音響発生装置および信号処理方法
【課題】スピーカに定位しにくく、奥行き感のあるスピーカ再生ができる音響発生装置を提供すること。
【解決手段】音響発生装置１を動作させると、フィルタ４−1，４−２、・・・、４−９は、それぞれ設定された遅延時間と増幅率に応じて、１０種の遅延効果をオーディオ信号Ｓａに対して与えるように信号処理して、信号Ｓｂ１、Ｓｂ２、・・・、Ｓｂ９を生成し、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力する。そして、９台の異なるスピーカから、それぞれ１０種の遅延効果がランダムな遅延時間で放音されることによって、スピーカへの定位感が無くなり、奥行き感を生じさせることができる。
【解決手段】音響発生装置１を動作させると、フィルタ４−1，４−２、・・・、４−９は、それぞれ設定された遅延時間と増幅率に応じて、１０種の遅延効果をオーディオ信号Ｓａに対して与えるように信号処理して、信号Ｓｂ１、Ｓｂ２、・・・、Ｓｂ９を生成し、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力する。そして、９台の異なるスピーカから、それぞれ１０種の遅延効果がランダムな遅延時間で放音されることによって、スピーカへの定位感が無くなり、奥行き感を生じさせることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカに定位しにくく、奥行き感のあるスピーカ再生を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
音場支援システム（室内の残響付加装置）において残響を付加する方法としては、オーディオ信号に対してＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタやＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを用いて信号処理を行う方法がある。また、特許文献１に記載されているように、部屋の各所においてスピーカを配置、または仮想スピーカを生成して、オーディオ信号に対して適宜遅延などを行って放音することにより、空間感のある所望の音場を作り出す方法などがある。
【特許文献１】特開２００１−０１６６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１のように、部屋の各所にスピーカを配置した場合、音場合成の効果により空間感のある再生音が得られるポイントは、限られたエリアとなってしまう。また、特にスピーカの近くでは、音像はそのスピーカに定位することになってしまい、自然な残響付加ができなかった。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、スピーカに定位しにくく、奥行き感のあるスピーカ再生を行うことにより自然な残響付加ができる音響発生装置および信号処理方法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】
【０００５】
上述の課題を解決するため、本発明は、入力される信号に対して設定された遅延時間の遅延を行う複数の遅延手段、前記各遅延手段の出力信号に対して設定された増幅率の増幅を各々行う複数の増幅手段、および前記各増幅手段の出力信号を加算する加算手段を有する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号を放音する放音手段とを有する遅延放音系を複数具備し、前記各遅延放音系の一の遅延手段に設定される遅延時間と、当該遅延手段の出力信号に対して増幅を行う増幅手段に設定される増幅率との組は、所定の伝達特性を時間軸方向に分割して切り出すことにより生成した遅延時間と増幅率との組であって、前記各遅延放音系に設定される各組の態様は、他の遅延放音系に対して異なるように設定されていることを特徴とする音響発生装置を提供する。
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明は、入力される信号に対して設定された遅延時間の遅延を行う複数の遅延手段、前記各遅延手段の出力信号に対して設定された増幅率の増幅を各々行う複数の増幅手段、および前記各増幅手段の出力信号を加算する加算手段を有する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号を放音する放音手段とを有する遅延放音系を複数具備する音響発生装置において、所定の伝達特性を時間軸方向に分割して切り出すことにより、複数の遅延時間と増幅率とを組にして生成する生成過程と、前記各遅延放音系の一の遅延手段に設定される遅延時間と、当該遅延手段の出力信号に対して増幅を行う増幅手段に設定される増幅率との組に、前記各遅延放音系に設定される各組の態様が他の遅延放音系に対して異なるように、前記生成過程によって生成した遅延時間と増幅率との組を設定する設定過程とを備えることを特徴とする信号処理方法を提供する。
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明は、複数の放音手段と、入力される信号を設定された重み付け係数に基づいて前記入力される信号の振幅を重み付けして時間軸方向に分割し、順次切り出すことにより、複数の信号を生成する信号切り出し手段と、前記信号切り出し手段によって順次切り出された各信号を前記切り出された信号ごとに前記複数の放音手段から選択した放音手段に出力する選択手段とを具備し、前記信号切り出し手段に設定された重み付け係数は、前記切り出された複数の信号を加算することにより元の信号と同等になるように設定され、前記各放音手段は、前記選択手段から出力された信号を放音することを特徴とする音響発生装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スピーカに定位しにくく、奥行き感のあるスピーカ再生を行うことにより自然な残響付加ができる音響発生装置および信号処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る音響発生装置１の構成を示したブロック図であり、図２は、音響発生装置１の外観を示す斜視図である。音響発生装置１は、９台のスピーカ（放音手段）２−１、２−２、・・・、２−９を具備し、図２に示すように、縦横３台ずつ配置されている。スピーカ２−１、２−２、・・・、２−９は、それぞれ接続されているアンプ３−１、３−２、・・・、３−９において増幅された信号に基づき放音する。
【００１１】
フィルタ（信号処理手段）４−１、４−２、・・・、４−９は、入力されたオーディオ信号Ｓａに複数の遅延を付与し、遅延を付与された各オーディオ信号を加算するフィルタであって、信号入力部５から入力されたオーディオ信号Ｓａに複数種の遅延効果を付与する信号処理を行って信号Ｓｂ１、Ｓｂ２、・・・、Ｓｂ９を生成し、それぞれ接続されたアンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力する。
【００１２】
次に、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９の構成について、フィルタ４−1を例として説明する。図３は、フィルタ４−1の構成を示すブロック図である。フィルタ４−1は、遅延部（遅延手段）４１−１、４１−２・・・、４１−１０と乗算器（増幅手段）４２−１、４２−２・・・、４２−１０と加算器（加算手段）４３−１、４３−２・・・、４３−１０とを有している。入力されたオーディオ信号Ｓａに対して、遅延部４１−１、４１−２・・・、４１−１０は設定された遅延時間に基づいて遅延処理を行い、乗算器４２−１、４２−２・・・、４２−１０は遅延処理された信号の振幅を設定された増幅率に基づいて変化させ、加算器４３−１、４３−２・・・、４３−１０において遅延、増幅処理された信号を加算することにより、遅延効果を与えた信号Ｓｂ１を生成する。この場合、遅延部４１−１と乗算器４２−１と加算器４３−１とによりタップ４０−１が構成され、１個のタップによって１種の遅延効果が与えられる。これにより、タップの数によって、遅延の回数が決められる。本実施形態においては、フィルタ４−1は、１０個のタップ４０−１、４０−２・・・、４０−１０を有し、１０種の遅延効果を与えるようになっている。他のフィルタ４−２、４−３、・・・、４−９も同様に１０個ずつタップを有している。なお、タップの数は、各フィルタによって異なっていても良い。また、加算器４３−１は、図３の態様の場合には、乗算器４２−１からの信号入力だけなので、加算処理を行わないが、オーディオ信号Ｓａを加算器４３−１に対しても入力するようにしてもよい。
【００１３】
次に、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９への遅延時間と増幅率の設定方法について説明する。本実施形態では、遅延部に設定される遅延時間は、８００ｍｓまでの間でランダムに設定され、乗算器に設定される増幅率については、遅延時間に対して指数関数的に減少するように設定されている。ここで、これらの設定については、事前に設定されていてもよいし、音響発生装置１の電源を入れたときに、各フィルタが、遅延時間および増幅率を生成して、遅延部と乗算器に設定するようにしてもよい。
【００１４】
図４は、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に設定された遅延時間と増幅率の関係を示し、横軸は時間軸、すなわち遅延時間、縦軸は増幅率を示している。すなわち、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９にインパルス信号が入力されると、図４に示すように、インパルス応答が出力され、例えば、フィルタ４−1の場合は、２５ｍｓ後に入力されたインパルス信号の０．８８倍の大きさのインパルス応答、順に２９ｍｓ後に０．８６倍、２０９ｍｓ後に０．３９倍、・・・、７７４ｍｓ後に０．０２倍の大きさのインパルス応答が得られ、合計１０回のインパルス応答を出力するようになっている。図５は、本実施形態の伝達特性を示すものであり、図４に示すフィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に設定された時間軸方向で分割された伝達特性の効果を全て合わせて表記したものである。このようにオーディオ信号に合計９０種の遅延効果を与えることにより、全体としてリバーブ効果が得られる。
【００１５】
このように、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９は、タップをそれぞれ１０個ずつ有することにより、ランダムに設定された遅延時間、遅延時間に対して指数関数的に減少する増幅率で、８００ｍｓまでの間に１０種の遅延効果をオーディオ信号Ｓａに付与するように信号処理して、信号Ｓｂ１、Ｓｂ２、・・・、Ｓｂ９を生成することができる。
【００１６】
そして、このような音響発生装置１を動作させると、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９は、それぞれフィルタにおいて設定された遅延時間と増幅率に応じて、１０種の遅延効果をオーディオ信号Ｓａに付与するように信号処理して、信号Ｓｂ１、Ｓｂ２、・・・、Ｓｂ９を生成し、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力する。そして、９台の異なるスピーカから、それぞれ１０種の遅延効果がランダムな遅延時間で放音されることによって、スピーカへの定位感が無くなり、奥行き感を生じさせることができる。
【００１７】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る音響発生装置１の構成は、第１実施形態におけるフィルタ４−１、４−２・・・、４−９をＦＩＲフィルタとしたものである。以下、第２実施形態においては、フィルタ４−１、４−２・・・、４−９は、ＦＩＲフィルタ４−１、４−２・・・、４−９と表記する。
【００１８】
ＦＩＲフィルタ４−１、４−２・・・、４−９は、所定の音響効果を持つ部屋のインパルス応答を入力されたオーディオ信号Ｓａに対して畳み込むフィルタである。ここで、各ＦＩＲフィルタに設定する係数は、図７に示すようなｃｏｓ２（αｔ＋β）（α、βは所定の係数、ｔは時刻を示す）の割合で部屋のインパルス応答に重み付けをして切り出した部分としている。この重み付けは、分割部分によるノイズの発生を防止するために行う。例えば、ＦＩＲフィルタ４−１に設定される係数は、図７における重み付け係数ａによって部屋のインパルス応答から切り出された係数であり、ＦＩＲフィルタ４−２には重み付け係数ｂ、ＦＩＲフィルタ４−３には重み付け係数ｃ、・・・として、各ＦＩＲフィルタにそれぞれ異なる係数が設定されている。なお、各ＦＩＲフィルタに設定される係数は、一の重み付け係数で切り出された係数だけでなく、複数の重み付け係数で切り出された係数であってもよい。また、重み付け係数は、図７のような形状に限らず、どのような形状であってもよく、それぞれの重み付け係数によって切り出された係数を加算すると、もとのインパルス応答になるような重み付け係数が好ましい。
【００１９】
このようにしてＦＩＲフィルタ４−１、４−２・・・、４−９に係数が設定されることにより、ＦＩＲフィルタ全体としては、入力されたオーディオ信号Ｓａに対して、当該インパルス応答を畳み込むフィルタとなっている。一方、各ＦＩＲフィルタの係数は、インパルス応答から切り出された係数が設定されている。そのため、９台の異なるスピーカから、それぞれ異なったインパルス応答の部分が畳み込まれたオーディオ信号が放音されるため、スピーカへの定位感が無くなり、奥行き感を生じさせることができる。
【００２０】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る音響発生装置１１の構成を示したブロック図である。音響発生装置１１は、第１実施形態に係る音響発生装置１と同様に、９台のスピーカ（放音手段）２−１、２−２、・・・、２−９を具備し、図２に示すように、縦横３台ずつ配置されている。スピーカ２−１、２−２、・・・、２−９は、それぞれ接続されているアンプ３−１、３−２、・・・、３−９において増幅された信号に基づき放音する。
【００２１】
フィルタ１４は、ＦＩＲフィルタであって、信号入力部５から入力されたオーディオ信号Ｓａに対して、ディレイ効果やリバーブ効果を与える信号を畳み込むように信号処理を行った信号Ｓｃを生成し、信号分配部６に出力する。なお、フィルタ１４は、ＦＩＲフィルタに限らず、ディレイ効果やリバーブ効果を与えることができる信号処理ならどのようなものでもよいし、フィルタ１４を用いなくてもよい。
【００２２】
信号分配部６は、フィルタ１４から出力された信号Ｓｃから一定時間ごとに切り出した信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・Ｓｃ−ｎを生成（信号切り出し手段）し、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９のいずれかをランダムに選択（選択手段）して出力する。ここで、図中の信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・、Ｓｄ９は、それぞれアンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力されている信号を示す。そして、信号分配部６が信号を切り出す際には、分割部分によるノイズの発生が起きないように、図７に示すように、ｃｏｓ２（αｔ＋β）（α、βは所定の係数、ｔは時刻を示す）の割合で信号の振幅に重み付けをして切り出す。なお、本実施形態においては、信号分配部６は、信号Ｓｃから一定時間ごとに信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・Ｓｃ−ｎを切り出していたが、一定時間ごとでは無く、切り出す度に時間を変更してもよい。また、図７のような重み付け係数に限らず、切り出された信号を加算すると元の信号になるような重み付け係数であれば、どのような重み付け係数であってもよい。
【００２３】
本実施形態における信号分配部６について、具体的に、図８を用いて説明する。図８は、信号分配部６が信号Ｓｃから切り出して信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・Ｓｃ−ｎを生成して、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力する波形の様子を示す説明図である。信号分配部６は、フィルタ１４から出力された信号Ｓｃを８ｍｓごとに１６ｍｓの時間幅で、上述した図７に示すような重み付けを行って切り出し、信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎを生成する。すなわち、信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎは、それぞれ１６ｍｓの時間幅であり、信号Ｓｃ−ｍの始点とＳｃ−ｍ＋１の始点は、８ｍｓずれている。そして、信号分配部６は、信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎを切り出された信号ごとに、各アンプ３−１、３−２、・・・、３−９からランダムに選択して順次出力する。ここでは、信号Ｓｃ−１はアンプ３−１に信号Ｓｄ１として、信号Ｓｃ−２はアンプ３−３に信号Ｓｄ３として、信号Ｓｃ−３はアンプ３−９に信号Ｓｄ９として順次出力される。
【００２４】
信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎは、重み付けされている結果、それぞれの始点から８ｍｓ経過するまでの前半は振幅が大きくなり、その後終点までの後半は振幅が小さくなるため、この信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎに基づいて放音すると、振幅に応じて音量が増減してしまう。しかし、信号Ｓｃ−２を例にとると、信号Ｓｃ−２の前半に振幅が大きくなっても、その直前の信号である信号Ｓｃ−１の後半の振幅が小さくなっているから、両者が放音されることにより、お互いの音量の増減が補填され、全体としては、音量変化がない。また、信号Ｓｃ−２の後半については、信号Ｓｃ−３の前半によって音量が補填されるため、音量変化がない。これは、信号分配部６によって切り出された信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎをすべて加算すると、もとの信号Ｓｃに戻るように重み付けが設定されていることによる。
【００２５】
信号分配部６は、このようにして、８ｍｓごとに１６ｍｓの時間幅で信号Ｓｃを切り出した信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎを切り出された信号ごとに、各アンプ３−１、３−２、・・・、３−９からランダムに選択して順次出力することにより、ランダムに選択されたスピーカから順次放音されることになる。切り出す際には、上述のように振幅に重み付けがされているためにノイズが少なく、また、信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎに基づく放音の音量の増減は、当該放音の前後の放音によって補填されるため、全体として一定の音量を保つようになっている。
【００２６】
このようにすると、ディレイ効果やリバーブ効果を与えられたオーディオ信号が、一定時間ごとにランダムに選択されたスピーカから順次放音されることにより、第１実施形態の場合と同様に、スピーカへの定位感が無くなり、奥行き感を生じさせることができる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな態様で実施可能である。
【００２８】
＜変形例１＞
第１実施形態においては、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９の信号処理のパラメータである遅延時間はランダムに設定したが、遅延時間を予め一定の法則に基づいて作成してもよい。また、増幅率については、遅延時間に対して指数関数的に減少するような伝達特性としたが、一定の増幅率にして、時間に対して減少するようにしなくてもよい。また、遅延の種類の数、遅延時間および増幅率については、部屋の伝達特性として、音響シミュレーションを用いて計算した結果から決定してもよいし、所定の空間におけるインパルス応答を測定して決定したものを用いてもよい。この場合は、図９に示すように、遅延時間と増幅率の関係を示す情報を記憶する記憶手段を有する制御部７が、遅延時間と増幅率の関係に基づいて決定した値を任意に振り分けて各フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に設定すればよい。このようにすれば、より精度の高いリバーブ効果を得ることができる。
【００２９】
＜変形例２＞
第１実施形態においては、各フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９の信号処理のパラメータである遅延効果の遅延時間はランダムに設定したが、一定時間ごとに各フィルタの各遅延部に設定すべき遅延時間を新たにランダムな値として生成し、当該遅延部に設定されている遅延時間を更新することにより、遅延効果を時間変化させるようにしてもよい。そして、増幅率についても遅延時間に応じて変更すればよい。この場合、図９に示すように各フィルタに制御部７を接続し、遅延時間と増幅率を一定時間ごとに更新するように制御させるようにした音響発生装置２１とすればよい。このようにすれば、本発明の効果を高めることができる。なお、遅延効果に時間変化をもたせることができれば、本変形例の効果を得られるため、遅延時間と増幅率の更新は一定時間ごとでなくてもよい。例えば、制御部７に最小時間と最大時間を設定しておき、制御部７は、更新を行った後、その設定された時間の範囲内において、ランダムに時間を選択し、その時間経過後に遅延時間と増幅率の更新を行うようにすればよい。また、制御部７は、設定されたパラメータを変更するだけでなく、音響発生装置１の電源を入れた後、各フィルタのパラメータを設定するようにしてもよい。
【００３０】
＜変形例３＞
第１、２実施形態においては、図２に示すように９台のスピーカ２−１、２−２、・・・、２−９を配置し、それぞれ別のフィルタによって信号処理されたオーディオ信号に基づいて放音していたが、１つのフィルタによって信号処理されたオーディオ信号に基づいて放音するスピーカを複数台設けてもよい。例えば、図１０に示すように、縦横に９台として８１台のスピーカ２−１、２−２、・・・、２−８１を用い、１つのフィルタによって信号処理されたオーディオ信号に基づいて放音するスピーカを９台として、ランダムに配置すればよい。この場合は、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９に対して、それぞれスピーカを９台ずつ接続するようにすればよい。例えば、アンプ３−１は、スピーカ２−１、２−１２、２−２５、２−３６、２−３８、２−４６、２−５９、２−６７、２−７５の９台に接続される。このようにすると、さらに広範囲から放音され、本発明の効果を高めるとともに、音量を大きくすることもできる。なお、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９にそれぞれ接続されている９台のスピーカを一定時間ごとに他のスピーカと変更するようにしてもよい。この場合は、図１１に示すように接続スイッチ８をアンプ３−１、３−２、・・・、３−９とスピーカ２−１、２−２、・・・、２−８１の間に設けるようにして、一定時間ごとに各アンプに接続される９台のスピーカが切り替わるようにした音響発生装置３１とすればよい。また、８１台のスピーカを平面状に配置したが、直線状に配置してもよいし、自在に位置を変更できるようになっていてもよい。
【００３１】
＜変形例４＞
各実施形態においては、オーディオ信号はモノラルの信号を用いていたが、ステレオ、その他マルチチャンネルの信号に対応させてもよい。その場合は、それぞれのチャンネルごとに、第１、第２実施形態のような処理をするようにすればよい。また、第１実施形態の場合は、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９の遅延時間などのパラメータを互いに相関が小さくなるように設定してディレイ効果やリバーブ効果を与えることで、より空間感を大きくすることができる。
【００３２】
＜変形例５＞
第１実施形態においては、各フィルタに設定された１０種の遅延効果の遅延時間はランダムに決められていたが、所定の時間（例えば初期の５０ｍｓ程度）までに含まれる初期の数種の遅延効果の遅延時間については、ランダムに決定するのではなく、全てのスピーカから同時に放音されるように全てのフィルタに同じ遅延時間を設定しておき、以降の遅延効果の遅延時間についてはランダムに決めるようにしてもよい。このようにすると、音量を確保し、明瞭な音として放音することができる。なお、全てのスピーカでなく、複数のスピーカが同時に放音されるようになっていればよい。また、初期の数種の遅延効果でなく、全体の遅延効果のうち数種の遅延効果が同時に放音されるようにしてもよい。
【００３３】
＜変形例６＞
第１実施形態においては、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９それぞれに対して、遅延時間などのパラメータを設定していたが、所定のアルゴリズムで遅延時間、増幅率を示すパラメータの組を生成して伝達特性を決定してから、伝達特性を時間軸方向に分割してフィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に分配し、各フィルタの遅延部と乗算器に設定するようにしてもよい。この場合、図１２のように、パラメータ生成部９を設けた音響発生装置４１とし、音響発生装置４１の電源を入れたときに、パラメータ生成部９は、それぞれのパラメータをランダムに生成し、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に対してランダムに分配して、各フィルタの遅延部と乗算器にパラメータを設定すればよい。このようにすると、使用の度に異なった放音状況とすることができる。
【００３４】
＜変形例７＞
第３実施形態においては、信号入力部５から入力されたオーディオ信号に対して、フィルタ１４においてディレイ効果やリバーブ効果を与えたが、一般のリバーブ等を用いた音源等を用いてもよい。この場合は、当該音源等の出力信号を信号分配部６に供給するようにすればよい。
【００３５】
＜変形例８＞
第２実施形態においては、ＦＩＲフィルタ４−１、４−２・・・、４−９は、所定の音響効果を持つ部屋のインパルス応答を入力されたオーディオ信号Ｓａに対して畳み込むフィルタであったが、必ずしもサンプリング周期ごとに処理を行うＦＩＲフィルタある必要は無い。この場合には、サンプリング周期ごとのデータであるインパルス応答のかわりに、離散時間のデータである伝達特性を用いれば、同様に切り出して処理を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施形態に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る音響発生装置の外観を示す斜視図である。
【図３】フィルタの構成を示すブロック図である。
【図４】各フィルタに設定された遅延の遅延時間と増幅率を示す説明図である。
【図５】各フィルタに設定された遅延の遅延時間と増幅率を全てまとめた状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【図７】信号を切り出すときの重み付けを示す説明図である。
【図８】信号分配部が信号を切り出した波形の概要を示す説明図である。
【図９】変形例２に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】変形例３に係る音響発生装置の外観を示す斜視図である。
【図１１】変形例３に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】変形例６に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１，１１，２１，３１，４１…音響発生装置、２−１，２−２，・・・，２−８１…スピーカ、３−１，３−２，・・・，３−９…アンプ、４−１，４−２，・・・，４−９，１４…フィルタ、５…信号入力部、６…信号分配部、７…制御部、８…接続スイッチ、９…パラメータ生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカに定位しにくく、奥行き感のあるスピーカ再生を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
音場支援システム（室内の残響付加装置）において残響を付加する方法としては、オーディオ信号に対してＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタやＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを用いて信号処理を行う方法がある。また、特許文献１に記載されているように、部屋の各所においてスピーカを配置、または仮想スピーカを生成して、オーディオ信号に対して適宜遅延などを行って放音することにより、空間感のある所望の音場を作り出す方法などがある。
【特許文献１】特開２００１−０１６６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１のように、部屋の各所にスピーカを配置した場合、音場合成の効果により空間感のある再生音が得られるポイントは、限られたエリアとなってしまう。また、特にスピーカの近くでは、音像はそのスピーカに定位することになってしまい、自然な残響付加ができなかった。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、スピーカに定位しにくく、奥行き感のあるスピーカ再生を行うことにより自然な残響付加ができる音響発生装置および信号処理方法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】
【０００５】
上述の課題を解決するため、本発明は、入力される信号に対して設定された遅延時間の遅延を行う複数の遅延手段、前記各遅延手段の出力信号に対して設定された増幅率の増幅を各々行う複数の増幅手段、および前記各増幅手段の出力信号を加算する加算手段を有する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号を放音する放音手段とを有する遅延放音系を複数具備し、前記各遅延放音系の一の遅延手段に設定される遅延時間と、当該遅延手段の出力信号に対して増幅を行う増幅手段に設定される増幅率との組は、所定の伝達特性を時間軸方向に分割して切り出すことにより生成した遅延時間と増幅率との組であって、前記各遅延放音系に設定される各組の態様は、他の遅延放音系に対して異なるように設定されていることを特徴とする音響発生装置を提供する。
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明は、入力される信号に対して設定された遅延時間の遅延を行う複数の遅延手段、前記各遅延手段の出力信号に対して設定された増幅率の増幅を各々行う複数の増幅手段、および前記各増幅手段の出力信号を加算する加算手段を有する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号を放音する放音手段とを有する遅延放音系を複数具備する音響発生装置において、所定の伝達特性を時間軸方向に分割して切り出すことにより、複数の遅延時間と増幅率とを組にして生成する生成過程と、前記各遅延放音系の一の遅延手段に設定される遅延時間と、当該遅延手段の出力信号に対して増幅を行う増幅手段に設定される増幅率との組に、前記各遅延放音系に設定される各組の態様が他の遅延放音系に対して異なるように、前記生成過程によって生成した遅延時間と増幅率との組を設定する設定過程とを備えることを特徴とする信号処理方法を提供する。
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明は、複数の放音手段と、入力される信号を設定された重み付け係数に基づいて前記入力される信号の振幅を重み付けして時間軸方向に分割し、順次切り出すことにより、複数の信号を生成する信号切り出し手段と、前記信号切り出し手段によって順次切り出された各信号を前記切り出された信号ごとに前記複数の放音手段から選択した放音手段に出力する選択手段とを具備し、前記信号切り出し手段に設定された重み付け係数は、前記切り出された複数の信号を加算することにより元の信号と同等になるように設定され、前記各放音手段は、前記選択手段から出力された信号を放音することを特徴とする音響発生装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スピーカに定位しにくく、奥行き感のあるスピーカ再生を行うことにより自然な残響付加ができる音響発生装置および信号処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る音響発生装置１の構成を示したブロック図であり、図２は、音響発生装置１の外観を示す斜視図である。音響発生装置１は、９台のスピーカ（放音手段）２−１、２−２、・・・、２−９を具備し、図２に示すように、縦横３台ずつ配置されている。スピーカ２−１、２−２、・・・、２−９は、それぞれ接続されているアンプ３−１、３−２、・・・、３−９において増幅された信号に基づき放音する。
【００１１】
フィルタ（信号処理手段）４−１、４−２、・・・、４−９は、入力されたオーディオ信号Ｓａに複数の遅延を付与し、遅延を付与された各オーディオ信号を加算するフィルタであって、信号入力部５から入力されたオーディオ信号Ｓａに複数種の遅延効果を付与する信号処理を行って信号Ｓｂ１、Ｓｂ２、・・・、Ｓｂ９を生成し、それぞれ接続されたアンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力する。
【００１２】
次に、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９の構成について、フィルタ４−1を例として説明する。図３は、フィルタ４−1の構成を示すブロック図である。フィルタ４−1は、遅延部（遅延手段）４１−１、４１−２・・・、４１−１０と乗算器（増幅手段）４２−１、４２−２・・・、４２−１０と加算器（加算手段）４３−１、４３−２・・・、４３−１０とを有している。入力されたオーディオ信号Ｓａに対して、遅延部４１−１、４１−２・・・、４１−１０は設定された遅延時間に基づいて遅延処理を行い、乗算器４２−１、４２−２・・・、４２−１０は遅延処理された信号の振幅を設定された増幅率に基づいて変化させ、加算器４３−１、４３−２・・・、４３−１０において遅延、増幅処理された信号を加算することにより、遅延効果を与えた信号Ｓｂ１を生成する。この場合、遅延部４１−１と乗算器４２−１と加算器４３−１とによりタップ４０−１が構成され、１個のタップによって１種の遅延効果が与えられる。これにより、タップの数によって、遅延の回数が決められる。本実施形態においては、フィルタ４−1は、１０個のタップ４０−１、４０−２・・・、４０−１０を有し、１０種の遅延効果を与えるようになっている。他のフィルタ４−２、４−３、・・・、４−９も同様に１０個ずつタップを有している。なお、タップの数は、各フィルタによって異なっていても良い。また、加算器４３−１は、図３の態様の場合には、乗算器４２−１からの信号入力だけなので、加算処理を行わないが、オーディオ信号Ｓａを加算器４３−１に対しても入力するようにしてもよい。
【００１３】
次に、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９への遅延時間と増幅率の設定方法について説明する。本実施形態では、遅延部に設定される遅延時間は、８００ｍｓまでの間でランダムに設定され、乗算器に設定される増幅率については、遅延時間に対して指数関数的に減少するように設定されている。ここで、これらの設定については、事前に設定されていてもよいし、音響発生装置１の電源を入れたときに、各フィルタが、遅延時間および増幅率を生成して、遅延部と乗算器に設定するようにしてもよい。
【００１４】
図４は、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に設定された遅延時間と増幅率の関係を示し、横軸は時間軸、すなわち遅延時間、縦軸は増幅率を示している。すなわち、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９にインパルス信号が入力されると、図４に示すように、インパルス応答が出力され、例えば、フィルタ４−1の場合は、２５ｍｓ後に入力されたインパルス信号の０．８８倍の大きさのインパルス応答、順に２９ｍｓ後に０．８６倍、２０９ｍｓ後に０．３９倍、・・・、７７４ｍｓ後に０．０２倍の大きさのインパルス応答が得られ、合計１０回のインパルス応答を出力するようになっている。図５は、本実施形態の伝達特性を示すものであり、図４に示すフィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に設定された時間軸方向で分割された伝達特性の効果を全て合わせて表記したものである。このようにオーディオ信号に合計９０種の遅延効果を与えることにより、全体としてリバーブ効果が得られる。
【００１５】
このように、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９は、タップをそれぞれ１０個ずつ有することにより、ランダムに設定された遅延時間、遅延時間に対して指数関数的に減少する増幅率で、８００ｍｓまでの間に１０種の遅延効果をオーディオ信号Ｓａに付与するように信号処理して、信号Ｓｂ１、Ｓｂ２、・・・、Ｓｂ９を生成することができる。
【００１６】
そして、このような音響発生装置１を動作させると、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９は、それぞれフィルタにおいて設定された遅延時間と増幅率に応じて、１０種の遅延効果をオーディオ信号Ｓａに付与するように信号処理して、信号Ｓｂ１、Ｓｂ２、・・・、Ｓｂ９を生成し、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力する。そして、９台の異なるスピーカから、それぞれ１０種の遅延効果がランダムな遅延時間で放音されることによって、スピーカへの定位感が無くなり、奥行き感を生じさせることができる。
【００１７】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る音響発生装置１の構成は、第１実施形態におけるフィルタ４−１、４−２・・・、４−９をＦＩＲフィルタとしたものである。以下、第２実施形態においては、フィルタ４−１、４−２・・・、４−９は、ＦＩＲフィルタ４−１、４−２・・・、４−９と表記する。
【００１８】
ＦＩＲフィルタ４−１、４−２・・・、４−９は、所定の音響効果を持つ部屋のインパルス応答を入力されたオーディオ信号Ｓａに対して畳み込むフィルタである。ここで、各ＦＩＲフィルタに設定する係数は、図７に示すようなｃｏｓ２（αｔ＋β）（α、βは所定の係数、ｔは時刻を示す）の割合で部屋のインパルス応答に重み付けをして切り出した部分としている。この重み付けは、分割部分によるノイズの発生を防止するために行う。例えば、ＦＩＲフィルタ４−１に設定される係数は、図７における重み付け係数ａによって部屋のインパルス応答から切り出された係数であり、ＦＩＲフィルタ４−２には重み付け係数ｂ、ＦＩＲフィルタ４−３には重み付け係数ｃ、・・・として、各ＦＩＲフィルタにそれぞれ異なる係数が設定されている。なお、各ＦＩＲフィルタに設定される係数は、一の重み付け係数で切り出された係数だけでなく、複数の重み付け係数で切り出された係数であってもよい。また、重み付け係数は、図７のような形状に限らず、どのような形状であってもよく、それぞれの重み付け係数によって切り出された係数を加算すると、もとのインパルス応答になるような重み付け係数が好ましい。
【００１９】
このようにしてＦＩＲフィルタ４−１、４−２・・・、４−９に係数が設定されることにより、ＦＩＲフィルタ全体としては、入力されたオーディオ信号Ｓａに対して、当該インパルス応答を畳み込むフィルタとなっている。一方、各ＦＩＲフィルタの係数は、インパルス応答から切り出された係数が設定されている。そのため、９台の異なるスピーカから、それぞれ異なったインパルス応答の部分が畳み込まれたオーディオ信号が放音されるため、スピーカへの定位感が無くなり、奥行き感を生じさせることができる。
【００２０】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る音響発生装置１１の構成を示したブロック図である。音響発生装置１１は、第１実施形態に係る音響発生装置１と同様に、９台のスピーカ（放音手段）２−１、２−２、・・・、２−９を具備し、図２に示すように、縦横３台ずつ配置されている。スピーカ２−１、２−２、・・・、２−９は、それぞれ接続されているアンプ３−１、３−２、・・・、３−９において増幅された信号に基づき放音する。
【００２１】
フィルタ１４は、ＦＩＲフィルタであって、信号入力部５から入力されたオーディオ信号Ｓａに対して、ディレイ効果やリバーブ効果を与える信号を畳み込むように信号処理を行った信号Ｓｃを生成し、信号分配部６に出力する。なお、フィルタ１４は、ＦＩＲフィルタに限らず、ディレイ効果やリバーブ効果を与えることができる信号処理ならどのようなものでもよいし、フィルタ１４を用いなくてもよい。
【００２２】
信号分配部６は、フィルタ１４から出力された信号Ｓｃから一定時間ごとに切り出した信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・Ｓｃ−ｎを生成（信号切り出し手段）し、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９のいずれかをランダムに選択（選択手段）して出力する。ここで、図中の信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・、Ｓｄ９は、それぞれアンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力されている信号を示す。そして、信号分配部６が信号を切り出す際には、分割部分によるノイズの発生が起きないように、図７に示すように、ｃｏｓ２（αｔ＋β）（α、βは所定の係数、ｔは時刻を示す）の割合で信号の振幅に重み付けをして切り出す。なお、本実施形態においては、信号分配部６は、信号Ｓｃから一定時間ごとに信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・Ｓｃ−ｎを切り出していたが、一定時間ごとでは無く、切り出す度に時間を変更してもよい。また、図７のような重み付け係数に限らず、切り出された信号を加算すると元の信号になるような重み付け係数であれば、どのような重み付け係数であってもよい。
【００２３】
本実施形態における信号分配部６について、具体的に、図８を用いて説明する。図８は、信号分配部６が信号Ｓｃから切り出して信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・Ｓｃ−ｎを生成して、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９に出力する波形の様子を示す説明図である。信号分配部６は、フィルタ１４から出力された信号Ｓｃを８ｍｓごとに１６ｍｓの時間幅で、上述した図７に示すような重み付けを行って切り出し、信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎを生成する。すなわち、信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎは、それぞれ１６ｍｓの時間幅であり、信号Ｓｃ−ｍの始点とＳｃ−ｍ＋１の始点は、８ｍｓずれている。そして、信号分配部６は、信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎを切り出された信号ごとに、各アンプ３−１、３−２、・・・、３−９からランダムに選択して順次出力する。ここでは、信号Ｓｃ−１はアンプ３−１に信号Ｓｄ１として、信号Ｓｃ−２はアンプ３−３に信号Ｓｄ３として、信号Ｓｃ−３はアンプ３−９に信号Ｓｄ９として順次出力される。
【００２４】
信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎは、重み付けされている結果、それぞれの始点から８ｍｓ経過するまでの前半は振幅が大きくなり、その後終点までの後半は振幅が小さくなるため、この信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎに基づいて放音すると、振幅に応じて音量が増減してしまう。しかし、信号Ｓｃ−２を例にとると、信号Ｓｃ−２の前半に振幅が大きくなっても、その直前の信号である信号Ｓｃ−１の後半の振幅が小さくなっているから、両者が放音されることにより、お互いの音量の増減が補填され、全体としては、音量変化がない。また、信号Ｓｃ−２の後半については、信号Ｓｃ−３の前半によって音量が補填されるため、音量変化がない。これは、信号分配部６によって切り出された信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎをすべて加算すると、もとの信号Ｓｃに戻るように重み付けが設定されていることによる。
【００２５】
信号分配部６は、このようにして、８ｍｓごとに１６ｍｓの時間幅で信号Ｓｃを切り出した信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎを切り出された信号ごとに、各アンプ３−１、３−２、・・・、３−９からランダムに選択して順次出力することにより、ランダムに選択されたスピーカから順次放音されることになる。切り出す際には、上述のように振幅に重み付けがされているためにノイズが少なく、また、信号Ｓｃ−１、Ｓｃ−２、・・・、Ｓｃ−ｎに基づく放音の音量の増減は、当該放音の前後の放音によって補填されるため、全体として一定の音量を保つようになっている。
【００２６】
このようにすると、ディレイ効果やリバーブ効果を与えられたオーディオ信号が、一定時間ごとにランダムに選択されたスピーカから順次放音されることにより、第１実施形態の場合と同様に、スピーカへの定位感が無くなり、奥行き感を生じさせることができる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな態様で実施可能である。
【００２８】
＜変形例１＞
第１実施形態においては、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９の信号処理のパラメータである遅延時間はランダムに設定したが、遅延時間を予め一定の法則に基づいて作成してもよい。また、増幅率については、遅延時間に対して指数関数的に減少するような伝達特性としたが、一定の増幅率にして、時間に対して減少するようにしなくてもよい。また、遅延の種類の数、遅延時間および増幅率については、部屋の伝達特性として、音響シミュレーションを用いて計算した結果から決定してもよいし、所定の空間におけるインパルス応答を測定して決定したものを用いてもよい。この場合は、図９に示すように、遅延時間と増幅率の関係を示す情報を記憶する記憶手段を有する制御部７が、遅延時間と増幅率の関係に基づいて決定した値を任意に振り分けて各フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に設定すればよい。このようにすれば、より精度の高いリバーブ効果を得ることができる。
【００２９】
＜変形例２＞
第１実施形態においては、各フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９の信号処理のパラメータである遅延効果の遅延時間はランダムに設定したが、一定時間ごとに各フィルタの各遅延部に設定すべき遅延時間を新たにランダムな値として生成し、当該遅延部に設定されている遅延時間を更新することにより、遅延効果を時間変化させるようにしてもよい。そして、増幅率についても遅延時間に応じて変更すればよい。この場合、図９に示すように各フィルタに制御部７を接続し、遅延時間と増幅率を一定時間ごとに更新するように制御させるようにした音響発生装置２１とすればよい。このようにすれば、本発明の効果を高めることができる。なお、遅延効果に時間変化をもたせることができれば、本変形例の効果を得られるため、遅延時間と増幅率の更新は一定時間ごとでなくてもよい。例えば、制御部７に最小時間と最大時間を設定しておき、制御部７は、更新を行った後、その設定された時間の範囲内において、ランダムに時間を選択し、その時間経過後に遅延時間と増幅率の更新を行うようにすればよい。また、制御部７は、設定されたパラメータを変更するだけでなく、音響発生装置１の電源を入れた後、各フィルタのパラメータを設定するようにしてもよい。
【００３０】
＜変形例３＞
第１、２実施形態においては、図２に示すように９台のスピーカ２−１、２−２、・・・、２−９を配置し、それぞれ別のフィルタによって信号処理されたオーディオ信号に基づいて放音していたが、１つのフィルタによって信号処理されたオーディオ信号に基づいて放音するスピーカを複数台設けてもよい。例えば、図１０に示すように、縦横に９台として８１台のスピーカ２−１、２−２、・・・、２−８１を用い、１つのフィルタによって信号処理されたオーディオ信号に基づいて放音するスピーカを９台として、ランダムに配置すればよい。この場合は、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９に対して、それぞれスピーカを９台ずつ接続するようにすればよい。例えば、アンプ３−１は、スピーカ２−１、２−１２、２−２５、２−３６、２−３８、２−４６、２−５９、２−６７、２−７５の９台に接続される。このようにすると、さらに広範囲から放音され、本発明の効果を高めるとともに、音量を大きくすることもできる。なお、アンプ３−１、３−２、・・・、３−９にそれぞれ接続されている９台のスピーカを一定時間ごとに他のスピーカと変更するようにしてもよい。この場合は、図１１に示すように接続スイッチ８をアンプ３−１、３−２、・・・、３−９とスピーカ２−１、２−２、・・・、２−８１の間に設けるようにして、一定時間ごとに各アンプに接続される９台のスピーカが切り替わるようにした音響発生装置３１とすればよい。また、８１台のスピーカを平面状に配置したが、直線状に配置してもよいし、自在に位置を変更できるようになっていてもよい。
【００３１】
＜変形例４＞
各実施形態においては、オーディオ信号はモノラルの信号を用いていたが、ステレオ、その他マルチチャンネルの信号に対応させてもよい。その場合は、それぞれのチャンネルごとに、第１、第２実施形態のような処理をするようにすればよい。また、第１実施形態の場合は、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９の遅延時間などのパラメータを互いに相関が小さくなるように設定してディレイ効果やリバーブ効果を与えることで、より空間感を大きくすることができる。
【００３２】
＜変形例５＞
第１実施形態においては、各フィルタに設定された１０種の遅延効果の遅延時間はランダムに決められていたが、所定の時間（例えば初期の５０ｍｓ程度）までに含まれる初期の数種の遅延効果の遅延時間については、ランダムに決定するのではなく、全てのスピーカから同時に放音されるように全てのフィルタに同じ遅延時間を設定しておき、以降の遅延効果の遅延時間についてはランダムに決めるようにしてもよい。このようにすると、音量を確保し、明瞭な音として放音することができる。なお、全てのスピーカでなく、複数のスピーカが同時に放音されるようになっていればよい。また、初期の数種の遅延効果でなく、全体の遅延効果のうち数種の遅延効果が同時に放音されるようにしてもよい。
【００３３】
＜変形例６＞
第１実施形態においては、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９それぞれに対して、遅延時間などのパラメータを設定していたが、所定のアルゴリズムで遅延時間、増幅率を示すパラメータの組を生成して伝達特性を決定してから、伝達特性を時間軸方向に分割してフィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に分配し、各フィルタの遅延部と乗算器に設定するようにしてもよい。この場合、図１２のように、パラメータ生成部９を設けた音響発生装置４１とし、音響発生装置４１の電源を入れたときに、パラメータ生成部９は、それぞれのパラメータをランダムに生成し、フィルタ４−1、４−２、・・・、４−９に対してランダムに分配して、各フィルタの遅延部と乗算器にパラメータを設定すればよい。このようにすると、使用の度に異なった放音状況とすることができる。
【００３４】
＜変形例７＞
第３実施形態においては、信号入力部５から入力されたオーディオ信号に対して、フィルタ１４においてディレイ効果やリバーブ効果を与えたが、一般のリバーブ等を用いた音源等を用いてもよい。この場合は、当該音源等の出力信号を信号分配部６に供給するようにすればよい。
【００３５】
＜変形例８＞
第２実施形態においては、ＦＩＲフィルタ４−１、４−２・・・、４−９は、所定の音響効果を持つ部屋のインパルス応答を入力されたオーディオ信号Ｓａに対して畳み込むフィルタであったが、必ずしもサンプリング周期ごとに処理を行うＦＩＲフィルタある必要は無い。この場合には、サンプリング周期ごとのデータであるインパルス応答のかわりに、離散時間のデータである伝達特性を用いれば、同様に切り出して処理を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施形態に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る音響発生装置の外観を示す斜視図である。
【図３】フィルタの構成を示すブロック図である。
【図４】各フィルタに設定された遅延の遅延時間と増幅率を示す説明図である。
【図５】各フィルタに設定された遅延の遅延時間と増幅率を全てまとめた状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【図７】信号を切り出すときの重み付けを示す説明図である。
【図８】信号分配部が信号を切り出した波形の概要を示す説明図である。
【図９】変形例２に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】変形例３に係る音響発生装置の外観を示す斜視図である。
【図１１】変形例３に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】変形例６に係る音響発生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１，１１，２１，３１，４１…音響発生装置、２−１，２−２，・・・，２−８１…スピーカ、３−１，３−２，・・・，３−９…アンプ、４−１，４−２，・・・，４−９，１４…フィルタ、５…信号入力部、６…信号分配部、７…制御部、８…接続スイッチ、９…パラメータ生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される信号に対して設定された遅延時間の遅延を行う複数の遅延手段、前記各遅延手段の出力信号に対して設定された増幅率の増幅を各々行う複数の増幅手段、および前記各増幅手段の出力信号を加算する加算手段を有する信号処理手段と、
前記信号処理手段の出力信号を放音する放音手段と
を有する遅延放音系を複数具備し、
前記各遅延放音系の一の遅延手段に設定される遅延時間と、当該遅延手段の出力信号に対して増幅を行う増幅手段に設定される増幅率との組は、所定の伝達特性を時間軸方向に分割して切り出すことにより生成した遅延時間と増幅率との組であって、前記各遅延放音系に設定される各組の態様は、他の遅延放音系に対して異なるように設定されていることを特徴とする音響発生装置。
【請求項２】
入力される信号に対して設定された遅延時間の遅延を行う複数の遅延手段、前記各遅延手段の出力信号に対して設定された増幅率の増幅を各々行う複数の増幅手段、および前記各増幅手段の出力信号を加算する加算手段を有する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号を放音する放音手段とを有する遅延放音系を複数具備する音響発生装置において、
所定の伝達特性を時間軸方向に分割して切り出すことにより、複数の遅延時間と増幅率とを組にして生成する生成過程と、
前記各遅延放音系の一の遅延手段に設定される遅延時間と、当該遅延手段の出力信号に対して増幅を行う増幅手段に設定される増幅率との組に、前記各遅延放音系に設定される各組の態様が他の遅延放音系に対して異なるように、前記生成過程によって生成した遅延時間と増幅率との組を設定する設定過程と
を備えることを特徴とする信号処理方法。
【請求項３】
複数の放音手段と、
入力される信号を設定された重み付け係数に基づいて前記入力される信号の振幅を重み付けして時間軸方向に分割し、順次切り出すことにより、複数の信号を生成する信号切り出し手段と、
前記信号切り出し手段によって順次切り出された各信号を前記切り出された信号ごとに前記複数の放音手段から選択した放音手段に出力する選択手段と
を具備し、
前記信号切り出し手段に設定された重み付け係数は、前記切り出された複数の信号を加算することにより元の信号と同等になるように設定され、
前記各放音手段は、前記選択手段から出力された信号を放音することを特徴とする音響発生装置。
【請求項１】
入力される信号に対して設定された遅延時間の遅延を行う複数の遅延手段、前記各遅延手段の出力信号に対して設定された増幅率の増幅を各々行う複数の増幅手段、および前記各増幅手段の出力信号を加算する加算手段を有する信号処理手段と、
前記信号処理手段の出力信号を放音する放音手段と
を有する遅延放音系を複数具備し、
前記各遅延放音系の一の遅延手段に設定される遅延時間と、当該遅延手段の出力信号に対して増幅を行う増幅手段に設定される増幅率との組は、所定の伝達特性を時間軸方向に分割して切り出すことにより生成した遅延時間と増幅率との組であって、前記各遅延放音系に設定される各組の態様は、他の遅延放音系に対して異なるように設定されていることを特徴とする音響発生装置。
【請求項２】
入力される信号に対して設定された遅延時間の遅延を行う複数の遅延手段、前記各遅延手段の出力信号に対して設定された増幅率の増幅を各々行う複数の増幅手段、および前記各増幅手段の出力信号を加算する加算手段を有する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号を放音する放音手段とを有する遅延放音系を複数具備する音響発生装置において、
所定の伝達特性を時間軸方向に分割して切り出すことにより、複数の遅延時間と増幅率とを組にして生成する生成過程と、
前記各遅延放音系の一の遅延手段に設定される遅延時間と、当該遅延手段の出力信号に対して増幅を行う増幅手段に設定される増幅率との組に、前記各遅延放音系に設定される各組の態様が他の遅延放音系に対して異なるように、前記生成過程によって生成した遅延時間と増幅率との組を設定する設定過程と
を備えることを特徴とする信号処理方法。
【請求項３】
複数の放音手段と、
入力される信号を設定された重み付け係数に基づいて前記入力される信号の振幅を重み付けして時間軸方向に分割し、順次切り出すことにより、複数の信号を生成する信号切り出し手段と、
前記信号切り出し手段によって順次切り出された各信号を前記切り出された信号ごとに前記複数の放音手段から選択した放音手段に出力する選択手段と
を具備し、
前記信号切り出し手段に設定された重み付け係数は、前記切り出された複数の信号を加算することにより元の信号と同等になるように設定され、
前記各放音手段は、前記選択手段から出力された信号を放音することを特徴とする音響発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１７７９９９（Ｐ２００８−１７７９９９Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１４４４（Ｐ２００７−１１４４４）
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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