バイノーラル録音された音信号の再生方法および再生装置
【課題】バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際に、広いスイートスポットを形成することを可能にする。
【解決手段】バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセルを施し、上記所定の位置に対して対称に配置された２つの平面スピーカの各々に上記クロストークキャンセルを施された音信号の各々を与え、上記所定の位置において交差する平行音波を放射させる。
【解決手段】バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセルを施し、上記所定の位置に対して対称に配置された２つの平面スピーカの各々に上記クロストークキャンセルを施された音信号の各々を与え、上記所定の位置において交差する平行音波を放射させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイノーラル録音とは、人の頭部を模したダミーヘッドの両耳部分にマイクロホンを装着し、これらマイクロホンにより録音対象の音を収音して記録する技術である。バイノーラル録音においては、人が右耳で聞き取る音を表す音信号と左耳で聴き取る音を表す音信号とが各々別個に録音される。バイノーラル録音された音信号を音として再生する際には、ヘッドホンを用いることも、また、据え置き型のスピーカを用いることも可能である。バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する場合、左右の耳の各々に向けて放射される音が他方の耳にも伝搬するクロストークが発生する。このため、バイノーラル録音された音信号を据え置き方のスピーカを用いて再生する場合には、バイノーラル効果（聴者がダミーヘッドの位置に居るとした場合に聴こえるものと同じ音を聴かせる）が正しく得られるようにするため、所謂クロストークキャンセルを行う必要がある（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６９４５号公報
【特許文献２】特開２００７−２８０６６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】米本明弘，桜井淳宏，岩田佳英，伊藤裕二、“話速変換や音域拡張，バーチャル・サラウンド，自動音場補正など（後編）――DSPによる音声信号処理の動向と実現法”、［平成２２年８月１２日検索］、インターネット＜http://www.kumikomi.net/archives/2009/09/dsp_1.php?page=2＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来は、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて音として再生する場合、クロストークキャンセルが有効となるエリア（以下、スイートスポット）が非常に狭いという問題があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際に、広いスイートスポットを形成することを可能にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセル処理を施して各チャネルのスピーカに与え、クロストークキャンセル処理を施された前記各音信号に応じた平行音波を上記所定の位置において交差するように放射させることを特徴とするバイノーラル録音された音信号の再生方法を提供する。
【０００７】
左右各チャネルの音を上記所定の位置において交差する平行音波として放射する放音手段の具体例としては種々のものが考えられる。例えば、上記スピーカとして、上記所定の位置から見て対称に（上記所定の位置に至る音の伝搬経路の長さが等しくなるように）配置された平面スピーカを用い、この平面スピーカそのものを上記放音手段として用いることが考えられる。このような態様においては、各平面スピーカと上記所定の位置とを頂点とする二等辺三角形の対称軸（上記所定の位置から各平面スピーカを見渡す角度の二等分線）上ではクロストークは聞こえず、この対称軸に沿って上記平面スピーカの幅（すなわち、平行音波の幅）に応じた分だけスイートスポットが広がることになる。なお、平面スピーカを用いて音を再生する先行技術としては特許文献１や特許文献２があるが、これらは、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際に広いスイートスポットを形成することを目的としたものではなく、２つの平面スピーカから放射された平行音波を交差させるという思想はない。つまり、特許文献１および特許文献２に開示された発明は、本願発明とは異なるものである。また、左右各チャネルの音を出力するスピーカとしてコーンスピーカを用い、このコーンスピーカから放射された球面波状の音波をパラボラ状の反射面を有する音響反射板により反射させて平行音波を聴者に放射する態様（すなわち、コーンスピーカとパラボラ状の反射面を有する音響反射板の組み合わせを上記放音手段として用いる態様）や、コーンスピーカから放射される球面波状の音波を音響凸レンズを通して平行音波に変換して聴者に放射する態様（すなわち、コーンスピーカと音響凸レンズの組み合わせを上記放音手段として用いる態様）、上記放音手段としてホーンスピーカを用いる態様なども考えられる。
【０００８】
また、前記クロストークキャンセル処理を施された左チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射させるとともに、前記クロストークキャンセル処理を施された右チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射させても良い。詳細については後述するが、このような態様によれば、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際のスイートスポットをさらに広げることが可能になる。ここで、クロストークキャンセル処理を施された左チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射することを実現する具体的な態様としては、複数の平面スピーカの各々を平行かつ互いに重なり合わないように配置してそれら複数の平面スピーカの各々にクロストークキャンセル処理を施された左チャネルの音信号を与える態様が考えられる（右チャネルについても同様）。また、平面スピーカの放音面に角度のついたスリットまたは複数の短冊状の振動版をノコギリ状に配列した振動体を装着する態様も考えられる。さらに、平行音波の伝搬経路に音響プリズムまたは反射板を設け、音響プリズムによる屈折または反射板による反射により平行音波の進行方向を調整し、スイートスポットを広げることも可能である。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、本発明は、バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に対して、所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセル処理を施すクロストークキャンセル部と、前記クロストークキャンセル処理を施された左チャネルの音信号に応じた音を放射する第１のスピーカを含み、当該音を前記所定の位置に向けて平行音波として放射する第１の放音手段と、前記クロストークキャンセル処理を施された右チャネルの音信号に応じた音を放射する第２のスピーカを含み、当該音を前記所定の位置に向けて平行音波として放射する第２の放音手段とを有することを特徴とするバイノーラル録音された音信号を音として再生する再生装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の再生装置１を含むオーディオシステムの一例を示す図である。
【図２】同第１実施形態におけるスピーカの配置例を説明するための図である。
【図３】本発明の第２実施形態を説明するための図である。
【図４】本発明の第３実施形態を説明するための図である。
【図５】同第３実施形態の他の態様を説明するための図である。
【図６】本発明の第４実施形態を説明するための図である。
【図７】同第４実施形態の他の態様を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
（Ａ：第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の再生装置１を含むオーディオシステムの構成例を示す図である。図１の再生装置１は、バイノーラル録音により得られた左右各１チャネルの音信号ＸＬおよびＸＲを据え置き型のスピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒを用いて夫々音として再生する装置である。図１に示すオーディオシステムでは、人の頭部を模したダミーヘッド１０を用いてバイノーラル録音が行われる。図１に示すオーディオシステムでは、マイクロホンＭＬから出力される音信号ＸＬおよびマイクロホンＭＲから出力される音信号ＸＲを録音装置２０によりＣＤ（Compact Disk）などの記録媒体に書き込むことでバイノーラル録音が実現される。このようにしてバイノーラル録音された音信号ＸＬおよびＸＲは、再生装置１により音として再生させる他に、スピーカＨＳＰ−ＬおよびＨＳＰ−Ｒを備えたヘッドホンにより音として再生することも可能である。
【００１２】
図１に示すように、再生装置１は、スピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒの他に、クロストークキャンセル部３０とアンプ４０とを含んでいる。クロストークキャンセル部３０は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）であり、音信号ＸＬおよびＸＲの各々に対してクロストークキャンセル処理を施して音信号ＹＬおよびＹＲを生成し、出力する。このクロストークキャンセル処理の内容は、例えば、以下の通りである。
【００１３】
図１においてスピーカＳＰ−Ｌから聴者の左耳ＥＬに至る音の伝搬経路の伝達関数をｈＦＬ、同右耳に至る伝搬経路の伝達関数をｈＣＬとし、スピーカＳＰ−Ｒから聴者の右耳ＥＲに至る音の伝搬経路の伝達関数をｈＦＲ、同左耳に至る伝搬経路の伝達関数をｈＣＲとする。この場合において、スピーカＳＰ−Ｌに音信号ＹＬを与えて音を放射させ、スピーカＳＰ−Ｒに音信号ＹＲを与えて音を放射させたとすると、聴者の左耳に聴こえる音ＺＬと同右耳に聴こえる音ＺＲは、以下の数１で表される。
【数１】
上記聴者の位置においてクロストークが発生せず、バイノーラル効果が正しく得られるようにするには、ＺＬ＝ＸＬ、ＺＲ＝ＸＲでなければならない。そこで、クロストークキャンセル部３０は、以下の数２に示す演算を行って音信号ＸＬおよびＸＲから音信号ＹＬおよびＹＲを算出することでクロストークキャンセルを実現するのである。なお、数２において行列Ｍ−１は、数１の行列Ｍの逆行列である。
【数２】
【００１４】
図１のアンプ４０は、クロストークキャンセル部３０から出力される音信号ＹＬおよびＹＲの各々をスピーカ駆動に適した信号レベルに増幅してスピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒの各々に供給する。スピーカＳＰ−Ｌからは音信号ＹＬに応じた音が放射され、スピーカＳＰ−Ｌからは音信号ＹＲに応じた音が放射される。これらの音は、図１に示す４つの伝搬経路（伝達関数がｈＦＬ、ｈＣＬ、ｈＦＲおよびｈＣＲの各伝搬経路）に沿って聴者の左右の耳に伝搬する。その結果、当該聴者の左耳ＥＬには音信号ＸＬに応じた音が聴こえ、同右耳ＥＲには音信号ＸＲに応じた音が聴こえるのである。
【００１５】
図１を参照すれば明らかように、再生装置１の電気的な構成は、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する一般的な再生装置の電気的構成と特段に異なるところはない。本実施形態の第１の特徴は、スピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒとして平面スピーカを用いた点にある。これら平面スピーカは、与えられた音信号に応じた音をその放音面の幅に応じた幅の波面を有する平行音波（音の同時刻波面が伝搬方向に対して垂直な平面を成す音波）として放射する。そして、本実施形態の第２の特徴は、バイノーラル効果が正しく得られる位置として想定した所定の位置（以下、「スイートスポットの中心」と呼ぶ）において上記各平行音波が交差するように、上記各平面スピーカを配置したこと（すなわち、平面スピーカの配置態様）にある。
【００１６】
本実施形態のスピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒは、スイートスポットの中心に対して対称に配置される。例えば、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示す例では、聴者Ｂの位置がスイートスポットＳＳの中心として想定されている。図２（Ａ）では、スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒを水平面（ＸＹ平面）上において聴者Ｂの正面方向に同聴者Ｂに対して対称に配置する態様について例示されている。同様に、図２（Ｂ）に示す例では、聴者Ｂの上方に同聴者Ｂに対して対称にスピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒが配置されている。図２（Ａ）に示す態様と図２（Ｂ）に示す態様の何れにおいても、スピーカＳＰ−Ｌから聴者Ｂの左耳に到る音の伝搬経路ＬＢの長さとスピーカＳＰ−Ｒから同聴者Ｂの右耳に到る音の伝搬経路ＲＢの長さとは等しい。音信号ＹＬおよびＹＲには聴者Ｂの位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにするクロストークキャンセル処理がクロストークキャンセル部３０によって施されているのであるから、聴者Ｂの位置においてはクロストークは聞こえず、バイノーラル効果が正しく得られる。
【００１７】
図２（Ａ）に示す態様においては、聴者Ｂの正面に対称に配置されたスピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの配置における対称軸（聴者Ｂの位置、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの各々を頂点とする二等辺三角形の対称軸）に沿って聴者Ｂを前後に並んだ聴者Ａおよび聴者Ｃも平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの各々から放射される平行音波を聞き取ることができ、これら聴者Ａおよび聴者Ｃの位置においてもクロストークは聞こえず、バイノーラル効果が正しく奏される。何故ならば、スピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒの各々から放射される平行音波は伝搬経路の長さに応じた減衰が極めて小さく、上記対称軸上の位置における伝達関数ｈＦＬ、ｈＣＬ、ｈＦＲおよびｈＣＲの各々は一定となるからである。このように、図２（Ａ）に示す態様では、上記対称軸に沿って前後方向に平面スピーカの幅（すなわち、平行音波の波面の幅）Ｗに応じた分だけスイートスポットＳＳを広げることができるのである。同様に、図２（Ｂ）に示す態様においても、聴者Ｂの上方に対称に配置されたスピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの配置における対称軸に沿って上下に並んだ聴者Ａおよび聴者Ｃの位置においてもクロストークは聞こえず、バイノーラル効果が正しく得られる。つまり、図２（Ｂ）に示す態様によれば、上記対称軸に沿って上下方向に平面スピーカの幅Ｗに応じた分だけスイートスポットＳＳを広げることができるのである。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態によれば、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際に、左右各チャネルの音を放射するスピーカとして平面スピーカを用い、スイートスポットの中心として想定した位置に対してこれら平面スピーカを対称に配置し、上記各チャネルの音をスイートスポットの中心において交差する平行音波として放射させることで、上記各平面スピーカおよびスイートスポットの中心を頂点とする二等辺三角形の対称軸方向に上記各平面スピーカの幅に応じた分だけスイートスポットを広げることができるのである。
【００１９】
（Ｂ：第２実施形態）
上述した第１実施形態では、バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号ＸＬおよびＸＲの各々にクロストークキャンセル処理を施して得られる音信号ＹＬおよびＹＲの各々に応じた音を平行音波として放射する放音手段として平面スピーカを用いた。しかし、ホーンスピーカを上記放音手段として用いても良く、また、コーンスピーカと音響反射板の組み合わせを上記放音手段として用いても良い。なお、ホーンスピーカとは、コーンスピーカにホーンと呼ばれる円錐形に広がる管を取り付けて構成されるスピーカである。
【００２０】
図３は、本発明の第２実施形態を説明するための図である。
図３に示す例では、左チャネルの音を平行音波として放射する放音手段として、図１における平面スピーカＳＰ−Ｌ（図３では点線で描画）に換えてコーンスピーカＣＳＰ−Ｌとパラボラ形状の反射面を有する音響反射板ＲＥＦとの組み合わせが用いられている。また、図３に示す例では、右チャネルの音を平行音波として放射する放音手段として、図１における平面スピーカＳＰ−Ｒ（同点線で描画）に換えてコーンスピーカＣＳＰ−ＲにホーンＰを組み合わせてなるホーンスピーカＰＳＰ−Ｒが用いられている。また、コーンスピーカから放射された音波を音響凸レンズにより収束させて平行音波を生成する態様であっても良い。なお、図３に示す態様においても、ホーンスピーカＰＳＰ−ＲからスイートスポットＳＳの中心として想定した位置に至る音の伝搬経路の長さと、コーンスピーカＣＳＰ−Ｌから音響反射板ＲＥＦによる反射を経てスイートスポットＳＳの中心として想定した位置に至る音の伝搬経路の長さとを等しくしておく必要があることは言うまでもない。これら伝搬経路の長さが等しくなければ、スイートスポットＳＳの中心においてもクロストークがキャンセルされず、バイノーラル効果が正しく得られないからである。このように、本実施形態によっても、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際に広いスイートスポットを形成することが可能になる。
【００２１】
（Ｃ：第３実施形態）
上述した第１実施形態では、スイートスポットの中心として想定した位置に対して平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒを対称に配置し、左右各チャネルの音を当該位置において交差する平行音波として放射させることで、各平面スピーカとスイートスポットの中心とを頂点とする二等辺三角形の対称軸方向にスイートスポットを広げた。しかし、スイートスポットの中心として想定された位置に対する各平行音波の到来方向を調整することで、上記対称軸に直交する方向（より正確には、上記二等辺三角形の底辺方向）にスイートスポットを広げることも可能である。
【００２２】
図４は、平面状の音響反射板ＲＥＦ−ＬおよびＲＥＦ−Ｒを用いて、スイートスポットの中心として想定された位置に対する各平行音波の到来方向を調整する態様の具体例を示す図である。図４に示すように、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒと音響反射板ＲＥＦ−ＬおよびＲＥＦ−Ｒは、平面スピーカＳＰ−Ｌから音響反射板ＲＥＦ−Ｌを経てスイートスポットＳＳの中心ＣＣに至る伝搬経路の長さと、平面スピーカＳＰ−Ｒから音響反射板ＲＥＦ−Ｒを経てスイートスポットの中心ＣＣに至る伝搬経路の長さとが等しくなるように、各々対称に配置されている。このため、上記対称軸上の位置（聴者Ａや聴者Ｃ２の位置）においてバイノーラル効果が正しく得られることは勿論である。
【００２３】
ここで、図４において平面スピーカＳＰ−Ｌから音響反射板ＲＥＦ−Ｌを経て聴者Ｃ１の位置に至る音の伝搬経路（すなわち、経路Ｌ１＋Ｌ２）と平面スピーカＳＰ−Ｒから音響反射板ＲＥＦ−Ｒを経て聴者Ｃ１の位置に至る音の伝搬経路（すなわち、経路Ｒ１＋Ｒ２）について考察する。これら２つの伝搬経路の長さが等しければ、聴者Ｃ１の位置においてもバイノーラル効果が正しく奏されるからである。図４を参照すれば明らかように、幾何学的な対称性から、経路Ｒ２の長さは経路Ｌ２から経路ΔＬを差し引いた長さに等しく（Ｒ２＝Ｌ２−ΔＬ）、また、経路Ｌ１の長さは経路Ｒ１から経路ΔＲを差し引いた長さに等しい（Ｌ１＝Ｒ１−ΔＲ）。したがって、平面スピーカＳＰ−Ｌから音響反射板ＲＥＦ−Ｌを経て聴者Ｃ１の位置に至る音の伝搬経路と平面スピーカＳＰ−Ｒから音響反射板ＲＥＦ−Ｒを経て同聴者Ｃ１の位置に至る音の伝搬経路の経路差Ｄは、
Ｄ＝（Ｌ１＋Ｌ２）−（Ｒ１＋Ｒ２）
＝（Ｌ１＋Ｌ２）−（Ｌ２−ΔＬ＋Ｒ１）
＝（Ｌ１−Ｒ１）＋ΔＬ
＝ΔＬ−ΔＲとなる。
このことは、図４においてΔＬ＝ΔＲとなるように平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒと音響反射板ＲＥＦ−ＬおよびＲＥＦ−Ｒの相対的な位置関係を調整すれば、聴者Ｃ１の位置においてもバイノーラル効果が正しく得られることを意味している。また、このことは、聴者Ｂ１、聴者Ｂ２、聴者Ｃ３のそれぞれの位置においても同様である。
【００２４】
このように、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−ＲをスイートスポットＳＳの中心として想定した位置に対して対称に配置するとともに、平面スピーカＳＰ−Ｌ（ＳＰ−Ｒ）から当該位置に至る音の伝搬経路の途中に音響反射板を設け、スイートスポットＳＳの中心として想定した位置に対する平行音波の到来方向を調整することで、対称軸方向のみならず、これと直交する方向にスイートスポットＳＳを広げることができるのである。なお、図４では、音響反射板による反射により平行音波の到来方向を調整したが、図５に示すように、音響プリズムＡＰＬおよびＡＰＲを用いて平行音波を屈折させることでその到来方向を調整しても勿論良い。ここで、音響プリズムとは、例えば樹脂などで形成された中空の多角柱（三角柱など）状体にヘリウムなど音波の伝搬速度が大気とは異なる気体を封入してなるものである。
【００２５】
（Ｄ：第４実施形態）
上述した第３実施形態では、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒをスイートスポットの中心として想定した位置に対して対称に配置するとともに、平面スピーカＳＰ−Ｌ（ＳＰ−Ｒ）から当該位置に至る音の伝搬経路の途中に設けた音響反射板（或いは音響プリズム）により平行音波の到来方向を調整することで、対称軸方向およびこれと直交する方向にスイートスポットを広げることを実現した。しかし、図６に示すように、左チャネルの音信号ＹＬに応じた平行音波を放射する放音手段として、平面スピーカＳＰ−Ｌ１、ＳＰ−Ｌ２およびＳＰ−Ｌ３を互いに平行かつ重なり合わないように配置し、右チャネルの音信号ＹＲに応じた平行音波を放射する放音手段として、平面スピーカＳＰ−Ｒ１、ＳＰ−Ｒ２およびＳＰ−Ｒ３の各々を平面スピーカＳＰ−Ｌ１、ＳＰ−Ｌ２およびＳＰ−Ｌ３の各々と対称に配置することで、対称軸方向およびこれに直交する方向にスイートスポットを広げることも可能である。
【００２６】
例えば、図６に示す例では、聴者Ａおよび聴者Ｃ２の位置では、平面スピーカＳＰ−Ｌ１から放射される平行音波と平面スピーカＳＰ−Ｒ１から放射される平行音波を聴き取ることにより、バイノーラル効果が正しく得られる。また、図６に示す例では、聴者Ｂ１に対しては平面スピーカＳＰ−Ｌ２とＳＰ−Ｒ１とが対称に配置されている。したがって、聴者Ｂ１の位置では、平面スピーカＳＰ−Ｌ２から放射される平行音波と平面スピーカＳＰ−Ｒ１から放射される平行音波を聴き取ることにより、バイノーラル効果が正しく得られる。同様に、聴者Ｃ１の位置では平面スピーカＳＰ−Ｌ３と平面スピーカＳＰ−Ｒ１とから放射される平行音波によって、聴者Ｂ２の位置では平面スピーカＳＰ−Ｌ１と平面スピーカＳＰ−Ｒ２とから放射される平行音波によって、聴者Ｃ３の位置では平面スピーカＳＰ−Ｌ１と平面スピーカＳＰ−Ｒ３とから放射される平行音波によって、各々バイノーラル効果が正しく得られるのである。なお、図６に示す例において、スピーカＳＰ−Ｌ３（ＳＰ−Ｒ３）を点線で示すＳＰ−Ｌ３´位置まで平行移動し、スピーカＳＰ−Ｌ３（ＳＰ−Ｒ３）に与えるオーディオ信号ＹＬ（ＹＲ）の遅延を適宜調整することでスピーカ配置をコンパクトにすることも可能である。なお、図７に示すように、平面スピーカの放音面に複数の短冊状の振動版をノコギリ状に配列した振動体を装着しても同様の効果が得られると考えられる。図７に示す態様においては、ノコギリ状に配列された複数の短冊状の振動板の各々が平面スピーカの役割を果たすと考えられるからである。
【００２７】
（Ｅ：その他の実施形態）
以上本発明の第１〜第４実施形態について説明したが、これら実施形態に以下に述べる変形を加えても勿論良い。
（１）上述した第１〜第４実施形態では、クロストークキャンセル部３０において、スイートスポットの中心として想定したい位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようなクロストークキャンセルを左右各チャネルの音信号に施したが、スピーカの出力特性を補正する信号処理を上記クロストークキャンセルとともに施すようにしても良い。スピーカの出力特性に歪みがある（フラットでない）と、クロストークが正しくキャンセルされず、上記スイートスポットの中心においてもバイノーラル効果が正しく得られない場合があるからである。
【００２８】
（２）上述した第１実施形態では、スイートスポットの中心として想定された位置から見て平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒを対称に（スイートスポットの中心位置と各平面スピーカの配置位置とが二等辺三角形の頂点となるように）配置した。しかし、平面スピーカＳＰ−Ｌ（或いは平面スピーカＳＰ−Ｒ）を上記スイートスポットの中心に近づくように（或いは当該中止から遠ざかるように）平行移動させ、その移動量に応じた遅延を音信号ＹＬ（或いは音信号ＹＲ）に付与して平面スピーカＳＰ−Ｌ（或いは平面スピーカＳＰ−Ｒ）に与えるようにしても良い。このような態様においても、スイートスポットの中心として想定された位置から上記各平面スピーカを見渡す角度の二等分線に沿ってこれら平面スピーカの幅に応じた分だけスイートスポットを広げることができる。このように、本態様によれば、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの配置位置についての自由度を増加させつつ、バイノーラル録音された音信号を据え置き方のスピーカを用いて再生する際のスイートスポットを従来よりも広げることが可能になるのである。
【００２９】
（３）上述した第１実施形態では、左チャネルの平行音波を放射する平面スピーカの幅と右チャネルの平行音波を放射する平面スピーカの幅が等しい場合について説明したが両者の幅が異なっていても勿論良い。ただし、両者の幅が異なる場合には、これら平面スピーカのうち幅が狭い方の平面スピーカの幅に応じた分だけ、スイートスポットの中心として想定された位置から上記各平面スピーカを見渡す角度の二等分線に沿ってスイートスポットが広がることになる。
【符号の説明】
【００３０】
１…再生装置、１０…ダミーヘッド、２０…録音装置、３０…クロストークキャンセル部、４０…アンプ、ＳＰ−Ｌ，ＳＰ−Ｒ…スピーカ、ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲ…音信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイノーラル録音とは、人の頭部を模したダミーヘッドの両耳部分にマイクロホンを装着し、これらマイクロホンにより録音対象の音を収音して記録する技術である。バイノーラル録音においては、人が右耳で聞き取る音を表す音信号と左耳で聴き取る音を表す音信号とが各々別個に録音される。バイノーラル録音された音信号を音として再生する際には、ヘッドホンを用いることも、また、据え置き型のスピーカを用いることも可能である。バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する場合、左右の耳の各々に向けて放射される音が他方の耳にも伝搬するクロストークが発生する。このため、バイノーラル録音された音信号を据え置き方のスピーカを用いて再生する場合には、バイノーラル効果（聴者がダミーヘッドの位置に居るとした場合に聴こえるものと同じ音を聴かせる）が正しく得られるようにするため、所謂クロストークキャンセルを行う必要がある（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６９４５号公報
【特許文献２】特開２００７−２８０６６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】米本明弘，桜井淳宏，岩田佳英，伊藤裕二、“話速変換や音域拡張，バーチャル・サラウンド，自動音場補正など（後編）――DSPによる音声信号処理の動向と実現法”、［平成２２年８月１２日検索］、インターネット＜http://www.kumikomi.net/archives/2009/09/dsp_1.php?page=2＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来は、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて音として再生する場合、クロストークキャンセルが有効となるエリア（以下、スイートスポット）が非常に狭いという問題があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際に、広いスイートスポットを形成することを可能にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセル処理を施して各チャネルのスピーカに与え、クロストークキャンセル処理を施された前記各音信号に応じた平行音波を上記所定の位置において交差するように放射させることを特徴とするバイノーラル録音された音信号の再生方法を提供する。
【０００７】
左右各チャネルの音を上記所定の位置において交差する平行音波として放射する放音手段の具体例としては種々のものが考えられる。例えば、上記スピーカとして、上記所定の位置から見て対称に（上記所定の位置に至る音の伝搬経路の長さが等しくなるように）配置された平面スピーカを用い、この平面スピーカそのものを上記放音手段として用いることが考えられる。このような態様においては、各平面スピーカと上記所定の位置とを頂点とする二等辺三角形の対称軸（上記所定の位置から各平面スピーカを見渡す角度の二等分線）上ではクロストークは聞こえず、この対称軸に沿って上記平面スピーカの幅（すなわち、平行音波の幅）に応じた分だけスイートスポットが広がることになる。なお、平面スピーカを用いて音を再生する先行技術としては特許文献１や特許文献２があるが、これらは、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際に広いスイートスポットを形成することを目的としたものではなく、２つの平面スピーカから放射された平行音波を交差させるという思想はない。つまり、特許文献１および特許文献２に開示された発明は、本願発明とは異なるものである。また、左右各チャネルの音を出力するスピーカとしてコーンスピーカを用い、このコーンスピーカから放射された球面波状の音波をパラボラ状の反射面を有する音響反射板により反射させて平行音波を聴者に放射する態様（すなわち、コーンスピーカとパラボラ状の反射面を有する音響反射板の組み合わせを上記放音手段として用いる態様）や、コーンスピーカから放射される球面波状の音波を音響凸レンズを通して平行音波に変換して聴者に放射する態様（すなわち、コーンスピーカと音響凸レンズの組み合わせを上記放音手段として用いる態様）、上記放音手段としてホーンスピーカを用いる態様なども考えられる。
【０００８】
また、前記クロストークキャンセル処理を施された左チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射させるとともに、前記クロストークキャンセル処理を施された右チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射させても良い。詳細については後述するが、このような態様によれば、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際のスイートスポットをさらに広げることが可能になる。ここで、クロストークキャンセル処理を施された左チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射することを実現する具体的な態様としては、複数の平面スピーカの各々を平行かつ互いに重なり合わないように配置してそれら複数の平面スピーカの各々にクロストークキャンセル処理を施された左チャネルの音信号を与える態様が考えられる（右チャネルについても同様）。また、平面スピーカの放音面に角度のついたスリットまたは複数の短冊状の振動版をノコギリ状に配列した振動体を装着する態様も考えられる。さらに、平行音波の伝搬経路に音響プリズムまたは反射板を設け、音響プリズムによる屈折または反射板による反射により平行音波の進行方向を調整し、スイートスポットを広げることも可能である。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、本発明は、バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に対して、所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセル処理を施すクロストークキャンセル部と、前記クロストークキャンセル処理を施された左チャネルの音信号に応じた音を放射する第１のスピーカを含み、当該音を前記所定の位置に向けて平行音波として放射する第１の放音手段と、前記クロストークキャンセル処理を施された右チャネルの音信号に応じた音を放射する第２のスピーカを含み、当該音を前記所定の位置に向けて平行音波として放射する第２の放音手段とを有することを特徴とするバイノーラル録音された音信号を音として再生する再生装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の再生装置１を含むオーディオシステムの一例を示す図である。
【図２】同第１実施形態におけるスピーカの配置例を説明するための図である。
【図３】本発明の第２実施形態を説明するための図である。
【図４】本発明の第３実施形態を説明するための図である。
【図５】同第３実施形態の他の態様を説明するための図である。
【図６】本発明の第４実施形態を説明するための図である。
【図７】同第４実施形態の他の態様を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
（Ａ：第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の再生装置１を含むオーディオシステムの構成例を示す図である。図１の再生装置１は、バイノーラル録音により得られた左右各１チャネルの音信号ＸＬおよびＸＲを据え置き型のスピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒを用いて夫々音として再生する装置である。図１に示すオーディオシステムでは、人の頭部を模したダミーヘッド１０を用いてバイノーラル録音が行われる。図１に示すオーディオシステムでは、マイクロホンＭＬから出力される音信号ＸＬおよびマイクロホンＭＲから出力される音信号ＸＲを録音装置２０によりＣＤ（Compact Disk）などの記録媒体に書き込むことでバイノーラル録音が実現される。このようにしてバイノーラル録音された音信号ＸＬおよびＸＲは、再生装置１により音として再生させる他に、スピーカＨＳＰ−ＬおよびＨＳＰ−Ｒを備えたヘッドホンにより音として再生することも可能である。
【００１２】
図１に示すように、再生装置１は、スピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒの他に、クロストークキャンセル部３０とアンプ４０とを含んでいる。クロストークキャンセル部３０は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）であり、音信号ＸＬおよびＸＲの各々に対してクロストークキャンセル処理を施して音信号ＹＬおよびＹＲを生成し、出力する。このクロストークキャンセル処理の内容は、例えば、以下の通りである。
【００１３】
図１においてスピーカＳＰ−Ｌから聴者の左耳ＥＬに至る音の伝搬経路の伝達関数をｈＦＬ、同右耳に至る伝搬経路の伝達関数をｈＣＬとし、スピーカＳＰ−Ｒから聴者の右耳ＥＲに至る音の伝搬経路の伝達関数をｈＦＲ、同左耳に至る伝搬経路の伝達関数をｈＣＲとする。この場合において、スピーカＳＰ−Ｌに音信号ＹＬを与えて音を放射させ、スピーカＳＰ−Ｒに音信号ＹＲを与えて音を放射させたとすると、聴者の左耳に聴こえる音ＺＬと同右耳に聴こえる音ＺＲは、以下の数１で表される。
【数１】
上記聴者の位置においてクロストークが発生せず、バイノーラル効果が正しく得られるようにするには、ＺＬ＝ＸＬ、ＺＲ＝ＸＲでなければならない。そこで、クロストークキャンセル部３０は、以下の数２に示す演算を行って音信号ＸＬおよびＸＲから音信号ＹＬおよびＹＲを算出することでクロストークキャンセルを実現するのである。なお、数２において行列Ｍ−１は、数１の行列Ｍの逆行列である。
【数２】
【００１４】
図１のアンプ４０は、クロストークキャンセル部３０から出力される音信号ＹＬおよびＹＲの各々をスピーカ駆動に適した信号レベルに増幅してスピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒの各々に供給する。スピーカＳＰ−Ｌからは音信号ＹＬに応じた音が放射され、スピーカＳＰ−Ｌからは音信号ＹＲに応じた音が放射される。これらの音は、図１に示す４つの伝搬経路（伝達関数がｈＦＬ、ｈＣＬ、ｈＦＲおよびｈＣＲの各伝搬経路）に沿って聴者の左右の耳に伝搬する。その結果、当該聴者の左耳ＥＬには音信号ＸＬに応じた音が聴こえ、同右耳ＥＲには音信号ＸＲに応じた音が聴こえるのである。
【００１５】
図１を参照すれば明らかように、再生装置１の電気的な構成は、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する一般的な再生装置の電気的構成と特段に異なるところはない。本実施形態の第１の特徴は、スピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒとして平面スピーカを用いた点にある。これら平面スピーカは、与えられた音信号に応じた音をその放音面の幅に応じた幅の波面を有する平行音波（音の同時刻波面が伝搬方向に対して垂直な平面を成す音波）として放射する。そして、本実施形態の第２の特徴は、バイノーラル効果が正しく得られる位置として想定した所定の位置（以下、「スイートスポットの中心」と呼ぶ）において上記各平行音波が交差するように、上記各平面スピーカを配置したこと（すなわち、平面スピーカの配置態様）にある。
【００１６】
本実施形態のスピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒは、スイートスポットの中心に対して対称に配置される。例えば、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示す例では、聴者Ｂの位置がスイートスポットＳＳの中心として想定されている。図２（Ａ）では、スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒを水平面（ＸＹ平面）上において聴者Ｂの正面方向に同聴者Ｂに対して対称に配置する態様について例示されている。同様に、図２（Ｂ）に示す例では、聴者Ｂの上方に同聴者Ｂに対して対称にスピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒが配置されている。図２（Ａ）に示す態様と図２（Ｂ）に示す態様の何れにおいても、スピーカＳＰ−Ｌから聴者Ｂの左耳に到る音の伝搬経路ＬＢの長さとスピーカＳＰ−Ｒから同聴者Ｂの右耳に到る音の伝搬経路ＲＢの長さとは等しい。音信号ＹＬおよびＹＲには聴者Ｂの位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにするクロストークキャンセル処理がクロストークキャンセル部３０によって施されているのであるから、聴者Ｂの位置においてはクロストークは聞こえず、バイノーラル効果が正しく得られる。
【００１７】
図２（Ａ）に示す態様においては、聴者Ｂの正面に対称に配置されたスピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの配置における対称軸（聴者Ｂの位置、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの各々を頂点とする二等辺三角形の対称軸）に沿って聴者Ｂを前後に並んだ聴者Ａおよび聴者Ｃも平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの各々から放射される平行音波を聞き取ることができ、これら聴者Ａおよび聴者Ｃの位置においてもクロストークは聞こえず、バイノーラル効果が正しく奏される。何故ならば、スピーカＳＰ−ＬおよびスピーカＳＰ−Ｒの各々から放射される平行音波は伝搬経路の長さに応じた減衰が極めて小さく、上記対称軸上の位置における伝達関数ｈＦＬ、ｈＣＬ、ｈＦＲおよびｈＣＲの各々は一定となるからである。このように、図２（Ａ）に示す態様では、上記対称軸に沿って前後方向に平面スピーカの幅（すなわち、平行音波の波面の幅）Ｗに応じた分だけスイートスポットＳＳを広げることができるのである。同様に、図２（Ｂ）に示す態様においても、聴者Ｂの上方に対称に配置されたスピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの配置における対称軸に沿って上下に並んだ聴者Ａおよび聴者Ｃの位置においてもクロストークは聞こえず、バイノーラル効果が正しく得られる。つまり、図２（Ｂ）に示す態様によれば、上記対称軸に沿って上下方向に平面スピーカの幅Ｗに応じた分だけスイートスポットＳＳを広げることができるのである。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態によれば、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際に、左右各チャネルの音を放射するスピーカとして平面スピーカを用い、スイートスポットの中心として想定した位置に対してこれら平面スピーカを対称に配置し、上記各チャネルの音をスイートスポットの中心において交差する平行音波として放射させることで、上記各平面スピーカおよびスイートスポットの中心を頂点とする二等辺三角形の対称軸方向に上記各平面スピーカの幅に応じた分だけスイートスポットを広げることができるのである。
【００１９】
（Ｂ：第２実施形態）
上述した第１実施形態では、バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号ＸＬおよびＸＲの各々にクロストークキャンセル処理を施して得られる音信号ＹＬおよびＹＲの各々に応じた音を平行音波として放射する放音手段として平面スピーカを用いた。しかし、ホーンスピーカを上記放音手段として用いても良く、また、コーンスピーカと音響反射板の組み合わせを上記放音手段として用いても良い。なお、ホーンスピーカとは、コーンスピーカにホーンと呼ばれる円錐形に広がる管を取り付けて構成されるスピーカである。
【００２０】
図３は、本発明の第２実施形態を説明するための図である。
図３に示す例では、左チャネルの音を平行音波として放射する放音手段として、図１における平面スピーカＳＰ−Ｌ（図３では点線で描画）に換えてコーンスピーカＣＳＰ−Ｌとパラボラ形状の反射面を有する音響反射板ＲＥＦとの組み合わせが用いられている。また、図３に示す例では、右チャネルの音を平行音波として放射する放音手段として、図１における平面スピーカＳＰ−Ｒ（同点線で描画）に換えてコーンスピーカＣＳＰ−ＲにホーンＰを組み合わせてなるホーンスピーカＰＳＰ−Ｒが用いられている。また、コーンスピーカから放射された音波を音響凸レンズにより収束させて平行音波を生成する態様であっても良い。なお、図３に示す態様においても、ホーンスピーカＰＳＰ−ＲからスイートスポットＳＳの中心として想定した位置に至る音の伝搬経路の長さと、コーンスピーカＣＳＰ−Ｌから音響反射板ＲＥＦによる反射を経てスイートスポットＳＳの中心として想定した位置に至る音の伝搬経路の長さとを等しくしておく必要があることは言うまでもない。これら伝搬経路の長さが等しくなければ、スイートスポットＳＳの中心においてもクロストークがキャンセルされず、バイノーラル効果が正しく得られないからである。このように、本実施形態によっても、バイノーラル録音された音信号を据え置き型のスピーカを用いて再生する際に広いスイートスポットを形成することが可能になる。
【００２１】
（Ｃ：第３実施形態）
上述した第１実施形態では、スイートスポットの中心として想定した位置に対して平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒを対称に配置し、左右各チャネルの音を当該位置において交差する平行音波として放射させることで、各平面スピーカとスイートスポットの中心とを頂点とする二等辺三角形の対称軸方向にスイートスポットを広げた。しかし、スイートスポットの中心として想定された位置に対する各平行音波の到来方向を調整することで、上記対称軸に直交する方向（より正確には、上記二等辺三角形の底辺方向）にスイートスポットを広げることも可能である。
【００２２】
図４は、平面状の音響反射板ＲＥＦ−ＬおよびＲＥＦ−Ｒを用いて、スイートスポットの中心として想定された位置に対する各平行音波の到来方向を調整する態様の具体例を示す図である。図４に示すように、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒと音響反射板ＲＥＦ−ＬおよびＲＥＦ−Ｒは、平面スピーカＳＰ−Ｌから音響反射板ＲＥＦ−Ｌを経てスイートスポットＳＳの中心ＣＣに至る伝搬経路の長さと、平面スピーカＳＰ−Ｒから音響反射板ＲＥＦ−Ｒを経てスイートスポットの中心ＣＣに至る伝搬経路の長さとが等しくなるように、各々対称に配置されている。このため、上記対称軸上の位置（聴者Ａや聴者Ｃ２の位置）においてバイノーラル効果が正しく得られることは勿論である。
【００２３】
ここで、図４において平面スピーカＳＰ−Ｌから音響反射板ＲＥＦ−Ｌを経て聴者Ｃ１の位置に至る音の伝搬経路（すなわち、経路Ｌ１＋Ｌ２）と平面スピーカＳＰ−Ｒから音響反射板ＲＥＦ−Ｒを経て聴者Ｃ１の位置に至る音の伝搬経路（すなわち、経路Ｒ１＋Ｒ２）について考察する。これら２つの伝搬経路の長さが等しければ、聴者Ｃ１の位置においてもバイノーラル効果が正しく奏されるからである。図４を参照すれば明らかように、幾何学的な対称性から、経路Ｒ２の長さは経路Ｌ２から経路ΔＬを差し引いた長さに等しく（Ｒ２＝Ｌ２−ΔＬ）、また、経路Ｌ１の長さは経路Ｒ１から経路ΔＲを差し引いた長さに等しい（Ｌ１＝Ｒ１−ΔＲ）。したがって、平面スピーカＳＰ−Ｌから音響反射板ＲＥＦ−Ｌを経て聴者Ｃ１の位置に至る音の伝搬経路と平面スピーカＳＰ−Ｒから音響反射板ＲＥＦ−Ｒを経て同聴者Ｃ１の位置に至る音の伝搬経路の経路差Ｄは、
Ｄ＝（Ｌ１＋Ｌ２）−（Ｒ１＋Ｒ２）
＝（Ｌ１＋Ｌ２）−（Ｌ２−ΔＬ＋Ｒ１）
＝（Ｌ１−Ｒ１）＋ΔＬ
＝ΔＬ−ΔＲとなる。
このことは、図４においてΔＬ＝ΔＲとなるように平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒと音響反射板ＲＥＦ−ＬおよびＲＥＦ−Ｒの相対的な位置関係を調整すれば、聴者Ｃ１の位置においてもバイノーラル効果が正しく得られることを意味している。また、このことは、聴者Ｂ１、聴者Ｂ２、聴者Ｃ３のそれぞれの位置においても同様である。
【００２４】
このように、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−ＲをスイートスポットＳＳの中心として想定した位置に対して対称に配置するとともに、平面スピーカＳＰ−Ｌ（ＳＰ−Ｒ）から当該位置に至る音の伝搬経路の途中に音響反射板を設け、スイートスポットＳＳの中心として想定した位置に対する平行音波の到来方向を調整することで、対称軸方向のみならず、これと直交する方向にスイートスポットＳＳを広げることができるのである。なお、図４では、音響反射板による反射により平行音波の到来方向を調整したが、図５に示すように、音響プリズムＡＰＬおよびＡＰＲを用いて平行音波を屈折させることでその到来方向を調整しても勿論良い。ここで、音響プリズムとは、例えば樹脂などで形成された中空の多角柱（三角柱など）状体にヘリウムなど音波の伝搬速度が大気とは異なる気体を封入してなるものである。
【００２５】
（Ｄ：第４実施形態）
上述した第３実施形態では、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒをスイートスポットの中心として想定した位置に対して対称に配置するとともに、平面スピーカＳＰ−Ｌ（ＳＰ−Ｒ）から当該位置に至る音の伝搬経路の途中に設けた音響反射板（或いは音響プリズム）により平行音波の到来方向を調整することで、対称軸方向およびこれと直交する方向にスイートスポットを広げることを実現した。しかし、図６に示すように、左チャネルの音信号ＹＬに応じた平行音波を放射する放音手段として、平面スピーカＳＰ−Ｌ１、ＳＰ−Ｌ２およびＳＰ−Ｌ３を互いに平行かつ重なり合わないように配置し、右チャネルの音信号ＹＲに応じた平行音波を放射する放音手段として、平面スピーカＳＰ−Ｒ１、ＳＰ−Ｒ２およびＳＰ−Ｒ３の各々を平面スピーカＳＰ−Ｌ１、ＳＰ−Ｌ２およびＳＰ−Ｌ３の各々と対称に配置することで、対称軸方向およびこれに直交する方向にスイートスポットを広げることも可能である。
【００２６】
例えば、図６に示す例では、聴者Ａおよび聴者Ｃ２の位置では、平面スピーカＳＰ−Ｌ１から放射される平行音波と平面スピーカＳＰ−Ｒ１から放射される平行音波を聴き取ることにより、バイノーラル効果が正しく得られる。また、図６に示す例では、聴者Ｂ１に対しては平面スピーカＳＰ−Ｌ２とＳＰ−Ｒ１とが対称に配置されている。したがって、聴者Ｂ１の位置では、平面スピーカＳＰ−Ｌ２から放射される平行音波と平面スピーカＳＰ−Ｒ１から放射される平行音波を聴き取ることにより、バイノーラル効果が正しく得られる。同様に、聴者Ｃ１の位置では平面スピーカＳＰ−Ｌ３と平面スピーカＳＰ−Ｒ１とから放射される平行音波によって、聴者Ｂ２の位置では平面スピーカＳＰ−Ｌ１と平面スピーカＳＰ−Ｒ２とから放射される平行音波によって、聴者Ｃ３の位置では平面スピーカＳＰ−Ｌ１と平面スピーカＳＰ−Ｒ３とから放射される平行音波によって、各々バイノーラル効果が正しく得られるのである。なお、図６に示す例において、スピーカＳＰ−Ｌ３（ＳＰ−Ｒ３）を点線で示すＳＰ−Ｌ３´位置まで平行移動し、スピーカＳＰ−Ｌ３（ＳＰ−Ｒ３）に与えるオーディオ信号ＹＬ（ＹＲ）の遅延を適宜調整することでスピーカ配置をコンパクトにすることも可能である。なお、図７に示すように、平面スピーカの放音面に複数の短冊状の振動版をノコギリ状に配列した振動体を装着しても同様の効果が得られると考えられる。図７に示す態様においては、ノコギリ状に配列された複数の短冊状の振動板の各々が平面スピーカの役割を果たすと考えられるからである。
【００２７】
（Ｅ：その他の実施形態）
以上本発明の第１〜第４実施形態について説明したが、これら実施形態に以下に述べる変形を加えても勿論良い。
（１）上述した第１〜第４実施形態では、クロストークキャンセル部３０において、スイートスポットの中心として想定したい位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようなクロストークキャンセルを左右各チャネルの音信号に施したが、スピーカの出力特性を補正する信号処理を上記クロストークキャンセルとともに施すようにしても良い。スピーカの出力特性に歪みがある（フラットでない）と、クロストークが正しくキャンセルされず、上記スイートスポットの中心においてもバイノーラル効果が正しく得られない場合があるからである。
【００２８】
（２）上述した第１実施形態では、スイートスポットの中心として想定された位置から見て平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒを対称に（スイートスポットの中心位置と各平面スピーカの配置位置とが二等辺三角形の頂点となるように）配置した。しかし、平面スピーカＳＰ−Ｌ（或いは平面スピーカＳＰ−Ｒ）を上記スイートスポットの中心に近づくように（或いは当該中止から遠ざかるように）平行移動させ、その移動量に応じた遅延を音信号ＹＬ（或いは音信号ＹＲ）に付与して平面スピーカＳＰ−Ｌ（或いは平面スピーカＳＰ−Ｒ）に与えるようにしても良い。このような態様においても、スイートスポットの中心として想定された位置から上記各平面スピーカを見渡す角度の二等分線に沿ってこれら平面スピーカの幅に応じた分だけスイートスポットを広げることができる。このように、本態様によれば、平面スピーカＳＰ−ＬおよびＳＰ−Ｒの配置位置についての自由度を増加させつつ、バイノーラル録音された音信号を据え置き方のスピーカを用いて再生する際のスイートスポットを従来よりも広げることが可能になるのである。
【００２９】
（３）上述した第１実施形態では、左チャネルの平行音波を放射する平面スピーカの幅と右チャネルの平行音波を放射する平面スピーカの幅が等しい場合について説明したが両者の幅が異なっていても勿論良い。ただし、両者の幅が異なる場合には、これら平面スピーカのうち幅が狭い方の平面スピーカの幅に応じた分だけ、スイートスポットの中心として想定された位置から上記各平面スピーカを見渡す角度の二等分線に沿ってスイートスポットが広がることになる。
【符号の説明】
【００３０】
１…再生装置、１０…ダミーヘッド、２０…録音装置、３０…クロストークキャンセル部、４０…アンプ、ＳＰ−Ｌ，ＳＰ−Ｒ…スピーカ、ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲ…音信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセルを施して各チャネルのスピーカに与え、クロストークキャンセルを施された前記各音信号に応じた平行音波を上記所定の位置において交差するように放射させる
ことを特徴とするバイノーラル録音された音信号の再生方法。
【請求項２】
前記スピーカとして平面スピーカを用いることを特徴とする請求項１に記載の再生方法。
【請求項３】
前記クロストークキャンセルを施された左チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射させるとともに、前記クロストークキャンセルを施された右チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射させることを特徴とする請求項１または２に記載の再生方法。
【請求項４】
前記平面音波の伝搬経路に音響プリズムまたは反射板を設け、前記音響プリズムにより屈折させた平行音波または前記反射板により反射させた平行音波を前記所定の位置に向けて放射することを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の再生方法。
【請求項５】
バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に対して、所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセルを施すクロストークキャンセル部と、
前記クロストークキャンセル部によりクロストークキャンセルを施された左チャネルの音信号に応じた音を放射する第１のスピーカを含み、当該音を前記所定の位置に向けて平行音波として放射する第１の放音手段と、
前記クロストークキャンセル部によりクロストークキャンセルを施された右チャネルの音信号に応じた音を放射する第２のスピーカを含み、当該音を前記所定の位置に向けて平行音波として放射する第２の放音手段と、
を有することを特徴とするバイノーラル録音された音信号を音として再生する再生装置。
【請求項１】
バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセルを施して各チャネルのスピーカに与え、クロストークキャンセルを施された前記各音信号に応じた平行音波を上記所定の位置において交差するように放射させる
ことを特徴とするバイノーラル録音された音信号の再生方法。
【請求項２】
前記スピーカとして平面スピーカを用いることを特徴とする請求項１に記載の再生方法。
【請求項３】
前記クロストークキャンセルを施された左チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射させるとともに、前記クロストークキャンセルを施された右チャネルの音信号に応じた複数の平行音波の各々を互いに平行に放射させることを特徴とする請求項１または２に記載の再生方法。
【請求項４】
前記平面音波の伝搬経路に音響プリズムまたは反射板を設け、前記音響プリズムにより屈折させた平行音波または前記反射板により反射させた平行音波を前記所定の位置に向けて放射することを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の再生方法。
【請求項５】
バイノーラル録音された左右各チャネルの音信号の各々に対して、所定の位置においてバイノーラル効果が正しく得られるようにクロストークキャンセルを施すクロストークキャンセル部と、
前記クロストークキャンセル部によりクロストークキャンセルを施された左チャネルの音信号に応じた音を放射する第１のスピーカを含み、当該音を前記所定の位置に向けて平行音波として放射する第１の放音手段と、
前記クロストークキャンセル部によりクロストークキャンセルを施された右チャネルの音信号に応じた音を放射する第２のスピーカを含み、当該音を前記所定の位置に向けて平行音波として放射する第２の放音手段と、
を有することを特徴とするバイノーラル録音された音信号を音として再生する再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−７０１３５（Ｐ２０１２−７０１３５Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１９３５（Ｐ２０１０−２１１９３５）
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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