説明

音場制御方法、音場制御装置、集音装置、スピーカ装置及び音場制御用プログラム

【課題】聴取者の後方にスピーカを置けないような実際の聴取環境に対して適用可能なフロントサラウンドシステムによる音場を簡易な処理で実現できると共に、各スピーカが配置される実際の場所に適応させるように音場を制御すること可能な音場制御方法を提供する。
【解決手段】聴取者Mの正面に配置され且つ正面以外の位置に音像が定位すべき音を放音するサラウンドスピーカ4SR及び4SLのいずれかから放音される音を、聴取者Mの両耳の位置に夫々配置された右マイクRM及び左マイクLMを用いて夫々集音し、当該集音した音に夫々対応する右マイク信号Srm及び左マイク信号Slmに基づき、上記いずれかスピーカにおける放音方向を調整し、更に当該差に基づいて各スピーカ夫々に対応する音像の位置を制御するための定位制御用パラメータを生成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、音場制御方法、音場制御装置、集音装置、スピーカ装置及び音場制御用プログラムの技術分野に属し、より詳細には、聴取者の正面にのみ配置された複数のスピーカ手段により、当該聴取者を囲む態様の音場を実現するための音場制御方法、音場制御装置及び音場制御用プログラム並びに当該音場制御を実現するための集音装置及びスピーカ装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
近年広く一般化しているDVD(Digital Versatile Disc)や、国内の一部の地域で放送が始まったばかりの地上波デジタル放送においては、臨場感に富んだいわゆるサラウンドの音場を実現するための音声信号が提供される場合がある。
【0003】
そして従来では、例えば5.1チャンネルの当該音声信号(すなわち、低音用のサブウーファーを含めた合計六つのスピーカ夫々用の音声信号)により当該サラウンド音場を実現するには、その聴取者の正面だけではなく、その側方又は後方に複数のスピーカ(いわゆるサラウンド用のスピーカ)を配置する必要がある。
【0004】
ここで、上述した如き聴取者の周囲に複数のスピーカを配置するサラウンドシステムにおいて、より臨場感のある音場を実現するための技術としては、例えば下記各特許文献に記載の技術がある。
【0005】
一方、昨今の住宅事情等に鑑み、上述したサラウンドシステムにおいて聴取者の側方又は後方に配置されていたスピーカにより実現されていた音像を、当該聴取者の正面(前面)に配置された複数のスピーカのみによって実現する(すなわち、当該側方又は後方用のスピーカを配置すべきスペースを不要とすることができる)、いわゆるフロントサラウンドシステムに対する要望が高まっている。
【特許文献1】特開平5−297881号公報
【特許文献2】特開2001−224100公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述した各特許文献に記載された技術は、サラウンド用の各スピーカから放音されるべき音が、本来配置されるべき位置(すなわち、側方又は後方用のスピーカにあっては、その本来の側方の位置又は後方の位置)に配置されている当該各スピーカから放音されることを前提とするものであり、上述したフロントサラウンドに対応した技術ではない。
【0007】
また、上記各特許文献を含めた従来技術においては、より臨場感のあるサラウンド音場を実現するための方法として、人の頭部を原寸大で模した模型であるいわゆるダミーヘッドにおける両耳に相当する部分にマイクを埋め込み、当該マイクで集音した音に対していわゆる頭部伝達関数を用いた加工を施した上で各スピーカから放音させる方法が用いられる場合がある。
【0008】
しかしながら、この頭部伝達関数を用いた方法を実際の聴取環境に当て嵌めようとすると、現実的且つ安定した解を自動的に算出することは実際上不可能であることが知られており、何らかの置き換えや処理の省略を伴わざるを得ず、結果として、臨場感の向上を目的に頭部伝達関数をわざわざ用いる意義が薄れてしまうと言う問題点があった。
【0009】
更には、家庭用に販売される上記サラウンドシステムが実際に配置されるその家庭内の音響環境は、当該家庭(家屋)毎に種々異なるのが通常であり、販売時において予め調整されている音場補正用のパラメータ等が意味を成さない場合も多々あり得る。
【0010】
そこで、本願は上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、聴取者の後方にスピーカを置けないような実際の聴取環境に対して適用可能なフロントサラウンドシステムによる音場を簡易な処理で実現できると共に、各スピーカが配置される実際の場所に適応させるように当該音場を制御することが可能な音場制御方法、音場制御装置及び音場制御用プログラム並びに当該音場制御を実現するための集音装置及びスピーカ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、聴取者の正面に配置された複数のスピーカ手段であって、前記正面以外の位置に音像が定位すべき音を放音するサラウンド左スピーカ及びサラウンド右スピーカ等のスピーカ手段のいずれかから放音される事前調整用音を、前記聴取者の右耳の位置に配置された右マイク等の右耳用集音手段と、前記聴取者の左耳の位置に配置された左マイク等の左耳用集音手段と、を用いて夫々集音し、当該集音した事前調整用音に対応する右耳集音信号を前記右耳用集音手段から出力すると共に当該集音した事前調整用音に対応する左耳集音信号を前記左耳用集音手段から出力する集音工程と、前記いずれかにおける放音方向を、前記出力された右耳集音信号と左耳集音信号との差に基づいて調整する調整工程と、前記差に基づいて、各前記スピーカ手段夫々に対応する音像の位置を制御するための制御情報を生成する生成工程と、実際の各前記スピーカ手段からの放音時において、各前記スピーカ手段の各々について前記集音工程、前記調整工程及び前記生成工程を夫々実行して得られた前記制御情報に基づき、当該各スピーカ手段に出力されるべき音に相当する出力信号を当該各スピーカ手段夫々について加工する加工工程と、前記加工された出力信号に相当する前記音を、各前記スピーカ手段から夫々放音させる放音工程と、を含む。
【0012】
上記の課題を解決するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の音場制御方法の実施に供される集音装置であって、前記右耳集音信号を出力する右マイク等の前記右耳用集音手段と、前記左耳集音信号を出力する左マイク等の前記左耳用集音手段と、前記右耳用集音手段を前記右耳の位置に支持する支持部等の右耳用集音手段支持手段と、前記左耳用集音手段を前記左耳の位置に支持する支持部等の左耳用集音手段支持手段と、を備える。
【0013】
上記の課題を解決するために、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の音場制御方法の実施に供される音場制御装置であって、前記生成工程を実行して前記制御情報を生成する信号処理部等の制御情報生成手段と、前記加工工程を実行して各前記出力信号を加工する信号処理部等の加工手段と、を備える。
【0014】
上記の課題を解決するために、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の音場制御方法の実施に供される各前記スピーカ手段を含むスピーカ装置であって、前記差に基づいて請求項3に記載の音場制御装置から出力されて来る方向制御信号に基づき、前記放音方向を変更する回転部等の変更手段を備える。
【0015】
上記の課題を解決するために、請求項9に記載の発明は、コンピュータを、請求項3又は5から8のいずれか一項に記載の音場制御装置として機能させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
次に、本願を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、複数のスピーカを備えた上述したサラウンドシステムとしての音響装置において、聴取者を中心として当該サラウンド音場を実現するための当該音響装置における調整方法に対して本願を適用した場合の実施の形態である。
【0017】
(I)第1実施形態
始めに、本願に係る第1実施形態について、図1乃至図7を用いて説明する。なお、図1は第1実施形態に係る音響装置の概要構成を示すブロック図であり、図2は当該音響装置に含まれるサラウンドスピーカの外観斜視図であり、図3は当該音響装置の細部構成を示すブロック図であり、図4乃至図7は当該音響装置の動作を示すフローチャートである。
【0018】
図1に示すように、第1実施形態に係る音響装置Sは、再生部1と、上記サラウンド音場における低周波数音を放音するサブウーファー4Wと、当該サラウンド音場における正面中央音を放音するセンタースピーカ4Cと、当該サラウンド音場における正面右音を放音する右スピーカ4Rと、当該サラウンド音場における正面左音を放音する左スピーカ4Lと、当該サラウンド音場におけるサラウンド右音を放音するスピーカ手段としてのサラウンド右スピーカ4SRと、当該サラウンド音場におけるサラウンド左音を放音するスピーカ手段としてのサラウンド左スピーカ4SLと、聴取者Mが装着するヘッドフォン型の右耳用集音手段としての右マイクRM及び左耳用集音手段としての左マイクLMと、により構成されている。
【0019】
この構成において、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLは、従来では聴取者Mの右後方(サラウンド右スピーカ4SRの場合)及び左後方(サラウンド左スピーカ4SLの場合)に設置されるべき物であるが、第1実施形態に係る音響装置Sにおいては、他のセンタースピーカ4C等と同様に聴取者Mの正面に設置されている。また、各スピーカについては、例えば、聴取者Mの位置から見て、正面右から順に、サブウーファー4W、サラウンド右スピーカ4SR、右スピーカ4R、センタースピーカ4C、左スピーカ4L及びサラウンド左スピーカ4SLのように設置されており、センタースピーカ4Cが聴取者Mの正面に位置するように設置されている。
【0020】
これらに加えて、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SL各々は、図2に示すように、スピーカ本体35と、支持軸36と、ステッピングモータ等よりなり支持部36及びスピーカ本体35を一体的に水平面内で回転させる変更手段としての回転部37と、基材38と、により構成されており、当該回転部37による支持部36及びスピーカ本体35の回転は、後述する制御部11からの図示しない角度制御信号に基づく回転部37の動作により制御される。
【0021】
一方、右マイクRMは聴取者Mの右耳付近にセンタースピーカ4C等の方向に集音部を向けて装着される物であり、また左マイクLMは聴取者Mの左耳付近にセンタースピーカ4C等の方向に集音部を向けて装着される物であって、当該右マイクRM及び左マイクRLは右耳用集音手段支持手段及び左耳用集音手段支持手段としての支持部Hにより夫々の位置に保持されている。
【0022】
更に、再生部1は、上記右マイクRM及び左マイクLMmに接続されたアンプ13と、A/Dコンバータ14と、解析部15と、上記各スピーカから放音されるべき音の音源としてのサラウンド音信号が記録されている光ディスクDKから当該サラウンド音信号を再生するディスクドライブ12と、制御情報生成手段及び加工手段としての信号処理部16と、方向制御信号生成手段としての制御部11と、テスト信号生成部10と、上記サブウーファー4Wに接続されているD/Aコンバータ2W及びアンプ3Wと、上記サラウンド右スピーカ4SRに接続されているD/Aコンバータ2SR及びアンプ3SRと、上記右スピーカ4Rに接続されているD/Aコンバータ2R及びアンプ3Rと、上記センタースピーカ4Cに接続されているD/Aコンバータ2C及びアンプ3Cと、上記左スピーカ4Lに接続されているD/Aコンバータ2L及びアンプ3Lと、上記サラウンド左スピーカ4SLに接続されているD/Aコンバータ2SL及びアンプ3SLと、により構成されている。
【0023】
次に、全体動作を説明する。
【0024】
始めに、当該音響装置Sにおいて上記各スピーカから放音される音により上記サラウンド音場を実現するための調整段階(実際の音楽等を再生する前の調整段階)における動作について説明する。
【0025】
当該調整段階は、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLから夫々放音される音による聴取者Mに対する音像の位置を調整する「定位制御段階」と、上記各スピーカから放音される夫々の音により聴取者Mに対して実現される音場全体を制御する「音場制御段階」との二つの段階に分類され、最初に上記定位制御段階の調整が実行され、その後上記音場制御段階が実行される。
【0026】
そして、夫々の制御段階において、テスト信号生成部10は、制御部11からの制御信号Sctに基づき、予め設定された周波数及び振幅を有するテスト信号Stestを生成し、信号処理部16に出力する。
【0027】
次に、夫々の制御段階において、信号処理部16は、当該テスト信号Stestを出力信号Sw乃至Sslとして夫々D/Aコンバータ2W乃至2SLに出力する。そして、各スピーカから出力された当該出力信号Sw乃至Sslに対応する音を上記右マイクRM及び左マイクLMにより集音した結果に基づいて制御部11から出力される制御信号Sccに基づき、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLから放音される音の音像の位置を制御するための後述する定位用パラメータを調整すると共に、各スピーカから放音される音により実現される上記音場を制御するための音場制御用パラメータを調整する。
【0028】
一方、上記夫々の制御段階において、D/Aコンバータ2Wは、テスト信号Stestとしての出力信号Swをアナログ信号に変換し、アナログ出力信号Sawとしてアンプ3Wに出力する。そして、アンプ3Wは、当該アナログ出力信号Sawに対して予め設定された増幅率による増幅処理等を施し、スピーカ駆動信号Sdwとしてサブウーファー4Wに出力する。これにより、サブウーファー4Wは、当該スピーカ駆動信号Sdwに対応する音(すなわち、サラウンド音場を実現するためにサブウーファー4Wから放音されるべき音の周波数や音圧を調整するための上記夫々の制御段階における試験音として当該サブウーファー4Wから出力される音)を放音する。
【0029】
他方、上記夫々の制御段階において、D/Aコンバータ2Cは、テスト信号Stestとしての出力信号Scをアナログ信号に変換し、アナログ出力信号Sacとしてアンプ3Cに出力する。そして、アンプ3Cは、当該アナログ出力信号Sacに対して予め設定された増幅率による増幅処理等を施し、スピーカ駆動信号Sdcとしてセンタースピーカ4Cに出力する。これにより、センタースピーカ4Cは、当該スピーカ駆動信号Sdcに対応する音(すなわち、サラウンド音場を実現するためにセンタースピーカ4Cから放音されるべき音の周波数や音圧を調整するための上記夫々の制御段階における試験音として当該センタースピーカ4Cから出力される音)を放音する。
【0030】
同様に、上記夫々の制御段階において、D/Aコンバータ2R及び2Lは、テスト信号Stestとしての出力信号Sr及びSlをアナログ信号に夫々変換し、アナログ出力信号Sar及びSalとしてアンプ3R及び3Lに夫々出力する。そして、アンプ3R及び3Lは、当該アナログ出力信号Sar及びSalに対して予め設定された増幅率による増幅処理等を施し、スピーカ駆動信号Sdr及びSdlとして右スピーカ4R及び左スピーカ4Lに夫々出力する。これらにより、右スピーカ4R及び左スピーカ4Lは、当該各スピーカ駆動信号Sdr及びSdlに夫々対応する音(すなわち、サラウンド音場を実現するために右スピーカ4R及び左スピーカ4Lから夫々放音されるべき音の周波数や音圧を調整するための上記夫々の制御段階における試験音として当該右スピーカ4R及び左スピーカ4Lから出力される音)を放音する。
【0031】
最後に、上記夫々の制御段階において、D/Aコンバータ2SR及び2SLは、テスト信号Stestとしての出力信号Ssr及びSslをアナログ信号に夫々変換し、アナログ出力信号Sasr及びSaslとしてアンプ3SR及び3SLに夫々出力する。そして、アンプ3SR及び3SLは、当該アナログ出力信号Sasr及びSaslに対して予め設定された増幅率による増幅処理等を施し、スピーカ駆動信号Sdsr及びSdslとしてサラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLに夫々出力する。これらにより、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLは、当該各スピーカ駆動信号Sdsr及びSdslに夫々対応する音(すなわち、サラウンド音場を実現するためにサラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLから夫々放音されるべき音の周波数や音圧を調整するための上記夫々の制御段階における試験音として当該サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLから出力される音)を放音する。
【0032】
そして、聴取者Mの右耳の位置に保持されている右マイクRM及び左耳の位置に保持されている左マイクLMは、上記夫々の制御段階において、上記各スピーカから出力されてくる音を夫々に集音し、当該集音した音に対応する右マイク信号Srm及び左マイク信号Slmを夫々生成し、アンプ13に出力する。
【0033】
これにより、アンプ13は、当該右マイク信号Srm及び左マイク信号Slmに対して夫々独立に予め設定された増幅率による増幅処理等を施し、増幅マイク信号Sampを上記右マイク信号Srm及び左マイク信号Slm毎に夫々生成してA/Dコンバータ14に出力する。
【0034】
そして、A/Dコンバータ14は、右マイク信号Srm及び左マイク信号Slmに夫々対応する増幅マイク信号Sampをデジタル化し、デジタルマイク信号Sdを生成して解析部15に出力する。
【0035】
次に、解析部15は、制御部11からの制御信号Scanに基づき、当該各デジタルマイク信号Sdの内容を解析し、信号処理部16における上記定位用パラメータの調整処理及び音場制御用パラメータの調整処理に供させるための解析信号Sanを生成して当該信号処理部16に出力する。そして、信号処理部16は、上記解析信号Sanに基づき、上記各調整処理を実行して定位用パラメータ及び音場制御用パラメータを調整する。
【0036】
次に、上記サラウンド音場用の定位用パラメータ及び音場制御用パラメータが調整された後において、実際に当該サラウンド音場を用いて音楽を再生する場合の全体動作を説明する。
【0037】
当該音楽の再生時においては、先ず、上記光ディスクDKがディスクドライブ12に装填される。
【0038】
そして、当該ディスクドライブ12は、当該光ディスクDKから再生されるべきサラウンド音信号を再生し、上記各スピーカ夫々に対応する再生信号Sdkとして信号処理部16に出力する。
【0039】
これにより、信号処理部16は、上記各スピーカに対応する再生信号Sdk毎に上記調整された音場制御用パラメータを適用して当該再生信号Sdkを変換し、サブウーファー4W用の上記出力信号Sw、右スピーカ4R用の上記出力信号Sr、センタースピーカ4C用の上記出力信号Sc及び左スピーカ4L用の上記出力信号Slとして上記D/Aコンバータ2W、2R、2C及び2Lに夫々出力する。
【0040】
その後、上記D/Aコンバータ2W、2R、2C及び2Lは、上述した調整段階における動作と同様に上記出力信号Sw、Sr、Sc及びSlを夫々アナログ化し、アナログ出力信号Saw、Sar、Sac及びSalとしてアンプ3W、3R、3C及び3Lに夫々出力する。
【0041】
そして、アンプ3W、3R、3C及び3Lは、当該アナログ出力信号Saw、Sar、Sac及びSalに対して上記増幅処理等を施し、サブウーファー4W、右スピーカ4R、センタースピーカ4C及び左スピーカ4Lから夫々再生されるべき音に対応するスピーカ駆動信号Sdw、Sdr、Sdc及びSdlを夫々生成し、当該サブウーファー4W、右スピーカ4R、センタースピーカ4C及び左スピーカ4Lに出力する。
【0042】
これにより、当該サブウーファー4W、右スピーカ4R、センタースピーカ4C及び左スピーカ4Lは、サラウンド音場として上記音楽を再生する際に当該四つのスピーカが放音すべき音を聴取者Mに対して放音する。
【0043】
これと並行して、信号処理部16は、上記サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SL用に夫々変換された再生信号Sdkに対して、上記調整された定位用パラメータにより、聴取者Mの正面に設置された当該サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLから放音される音により聴取者Mに対して後方に定位する音像を実現するための定位制御処理を施し、サラウンド右スピーカ4SR用の上記出力信号Ssr及びサラウンド左スピーカ4SL用の上記出力信号Sslとして上記D/Aコンバータ2SR及び2SLに夫々出力する。
【0044】
その後、上記D/Aコンバータ2SR及び2SLは、上述した調整段階における動作と同様に上記出力信号Ssr及びSslを夫々アナログ化し、アナログ出力信号Sasr及びSaslとしてアンプ3SR及び3SLに夫々出力する。
【0045】
そして、アンプ3SR及び3SLは、当該アナログ出力信号Sasr及びSaslに対して上記増幅処理等を施し、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLから夫々再生されるべき音に対応するスピーカ駆動信号Sdsr及びSdslを夫々生成し、当該サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLに出力する。
【0046】
これにより、当該サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLは、サラウンド音場として上記音楽を再生する際に後方音像を(聴取者Mの正面に設置された当該サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLにより)実現するために当該二つのスピーカが放音すべき音を聴取者Mに対して放音する。
【0047】
次に、上記信号処理部16の細部構成について、図3を用いて説明する。
【0048】
先ず図3(a)に示すように、信号処理部16は、音場制御部20と、定位制御部21と、切替器22乃至27と、により構成されている。
【0049】
この構成において、上記調整段階においては切替器22乃至27は各々テスト信号Stest側に切り替えられている。そして、切替器27は上記出力信号Swとなるべきテスト信号Stestを音場制御部20を介してD/Aコンバータ2Wに出力し、切替器26は上記出力信号Slとなるべきテスト信号Stestを音場制御部20を介してD/Aコンバータ2Lに出力し、切替器25は上記出力信号Srとなるべきテスト信号Stestを音場制御部20を介してD/Aコンバータ2Rに出力し、切替器24は上記出力信号Scとなるべきテスト信号Stestを音場制御部20を介してD/Aコンバータ2Cに出力し、切替器23は上記出力信号Ssrとなるべきテスト信号Stestを音場制御部20及び定位制御部21を介してD/Aコンバータ2SRに出力し、切替器22は上記出力信号Sslとなるべきテスト信号Stestを音場制御部20及び定位制御部21を介してD/Aコンバータ2SLに夫々出力する。
【0050】
一方、音場制御部20は、上記音楽の再生時(上記切替器22乃至27は、各々ディスクドライブ12側に切り替えられている)において、上記音場制御段階において調整された上記音場制御用パラメータが制御信号Sccとして取得し、ディスクドライブ12から各切替器22乃至27を介して入力されてくる各スピーカ毎の上記再生信号Sdkに対して当該音場制御用パラメータを用いた音場制御処理を施し、サブウーファー4W、左スピーカ4L、センタースピーカ4C及び右スピーカ4R用として上記出力信号Sw、Sl、Sc及びSrを生成してD/Aコンバータ2W、2L、2C及び2Rに出力する。
【0051】
また、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SL用としては、上記音場制御用パラメータを用いて当該サラウンド用右スピーカ4SR及びサラウンド用左スピーカ4SL用の再生信号Sdkに対して音場制御処理を施し、変換信号Ssrr及びSsllとして夫々定位制御部21に出力する。
【0052】
これにより、定位制御部21は、上記音楽の再生時において、上記定位制御段階において調整された上記定位制御用パラメータを上記制御信号Sccとして取得し、音場制御部20から入力されてくる当該変換信号Ssrr及びSsllに対して当該定位制御用パラメータを用いた定位制御処理を施し、サラウンド用左スピーカ4SL及びサラウンド用右スピーカ4SR用として上記出力信号Ssl及びSsrを生成してD/Aコンバータ2SL及び2SRに出力する。
【0053】
次に、上記定位制御部21の細部構成について、図3(b)を用いて説明する。
【0054】
図3(b)に示すように、定位制御部21は、左アッテネータ30lと、左バンドパス/ディレイ部31lと、右アッテネータ30rと、右バンドパス/ディレイ部31rと、加算器33l及び33rと、により構成されている。
【0055】
この構成において、左アッテネータ30lは、上記音場制御段階において設定されたサラウンド右スピーカ4SR用の音場制御用パラメータに含まれている減衰パラメータに基づき、上記変換信号Ssllの振幅を減衰させ、減衰信号Satlを生成して左バンドパス/ディレイ部31lに出力する。
【0056】
これにより、当該左バンドパス/ディレイ部31lは、上記音場制御用パラメータに含まれている遅延パラメータに基づき、減衰信号Satlに対して、当該減衰信号Satlにおける予め設定されている分割周波数帯域に応じてフィルタリング処理及び遅延処理を施し、遅延信号Sdylを生成して加算器33lに出力する。
【0057】
その後、加算器33lは、上記サラウンド右スピーカ4SR用の変換信号Ssrrと上記遅延信号Sdyl(すなわち、サラウンド左スピーカ4SL用の変換信号Ssllから生成された遅延信号Sdyl)とを加算し、上記出力信号SsrとしてD/Aコンバータ2SRに出力する。
【0058】
他方、右アッテネータ30rは、上記音場制御段階において設定されたサラウンド左スピーカ4SL用の音場制御用パラメータに含まれている減衰パラメータに基づき、上記変換信号Ssrrの振幅を減衰させ、減衰信号Satrを生成して右バンドパス/ディレイ部31rに出力する。
【0059】
これにより、当該右バンドパス/ディレイ部31rは、上記音場制御用パラメータに含まれている遅延パラメータに基づき、減衰信号Satrに対して、当該減衰信号Satrにおける予め設定されている分割周波数帯域に応じてフィルタリング処理及び遅延処理を施し、遅延信号Sdyrを生成して加算器33lに出力する。
【0060】
その後、加算器33lは、上記サラウンド左スピーカ4SL用の変換信号Ssllと上記遅延信号Sdyr(すなわち、サラウンド右スピーカ4SL用の変換信号Ssrrから生成された遅延信号Sdyr)とを加算し、上記出力信号SslとしてD/Aコンバータ2SLに出力する。
【0061】
ここで、上述した定位制御部21の機能により、聴取者Mの正面に配置されたサラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLから当該聴取者Mの後方にその音像が定位する音を放音させることが可能となる原理について簡単に説明する。
【0062】
当該原理としては、実際に聴取者Mの例えば右後方に設置されているサラウンド右スピーカからの音を当該聴取者Mが聴取する場合において、その右耳で聴取される当該サウンド右スピーカからの音とその左耳で聴取される当該サラウンド右スピーカからの音とを比較した場合、右耳で聴取される当該音のレベルと左耳で聴取される当該音のレベルとの差は、当該サラウンド右スピーカが右前方にある場合に比して大幅に大きくなる。
【0063】
一方、上記したようなレベル差を左右の耳の間で発生させることは、サラウンド右スピーカから放音される音を左耳の位置において減衰させるような音を、聴取者に対して当該サラウンド右スピーカと対をなす位置に設置されたサラウンド左スピーカから放音させることでも実現できる。
【0064】
よって、図3(b)に示した右アッテネータ30r、右バンドパス/ディレイ部31r及び加算器33rの動作により、サラウンド右スピーカ4SRから放音されるべき音を、当該サラウンド右スピーカ4SRからの音が定位すべき音像の位置(すなわち、聴取者から見て右後方の位置)に応じて予め減衰させ、且つ各波長(各周波数)毎に独立して夫々に応じた時間だけ遅延させた上で、当該サラウンド右スピーカ4SRから放音するタイミングと同時にサラウンド左スピーカ4SLから放音すれば、当該減衰及び遅延された音により、サラウンド右スピーカ4SRから放音されて聴取者の左耳に到達する音を当該左耳の位置において減衰させることができる。このとき、上記サラウンド右スピーカ4SRから放音された音はほぼそのまま(即ち、左耳の位置ほど減衰されることなく)聴取者の右耳に到達することになるから、これらにより、上述した大きなレベル差を左右の耳について与えれば、当該左右の耳について上述した実際の聴取状況(すなわち、実際に右後方に設置されたサラウンド右スピーカからの音を両耳で聴取したときに大きなレベル差を生じる状況)と同じ状況が再現できることとなる。
【0065】
一方、上記した原理と同様に、サラウンド左スピーカ4SLについても、図3(b)に示した左アッテネータ30l、左バンドパス/ディレイ部31l及び加算器33lの動作により、サラウンド左スピーカ4SLから放音されるべき音を、当該サラウンド左スピーカ4SLからの音が定位すべき音像の位置(即ち、聴取者から見て左後方の位置)に応じて予め減衰させ、且つ、各波長(各周波数)毎に独立して夫々に応じた時間だけ遅延させた上で、当該サラウンド左スピーカ4SLから放音するタイミングと同時にサラウンド右スピーカ4SRから放音すれば、当該減衰及び遅延された音により、サラウンド左スピーカ4SLから放音されて聴取者の右耳に到達する音を当該右耳の位置において減衰させることができる。このとき、上記サラウンド左スピーカ4SLから放音された音はほぼそのまま(即ち、右耳の位置ほど減衰されることなく)聴取者の左耳に到達することになるから、これらにより、上述した大きなレベル差を左右の耳について与えれば、当該左右の耳について上述した実際の聴取状況(すなわち、実際に左後方に設置されたサラウンド左スピーカからの音を両耳で聴取したときに大きなレベル差を生じる状況)と同じ状況が再現できることとなる。
【0066】
以上説明した如き原理により、聴取者Mの正面に配置されたサラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLから、当該聴取者Mの右後方及び左後方に夫々の音像が定位する音を放音させることが可能となるのである。
【0067】
次に、第1実施形態に係る上記サラウンド音場を実現するための調整段階における動作について、具体的に図1乃至図7を用いて説明する。
【0068】
先ず、図4を用いて当該動作の全体について説明する。
【0069】
当該動作は、例えば音響装置Sを新規に購入して設置した聴取者Mが実際に音楽等を再生する前や、或いはその音響装置Sを設定している部屋の模様替え等を行うことにより音響的な環境が変化した場合等において、聴取者Mが上記右マイクRM及び左マイクLMを装着した上で実行される動作であり、具体的には、図4(a)に示すように、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLから夫々放音される音の音像の位置を調整する定位調整処理(ステップS1)と、その定位調整後に実行される音場調整処理(ステップS2)と、を含んでいる。
【0070】
そして、上記定位調整処理(ステップS1)は、より具体的には、図4(b)に示すように、サラウンド左スピーカ4SLの設置場所における聴取者Mに対するその放音方向(すなわち、当該サラウンド左スピーカ4SL自体の聴取者Mに対する向き)を上記回転部37の動作により物理的に調整する左スピーカ角度調整(ステップS10)と、同様に、サラウンド右スピーカ4SRの設置場所における聴取者Mに対するその放音方向(当該サラウンド右スピーカ4SR自体の聴取者Mに対する向き)を上記回転部37の動作により物理的に調整する右スピーカ角度調整(ステップS11)と、上記ステップS10において調整された放音方向を前提としてサラウンド左スピーカ4SLから放音される音の音像の位置を聴取者Mの左後方となるように制御するための上記定位制御用パラメータを調整する左定位用パラメータ調整処理(ステップS12)と、上記ステップS11において調整された放音方向を前提としてサラウンド右スピーカ4SRから放音される音の音像の位置を聴取者Mの右後方となるように制御するための上記定位制御用パラメータを調整する右定位用パラメータ調整処理(ステップS13)と、を含んでいる。
【0071】
次に、上記ステップS10及びS11として実行される、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SL(以下、適宜「各サラウンドスピーカ」と称する)夫々の放音方向の調整について、具体的に図5を用いて説明する。なお、当該ステップS10及びS11夫々における調整は、基本的にはその調整対象がサラウンド左スピーカ4SLであるか(ステップS10)サラウンド右スピーカ4SRであるか(ステップS11)の相違だけであるので、図5においては、これらを共通的に説明する。
【0072】
各サラウンドスピーカにおける放音方向の調整処理(ステップS10、S11)としては、図5に示すように、当該サラウンドスピーカについて、制御部11から図示しない上記角度制御信号により回転部37を用いて支持部36及びスピーカ本体35を回転させ、予め設定されている初期放音方向θを定める(ステップS20、S21)。なおこの時、各サラウンドスピーカ自体の設置位置の移動を含めて初期放音方向θを定めてもよい。
【0073】
ここで、当該放音方向θは、例えば、各サラウンドスピーカの位置と、聴取者Mの両耳を結んだ直線の中点の位置と、を結んだ直線に平行な水平面内の方向を「θ=0°の放音方向」と定義する。また、各サラウンドスピーカにつき、聴取者Mから見て外向きの方向がθにおける正の方向であるとする。
【0074】
そして、各サラウンドスピーカから上記テスト信号Stestに対応する音を放音させる(ステップS22)。
【0075】
次に、その放音された音を右マイクRM及び左マイクLMで集音して得られる上記右マイク信号Srm及び左マイク信号Slmに基づき、解析部15において当該各マイク信号間のレベル差(振幅差)を検出し、当該レベル差を示すパラメータdiffをその検出したレベル差の値に設定する(ステップS23)。
【0076】
そして、当該設定されたパラメータdiffの値と、各サラウンドスピーカについて予め設定されている当該レベル差の閾値(即ち、各サラウンドスピーカからの音に含まれるいわゆるクロストークを十分に除去するために予め実験的に求められている閾値)とを比較し、当該パラメータdiffの値が閾値より大きくなっているか否かを確認し(ステップS24)、当該パラメータdiffの値が当該閾値よりも大きくなっているときは(ステップS24;YES)、その各サラウンドスピーカについての放音方向θの調整を完了して図4(b)に示す各定位制御用パラメータの調整処理に移行する。
【0077】
一方、ステップS24の判定において、未だパラメータdiffの値が当該閾値以下であるときは(ステップS24;NO)、現在の放音方向θでは上記クロストークの除去が不十分であるとして、当該放音方向θを更に大きくし(すなわち、サラウンド左スピーカ4SLについては、回転部37を用いて上から見て時計方向に当該サラウンド左スピーカ4SLを回転させ、また、サラウンド右スピーカ4SRについては、同様に上から見て反時計方向に当該サラウンド右スピーカ4SRを回転させ)(ステップS25、S21)、その回転後の放音方向θについて上記ステップS22乃至S24の処理を繰り返す。
【0078】
以上のステップS10及びS11の処理が実行されて各サラウンドスピーカについて放音方向θが設定されることにより、当該各サラウンドスピーカから同時に放音された場合でも、当該各サラウンドスピーカ相互間での上記クロストークが十分に低減された状態の当該放音方向θが各サラウンドスピーカについて調整(決定)されることとなる。
【0079】
次に、上記ステップS12及びS13として実行される、各サラウンドスピーカ夫々についての上記ステップS10及びS11において調整された夫々の放音方向θを前提とした定位制御用パラメータの調整について、具体的に図6を用いて説明する。なお、当該ステップS12及びS13夫々における調整は、上記ステップS10及びS11の場合と同様にその調整対象がサラウンド左スピーカ4SLであるか(ステップS12)サラウンド右スピーカ4SRであるか(ステップS13)の相違だけであるので、図6においては、これらを共通的に説明する。
【0080】
各サラウンドスピーカにおける定位制御用パラメータの調整処理(ステップS12、S13)としては、図6に示すように、各サラウンドスピーカ夫々につき、その再生周波数帯域全体を予め分割して得られる周波数帯域の番号を示すパラメータi及び上記右バンドパスディレイ部31r及び左バンドパスディレイ部31l(以下、適宜「各ディレイ部」と称する)夫々における遅延量を段階的に増大させるように区分して得られる当該遅延量の段階を示すパラメータjを夫々初期化する(ステップS30、S31)。
【0081】
ここで、ステップS30における周波数帯域全体の分割について具体的には、例えば、分割後の各周波数帯域の中心周波数fcが、夫々fc=250ヘルツ(パラメータi=1)、fc=500ヘルツ(パラメータi=2)、fc=1キロヘルツ(パラメータi=3)、fc=2キロヘルツ(パラメータi=4)及びfc=4キロヘルツ(パラメータi=5)となるように五分割する。
【0082】
各パラメータの初期化が完了すると、次に、上記分割された各周波数帯域夫々における上記右マイク信号Srmと左マイク信号Slmとのレベル差(振幅差)を示すパラメータD(i)と、各ディレイ部について各サラウンドスピーカから放音される音の音像の位置が理想的に聴取者Mの右後方又は左後方となるために各周波数帯域毎に予め実験的に求められている上記レベル差の最適値(以下、当該最適値をtgtD(i)とする)との差を示すパラメータminDiffを仮に無限大に設定し(ステップS32)、更に、上記分割された各周波数帯域i毎に且つ各ディレイ部における遅延量をdelay(j)として、上記テスト信号Stest(その時の周波数帯域に相当する周波数を有するテスト信号Stest)に対応する音を、その時点で定位制御用パラメータの設定対象となっている各サラウンドスピーカから放音させる(ステップS33)。
【0083】
ここで、当該ステップS33の処理として具体的には、サラウンド左スピーカ4SLにおける定位制御用パラメータを調整する場合には(上記ステップS12)、遅延量delay(j)による遅延がされてない上記テスト信号Stestに対応する音をそのままサラウンド左スピーカ4SLから放音させると共に、左アッテネータ30lにより減衰させられ(図3(b)参照)且つ当該遅延量delay(j)により遅延させられた上記テスト信号Stestに対応する音をサラウンド右スピーカ4SRから放音させる(ステップS33)。
【0084】
これに対し、サラウンド右スピーカ4SRにおける定位制御用パラメータを調整する場合には(上記ステップS13)、遅延量delay(j)による遅延がされてない上記テスト信号Stestに対応する音をそのままサラウンド右スピーカ4SRから放音させると共に、右アッテネータ30rにより減衰させられ(図3(b)参照)且つ当該遅延量delay(j)により遅延させられた上記テスト信号Stestに対応する音をサラウンド左スピーカ4SLから放音させる(ステップS33)。
【0085】
次に、各々放音された音を右マイクRM及び左マイクLMで集音して得られる上記右マイク信号Srm及び左マイク信号Slmに基づき、解析部15においてその時の当該各マイク信号間における上記レベル差を検出し、当該レベル差を示す上記パラメータD(i)をその検出したレベル差の値に設定する(ステップS34)。
【0086】
そして、ステップS34において設定されたパラメータD(i)の値と、上記最適値tgtD(i)との現在の差の絶対値Diffを求め(ステップS35)、その求められた絶対値Diffと現在の上記パラメータminDiffとの関係を確認する(ステップS36)。
【0087】
ステップS36の判定において、当該現在の絶対値DiffがパラメータminDiffよりも小さいときは(ステップS36;YES)、そのパラメータminDiffの値を現在の絶対値Diffの値に更新し、更に、その周波数帯域についての各ディレイ部における最適遅延量を示すパラメータoptD(i)の値を現在の各ディレイ部におけるディレイ量delay(j)として(ステップS37)後述するステップS38に移行する。
【0088】
一方、ステップS36の判定において、当該現在の絶対値DiffがパラメータminDiffよりも小さくないときは(ステップS36;NO)、遅延量を示すパラメータjをインクリメントし(ステップS38)、更に各ディレイ部において設定可能な遅延量の最大値(図6において当該最大値を「Dsize」と示している)になっているか否かを確認する(ステップS39)。
【0089】
そして、現在の遅延量よりも大きな遅延量を設定することが可能であるときは(ステップS39;NO)、そのインクリメントされた新たな遅延量につき、上記ステップS32に戻って上述して来たステップS32乃至S39の処理を繰り返す。
【0090】
他方、ステップS39において、現在の遅延量が設定可能な最大遅延量Dsizeであるときは(ステップS39;YES)、次の周波数帯域について最適遅延量optD(i)を設定すべくパラメータiをインクリメントし(ステップS40)、分割された全ての周波数帯域について最適遅延量optD(i)が算出されたか否かを確認する(ステップS41。当該ステップS41においては、分割された各周波数帯域を示すパラメータiの最大値に「1」を加えた値を「N」と示している)。
【0091】
そして、分割された全ての周波数帯域について夫々に最適遅延量optD(i)の算出が完了しているときは(ステップS41;YES)、当該各最適遅延量optD(i)を各周波数帯域毎に各ディレイ部に設定し(ステップS42)、定位制御用パラメータの設定処理を完了する。
【0092】
一方、ステップS41の判定において、未だ最適遅延量optD(i)の算出が完了していない周波数帯域があるときは(ステップS41;NO)、当該未算出の周波数帯域について最適遅延量optD(i)を算出すべく、上記ステップS31に戻り、新たな周波数帯域について上記ステップS31乃至S41の処理を繰り返す。
【0093】
以上図6を用いて説明した処理がサラウンド左スピーカ4SL及びサラウンド右スピーカ4SRについて夫々実行されることにより(図4ステップS12、S13)、各ディレイ部における遅延量が、各周波数帯域毎に最適遅延量optD(i)として設定される。
【0094】
次に、図4(a)に示す音場調整処理(ステップS2)について、具体的に図7を用いて説明する。
【0095】
上記定位制御処理(ステップS1)に続いて実行される音場調整処理は、図1に示す全てのスピーカからの音圧が、聴取者Mの位置において同一となるように音場制御部20内の各パラメータを調整する処理であり、具体的には例えば上記特許文献2に記載されている音場調整処理と同様の処理が実行される。
【0096】
すなわち、当該音場調整処理においては、各スピーカから上記テスト信号Stestに対応する音を放音させつつ、当該各スピーカ毎に、周波数特性を他のスピーカとの関係において均一化するイコライザ調整処理(ステップS50)、他のスピーカとの関係において再生レベルを均一化するアッテネータ(減衰量)調整処理(ステップS51)並びに各スピーカと聴取者Mの位置との間の距離を各スピーカ間で均一とする遅延量調整処理(ステップS52)が実行される。
【0097】
なお、第1実施形態の場合は右マイクRM及び左マイクLMを用いて集音するため、上記ステップS50乃至S52の処理においては、各マイクから出力される右マイク信号Srm及び左マイク信号Slm夫々における測定値の平均値等を用いるのが好適である。
【0098】
ここで、上記各サラウンドスピーカについて実行される第1実施形態に係る音像の定位制御処理によって(仮想的に)創られる音像は、通常の実音像(すなわち、その位置に実在するスピーカにより放音される音により形成される音像)よりその音圧レベルが小さくなるのが一般的である。このため、当該仮想音像に相当するサラウンド音と正面から実在するスピーカにより放音されるフロント音の音圧レベルを揃えるための上記ステップS51の処理は必須の処理となる。
【0099】
以上夫々説明したように、第1実施形態に係る音響装置Sにおける上記サラウンド音場を実現するための調整段階の動作によれば、右マイク信号Srmと左マイク信号Slmとの差に基づいて各スピーカにおける放音方向θを調整し、更に当該差に基づいて生成された定位制御用パラメータ及び音場制御用パラメータに基づき、実際の放音時において当該放音されるべき音に相当する再生信号Sdkを加工して放音させるので、各スピーカにおける放音方向(すなわち指向性)を物理的に調整した後に音場制御用の定位制御用パラメータ及び音場制御用パラメータを生成することで、簡易な処理で当該各パラメータを生成して再生信号Sdkを加工し各スピーカによる音場を制御することができる。
【0100】
また、右マイクRM及び左マイクLMにおいて実際に集音された音に基づいて当該各パラメータを生成するので、各スピーカが配置される実際の場所に適応させつつ音場を制御することができる。
【0101】
更に、聴取者Mの正面に配置されたサラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLにより当該正面以外の位置に音場を定位させる際の処理が簡略化されることで、聴取者の後方にサラウンド用のスピーカを設置することができないような実環境であっても、簡易且つ安価な装置により所望の音場(例えばサラウンド音場)を実現することができる。
【0102】
更にまた、右マイク信号Srmと左マイク信号Slmとのレベル差を用いて簡易な処理により正面以外の位置の音像を実現できる。
【0103】
また、制御部11及び回転部37の動作により自動的に各サラウンドスピーカの放音方向θを変更することで、より明確な音像定位を簡易な処理で実現することができる。
【0104】
なお、上述した第1実施形態においては、右マイク信号Srmと左マイク信号Slmとの間のレベル差(振幅差)を用いて上記定位制御用パラメータ及び音場制御用パラメータを調整したが、これ以外に、同じ音を右マイクRMと左マイクLMで夫々集音したタイミングの差(時間差)を用いて第1実施形態と同様の処理により定位制御用パラメータ及び音場制御用パラメータを設定することも可能である。この場合は、例えば図5ステップS23のパラメータDiff及び図6ステップS34のパラメータD(i)が、夫々当該時間差を示す値となる。
【0105】
このように、右マイク信号Srmと左マイク信号Slmとの時間差を用いる場合でも、上記レベル差を用いる場合と同様に簡易な処理により正面以外の位置の音像を実現できる。
【0106】
(II)第2実施形態
次に、本願に係る他の実施形態である第2実施形態について、図8を用いて説明する。なお、図8は、第2実施形態に係る音響装置SSにおける信号処理部40の概要構成のみを、各スピーカ、アンプ及びD/Aコンバータと共に示すブロック図であり、図1に示す第1実施形態に係る音響装置Sと同様の構成部材については、同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
【0107】
上述した第1実施形態では、実在のスピーカとして、サブウーファー4W、センタースピーカ4C、右スピーカ4R、左スピーカ4L、サラウンド右スピーカ4SR及びサラウンド左スピーカ4SLの六つのスピーカが含まれている音響装置Sに対して本願を適用した場合について説明したが、以下に説明する第2実施形態では、実在のスピーカとして、サブウーファー4W、センタースピーカ4C、右スピーカ4R及び左スピーカ4Lの四つのスピーカが含まれている音響装置SSに対して本願を適用した場合について説明する。
【0108】
図8に示すように、第2実施形態に係る音響装置SSは、第1実施形態に係る音響装置Sにおける信号処理部16に相当する信号処理部40と、D/Aコンバータ2W、2R、2C及び2Lと、アンプ3W、3R、3C及び3Lと、サブウーファー4Wと、右スピーカ4Rと、左スピーカ4Lと、センタースピーカ4Cと、により構成されている。なお、この構成において、右スピーカ4R及び左スピーカ4Lは、聴取者Mに対して左右対称な位置に設定されていることが必要となる。
【0109】
また、信号処理部40は、第1実施形態に係る信号処理部16の場合と同様の構成及び機能を備える音場制御部20及び定位制御部21並びに切替器22乃至27に加えて、定位制御部21からの出力信号Sslと出力信号Slとを加算してD/Aコンバータ2Lに出力する重畳手段としての加算器28と、定位制御部21からの出力信号Ssrと出力信号Srとを加算してD/Aコンバータ2Rに出力する重畳手段としての加算器29と、により構成されている。
【0110】
そして、この構成により、第1実施形態において左スピーカ4L及びサラウンド左スピーカ4SLから出力されていた音が相互に合成されて第2実施形態に係る左スピーカ4Lから放音させることとなり、同様に、第1実施形態において右スピーカ4R及びサラウンド右スピーカ4SRから出力されていた音が相互に合成されて第2実施形態に係る右スピーカ4Rから放音させることとなる。
【0111】
この状態で、第1実施形態に係る放音方向θの調整処理を左スピーカ4L及び右スピーカ4R夫々について適用し、更に第1実施形態に係る定位制御用パラメータ及び音場制御用パラメータ夫々調整処理を適用することで、第1実施形態に係る音響装置Sと同様のサラウンド音場を第2実施形態に係る四つのスピーカのみで実現することができる。
【0112】
このように、第2実施形態に係る音響装置SSにおけるサラウンド音場を実現するための調整段階の動作によれば、第1実施形態に係る音響装置Sにおけるサラウンド音場を実現するための調整段階の動作による効果に加えて、少ない数のスピーカを用いて所望の音場を実現することができることになる。
【0113】
(III)第3実施形態
次に、本願に係る更に他の実施形態である第3実施形態について、図9を用いて説明する。なお、図9は、第3実施形態に係る音響装置SSSにおける信号処理部50の概要構成のみを、各スピーカ、アンプ及びD/Aコンバータと共に示すブロック図であり、図1に示す第1実施形態に係る音響装置Sと同様の構成部材については、同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
【0114】
上述した第2実施形態では、実在のスピーカとして、サブウーファー4W、センタースピーカ4C、右スピーカ4R及び左スピーカ4Lの四つのスピーカが含まれている音響装置SSに対して本願を適用した場合について説明したが、以下に説明する第3実施形態では、実在のスピーカとして、右スピーカ4R及び左スピーカ4Lの二つのスピーカのみが含まれている音響装置SSSに対して本願を適用した場合について説明する。
【0115】
図9に示すように、第3実施形態に係る音響装置SSSは、第1実施形態に係る音響装置Sにおける信号処理部16に相当する信号処理部50と、D/Aコンバータ2R2Lと、アンプ3R及び3Lと、右スピーカ4Rと、左スピーカ4Lと、により構成されている。なお、この構成においても、右スピーカ4R及び左スピーカ4Lは、聴取者Mに対して左右対称な位置に設定されていることが必要となる。
【0116】
また、信号処理部50は、第1実施形態に係る信号処理部16の場合と同様の構成及び機能を備える音場制御部20及び定位制御部21並びに切替器22乃至27に加えて、定位制御部21からの出力信号Sslと出力信号Sl及びSc並びにSwを全て加算してD/Aコンバータ2Lに出力する重畳手段としての加算器30と、定位制御部21からの出力信号Ssrと出力信号Sr及びSc並びにSwを全て加算してD/Aコンバータ2Rに出力する重畳手段としての加算器31と、により構成されている。
【0117】
そして、この構成により、第1実施形態において左スピーカ4L、サラウンド左スピーカ4SL、センタースピーカ4C及びサブウーファー4Wから夫々出力されていた音が相互に全て合成されて第3実施形態に係る左スピーカ4Lから放音させることとなり、同様に、第1実施形態において右スピーカ4R、サラウンド右スピーカ4SR、センタースピーカ4C及びサブウーファー4Wから夫々出力されていた音が相互に全て合成されて第3実施形態に係る右スピーカ4Rから放音させることとなる。
【0118】
この状態で、第1実施形態に係る放音方向θの調整処理を左スピーカ4L及び右スピーカ4R夫々について適用し、更に第1実施形態に係る定位制御用パラメータ及び音場制御用パラメータ夫々調整処理を適用することで、第1実施形態に係る音響装置Sと同様のサラウンド音場を第3実施形態に係る二つのスピーカのみで実現することができる。
【0119】
このように、第3実施形態に係る音響装置SSSにおけるサラウンド音場を実現するための調整段階の動作によれば、第1実施形態に係る音響装置Sにおけるサラウンド音場を実現するための調整段階の動作による効果に加えて、更に少ない数のスピーカを用いて所望の音場を実現することができることになる。
【0120】
なお、上述してきた各実施形態においては、サラウンド用の各スピーカにおける放音方向θを変更するに当たり、制御部11及び回転部37を用いてスピーカ本体35及び支持部36を回転させる構成について説明したが、これ以外に、人が手動(人力)にてサラウンド用のスピーカを回転させつつ放音方向θを設定するように構成することも、もちろん可能である。この場合には、当該サラウンド用のスピーカにおいて図2で示したような回転のための機構(特に回転部37)及び制御が不要となり、市販のスピーカを各実施形態におけるサラウンド用のスピーカとして用いて各実施形態に係る放音方向θの調整処理(図4(b)ステップS10、S11)に供させることができることになる。
【0121】
また、上述して来た本願に係る音響装置S等は、例えば、複数のスピーカを備えた薄型のテレビジョン装置や、いわゆるホームシアターシステムにも適用することが可能である。
【0122】
また、図3乃至図7に示すフローチャートに対応するプログラムを、フレキシブルディスク又はハードディスク等の情報記録媒体に記録しておき、又はインターネット等を介して取得して記録しておき、これらを汎用のコンピュータで読み出して実行することにより、当該コンピュータを各実施形態に係る制御部11として活用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0123】
【図1】第1実施形態に係る音響装置の概要構成を示すブロック図である。
【図2】変形形態に係る音響装置におけるスピーカの構成を示す外観斜視図である。
【図3】第1実施形態に係る音響装置の細部構成を示すブロック図であり、(a)は当該音響装置における信号処理部の細部構成を示すブロック図であり、(b)は当該信号処理部における定位制御部の細部構成を示すブロック図である。
【図4】第1実施形態係る音響巣地におけるサラウンド音場実現のための調整動作を示すフローチャートであり、(a)は当該調整動作の全体動作を示すフローチャートであり、(b)は当該調整動作内の定位制御動作を示すフローチャートである。
【図5】第1実施形態におけるサラウンド音場のための調整動作におけるスピーカ角度調整動作を示すフローチャートである。
【図6】第1実施形態におけるサラウンド音場のための調整動作における定位用パラメータ調整動作を示すフローチャートである。
【図7】第1実施形態におけるサラウンド音場のための調整動作を示すフローチャートである。
【図8】第2実施形態に係る音響装置の概要構成を示すブロック図である。
【図9】第3実施形態に係る音響装置の概要構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【0124】
1 再生部
4W サブウーファー
4R 右スピーカ
4L 左スピーカ
4C センタースピーカ
4SR サラウンド右スピーカ
4SL サラウンド左スピーカ
10 テスト信号生成部
11 制御部
13 アンプ
15 解析部
16 信号処理部
20 音場制御部
21 定位制御部
22、23、24、25、26、27 切替器
28、29、30、31、33l、33r 加算器
30l 左アッテネータ
30r 右アッテネータ
31l 左バンドパス/ディレイ部
31r 右バンドパス/ディレイ部
35 スピーカ本体
37 回転部
S、SS、SSS 音響装置
RM 右マイク
LM 左マイク
M 聴取者

【特許請求の範囲】
【請求項1】
聴取者の正面に配置された複数のスピーカ手段であって、前記正面以外の位置に音像が定位すべき音を放音するスピーカ手段のいずれかから放音される事前調整用音を、前記聴取者の右耳の位置に配置された右耳用集音手段と、前記聴取者の左耳の位置に配置された左耳用集音手段と、を用いて夫々集音し、当該集音した事前調整用音に対応する右耳集音信号を前記右耳用集音手段から出力すると共に当該集音した事前調整用音に対応する左耳集音信号を前記左耳用集音手段から出力する集音工程と、
前記いずれかにおける放音方向を、前記出力された右耳集音信号と左耳集音信号との差に基づいて調整する調整工程と、
前記差に基づいて、各前記スピーカ手段夫々に対応する音像の位置を制御するための制御情報を生成する生成工程と、
実際の各前記スピーカ手段からの放音時において、各前記スピーカ手段の各々について前記集音工程、前記調整工程及び前記生成工程を夫々実行して得られた前記制御情報に基づき、当該各スピーカ手段に出力されるべき音に相当する出力信号を当該各スピーカ手段夫々について加工する加工工程と、
前記加工された出力信号に相当する前記音を、各前記スピーカ手段から夫々放音させる放音工程と、
を含むことを特徴とする音場制御方法。
【請求項2】
請求項1に記載の音場制御方法の実施に供される集音装置であって、
前記右耳集音信号を出力する前記右耳用集音手段と、
前記左耳集音信号を出力する前記左耳用集音手段と、
前記右耳用集音手段を前記右耳の位置に支持する右耳用集音手段支持手段と、
前記左耳用集音手段を前記左耳の位置に支持する左耳用集音手段支持手段と、
を備えることを特徴とする集音装置。
【請求項3】
請求項1に記載の音場制御方法の実施に供される音場制御装置であって、
前記生成工程を実行して前記制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記加工工程を実行して各前記出力信号を加工する加工手段と、
を備えることを特徴とする音場制御装置。
【請求項4】
請求項1に記載の音場制御方法の実施に供される各前記スピーカ手段を含むスピーカ装置であって、
前記差に基づいて請求項3に記載の音場制御装置から出力されて来る方向制御信号に基づき、前記放音方向を変更する変更手段を備えることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項5】
請求項3に記載の音場制御装置において、
前記差が最大となるように前記放音方向を調整するための方向制御信号を生成し、請求項4に記載のスピーカ装置に出力する方向制御信号生成手段を更に備え、
前記制御情報生成手段は、各前記スピーカ手段から出力されるべき音に相当する音信号を予め設定された周波数帯域毎に遅延させるための遅延量を示す前記制御情報を、前記差に基づいて、各前記スピーカ手段毎且つ当該周波数帯域毎に生成し、
更に前記加工手段は、一の前記スピーカ手段について前記制御情報生成手段により生成された前記制御情報に基づき、当該一のスピーカ手段と共に左右の対を成す他の前記スピーカ手段に出力する前記出力信号を加工して当該他のスピーカ手段に出力することを特徴とする音場制御装置。
【請求項6】
請求項3又は5に記載の音場制御装置において、
前記差は、同一の前記事前調整用音に対応する前記右耳集音信号と前記左耳集音信号との間のレベル差であることを特徴とする音場制御装置。
【請求項7】
請求項3又は5に記載の音場制御装置において、
前記差は、同一の前記事前調整用音に対応する前記右耳集音信号と前記左耳集音信号との間の時間差であることを特徴とする音場制御装置。
【請求項8】
請求項3又は5から7のいずれか一項に記載の音場制御装置において、
前記加工された出力信号を、前記正面に音像が定位すべき音に相当する正面用出力信号に重畳し、当該正面に音像が定位すべき音を放音すべき正面用スピーカ手段に出力する重畳手段を更に備えることを特徴とする音場制御装置。
【請求項9】
コンピュータを、請求項3又は5から8のいずれか一項に記載の音場制御装置として機能させることを特徴とする音場制御用プログラム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2009−141385(P2009−141385A)
【公開日】平成21年6月25日(2009.6.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−95959(P2006−95959)
【出願日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【出願人】(000005016)パイオニア株式会社 (3,620)
【Fターム(参考)】