号に、仮想音像処理部１３で処理されたリア左チャンネルのオーディオ信号を、加算器１４ａで加算する処理を行い、残響処理部１２で残響信号が付加されたリア右チャンネルのオーディオ信号に、仮想音像処理部１３で処理されたリア右チャンネルのオーディオ信号を、加算器１４ｂで加算する処理を行う。
【００３４】
そして、残響処理部１２で残響信号が付加された左チャンネル，右チャンネル，センターチャンネルのオーディオ信号と、加算器１４ａ，１４ｂで加算されたリア左チャンネル，リア右チャンネルのオーディオ信号とを、アンプ部１５に供給して、各チャンネル用のスピーカを駆動するための増幅処理を行い、その増幅処理された各チャンネル用のオーディオ信号を、リスニングルーム１６に配置された左チャンネル用スピーカ１７Ｌ，右チャンネル用スピーカ１７Ｒ，センターチャンネル用スピーカ１７Ｃ，リア左チャンネル用スピーカ１７ＳＬ，リア右チャンネル用スピーカ１７ＳＲに個別に供給する。
【００３５】
ここで、上述した仮想音像処理部１３での処理が行われることで、左右のリアスピーカ１７ＳＬ，１７ＳＲから放音される音で、各チャンネル毎に５個の仮想音像位置１７ＶＬ，１７ＶＲに定位する音像が得られる。また、左右のリアスピーカ１７ＳＬ，１７ＳＲには、残響処理部１２で残響信号が付加された左右のリアチャンネルのオーディオ信号についても供給されるため、実際にリアスピーカ１７ＳＬ，１７ＳＲが存在する位置に音像が定位したリアチャンネルの音についても放音される。この実際にリアスピーカ１７ＳＬ，１７ＳＲが存在する位置に音像が定位した音については、残響処理部１２での処理により、残響が付加された音である。
【００３６】
図４は、本例でのリスニングルーム１６内での実際のスピーカ位置と仮想スピーカ位置との関係の例を示す図である。リスニングルーム１６の正面に配置されたスクリーン１８の左右の脇に、左チャンネル用スピーカ１７Ｌと右チャンネル用スピーカ１７Ｒとが配置してあり、スクリーン１８の下にセンターチャンネル用スピーカ１７Ｃが配置してある。また、スクリーン１８から離れた後方の左右に、リア左チャンネル用スピーカ１７ＳＬとリア右チャンネル用スピーカ１７ＳＲとが配置してある。聴取者１９は、リスニングルーム１６のほぼ中央にいることを想定すると、仮想音像処理部１３での処理で生成された仮想音像位置であるリアの左右の仮想スピーカ１７ＶＬ，１７ＶＲが５個ずつ生成されて、聴取者１９を取り囲む音場が形成される。
【００３７】
本例の場合には、実際に存在する各スピーカ位置に定位した音については、残響処理部１２で残響信号が付加された音であるため、コンサートホール，映画館などの任意の空間での再生状態を再現することができる。従って、残響付加処理による再生空間の設定と、仮想音像定位処理による音場設定との双方により、きわめてリアルなオーディオ信号の再生が可能になる。例えば、本例の装置で映画などの映像プログラムをＤＶＤ再生装置などで再生して、スクリーン１８に映像を映しながら、各チャンネルのスピーカからオーディオを放音させることで、映画館で映画を視聴する場合と同様の臨場感のある視聴が可能になる。
【００３８】
次に、図１に示した残響処理部１２，仮想音像処理部１３，加算器１４ａ，１４ｂでの処理の具体的構成の一例を、図５に示す。ここでは入力端子として、左チャンネルの入力端子１１Ｌ，右チャンネルの入力端子１１Ｒ，センターチャンネルの入力端子１１Ｃ，リア左チャンネルの入力端子１１ＳＬ，リア右チャンネルの入力端子１１ＳＲの他に、低域専用チャンネル（ＬＦＥチャンネル）の入力端子１１ＬＦＥを備えて、５．１チャンネルのマルチチャンネルオーディオ信号が入力される構成としてある。但し、センターチャンネルの信号と低域専用チャンネルの信号については、残響処理部１２，仮想音像処理部１３では処理を行わずに、出力端子２１Ｃ，２１ＬＦＥから後段の回路に直接供給する構成としてある。
【００３９】
まず、入力端子１１Ｌ，１１Ｒに得られるフロントの左チャンネル，右チャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子１１Ｌに得られる左チャンネルの信号は、アンプ１０６を介して加算器１０７に供給して、残響信号を加算して、出力端子２１Ｌに供給する。また、入力端子１１Ｒに得られる右チャンネルの信号は、アンプ１０８を介して加算器１０９に供給して、残響信号を加算して、出力端子２１Ｒに供給する。
【００４０】
また、フロントの左右のチャンネルの残響信号を生成させる処理系への入力として、入力端子１１Ｌに得られる左チャンネルの信号を、アンプ１０１を介して加算器１０４に供給し、入力端子１１Ｃに得られるセンターチャンネルの信号を、アンプ１０２を介して加算器１０４に供給し、左チャンネルの信号にセンターチャンネルを加算する。同様に、入力端子１１Ｒに得られる右チャンネルの信号を、アンプ１０３を介して加算器１０５に供給し、入力端子１１Ｃに得られるセンターチャンネルの信号を、アンプ１０２を介して加算器１０５に供給し、右チャンネルの信号にセンターチャンネルを加算する。
【００４１】
加算器１０４，１０５の出力は、各チャンネル毎に高域制限フィルタ１１０，１２０に供給する。この高域制限フィルタ１１０，１２０は、残響信号を構成する初期反射音のトーンコントロールを行うフィルタである。左チャンネルを処理するフィルタ１１０の構成としては、加算器１０４から供給される信号を、アンプ１１１を介して加算器１１２に供給し、この加算器１１２の加算出力を遅延回路１１３を介して加算器１１２に戻すと共に、遅延回路１１３の出力をアンプ１１４によりゲイン調整して加算器１１２に戻して加算する構成とし、加算器１１２の加算出力をフィルタ１１０の出力とする。右チャンネルを処理するフィルタ１２０の構成としては、加算器１０５から供給される信号を、アンプ１２１を介して加算器１２２に供給し、この加算器１２２の加算出力を遅延回路１２３を介して加算器１２２に戻すと共に、遅延回路１２３の出力をアンプ１２４によりゲイン調整して加算器１２２に戻して加算する構成とし、加算器１２２の加算出力をフィルタ１２０の出力とする。
【００４２】
左チャンネルの高域制限フィルタ１１０の出力は、初期反射音を生成させるディレーライン１３１に供給する。同様に、右チャンネルの高域制限フィルタ１２０の出力は、初期反射音を生成させるディレーライン１４１に供給する。各チャンネルのディレーライン１３１，１４１では、所定量ずつ遅延させた複数の系統の信号を、初期反射音を構成する信号として生成させる。
【００４３】
左チャンネル用のディレーライン１３１の３系統の出力（アンプ１３２，１３３，１３４を介した出力）と、右チャンネル用のディレーライン１４１の１系統の出力（アンプ１４５を介した出力）とは、加算器１９１に供給して１系統の信号にする。また、右チャンネル用のディレーライン１４１の３系統の出力（アンプ１４２，１４３，１４４を介した出力）と、左チャンネル用のディレーライン１３１の１系統の出力（アンプ１３５を介した出力）とは、加算器１９３に供給して１系統の信号にする。
【００４４】
また、左チャンネル用のディレーライン１３１の１系統の出力をアンプ１３６を介して加算器１３８に供給すると共に、右チャンネル用のディレーライン１４１の１系統の出力をアンプ１４６を介して加算器１３８に供給し、加算器１３８で両チャンネルの信号を加算した後、高域制限フィルタ１５０に供給する。この高域制限フィルタ１５０についても、残響信号のトーンコントロールを行うフィルタである。フィルタ１５０の構成としては、加算器１３８から供給される信号を、アンプ１５１を介して加算器１５２に供給し、この加算器１５２の加算出力を遅延回路１５３を介して加算器１５２に戻すと共に、遅延回路１５３の出力をアンプ１５４によりゲイン調整して加算器１５２に戻して加算する構成とし、加算器１５２の加算出力をフィルタ１５０の出力とする。
【００４５】
このフィルタ１５０の出力を、主残響音を生成させるためのディレーライン１６１に供給する。このディレーライン１６１で、所定量ずつ遅延量が変化した複数系統の信号を生成させて、それぞれの信号をアンプ１６２〜１６７を介して加算器１６８に供給し、１系統の信号に加算する。また、ディレーライン１６１の最終段の出力を、アンプ１６９を介して加算器１３８に戻して、主残響音の生成時間を長くできるように構成してある。
【００４６】
加算器１６８の加算出力は、左チャンネルの主残響音用のオールパスフィルタ１７０と、右チャンネルの主残響音用のオールパスフィルタ１８０に供給する。左チャンネル用のフィルタ１７０の構成としては、加算器１６８から供給される信号を、加算器１７１に供給し、この加算器１７１の出力を遅延回路１７２に供給する。この遅延回路１７２の遅延出力を、アンプ１７３を介して加算器１７１に戻して、フィルタの入力と加算させる。また、遅延回路１７２の遅延出力を加算器１７４に供給すると共に、加算器１７１の出力をアンプ１７５を介して加算器１７４に供給し、両信号を加算する。さらに、加算器１７４の加算出力を、遅延回路１７６に供給する。この遅延回路１７６の遅延出力を、アンプ１７７を介して加算器１７４に戻して、加算器１７４の入力と加算する。そして、遅延回路１７６の遅延出力を加算器１７８に供給すると共に、加算器１７４の出力をアンプ１７９を介して加算器１７８に供給し、両信号を加算して、フィルタ１７０の出力を得る。
【００４７】
右チャンネル用のフィルタ１８０の構成としては、加算器１６８から供給される信号を、加算器１８１に供給し、この加算器１８１の出力を遅延回路１８２に供給する。この遅延回路１８２の遅延出力を、アンプ１８３を介して加算器１８１に戻して、フィルタの入力と加算させる。また、遅延回路１８２の遅延出力を加算器１８４に供給すると共に、加算器１８１の出力をアンプ１８５を介して加算器１８４に供給し、両信号を加算する。さらに、加算器１８４の加算出力を、遅延回路１８６に供給する。この遅延回路１８６の遅延出力を、アンプ１８７を介して加算器１８４に戻して、加算器１８４の入力と加算する。そして、遅延回路１８６の遅延出力を加算器１８８に供給すると共に、加算器１８４の出力をアンプ１８９を介して加算器１８８に供給し、両信号を加算して、フィルタ１８０の出力を得る。
【００４８】
左チャンネル用のフィルタ１７０の出力は、加算器１９１に供給して、上述した初期反射音と加算する処理を行って、初期反射音と主残響音とが加算された左チャンネル用の残響信号を生成させ、その生成された残響信号をアンプ１９２を介して加算器１０７に供給し、左チャンネルの直接音のオーディオ信号と加算し、その直接音と残響音とが加算されたオーディオ信号を、左チャンネル用の出力端子２１Ｌに供給する。
【００４９】
右チャンネル用のフィルタ１８０の出力は、加算器１９３に供給して、上述した初期反射音と加算する処理を行って、初期反射音と主残響音とが加算された右チャンネル用の残響信号を生成させ、その生成された残響信号をアンプ１９４を介して加算器１０９に供給し、右チャンネルの直接音のオーディオ信号と加算し、その直接音と残響音とが加算されたオーディオ信号を、右チャンネル用の出力端子２１Ｒに供給する。
【００５０】
ここまでがフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に残響信号を付加する処理である。
【００５１】
次に、入力端子１１ＳＬ，１１ＳＲに得られるリアの左右のチャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子１１ＳＬに得られる左リアチャンネルの信号は、アンプ２０３を介して加算器２０４に供給して、残響信号を加算した後、アンプ３０１，３０２を介して加算器３０３に供給して、仮想音像信号を加算してから出力端子２１ＳＬに供給する。また、入力端子１１ＳＲに得られる右リアチャンネルの信号は、アンプ２０５を介して加算器２０６に供給して、残響信号を加算した後、アンプ３０４，３０５を介して加算器３０６に供給して、仮想音像信号を加算してから出力端子２１ＳＲに供給する。
【００５２】
そして、リアの左右のチャンネルの残響信号を生成させる処理系への入力として、入力端子１１ＳＬに得られる左リアチャンネルの信号を、アンプ２０１を介して高域制限フィルタ２１０に供給する。また、入力端子１１ＳＲに得られる右リアチャンネルの信号を、アンプ２０２を介して高域制限フィルタ２２０に供給する。この高域制限フィルタ２１０，２２０は、残響信号を構成する初期反射音のトーンコントロールを行うフィルタである。左リアチャンネルを処理するフィルタ２１０の構成としては、入力信号をアンプ２１１を介して加算器２１２に供給し、この加算器２１２の加算出力を遅延回路２１３を介して加算器２１２に戻すと共に、遅延回路２１３の出力をアンプ２１４によりゲイン調整して加算器２１２に戻して加算する構成とし、加算器２１２の加算出力をフィルタ２１０の出力とする。右リアチャンネルを処理するフィルタ２２０の構成としては、入力信号をアンプ２２１を介して加算器２２２に供給し、この加算器２２２の加算出力を遅延回路２２３を介して加算器２２２に戻すと共に、遅延回路２２３の出力をアンプ２２４によりゲイン調整して加算器２２２に戻して加算する構成とし、加算器２２２の加算出力をフィルタ２２０の出力とする。
【００５３】
左リアチャンネルの高域制限フィルタ２１０の出力は、初期反射音を生成させるディレーライン２３１に供給する。同様に、右リアチャンネルの高域制限フィルタ２２０の出力は、初期反射音を生成させるディレーライン２４１に供給する。各チャンネルのディレーライン２３１，２４１では、所定量ずつ遅延させた複数の系統の信号を、初期反射音を構成する信号として生成させる。
【００５４】
左リアチャンネル用のディレーライン２３１の３系統の出力（アンプ２３２，２３３，２３４を介した出力）は、加算器２９１に供給して１系統の信号にする。また、右リアチャンネル用のディレーライン１４１の３系統の出力（アンプ１４２，１４３，１４４を介した出力）は、加算器２９３に供給して１系統の信号にする。
【００５５】
また、左リアチャンネル用のディレーライン２３１の１系統の出力をアンプ２３５を介して加算器２３６に供給すると共に、右リアチャンネル用のディレーライン２４１の１系統の出力をアンプ２４５を介して加算器２３６に供給し、加算器２３６で両チャンネルの信号を加算した後、高域制限フィルタ２５０に供給する。この高域制限フィルタ２５０についても、残響信号のトーンコントロールを行うフィルタである。フィルタ２５０の構成としては、加算器２３６から供給される信号を、アンプ２５１を介して加算器２５２に供給し、この加算器２５２の加算出力を遅延回路２５３を介して加算器２５２に戻すと共に、遅延回路２５３の出力をアンプ２５４によりゲイン調整して加算器２５２に戻して加算する構成とし、加算器２５２の加算出力をフィルタ２５０の出力とする。
【００５６】
このフィルタ２５０の出力を、主残響音を生成させるためのディレーライン２６１に供給する。このディレーライン２６１で、所定量ずつ遅延量が変化した複数系統の信号を生成させて、それぞれの信号をアンプ２６２〜２６７を介して加算器２６８に供給し、１系統の信号に加算する。また、ディレーライン２６１の最終段の出力を、アンプ２６９を介して加算器２３６に戻して、主残響音の生成時間を長くできるように構成してある。
【００５７】
加算器２６８の加算出力は、左リアチャンネルの主残響音用のオールパスフィルタ２７０と、右リアチャンネルの主残響音用のオールパスフィルタ２８０に供給する。左リアチャンネル用のフィルタ２７０の構成としては、加算器２６８から供給される信号を、加算器２７１に供給し、この加算器２７１の出力を遅延回路２７２に供給する。この遅延回路２７２の遅延出力を、アンプ２７３を介して加算器２７１に戻して、フィルタの入力と加算させる。また、遅延回路２７２の遅延出力を加算器２７４に供給すると共に、加算器２７１の出力をアンプ２７５を介して加算器２７４に供給し、両信号を加算する。さらに、加算器２７４の加算出力を、遅延回路２７６に供給する。この遅延回路２７６の遅延出力を、アンプ２７７を介して加算器２７４に戻して、加算器２７４の入力と加算する。そして、遅延回路２７６の遅延出力を加算器１７８に供給すると共に、加算器２７４の出力をアンプ２７９を介して加算器２７８に供給し、両信号を加算して、フィルタ２７０の出力を得る。
【００５８】
右リアチャンネル用のフィルタ２８０の構成としては、加算器２６８から供給される信号を、加算器２８１に供給し、この加算器２８１の出力を遅延回路２８２に供給する。この遅延回路２８２の遅延出力を、アンプ２８３を介して加算器２８１に戻して、フィルタの入力と加算させる。また、遅延回路２８２の遅延出力を加算器２８４に供給すると共に、加算器２８１の出力をアンプ２８５を介して加算器２８４に供給し、両信号を加算する。さらに、加算器２８４の加算出力を、遅延回路２８６に供給する。この遅延回路２８６の遅延出力を、アンプ２８７を介して加算器２８４に戻して、加算器２８４の入力と加算する。そして、遅延回路２８６の遅延出力を加算器２８８に供給すると共に、加算器２８４の出力をアンプ２８９を介して加算器２８８に供給し、両信号を加算して、フィルタ２８０の出力を得る。
【００５９】
左リアチャンネル用のフィルタ２７０の出力は、加算器２９１に供給して、上述した初期反射音と加算する処理を行って、初期反射音と主残響音とが加算された左リアチャンネル用の残響信号を生成させる。このとき、加算器１９１では、左チャンネル用のディレーライン１３１からの１系統の出力が、アンプ１３７を介して供給される構成としてあり、フロントの左チャンネルの初期反射音の一部についても加算して、リアチャンネルの残響信号を生成させる構成としてある。そして、その生成された残響信号をアンプ２９２を介して加算器２０４に供給し、左リアチャンネルの直接音のオーディオ信号と加算し、その直接音と残響音とが加算されたオーディオ信号を、アンプ３０１，３０２を介して仮想音像信号加算用の加算器３０３に供給する。
【００６０】
右リアチャンネル用のフィルタ２８０の出力は、加算器２９３に供給して、上述した初期反射音と加算する処理を行って、初期反射音と主残響音とが加算された右リアチャンネル用の残響信号を生成させる。このとき、加算器２９３では、右チャンネル用のディレーライン１４１からの１系統の出力が、アンプ１４７を介して供給される構成としてあり、フロントの右チャンネルの初期反射音の一部についても加算して、リアチャンネルの残響信号を生成させる構成としてある。そして、その生成された残響信号をアンプ２９４を介して加算器２０６に供給し、右リアチャンネルの直接音のオーディオ信号と加算し、その直接音と残響音とが加算されたオーディオ信号を、アンプ３０４，３０５を介して仮想音像信号加算用の加算器３０６に供給する。
【００６１】
ここまでがリアの左右のチャンネルのオーディオ信号に残響信号を付加する処理である。
【００６２】
次に、リアの左右のチャンネルのオーディオ信号から仮想音像信号を生成させる処理について説明する。ここでは、入力端子１１ＳＬ，１１ＳＲに得られる左右のリアチャンネルのオーディオ信号を、アンプ２０７，２０８を介して仮想音像処理部３２０に供給する。この仮想音像処理部３２０の構成は、既に図３で説明した仮想音像定位処理の基本的処理構成を具体化したものである。即ち、仮想音像処理部３２０に供給される左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを、加算器３２１に供給して両信号を加算すると共に、左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを減算器３３１に供給して、右リアチャンネルの信号から左リアチャンネルの信号を減算する。
【００６３】
そして、加算器３２１の加算出力を、ディレーライン３２２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ３２３ａ，３２３ｂ‥‥３２３ｎを介して加算器３２４に供給する。このディレーライン３２２とアンプ３２３ａ〜３２３ｎと加算器３２４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。同様に、減算器３３１の減算出力を、ディレーライン３３２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ３３３ａ，３３３ｂ‥‥３３３ｎを介して加算器３３４に供給する。このディレーライン３３２とアンプ３３３ａ〜３３３ｎと加算器３３４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。
【００６４】
各ＦＩＲフィルタの出力である加算器３２４，３３４の出力は、アンプ３２５，３３５を介して減算器３２６に供給して、アンプ３２５の出力からアンプ３３５の出力を減算すると共に、加算器３３６に供給して両信号を加算する。
【００６５】
減算器３２６の減算出力は、仮想音像処理部３２０の左リアチャンネル出力として、アンプ３０７，３０８を介して加算器３０３に供給し、上述した加算器２０４側からアンプ３０１，３０２を介して加算器３０３に供給される残響信号が付加された左リアチャンネルのオーディオ信号に加算し、その加算出力を、残響信号と仮想音像信号が重畳された左リアチャンネルのオーディオ信号として、出力端子２１ＳＬから後段の処理回路に供給する。
【００６６】
加算器３３６の加算出力は、仮想音像処理部３２０の右リアチャンネル出力として、アンプ３０９，３１０を介して加算器３０６に供給し、上述した加算器２０６側からアンプ３０４，３０５を介して加算器３０６に供給される残響信号が付加された右リアチャンネルのオーディオ信号に加算し、その加算出力を、残響信号と仮想音像信号が重畳された右リアチャンネルのオーディオ信号として、出力端子２１ＳＲから後段の処理回路に供給する。
【００６７】
この図５に示す各出力端子２１Ｌ，２１Ｒ，２１Ｃ，２１ＳＬ，２１ＳＲ，２１ＬＦＥから出力される各チャンネルのオーディオ信号は、図１に示すアンプ部１５に供給して、各チャンネル毎にスピーカを駆動するための増幅処理を行う。
【００６８】
この図５に示すように残響処理部と仮想音像処理部とを構成とすることで、入力した各チャンネルのオーディオ信号に対して残響信号を生成させる処理と、左右のリアチャンネルのオーディオ信号に対して仮想音像信号を生成させる処理とが行われ、それぞれの信号が重畳されたオーディオ信号が得られて、図４に示したような良好なオーディオ再生環境が得られる。
【００６９】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図６〜図８を参照して説明する。この図６〜図８において、上述した第１の実施の形態で説明した図１〜図５に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００７０】
本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様に、ＡＶアンプ装置と称される映像に同期したオーディオ信号（又は映像とは無関係のオーディオ信号）の高度な処理が行えるアンプ装置に適用したものである。まず、図６を参照して全体構成について説明すると、ここではＤＶＤ再生装置などの音声信号源（図示せず）から、５．１チャンネル（６チャンネル）のマルチチャンネルのオーディオ信号が供給される。即ち、左チャンネルのオーディオ信号が入力端子３１Ｌに、右チャンネルのオーディオ信号が入力端子３１Ｒに、センターチャンネルのオーディオ信号が入力端子３１Ｃに、リア左チャンネルのオーディオ信号が入力端子３１ＳＬに、リア右チャンネルのオーディオ信号が入力端子３１ＳＲに供給される。また、低域専用チャンネルのオーディオ信号が図示しない入力端子に供給される。ここでは低域専用チャンネルのオーディオ信号の処理については省略してある。
【００７１】
各チャンネルの入力端子に得られるオーディオ信号は、残響処理部３２に供給して、残響信号を付加する処理を行う。ここでの残響信号付加処理としては、元のオーディオ信号に対して、初期反射音と主残響音とを（或いは初期反射音だけを）遅延処理などで生成させて、この生成された信号を、残響信号として元のオーディオ信号に付加する処理を行う。この残響信号を構成する初期反射音と主残響音との生成処理については、予めこの装置に設定された残響付加状態に基づいて行われる。
【００７２】
そして、この残響処理部３２で残響信号が付加されたオーディオ信号を、仮想音像処理部３３に供給して、仮想音像信号を生成させる処理を行う。この場合、本例の仮想音像処理部３２では、主として左右のリアチャンネルのオーディオ信号を処理して、仮想位置に音像が定位する仮想音像信号を生成させる。この仮想位置に音像定位させる処理については、上述した第１の実施の形態において、図２，図３などを使用して説明した処理と基本的には同じである。即ち、仮想音像として設定する位置からオーディオ信号を放音した場合の聴取者の耳元での音響伝達関数を使用して生成させるものである。但し、本例においては、生成された仮想音像信号をフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に重畳するようにしてあり、フロントのチャンネルに重畳してフロントの左右のスピーカからオーディオ信号を再生させたとき、リアの左右の所定位置（ここでは左側の５箇所と右側の５箇所）に音像が定位する仮想音像信号となるようにしてある。なお、仮想音像定位位置として設定する左と右の５箇所ずつの位置の内の１箇所の位置は、リアスピーカを使用した場合に、このリアスピーカが本来配置される位置に設定してある。
【００７３】
このようにして生成された左右のチャンネルの仮想音像信号を、フロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に重畳し、その仮想音像信号が重畳された左右のチャンネルのオーディオ信号と、センターチャンネルのオーディオ信号とを、アンプ部３４に供給してスピーカ駆動用の増幅処理を行い、リスニングルーム３５に配置された左チャンネル用スピーカ３６Ｌ，右チャンネル用スピーカ３６Ｒ，センターチャンネル用スピーカ３６Ｃに供給して放音させる。
【００７４】
ここで、上述した仮想音像処理部３３での処理が行われることで、左右のスピーカ３６Ｌ，３６Ｒから放音される音で、リアの左側及び右側で、それぞれ５個の仮想音像位置３６ＶＬ，３６ＶＲに定位する音像が得られる。このとき、フロントの左右のスピーカ３６Ｌ，３６Ｒの位置に定位しているフロントの左右の音は、フロントの残響信号が付加された音であり、仮想音像位置３６ＶＬ，３６ＶＲに定位しているリアの左右の音は、リアの残響信号が付加された音になっている。
【００７５】
図７は、本例でのリスニングルーム３５内での実際のスピーカ位置と仮想スピーカ位置との関係の例を示す図である。リスニングルーム３５の正面に配置されたスクリーン３７の左右の脇に、左チャンネル用スピーカ３６Ｌと右チャンネル用スピーカ３６Ｒとが配置してあり、スクリーン３７の下にセンターチャンネル用スピーカ３６Ｃが配置してある。聴取者３８は、リスニングルーム３５のほぼ中央にいることを想定すると、仮想音像処理部３３での処理で生成された仮想音像位置であるリアの左右の仮想スピーカ１７ＶＬ，１７ＶＲが５個ずつ生成されて、聴取者３８を取り囲む音場が形成される。
【００７６】
本例の場合には、フロントの左右の２チャンネルのスピーカ３６Ｌ，３６Ｒだけを使用して、残響信号が付加されたフロントの２チャンネルの音と、リアの複数の仮想音像位置に定位した音とが放音されることになり、２チャンネルのスピーカだけを使用して、聴取者３８の周囲を取り囲む音場が形成される。しかも本例の場合には、フロントのスピーカ位置に定位した音と、リアの仮想音像位置に定位した音のそれぞれに、それぞれのチャンネル用の残響音が付加されているので、コンサートホール，映画館などの任意の空間での再生状態を再現することができる。従って、フロントの左右２チャンネルのスピーカだけを使用した簡単なステレオ再生構成で、残響付加処理による再生空間の設定と、仮想音像定位処理による音場設定との双方により、きわめてリアルなオーディオ信号の再生が可能になる。
【００７７】
次に、図６に示した残響処理部３２，仮想音像処理部３３での処理の具体的構成の一例を、図８に示す。ここでは入力端子として、左チャンネルの入力端子３１Ｌ，右チャンネルの入力端子３１Ｒ，センターチャンネルの入力端子３１Ｃ，リア左チャンネルの入力端子３１ＳＬ，リア右チャンネルの入力端子３１ＳＲの他に、低域専用チャンネル（ＬＦＥチャンネル）の入力端子３１ＬＦＥを備えて、５．１チャンネルのマルチチャンネルオーディオ信号が入力される構成としてある。但し、センターチャンネルの信号と低域専用チャンネルの信号については、残響処理部３２，仮想音像処理部３３では処理を行わずに、出力端子４１Ｃ，４１ＬＦＥから後段の回路に直接供給する構成としてある。
【００７８】
まず、入力端子３１Ｌ，３１Ｒに得られるフロントの左チャンネル，右チャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子３１Ｌに得られる左チャンネルの信号を、アンプ１０６を介して加算器１０７に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を生成して加算するまでの処理と、入力端子３１Ｒに得られる右チャンネルの信号を、アンプ１０８を介して加算器１０９に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を生成して加算するまでの処理については、上述した第１の実施の形態で説明した図５の処理と同じ処理が行われる。
【００７９】
そして、残響信号が付加された左チャンネルの信号を、加算器１０７からアンプ４３１，４３２を介して加算器４３３に供給し、左リアチャンネルの信号（ここではリアチャンネルの原信号と残響信号と仮想音像信号とが混合された信号）を加算して、左チャンネル用の出力端子４１Ｌに供給する。また、残響信号が付加された右チャンネルの信号を、加算器１０９からアンプ４４１，４４２を介して加算器４４３に供給し、右リアチャンネルの信号（ここではリアチャンネルの原信号と残響信号と仮想音像信号とが混合された信号）を加算して、右チャンネル用の出力端子４１Ｒに供給する。左右のチャンネル用の出力端子４１Ｌ，４１Ｒから出力される信号は、図６に示すアンプ部３４に供給して、フロントチャンネル用の増幅処理を行う。
【００８０】
次に、入力端子３１ＳＬ，３１ＳＲに得られるリアの左右のチャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子３１ＳＬに得られるリアの左チャンネルの信号を、アンプ２０３を介して加算器２０４に供給して、リアの左チャンネルの残響信号を加算するまでの処理と、入力端子３１ＳＲに得られる右チャンネルの信号を、アンプ１０８を介して加算器１０９に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を加算するまでの処理については、上述した第１の実施の形態で説明した図５の処理と同じ処理が行われる。
【００８１】
そして本例においては、この残響信号が付加されたリアの左右のチャンネルのオーディオ信号を、アンプ４０１，４０２を介して仮想音像処理部４１０に供給する。この仮想音像処理部４１０の構成は、既に図３で説明した仮想音像定位処理の基本的処理構成を具体化したものである。即ち、仮想音像処理部４１０に供給される左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを、加算器４１１に供給して両信号を加算すると共に、左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを減算器４２１に供給して、右リアチャンネルの信号から左リアチャンネルの信号を減算する。
【００８２】
そして、加算器４１１の加算出力を、ディレーライン４１２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ４１３ａ，４１３ｂ‥‥４１３ｎを介して加算器４１４に供給する。このディレーライン４１２とアンプ４１３ａ〜４１３ｎと加算器４１４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。同様に、減算器４２１の減算出力を、ディレーライン４２２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ４２３ａ，４２３ｂ‥‥４２３ｎを介して加算器４２４に供給する。このディレーライン４２２とアンプ４２３ａ〜４２３ｎと加算器４２４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。
【００８３】
各ＦＩＲフィルタの出力である加算器４１４，４２４の出力は、アンプ４１５，４２５を介して減算器４１６に供給して、アンプ４１５の出力からアンプ４２５の出力を減算すると共に、加算器４２６に供給して両信号を加算する。
【００８４】
減算器４１６の減算出力は、仮想音像処理部４１０の左チャンネル出力として、アンプ４３４，４３５を介して加算器４３３に供給し、上述した加算器１０７側からアンプ４３１，４３２を介して加算器４３３に供給される残響信号が付加された左チャンネルのオーディオ信号に加算し、その加算出力を、残響信号と仮想音像信号が重畳された左チャンネルのオーディオ信号として、出力端子４１Ｌから後段の処理回路に供給する。
【００８５】
加算器４２６の加算出力は、仮想音像処理部４１０の右チャンネル出力として、アンプ４４４，４４５を介して加算器４４３に供給し、上述した加算器１０９側からアンプ４４１，４４２を介して加算器４４３に供給される残響信号が付加された右チャンネルのオーディオ信号に加算し、その加算出力を、残響信号と仮想音像信号が重畳された右チャンネルのオーディオ信号として、出力端子４１ＲＲから後段の処理回路に供給する。
【００８６】
この図８に示す各出力端子４１Ｌ，４１Ｒ，４１Ｃ，４１ＬＦＥから出力される各チャンネルのオーディオ信号は、図６に示すアンプ部３４に供給して、各チャンネル毎にスピーカを駆動するための増幅処理を行う。
【００８７】
この図８に示すように残響処理部と仮想音像処理部とを構成とすることで、入力したフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に対して残響信号を生成させて付加させる処理と、リアの左右のチャンネルのオーディオ信号に対して残響信号を付加させると共に、この残響信号が付加されたリアの信号を仮想音像信号に変換して、変換された仮想音像信号をフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に重畳する処理とが行われ、基本的にフロントの左右のスピーカだけを使用して、図７に示したような良好なオーディオ再生環境が得られる。
【００８８】
次に、本発明の第３の実施の形態を、図９及び図１０を参照して説明する。この図９及び図１０において、上述した第１，第２の実施の形態で説明した図１〜図８に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００８９】
本実施の形態においても、上述した第１，第２の実施の形態と同様に、ＡＶアンプ装置と称される映像に同期したオーディオ信号（又は映像とは無関係のオーディオ信号）の高度な処理が行えるアンプ装置に適用したものである。まず、図９を参照して全体構成について説明すると、ここではＤＶＤ再生装置などの音声信号源（図示せず）から、５．１チャンネル（６チャンネル）のマルチチャンネルのオーディオ信号が供給される。即ち、左チャンネルのオーディオ信号が入力端子５１Ｌに、右チャンネルのオーディオ信号が入力端子５１Ｒに、センターチャンネルのオーディオ信号が入力端子５１Ｃに、リア左チャンネルのオーディオ信号が入力端子５１ＳＬに、リア右チャンネルのオーディオ信号が入力端子５１ＳＲに供給される。また、低域専用チャンネルのオーディオ信号が図示しない入力端子に供給される。ここでは低域専用チャンネルのオーディオ信号の処理については省略してある。
【００９０】
各チャンネルの入力端子に得られるオーディオ信号は、残響処理部５２に供給して、残響信号を付加する処理を行う。ここでの残響信号付加処理としては、元のオーディオ信号に対して、初期反射音と主残響音とを（或いは初期反射音だけを）遅延処理などで生成させて、この生成された信号を、残響信号として元のオーディオ信号に付加する処理を行う。この残響信号を構成する初期反射音と主残響音との生成処理については、予めこの装置に設定された残響付加状態に基づいて行われる。
【００９１】
そして、この残響処理部５２で生成された残響信号を、第１の仮想音像処理部５３に供給して、残響信号から仮想音像信号を生成させる処理を行う。この場合、第１の仮想音像処理部５３では、主として左右のリアチャンネルの残響信号を処理して、仮想位置に音像が定位する残響の仮想音像信号を生成させる。この仮想位置に音像定位させる処理については、上述した第１の実施の形態において、図２，図３などを使用して説明した処理と基本的には同じである。即ち、仮想音像として設定する位置からオーディオ信号を放音した場合の聴取者の耳元での音響伝達関数を使用して生成させるものである。但し、本例においては、生成された仮想音像信号をフロントの左右のチャンネルのオーディオ信号に重畳するようにしてあり、フロントのチャンネルに重畳してフロントの左右のスピーカからオーディオ信号を再生させたとき、リアの左右の所定位置に音像が定位する仮想音像信号となるようにしてある。
【００９２】
また本例においては、入力端子５１ＳＬに得られるリア左チャンネルのオーディオ信号と、入力端子５１ＳＲに得られるリア右チャンネルのオーディオ信号とを、第２の仮想音像処理部５４に供給して、仮想音像信号を生成させる処理を行う。この場合、第２の仮想音像処理部５４では、残響信号が付加されてない左右のリアチャンネルのオーディオ信号を処理して、仮想位置に音像が定位する仮想音像信号を生成させる。この仮想位置に音像定位させる処理は、第１の仮想音像処理部５３と同じである。
【００９３】
そして、残響処理部５２が出力する左右のチャンネルのオーディオ信号を、加算器５５ａ，５５ｂに供給して、第１の仮想音像処理部５３で生成された左右のチャンネルの仮想音像信号を両チャンネルの信号に加算し、さらにこの加算器５５ａ，５５ｂの出力を加算器５５ｃ，５５ｄに供給して、第２の仮想音像処理部５４で生成された左右のチャンネルの仮想音像信号を両チャンネルの信号に加算し、第１，第２の仮想音像処理部５３，５４の出力が加算された左右のチャンネル及びセンターチャンネルのオーディオ信号を、アンプ部５６に供給し、各チャンネル用のスピーカを駆動するための増幅処理を行い、リスニングルーム５７に設置された左チャンネル用スピーカ５８Ｌ，右チャンネル用スピーカ５８Ｒ，センターチャンネル用スピーカ５８Ｃに供給して放音させる。
【００９４】
ここで、本実施の形態の場合には、上述した第２の実施の形態の場合と同様に、左右のスピーカ５８Ｌ，５８Ｒから放音される音で、リアの左側及び右側で、それぞれ複数個の仮想音像位置５８ＶＬ，５８ＶＲに定位する音像が得られ、第２の実施の形態の場合と同様に、基本的にフロントの左右の２個のスピーカ５８Ｌ，５８Ｒだけを使用して、残響信号が付加されたフロントの２チャンネルの音と、リアの複数の仮想音像位置に定位した音とが放音されることになり、２チャンネルのスピーカだけを使用して、聴取者の周囲を取り囲む音場が形成される。
【００９５】
そして本実施の形態の場合には、仮想音像信号を生成させる回路として、第１の仮想音像処理部５３と第２の仮想音像処理部５４とを設けて、第１の仮想音像処理部５３では残響信号から仮想音像信号を生成させ、第２の仮想音像処理部５４では残響信号がないリアチャンネルの信号から仮想音像信号を生成させるようにしたので、残響信号の仮想音像が定位する位置と、リアチャンネルの信号の仮想音像が定位する位置とを、それぞれ独立に設定することができ、最も効果的に音場を形成することができる状態に自由に設定できる。
【００９６】
例えば、第２の仮想音像処理部５４で残響信号がないリアチャンネルの信号により仮想音像が定位する位置を、本来リアスピーカが配置される位置とし、第１の仮想音像処理部５３で残響信号が付加された信号により仮想音像が定位する位置を、それ以外の位置に設定することで、残響信号により囲まれる再生環境を、より良好な状態に設定できる。
【００９７】
次に、図９に示した残響処理部５２，第１及び第２の仮想音像処理部５３及び５４での処理の具体的構成の一例を、図１０に示す。ここでは入力端子として、左チャンネルの入力端子５１Ｌ，右チャンネルの入力端子５１Ｒ，センターチャンネルの入力端子５１Ｃ，リア左チャンネルの入力端子５１ＳＬ，リア右チャンネルの入力端子５１ＳＲの他に、低域専用チャンネル（ＬＦＥチャンネル）の入力端子５１ＬＦＥを備えて、５．１チャンネルのマルチチャンネルオーディオ信号が入力される構成としてある。但し、センターチャンネルの信号と低域専用チャンネルの信号については、残響処理部５２，仮想音像処理部５３及び５４では処理を行わずに、出力端子６１Ｃ，６１ＬＦＥから後段の回路に直接供給する構成としてある。
【００９８】
まず、入力端子５１Ｌ，５１Ｒに得られるフロントの左チャンネル，右チャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子５１Ｌに得られる左チャンネルの信号を、アンプ１０６を介して加算器１０７に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を生成して加算するまでの処理と、入力端子５１Ｒに得られる右チャンネルの信号を、アンプ１０８を介して加算器１０９に供給して、フロントの左チャンネルの残響信号を生成して加算するまでの処理については、上述した第１の実施の形態で説明した図５の処理と同じ処理が行われる。
【００９９】
そして、残響信号が付加された左チャンネルの信号を、加算器１０７からアンプ５５３を介して加算器５５７に供給し、左リアチャンネルの仮想音像信号を加算して、左チャンネル用の出力端子６１Ｌに供給する。また、残響信号が付加された右チャンネルの信号を、加算器１０９からアンプ５５６を介して加算器５５８に供給し、右リアチャンネルの仮想音像信号を加算して、右チャンネル用の出力端子６１Ｒに供給する。左右のチャンネル用の出力端子６１Ｌ，６１Ｒから出力される信号は、図９に示すアンプ部５６に供給して、フロントチャンネル用の増幅処理を行う。
【０１００】
次に、入力端子５１ＳＬ，５１ＳＲに得られるリアの左右のチャンネルのオーディオ信号の処理について説明すると、入力端子５１ＳＬに得られるリアの左チャンネルの信号と、入力端子５１ＳＲに得られるリアの右チャンネルの信号とから、リアチャンネルの残響信号を生成させて、加算器２９１の出力としてリアの左チャンネルの残響信号を得るまでの構成と、加算器２９３の出力としてリアの右チャンネルの残響信号を得るまでの構成については、上述した第１の実施の形態で説明した図５の処理と同じ構成である。
【０１０１】
そして本例においては、このリアの左右のチャンネルの残響信号を、アンプ２９２，２９４を介して仮想音像処理部５１０に供給する。この仮想音像処理部５１０が、図９での第１の仮想音像処理部５３に相当する回路である。この仮想音像処理部５１０の構成は、既に図３で説明した仮想音像定位処理の基本的処理構成を具体化したものである。即ち、仮想音像処理部５１０に供給される左チャンネルの残響信号と右チャンネルの残響信号とを、加算器５１１に供給して両信号を加算すると共に、左チャンネルの残響信号と右チャンネルの残響信号とを減算器５２１に供給して、右チャンネルの残響信号から左チャンネルの残響信号を減算する。
【０１０２】
そして、加算器５１１の加算出力を、ディレーライン５１２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ５１３ａ，５１３ｂ‥‥５１３ｎを介して加算器５１４に供給する。このディレーライン５１２とアンプ５１３ａ〜５１３ｎと加算器５１４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。同様に、減算器５２１の減算出力を、ディレーライン５２２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ５２３ａ，５２３ｂ‥‥５２３ｎを介して加算器５２４に供給する。このディレーライン５２２とアンプ５２３ａ〜５２３ｎと加算器５２４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。
【０１０３】
各ＦＩＲフィルタの出力である加算器５１４，５２４の出力は、アンプ５１５，５２５を介して減算器５１６に供給して、アンプ５１５の出力からアンプ５２５の出力を減算すると共に、加算器５２６に供給して両信号を加算する。
【０１０４】
減算器５１６の減算出力は、仮想音像処理部５１０の左チャンネル出力として加算器５５１に供給する。また、加算器５２６の加算出力は、仮想音像処理部５１０の右チャンネル出力として加算器５５２に供給する。
【０１０５】
また本例においては、入力端子５１ＳＬに得られるリアの左チャンネルの信号と、入力端子５１ＳＲに得られるリアの右チャンネルの信号とを、アンプ２０３，２０５を介して仮想音像処理部５３０に供給する。この仮想音像処理部５３０が、図９での第２の仮想音像処理部５４に相当する回路である。この仮想音像処理部５３０の構成は、既に説明した仮想音像処理部５１０の構成と同じである。即ち、仮想音像処理部５３０に供給される左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを、加算器５３１に供給して両信号を加算すると共に、左リアチャンネルの信号と右リアチャンネルの信号とを減算器５４１に供給して、右リアチャンネルの信号から左リアチャンネルの信号を減算する。
【０１０６】
そして、加算器５３１の加算出力を、ディレーライン５３２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ５３３ａ，５３３ｂ‥‥５３３ｎを介して加算器５３４に供給する。このディレーライン５３２とアンプ５３３ａ〜５３３ｎと加算器５３４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。同様に、減算器５４１の減算出力を、ディレーライン５４２に供給し、所定間隔で順に遅延された複数系統の信号を生成させて、その各系統の信号をそれぞれ別のアンプ５４３ａ，５４３ｂ‥‥５４３ｎを介して加算器５４４に供給する。このディレーライン５４２とアンプ５４３ａ〜５４３ｎと加算器５４４とで、ＦＩＲフィルタが構成されることになる。
【０１０７】
各ＦＩＲフィルタの出力である加算器５３４，５４４の出力は、アンプ５３５，５４５を介して減算器５３６に供給して、アンプ５３５の出力からアンプ５４５の出力を減算すると共に、加算器５４６に供給して両信号を加算する。
【０１０８】
減算器５３６の減算出力は、仮想音像処理部５２０の左チャンネル出力として加算器５５１に供給する。また、加算器５４６の加算出力は、仮想音像処理部５２０の右チャンネル出力として加算器５５２に供給する。
【０１０９】
加算器５５１では、両仮想音像処理部５１０，５２０での左チャンネル出力を加算し、その加算出力を、アンプ５５４を介して加算器５５７に供給し、残響信号が付加された左チャンネルのオーディオ信号と加算した後、出力端子６１Ｌから後段の回路に供給する。加算器５５２では、両仮想音像処理部５１０，５２０での右チャンネル出力を加算し、その加算出力を、アンプ５５５を介して加算器５５８に供給し、残響信号が付加された右チャンネルのオーディオ信号と加算した後、出力端子６１Ｒから後段の回路に供給する。
【０１１０】
この図１０に示す各出力端子６１Ｌ，６１Ｒ，６１Ｃ，６１ＬＦＥから出力される各チャンネルのオーディオ信号は、図９に示すアンプ部５６に供給して、各チャンネル毎にスピーカを駆動するための増幅処理を行う。
【０１１１】
この図１０に示すように残響処理部と仮想音像処理部とを構成とすることで、仮想音像信号として、リアの原信号に基づいた仮想音像信号と、残響信号に基づいた仮想音像信号とを、独立に形成させて出力させることができ、それぞれの仮想音像信号を最適な状態に設定できる。
【０１１２】
なお、ここまで説明した各実施の形態での処理では、フロントチャンネル，リアチャンネルのそれぞれで、残響信号を生成させる処理を、左右のチャンネル毎に独立して行うようにしたが、残響信号については左右の信号を混合した１チャンネルの信号として生成させて、各チャンネルに付加するようにしても良い。
【０１１３】
また、上述した実施の形態では、装置に入力するマルチチャンネルオーディオ信号は、ビデオディスク再生装置からアンプ装置に供給される信号としたが、他の映像機器やオーディオ機器から供給されるマルチチャンネルオーディオ信号（例えばチューナが受信した衛星放送波によるマルチチャンネルオーディオ信号）を、処理するようにしても良い。
【０１１４】
また、上述した実施の形態では、マルチチャンネルのオーディオ信号として、５．１チャンネルで構成されるオーディオ信号としたが、他の４チャンネル以上のマルチチャンネルオーディオ信号でも良い。
【０１１５】
さらに、上述した実施の形態では、ＡＶアンプ装置と称されるオーディオ機器での処理に適用したが、システムステレオ装置などの他のオーディオ機器と一体化されたオーディオ機器で、同様の処理を行う場合や、ＤＶＤ再生装置などの再生装置やデジタル放送受信装置などのオーディオ信号源側の装置で、同様の処理を行う場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態による処理例を示す構成図である。
【図２】本発明による仮想音像定位処理の説明に供する説明図である。
【図３】本発明による仮想音像定位処理構成例を示す構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による再生状態の例を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による信号処理構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による処理例を示す構成図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による再生状態の例を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による信号処理構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による処理例を示す構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態による信号処理構成例を示すブロック図である。
【図１１】従来のマルチチャンネルオーディオ信号による処理例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒ，１１ＳＬ，１１ＳＲ…オーディオ信号入力端子、１２…残響処理部、１３…仮想音像処理部、１５…アンプ部、１６…リスニングルーム、１７Ｃ，１７Ｌ，１７Ｒ，１７ＳＬ，１７ＳＲ…スピーカ（実際に配置されたスピーカ）、１７ＶＬ，１７ＶＲ…仮想スピーカ、３１Ｃ，３１Ｌ，３１Ｒ，３１ＳＬ，３１ＳＲ…オーディオ信号入力端子、３２…残響処理部、３３…仮想音像処理部、３４…アンプ部、３５…リスニングルーム、３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒ…スピーカ（実際に配置されたスピーカ）、３６ＶＬ，３６ＶＲ…仮想スピーカ、５１Ｃ，５１Ｌ，５１Ｒ，５１ＳＬ，５１ＳＲ…オーディオ信号入力端子、５２…残響処理部、５３…第１の仮想音像処理部、５４…第２の仮想音像処理部、５６…アンプ部、５７…リスニングルーム、５８Ｃ，５８Ｌ，５８Ｒ…スピーカ（実際に配置されたスピーカ）、５８ＶＬ，５８ＶＲ…仮想スピーカ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号，左リアチャンネル信号，右リアチャンネル信号の少なくとも４チャンネル信号で構成されるオーディオ信号を信号処理し、信号処理された２チャンネル信号を、左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから放音させるオーディオ信号再生装置であって、
上記４チャンネルのオーディオ信号について残響信号を生成する残響処理手段と、
上記残響処理手段によって生成された残響信号に対して仮想音像信号を生成する仮想音像処理手段と、
上記仮想音像処理手段によって生成された仮想音像信号を上記左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号に加算させる加算手段とを備え、
上記加算手段によって生成された仮想左チャンネル信号，右チャンネル信号をそれぞれ上記左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから出力させる
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
【請求項２】
請求項１記載のオーディオ再生装置において、
上記仮想音像信号の生成は、リアスピーカの位置から聴取者の左右の耳元までの音響伝達関数を使用して生成させ、上記所定位置として、左リアチャンネル及び右リアチャンネルのスピーカが本来配置される位置を含む複数の位置に設定する
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
【請求項３】
請求項１記載のオーディオ再生装置において、
上記仮想音像処理手段は、仮想音像を複数の位置に設定するように仮想音像信号を生成する
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
【請求項４】
請求項３記載のオーディオ再生装置において、
上記仮想音像処理手段における上記仮想音像の複数の位置の内の１箇所の位置は、リアスピーカが本来配置される位置に設定してある
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
【請求項５】
左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号，左リアチャンネル信号，右リアチャンネル信号の少なくとも４チャンネル信号で構成されるオーディオ信号を信号処理し、信号処理された２チャンネル信号を、左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから放音させるオーディオ再生方法であって、
上記４チャンネルのオーディオ信号について残響信号を生成する残響処理ステップと、
上記残響処理ステップによって生成された残響信号に対して仮想音像信号を生成する仮想音像処理ステップと、
上記仮想音像処理ステップによって生成された仮想音像信号を上記左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号に合成させる合成ステップと、
上記合成ステップによって生成された仮想左チャンネル信号，右チャンネル信号をそれぞれ上記左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから出力させる出力ステップと
を備えることを特徴とするオーディオ再生方法。
【請求項１】
左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号，左リアチャンネル信号，右リアチャンネル信号の少なくとも４チャンネル信号で構成されるオーディオ信号を信号処理し、信号処理された２チャンネル信号を、左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから放音させるオーディオ信号再生装置であって、
上記４チャンネルのオーディオ信号について残響信号を生成する残響処理手段と、
上記残響処理手段によって生成された残響信号に対して仮想音像信号を生成する仮想音像処理手段と、
上記仮想音像処理手段によって生成された仮想音像信号を上記左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号に加算させる加算手段とを備え、
上記加算手段によって生成された仮想左チャンネル信号，右チャンネル信号をそれぞれ上記左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから出力させる
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
【請求項２】
請求項１記載のオーディオ再生装置において、
上記仮想音像信号の生成は、リアスピーカの位置から聴取者の左右の耳元までの音響伝達関数を使用して生成させ、上記所定位置として、左リアチャンネル及び右リアチャンネルのスピーカが本来配置される位置を含む複数の位置に設定する
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
【請求項３】
請求項１記載のオーディオ再生装置において、
上記仮想音像処理手段は、仮想音像を複数の位置に設定するように仮想音像信号を生成する
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
【請求項４】
請求項３記載のオーディオ再生装置において、
上記仮想音像処理手段における上記仮想音像の複数の位置の内の１箇所の位置は、リアスピーカが本来配置される位置に設定してある
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
【請求項５】
左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号，左リアチャンネル信号，右リアチャンネル信号の少なくとも４チャンネル信号で構成されるオーディオ信号を信号処理し、信号処理された２チャンネル信号を、左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから放音させるオーディオ再生方法であって、
上記４チャンネルのオーディオ信号について残響信号を生成する残響処理ステップと、
上記残響処理ステップによって生成された残響信号に対して仮想音像信号を生成する仮想音像処理ステップと、
上記仮想音像処理ステップによって生成された仮想音像信号を上記左フロントチャンネル信号，右フロントチャンネル信号に合成させる合成ステップと、
上記合成ステップによって生成された仮想左チャンネル信号，右チャンネル信号をそれぞれ上記左フロント用のスピーカ，右フロント用のスピーカから出力させる出力ステップと
を備えることを特徴とするオーディオ再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２１５２２９（Ｐ２００７−２１５２２９Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０４０７８（Ｐ２００７−１０４０７８）
【出願日】平成１９年４月１１日（２００７．４．１１）
【分割の表示】特願平１０−２４３７２９の分割
【原出願日】平成１０年８月２８日（１９９８．８．２８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１１日（２００７．４．１１）
【分割の表示】特願平１０−２４３７２９の分割
【原出願日】平成１０年８月２８日（１９９８．８．２８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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