音響装置
【課題】
スピーカから出力された音の音圧を音場空間において適性化する。
【解決手段】
音出力位置からの方向及び当該音出力位置からの主な音伝搬経路の距離が互いに異なる複数の視聴位置Ｐ１〜Ｐ４が存在する音場空間ＡＳＰへ向けて音を出力するスピーカ１３１Ｃを備える音響装置において、スピーカ１３１Ｃの指向性が、複数の視聴位置Ｐ１〜Ｐ４における音圧が均一化されるように選択される。
スピーカから出力された音の音圧を音場空間において適性化する。
【解決手段】
音出力位置からの方向及び当該音出力位置からの主な音伝搬経路の距離が互いに異なる複数の視聴位置Ｐ１〜Ｐ４が存在する音場空間ＡＳＰへ向けて音を出力するスピーカ１３１Ｃを備える音響装置において、スピーカ１３１Ｃの指向性が、複数の視聴位置Ｐ１〜Ｐ４における音圧が均一化されるように選択される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音場空間に向けて音を出力する音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年におけるＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の普及に伴い、マルチチャンネルサラウンド方式の音響装置が普及してきている。こうした音響装置によれば、表示装置に映し出される映像とともに、映画館におけるのと同様の臨場感溢れるサラウンド音声の再生を、家庭内空間や車両内空間において行うことができる。
【０００３】
かかる家庭内空間や車両内空間のために用いられるマルチチャンネルサラウンド方式としては、５．１ｃｈサラウンド方式が一般的に採用されている。この５．１ｃｈサラウンド方式では、センタチャンネル（以下、「Ｃチャンネル」とも記す）、ライトチャンネル（以下、「Ｒチャンネル」とも記す）、レフトチャンネル（以下、「Ｌチャンネル」とも記す）、サラウンドライトチャンネル（以下、「ＳＲチャンネル」とも記す）、サラウンドレフトチャンネル（以下、「ＳＬチャンネル」とも記す）、サブウーハチャンネル（以下、「ＳＷチャンネル」とも記す）といった複数チャンネルについての再生音を、それぞれが対応するスピーカから出力するようになっている。この結果、臨場感のある音場を創り出すことを可能にしている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
これらのチャンネルのうち、Ｃチャンネルには、映画のセリフや音楽のボーカルなどの重要な情報が割り当てられることが多い。そして、Ｃチャンネルに対応するスピーカは、通常、表示装置における表示画面が配置される前方の中央部に配置される。
【０００５】
かかるセンタスピーカから出力されるセリフ音については、音量を下げた場合にも明瞭に聞き取れるようにするための技術が提案されている（特許文献３参照：以下、「従来例」という）。この従来例の技術では、ＣチャンネルからＬチャンネル及びＲチャンネンルの成分を除去してＣチャンネルのセリフ成分を抽出し、抽出したセリフ成分を増強することにより、セリフを明瞭化している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１０６６５８号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９３４１号公報
【特許文献３】特開２０００−１１５８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来例の技術では、音量を下げた場合におけるセリフ音の明瞭化を図ることはできるが、センタスピーカから出力されたセリフ音の音量を、センタスピーカから近い位置について最適化した場合には、センタスピーカから遠い位置においてはセリフ音が聞き取りにくくなってしまう。一方、センタスピーカから出力されたセリフ音の音量を、センタスピーカから遠い位置について最適化した場合には、センタスピーカから近い位置においてはセリフ音の音圧が高すぎ、聴取者に不快感や違和感を与えることになってしまう。かかる事態を解消することが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。
【０００８】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、スピーカから出力された音の音圧を音場空間において適性化することができる音響装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、音出力位置からの方向及び前記音出力位置からの主な音伝搬経路の距離が互いに異なる複数の視聴位置が存在する音場空間へ向けて音を出力するスピーカを備える音響装置において、前記スピーカの指向性が、前記複数の視聴位置における音圧が均一化されるように選択されていることを特徴とする音響装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。なお、以下の説明においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
［構成］
図１には、一実施形態に係る音響装置として機能するコンテンツ再生装置１００の構成がブロック図にて示されている。このコンテンツ再生装置１００は、車両ＣＲ（図２参照）に搭載されるコンテンツ再生装置であり、図１に示されるように、制御ユニット１１０と、記憶装置１２０とを備えている。また、コンテンツ再生装置１００は、センタスピーカ１３１Ｃを有する音出力ユニット１３０Ｃと、レフトスピーカ１３１Ｌを有する音出力ユニット１３０Ｌと、ライトスピーカ１３１Ｒを有する音出力ユニット１３０Ｒとを備えている。また、コンテンツ再生装置１００は、サラウンドレフトスピーカ１３１ＳＬを有する音出力ユニット１３０ＳＬと、サラウンドライトスピーカ１３１ＳＲを有する音出力ユニット１３０ＳＲと、サブウーハスピーカ１３１ＳＷを有する音出力ユニット１３０ＳＷとを備えている。
【００１２】
さらに、コンテンツ再生装置１００は、集音手段としての集音ユニット１４０と、表示ユニット１５０と、操作入力ユニット１６０とを備えている。また、コンテンツ再生装置１００は、調整手段の一部としての駆動ユニット１７０とを備えている。
【００１３】
なお、制御ユニット１１０以外の要素１２０〜１７０は、制御ユニット１１０に接続されている。
【００１４】
記憶装置１２０は、固定ディスク装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）が挿入されたＤＶＤドライブ装置等から構成されている。この記憶装置１２０には、映画の映像及び音声、並びに楽曲等が圧縮された形式のデータ（以下、「コンテンツデータ」と呼ぶ）１２１1，１２１2，…をはじめとして、コンテンツ再生装置１００の動作のために必要な様々なデータが記憶される。制御ユニット１１０は、記憶装置１２０の記憶領域にアクセス可能であり、当該記憶領域へデータを書き込んだり、当該記憶領域からのデータを読み取ったりすることができるようになっている。
【００１５】
音出力ユニット１３０Ｃ，１３０Ｌ，１３０Ｒ，１３０ＳＬ，１３０ＳＲ，１３０ＳＷのそれぞれは、上述したスピーカの他に、（ｉ）制御ユニット１１０から受信したデジタル音声データをアナログ信号に変換するＤＡ変換器（Digital to Analog Converter）と、（ii）当該ＤＡ変換器から出力されたアナログ信号を増幅する増幅器と備えている。これらの音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷは、制御ユニット１１０による制御のもとで、案内用音声、音楽等を再生して出力する。
【００１６】
本実施形態では、図２に示されるように、音出力ユニット１３０Ｃのセンタスピーカ１３１Ｃは、車両ＣＲの車内空間である音場空間ＡＳＰの前方中央部のダッシュボード内に配置される。ここで、センタスピーカ１３１Ｃは、上方を向いて配設されており、その方向は、駆動ユニット１７０により調整可能となっている。
【００１７】
音出力ユニット１３０Ｌのレフトスピーカ１３１Ｌは、助手席側の前方ドア筐体内に配置されている。このレフトスピーカ１３１Ｌは、助手席側を向くように配設されている。
【００１８】
音出力ユニット１３０Ｒのライトスピーカ１３１Ｒは、運転席側の前方ドア筐体内に配置されている。このライトスピーカ１３１Ｒは、運転席側を向くように配設されている。
【００１９】
音出力ユニット１３０ＳＬのサラウンドレフトスピーカ１３１ＳＬは、助手席側後部の筐体内に配置される。このサラウンドレフトスピーカ１３１ＳＬは、助手席側の後部座席を向くように配設されている。
【００２０】
音出力ユニット１３０ＳＲのサラウンドライトスピーカ１３１ＳＲは、運転席側後部の筐体内に配置される。このサラウンドライトスピーカ１３１ＳＲは、運転席側の後部座席を向くように配設されている。
【００２１】
音出力ユニット１３０ＳＷのサブウーハスピーカ１３１ＳＷは、音場空間ＡＳＰの後部に配置される。このサブウーハスピーカ１３１ＳＷは、ほぼ運転席を向くように配設されている。
【００２２】
音場空間ＡＳＰにおいては、聴取者による聴取位置として、運転席位置Ｐ１、助手席位置Ｐ２、運転席側後部座席位置Ｐ３及び助手席側後部座席位置Ｐ４が想定されている。なお、図２においては、聴取位置Ｐ１〜Ｐ４の平面位置が示されているが、これらの聴取位置Ｐ１〜Ｐ４の高さ位置は、各座席に聴取者が着席した場合における平均的な耳の高さ位置となっている。
【００２３】
ここで、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の伝搬経路と、センタスピーカ１３１Ｃの音出力の指向性について説明する。
【００２４】
センタスピーカ１３１Ｃから出力された音は、主に、図３及び図４により総合的に示されるように、音反射手段としてのフロントガラスＦＲＧで反射された後、聴取位置Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに向かって音場空間ＡＳＰ内を伝搬する。なお、図３及び図４においては、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の聴取位置Ｐ１〜Ｐ４へ至る主な伝搬経路の中心線ＣＭＰ１〜ＣＭＰ４が矢印により示されている。
【００２５】
ところで、センタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音場空間ＡＳＰ内の任意の位置Ｐにおける音圧ＡＰ（Ｐ）は、センタスピーカ１３１Ｃの音出力位置から位置Ｐに至る音の伝搬経路の長さＬによって変化する。すなわち、長さＬが長くなるほど、センタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音圧は低くなる。また、センタスピーカ１３１Ｃが音出力の指向性（出力音量の角度依存性）を有する場合には、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の伝搬経路全体の中心線と位置Ｐに至る音の伝搬経路との成す角度θの値によって、当該音圧ＡＰ（Ｐ）が変化する。
【００２６】
すなわち、音圧ＡＰ（Ｐ）は、次の（１）式のように、長さＬと角度θとの関数として表現することができる。
ＡＰ（Ｐ）＝ＡＰ（Ｌ，θ） …（１）
【００２７】
そこで、本実施形態では、中心線ＣＭＰ１〜ＣＭＰ４と、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の伝搬経路全体の中心線ＣＬとが成す角度θ1〜θ4とし、伝搬経路の中心線ＣＭＰ１〜ＣＭＰ４の長さＬ1〜Ｌ4とし、かつ、フロントガラスＦＲＧで反射された後の中心線ＣＬの水平成分が車両ＣＲの前後方向にほぼ沿って延びる場合に、次の（２）式が成り立つように、センタスピーカ１３１Ｃの指向性が選択されている。
ＡＰ（Ｌ1，θ1）≒ＡＰ（Ｌ2，θ2）≒ＡＰ（Ｌ3，θ3）≒ＡＰ（Ｌ4，θ4）
…（２）
【００２８】
なお、本実施形態では、上述のようにセンタスピーカ１３１Ｃが前方中央部に配置されているので、センタスピーカ１３１Ｃの指向性は、中心線ＣＬについて対称なものが選択されている。また、後部座席中央部に着席した聴取者についても考慮して、センタスピーカ１３１Ｃの指向性として、角度θが小さい範囲ではほぼ均一となるものが選択されている。
【００２９】
図１に戻り、集音ユニット１４０は、（ｉ）周囲の音を収集して電気的なアナログ音声信号にするマイクロフォン、（ii）マイクロフォンから出力されたアナログ音声信号を増幅する増幅器、（iii）増幅されたアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するＡＤ変換器（Analog to Digital Converter）とを備えて構成されている。ここで、マイクロフォンは、音場空間ＡＳＰにおける所定の複数の位置に配置されている。集音ユニット１４０による集音結果は制御ユニット１１０に報告される。
【００３０】
表示ユニット１５０は、（ｉ）液晶表示パネル、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の表示デバイスと、（ii）制御ユニット１１０から送出された表示制御データに基づいて、表示ユニット１５０全体の制御を行うグラフィックレンダラ等の表示コントローラと、（iii）表示画像データを記憶する表示画像メモリ等を備えて構成されている。ここで、表示デバイスは、音場空間ＡＳＰにおける前方中央部のセンタスピーカ１３１Ｃの近くに配置されている。この表示ユニット１５０は、制御ユニット１１０による制御のもとで、コンテンツ画像や操作ガイダンス情報等を表示する。
【００３１】
操作入力ユニット１６０は、コンテンツ再生装置１００の本体部に設けられたキー部、あるいはキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、表示ユニット１５０の表示デバイスに設けられたタッチパネルを用いることができる。なお、キー部を有する構成に代えて、音声入力をする構成を採用することもできる。
【００３２】
この操作入力ユニット１６０を利用者が操作することにより、コンテンツ再生装置１００の動作内容の設定が行われる。例えば、再生コンテンツの設定、コンテンツの検索設定等を、利用者が操作入力ユニット１６０を利用して行う。こうした入力内容は、操作入力ユニット１６０から制御ユニット１１０へ送られる。
【００３３】
制御ユニット１１０は、コンテンツ再生装置１００の全体を統括制御する。この制御ユニット１１０は、図５に示されるように、デジタル音データ生成部１１１と、チャンネル分配部１１２と、調整手段の一部としてのレベル調整部１１３と、調整手段の一部としての集音結果解析部１１４とを備えている。また、制御ユニット１１０は、デジタル画像データ生成部１１５を更に備えている。
【００３４】
デジタル音データ生成部１１１は、音コンテンツを含む再生すべきコンテンツの指定入力がなされたことが操作入力ユニット１６０から報告されると、当該再生すべきコンテンツに対応するコンテンツデータを記憶装置１２０から読み出して展開し、デジタル音データを生成する。こうして生成されたデジタル音データは、チャンネル分配部１１２へ送られる。
【００３５】
チャンネル分配部１１２は、デジタル音データ生成部１１１から受けたデジタル音データを解析し、デジタル音データに含まれるチャンネル指定情報に従って、デジタル音データを、上述したＣチャンネル、Ｌチャンネル、Ｒチャンネル、ＳＬチャンネル、ＳＲチャンネル、ＳＷチャンネルに分離する。こうして各チャンネルに分離されたデータである６つのチャンネル分離データは、レベル調整部１１３へ送られる。
【００３６】
レベル調整部１１３は、チャンネル分配部１１２から受けた６つのチャンネル分離データのそれぞれの音量レベルを増幅又は減衰させて、各チャンネルに関する出力音信号を生成する。かかる増幅又は減衰の増幅率又は減衰率は、集音ユニット１４０による結果に関する集音結果解析部１１４による解析結果に従って、レベル調整部１１３において定められる。
【００３７】
レベル調整部１１３は、生成された６つの出力音信号のそれぞれを、音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷの内の対応する音出力ユニットへ送る。この結果、コンテンツデータ１２１j（ｊ＝１，２…）として記憶装置１２０に記憶されているコンテンツに含まれている音コンテンツが再生されて、音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷのスピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷから音場空間ＡＳＰへ向けて出力される。
【００３８】
本実施形態においては、集音結果解析部１１４による解析結果が騒音無しであった場合には、音場空間ＡＳＰの各位置において適切な音量感となる音量でスピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷからの音出力がなされるように、レベル調整部１１３が音量レベルを調整する。そして、集音結果解析部１１４による解析結果が騒音有りであった場合には、レベル調整部１１３は、騒音レベルに応じて、騒音無しの場合よりもスピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷからの出力音の音量を増大させる。なお、レベル調整部１１３におけるレベル調整の態様は、事前の実験、事前のシミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００３９】
集音結果解析部１１４は、集音ユニット１４０からの集音データに基づいて、音場空間ＡＳＰにおける騒音レベルを検出する。集音位置における騒音レベルと、音場空間ＡＳＰ内の全般における騒音レベルとは相関があることから、集音位置の騒音レベルを検出することにより、音場空間ＡＳＰ内の全般における騒音レベルを推定できる。この推定結果は、音場空間ＡＳＰにおける騒音レベルの検出結果として、レベル調整部１１３へ送られる。
【００４０】
なお、集音結果解析部１１４は、スピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷから出力される音には通常は含まれないか、含まれたとしてもパワーの小さな周波数帯域の音の集音データにおけるパワーに基づいて、集音位置の騒音レベルを検出するようになっている。また、集音位置における騒音レベルと、音場空間ＡＳＰ内の全般における騒音レベルとの相関は、音場空間ＡＳＰを車内空間として有する車種によって異なるが、事前に実験、シミュレーションなどによって求められているものとする。
【００４１】
また、集音結果解析部１１４は、集音ユニット１４０からの集音データ及びチャンネル分配部１１２からのＣチャンネルに関するチャンネル分離データに基づいて、各集音位置におけるセンタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音の音圧を抽出する。そして、集音結果解析部１１４は、当該抽出の結果に基づいて、センタスピーカ１３１Ｃの姿勢をその時点におけるが最適な姿勢とするように駆動ユニット１７０を制御する。
【００４２】
デジタル画像データ生成部１１５は、画像コンテンツを含む再生すべきコンテンツの指定入力がなされたことが操作入力ユニット１６０から報告されると、当該再生すべきコンテンツに対応する映像コンテンツデータを記憶装置１２０から読み出して展開し、デジタル画像データを生成する。こうして生成されたデジタル画像データは、表示ユニット１５０へ送られる。
【００４３】
［動作］
次に、上記のように構成されたコンテンツ再生装置１００の動作について、主にセンタスピーカ１３１Ｃからの音出力動作に着目して説明する。
【００４４】
コンテンツ再生装置１００では、通電が開始されると、集音ユニット１４０による集音動作と、集音結果解析部１１４による音場空間ＡＳＰにおける騒音レベルの検出動作とが開始される。そして、当該検出動作は、通電期間にわたって継続される。
【００４５】
利用者が、操作入力ユニット１６０に再生すべきコンテンツを含むコンテンツの指定を入力すると、操作入力ユニット１６０からその旨が制御ユニット１１０に報告される。この報告を受けた制御ユニット１１０では、コンテンツデータ１２１jの中における指定されたコンテンツに対応するコンテンツデータに画像データが含まれているか否かが判定される。この判定の結果が肯定的であった場合には、制御ユニット１１０におけるデジタル画像データ生成部１１５が該当する画像（映像）コンテンツデータを読み出して展開する。
【００４６】
デジタル画像データ生成部１１５における展開結果は、表示ユニット１５０へ送られる。この結果、表示ユニット１５０の表示デバイスには、指定されたコンテンツにおける画像コンテンツが再生される。
【００４７】
また、操作入力ユニット１６０からコンテンツ指定があった旨の報告を受けると、制御ユニット１１０では、指定されたコンテンツに対応するコンテンツデータに音データが含まれているか否かが判定される。この判定の結果が肯定的であった場合には、制御ユニット１１０におけるデジタル音データ生成部１１１が、該当する音コンテンツデータを記憶装置１２０から読み出す。
【００４８】
引き続き、デジタル音データ生成部１１１は、読み出された音コンテンツデータを展開し、デジタル音データを生成する。こうして生成されたデジタル音データは、デジタル音データ生成部１１１から、チャンネル分配部１１２へ送られる。
【００４９】
デジタル音データ生成部１１１からデジタル音データを受けると、チャンネル分配部１１２は、デジタル音データに含まれるチャンネル指定情報に従って、デジタル音データを、上述したＣチャンネル、Ｌチャンネル、Ｒチャンネル、ＳＬチャンネル、ＳＲチャンネル及びＳＷチャンネルごとのデジタル音データである６つのチャンネル分離データに分離する。こうして得られた６つのチャンネル分離データは、レベル調整部１１３へ送られる。
【００５０】
チャンネル分配部１１２から６つのチャンネル分離データを受けると、レベル調整部１１３は、集音結果解析部１１４からの騒音レベル検出結果に従って、６つのチャンネル分離データのそれぞれの音量レベルを増幅又は減衰させて、各チャンネルに関する出力音信号を生成する。かかる増幅又は減衰の増幅率又は減衰率は、集音ユニット１４０による結果に関する集音結果解析部１１４による解析結果に従って定められる。
【００５１】
レベル調整部１１３は、生成された６つの出力音信号のそれぞれを、音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷの内の対応する音出力ユニットへ送る。この結果、コンテンツデータ１２１jとして記憶装置１２０に記憶されているコンテンツに含まれている音コンテンツが再生されて、音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷのスピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷから音場空間ＡＳＰへ向けて出力される。
【００５２】
こうして出力された音の内、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音は、聴取位置Ｐ１〜Ｐ４へ向かって、主な伝搬経路の中心線がＣＭＰ１〜ＣＭＰ４となる伝搬経路で音場空間ＡＳＰ内を伝搬する（図３及び図４参照）。ここで、センタスピーカ１３１Ｃの指向性が、上述の（２）式を満たすように選択されているので、聴取位置Ｐ１〜Ｐ４におけるセンタスピーカ１３１Ｃの出力音に由来する音圧は、均一化されている。
【００５３】
こうして、センタスピーカ１３１Ｃからの音出力が開始されると、集音結果解析部１１４による集音位置におけるセンタスピーカ１３１Ｃからの音出力に由来する音圧の検出動作が開始する。この動作に際して、集音結果解析部１１４は、集音ユニット１４０からの集音データ及びチャンネル分配部１１２からのＣチャンネルに関するチャンネル分離データに基づいて、各集音位置におけるセンタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音の音圧を抽出する。そして、集音結果解析部１１４は、当該抽出の結果及び騒音レベルの検出結果に基づいて、センタスピーカ１３１Ｃの姿勢をその時点におけるが最適な姿勢とするように駆動ユニット１７０を制御する。
【００５４】
例えば、センタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音の音圧の分布が、右方の聴取位置Ｐ１，Ｐ３と、左方の聴取位置Ｐ２，Ｐ４とに着目したときに、左右非対称性があると推定された場合には、集音結果解析部１１４は、当該左右非対称性を改善すべく、駆動ユニット１７０を介して、センタスピーカ１３１Ｃを左右のいずれかに回転させて、センタスピーカ１３０の姿勢を変化させる。また、センタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音の音圧の分布において、前方の聴取位置Ｐ１，Ｐ２と、後方の聴取位置Ｐ３，Ｐ４とに着目したときに、前後非対称性があると推定された場合には、集音結果解析部１１４は、当該前後非対称性を改善すべく、駆動ユニット１７０を介して、センタスピーカ１３１Ｃを前後のいずれかに回転させて、センタスピーカ１３１Ｃの姿勢を変化させる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態のコンテンツ再生装置１００では、複数の想定視聴位置Ｐ１〜Ｐ４を含む音場空間ＡＳＰへ向けて音を出力するセンタスピーカ１３１Ｃの指向性が、複数の想定視聴位置Ｐ１〜Ｐ４おけるセンタスピーカ１３１Ｃの出力音に由来する音圧が均一化するように選択されている。したがって、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の音圧を音場空間ＡＳＰにおいて適性化することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、音場空間における複数の位置における集音結果に基づいて、センタスピーカ１３１Ｃから出力される音の音量及びセンタスピーカ１３１Ｃの姿勢を調整する。このため、騒音下においても聴取位置Ｐ１〜Ｐ４におけるセンタスピーカ１３１Ｃからの出力音の可聴性を確保できるとともに、センタスピーカ１３１Ｃの姿勢が経時変化した場合にも最適姿勢に復帰させることができる。
【００５７】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００５８】
例えば、上記の実施形態では、センタスピーカ１３１Ｃが上方を向くように配設されるようにしたが、後方成分を有する方向を向くように配設されるようにしてもよい。
【００５９】
また、上記の実施形態では、５．１ｃｈサラウンド方式における各チャンネルに対応して、６つの音出力ユニットを備えることがしたが、各チャンネルに対応する音を適宜混合し、５つ以下のスピーカから音出力をさせるようにすることもできる。
【００６０】
また、車両に搭載され、コンテンツ再生装置としても機能するナビゲーション装置等が、本実施形態のコンテンツ再生装置１００の機能を有するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記の実施形態においては、車両に搭載されるコンテンツ再生装置に本発明を適用したが、車両以外の他の移動体に搭載される音響再生機能を有する装置にも本発明を適用することもできるし、移動体に搭載されない音響再生機能を有する装置にも本発明を適用することもできる。
【００６２】
なお、上記の実施形態における制御ユニット１１０を中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、読出専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、上記の実施形態における処理を、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体から読み出されて実行される。また、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配送の形態で取得されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１のセンタスピーカの車両内における配置位置及び聴取者の想定位置を説明するための図である。
【図３】図２のセンタスピーカから聴取者の想定位置までの音の主な伝搬経路を説明するための側面図である。
【図４】図２のセンタスピーカから聴取者の想定位置までの音の主な伝搬経路を説明するための平面図である。
【図５】図１の制御ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００ … コンテンツ再生装置（音響装置）
１１３ … レベル調整部（調整手段の一部）
１１４ … 集音結果解析部（調整手段の一部）
１３１Ｃ … センタスピーカ（スピーカ）
１４０ … 集音ユニット（集音手段）
１７０ … 駆動ユニット（調整手段の一部）
ＡＳＰ … 音場空間
ＣＲ … 車両（移動体）
ＦＲＧ … フロントガラス（音反射手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音場空間に向けて音を出力する音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年におけるＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の普及に伴い、マルチチャンネルサラウンド方式の音響装置が普及してきている。こうした音響装置によれば、表示装置に映し出される映像とともに、映画館におけるのと同様の臨場感溢れるサラウンド音声の再生を、家庭内空間や車両内空間において行うことができる。
【０００３】
かかる家庭内空間や車両内空間のために用いられるマルチチャンネルサラウンド方式としては、５．１ｃｈサラウンド方式が一般的に採用されている。この５．１ｃｈサラウンド方式では、センタチャンネル（以下、「Ｃチャンネル」とも記す）、ライトチャンネル（以下、「Ｒチャンネル」とも記す）、レフトチャンネル（以下、「Ｌチャンネル」とも記す）、サラウンドライトチャンネル（以下、「ＳＲチャンネル」とも記す）、サラウンドレフトチャンネル（以下、「ＳＬチャンネル」とも記す）、サブウーハチャンネル（以下、「ＳＷチャンネル」とも記す）といった複数チャンネルについての再生音を、それぞれが対応するスピーカから出力するようになっている。この結果、臨場感のある音場を創り出すことを可能にしている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
これらのチャンネルのうち、Ｃチャンネルには、映画のセリフや音楽のボーカルなどの重要な情報が割り当てられることが多い。そして、Ｃチャンネルに対応するスピーカは、通常、表示装置における表示画面が配置される前方の中央部に配置される。
【０００５】
かかるセンタスピーカから出力されるセリフ音については、音量を下げた場合にも明瞭に聞き取れるようにするための技術が提案されている（特許文献３参照：以下、「従来例」という）。この従来例の技術では、ＣチャンネルからＬチャンネル及びＲチャンネンルの成分を除去してＣチャンネルのセリフ成分を抽出し、抽出したセリフ成分を増強することにより、セリフを明瞭化している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１０６６５８号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９３４１号公報
【特許文献３】特開２０００−１１５８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来例の技術では、音量を下げた場合におけるセリフ音の明瞭化を図ることはできるが、センタスピーカから出力されたセリフ音の音量を、センタスピーカから近い位置について最適化した場合には、センタスピーカから遠い位置においてはセリフ音が聞き取りにくくなってしまう。一方、センタスピーカから出力されたセリフ音の音量を、センタスピーカから遠い位置について最適化した場合には、センタスピーカから近い位置においてはセリフ音の音圧が高すぎ、聴取者に不快感や違和感を与えることになってしまう。かかる事態を解消することが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。
【０００８】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、スピーカから出力された音の音圧を音場空間において適性化することができる音響装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、音出力位置からの方向及び前記音出力位置からの主な音伝搬経路の距離が互いに異なる複数の視聴位置が存在する音場空間へ向けて音を出力するスピーカを備える音響装置において、前記スピーカの指向性が、前記複数の視聴位置における音圧が均一化されるように選択されていることを特徴とする音響装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。なお、以下の説明においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
［構成］
図１には、一実施形態に係る音響装置として機能するコンテンツ再生装置１００の構成がブロック図にて示されている。このコンテンツ再生装置１００は、車両ＣＲ（図２参照）に搭載されるコンテンツ再生装置であり、図１に示されるように、制御ユニット１１０と、記憶装置１２０とを備えている。また、コンテンツ再生装置１００は、センタスピーカ１３１Ｃを有する音出力ユニット１３０Ｃと、レフトスピーカ１３１Ｌを有する音出力ユニット１３０Ｌと、ライトスピーカ１３１Ｒを有する音出力ユニット１３０Ｒとを備えている。また、コンテンツ再生装置１００は、サラウンドレフトスピーカ１３１ＳＬを有する音出力ユニット１３０ＳＬと、サラウンドライトスピーカ１３１ＳＲを有する音出力ユニット１３０ＳＲと、サブウーハスピーカ１３１ＳＷを有する音出力ユニット１３０ＳＷとを備えている。
【００１２】
さらに、コンテンツ再生装置１００は、集音手段としての集音ユニット１４０と、表示ユニット１５０と、操作入力ユニット１６０とを備えている。また、コンテンツ再生装置１００は、調整手段の一部としての駆動ユニット１７０とを備えている。
【００１３】
なお、制御ユニット１１０以外の要素１２０〜１７０は、制御ユニット１１０に接続されている。
【００１４】
記憶装置１２０は、固定ディスク装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）が挿入されたＤＶＤドライブ装置等から構成されている。この記憶装置１２０には、映画の映像及び音声、並びに楽曲等が圧縮された形式のデータ（以下、「コンテンツデータ」と呼ぶ）１２１1，１２１2，…をはじめとして、コンテンツ再生装置１００の動作のために必要な様々なデータが記憶される。制御ユニット１１０は、記憶装置１２０の記憶領域にアクセス可能であり、当該記憶領域へデータを書き込んだり、当該記憶領域からのデータを読み取ったりすることができるようになっている。
【００１５】
音出力ユニット１３０Ｃ，１３０Ｌ，１３０Ｒ，１３０ＳＬ，１３０ＳＲ，１３０ＳＷのそれぞれは、上述したスピーカの他に、（ｉ）制御ユニット１１０から受信したデジタル音声データをアナログ信号に変換するＤＡ変換器（Digital to Analog Converter）と、（ii）当該ＤＡ変換器から出力されたアナログ信号を増幅する増幅器と備えている。これらの音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷは、制御ユニット１１０による制御のもとで、案内用音声、音楽等を再生して出力する。
【００１６】
本実施形態では、図２に示されるように、音出力ユニット１３０Ｃのセンタスピーカ１３１Ｃは、車両ＣＲの車内空間である音場空間ＡＳＰの前方中央部のダッシュボード内に配置される。ここで、センタスピーカ１３１Ｃは、上方を向いて配設されており、その方向は、駆動ユニット１７０により調整可能となっている。
【００１７】
音出力ユニット１３０Ｌのレフトスピーカ１３１Ｌは、助手席側の前方ドア筐体内に配置されている。このレフトスピーカ１３１Ｌは、助手席側を向くように配設されている。
【００１８】
音出力ユニット１３０Ｒのライトスピーカ１３１Ｒは、運転席側の前方ドア筐体内に配置されている。このライトスピーカ１３１Ｒは、運転席側を向くように配設されている。
【００１９】
音出力ユニット１３０ＳＬのサラウンドレフトスピーカ１３１ＳＬは、助手席側後部の筐体内に配置される。このサラウンドレフトスピーカ１３１ＳＬは、助手席側の後部座席を向くように配設されている。
【００２０】
音出力ユニット１３０ＳＲのサラウンドライトスピーカ１３１ＳＲは、運転席側後部の筐体内に配置される。このサラウンドライトスピーカ１３１ＳＲは、運転席側の後部座席を向くように配設されている。
【００２１】
音出力ユニット１３０ＳＷのサブウーハスピーカ１３１ＳＷは、音場空間ＡＳＰの後部に配置される。このサブウーハスピーカ１３１ＳＷは、ほぼ運転席を向くように配設されている。
【００２２】
音場空間ＡＳＰにおいては、聴取者による聴取位置として、運転席位置Ｐ１、助手席位置Ｐ２、運転席側後部座席位置Ｐ３及び助手席側後部座席位置Ｐ４が想定されている。なお、図２においては、聴取位置Ｐ１〜Ｐ４の平面位置が示されているが、これらの聴取位置Ｐ１〜Ｐ４の高さ位置は、各座席に聴取者が着席した場合における平均的な耳の高さ位置となっている。
【００２３】
ここで、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の伝搬経路と、センタスピーカ１３１Ｃの音出力の指向性について説明する。
【００２４】
センタスピーカ１３１Ｃから出力された音は、主に、図３及び図４により総合的に示されるように、音反射手段としてのフロントガラスＦＲＧで反射された後、聴取位置Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに向かって音場空間ＡＳＰ内を伝搬する。なお、図３及び図４においては、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の聴取位置Ｐ１〜Ｐ４へ至る主な伝搬経路の中心線ＣＭＰ１〜ＣＭＰ４が矢印により示されている。
【００２５】
ところで、センタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音場空間ＡＳＰ内の任意の位置Ｐにおける音圧ＡＰ（Ｐ）は、センタスピーカ１３１Ｃの音出力位置から位置Ｐに至る音の伝搬経路の長さＬによって変化する。すなわち、長さＬが長くなるほど、センタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音圧は低くなる。また、センタスピーカ１３１Ｃが音出力の指向性（出力音量の角度依存性）を有する場合には、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の伝搬経路全体の中心線と位置Ｐに至る音の伝搬経路との成す角度θの値によって、当該音圧ＡＰ（Ｐ）が変化する。
【００２６】
すなわち、音圧ＡＰ（Ｐ）は、次の（１）式のように、長さＬと角度θとの関数として表現することができる。
ＡＰ（Ｐ）＝ＡＰ（Ｌ，θ） …（１）
【００２７】
そこで、本実施形態では、中心線ＣＭＰ１〜ＣＭＰ４と、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の伝搬経路全体の中心線ＣＬとが成す角度θ1〜θ4とし、伝搬経路の中心線ＣＭＰ１〜ＣＭＰ４の長さＬ1〜Ｌ4とし、かつ、フロントガラスＦＲＧで反射された後の中心線ＣＬの水平成分が車両ＣＲの前後方向にほぼ沿って延びる場合に、次の（２）式が成り立つように、センタスピーカ１３１Ｃの指向性が選択されている。
ＡＰ（Ｌ1，θ1）≒ＡＰ（Ｌ2，θ2）≒ＡＰ（Ｌ3，θ3）≒ＡＰ（Ｌ4，θ4）
…（２）
【００２８】
なお、本実施形態では、上述のようにセンタスピーカ１３１Ｃが前方中央部に配置されているので、センタスピーカ１３１Ｃの指向性は、中心線ＣＬについて対称なものが選択されている。また、後部座席中央部に着席した聴取者についても考慮して、センタスピーカ１３１Ｃの指向性として、角度θが小さい範囲ではほぼ均一となるものが選択されている。
【００２９】
図１に戻り、集音ユニット１４０は、（ｉ）周囲の音を収集して電気的なアナログ音声信号にするマイクロフォン、（ii）マイクロフォンから出力されたアナログ音声信号を増幅する増幅器、（iii）増幅されたアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するＡＤ変換器（Analog to Digital Converter）とを備えて構成されている。ここで、マイクロフォンは、音場空間ＡＳＰにおける所定の複数の位置に配置されている。集音ユニット１４０による集音結果は制御ユニット１１０に報告される。
【００３０】
表示ユニット１５０は、（ｉ）液晶表示パネル、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の表示デバイスと、（ii）制御ユニット１１０から送出された表示制御データに基づいて、表示ユニット１５０全体の制御を行うグラフィックレンダラ等の表示コントローラと、（iii）表示画像データを記憶する表示画像メモリ等を備えて構成されている。ここで、表示デバイスは、音場空間ＡＳＰにおける前方中央部のセンタスピーカ１３１Ｃの近くに配置されている。この表示ユニット１５０は、制御ユニット１１０による制御のもとで、コンテンツ画像や操作ガイダンス情報等を表示する。
【００３１】
操作入力ユニット１６０は、コンテンツ再生装置１００の本体部に設けられたキー部、あるいはキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、表示ユニット１５０の表示デバイスに設けられたタッチパネルを用いることができる。なお、キー部を有する構成に代えて、音声入力をする構成を採用することもできる。
【００３２】
この操作入力ユニット１６０を利用者が操作することにより、コンテンツ再生装置１００の動作内容の設定が行われる。例えば、再生コンテンツの設定、コンテンツの検索設定等を、利用者が操作入力ユニット１６０を利用して行う。こうした入力内容は、操作入力ユニット１６０から制御ユニット１１０へ送られる。
【００３３】
制御ユニット１１０は、コンテンツ再生装置１００の全体を統括制御する。この制御ユニット１１０は、図５に示されるように、デジタル音データ生成部１１１と、チャンネル分配部１１２と、調整手段の一部としてのレベル調整部１１３と、調整手段の一部としての集音結果解析部１１４とを備えている。また、制御ユニット１１０は、デジタル画像データ生成部１１５を更に備えている。
【００３４】
デジタル音データ生成部１１１は、音コンテンツを含む再生すべきコンテンツの指定入力がなされたことが操作入力ユニット１６０から報告されると、当該再生すべきコンテンツに対応するコンテンツデータを記憶装置１２０から読み出して展開し、デジタル音データを生成する。こうして生成されたデジタル音データは、チャンネル分配部１１２へ送られる。
【００３５】
チャンネル分配部１１２は、デジタル音データ生成部１１１から受けたデジタル音データを解析し、デジタル音データに含まれるチャンネル指定情報に従って、デジタル音データを、上述したＣチャンネル、Ｌチャンネル、Ｒチャンネル、ＳＬチャンネル、ＳＲチャンネル、ＳＷチャンネルに分離する。こうして各チャンネルに分離されたデータである６つのチャンネル分離データは、レベル調整部１１３へ送られる。
【００３６】
レベル調整部１１３は、チャンネル分配部１１２から受けた６つのチャンネル分離データのそれぞれの音量レベルを増幅又は減衰させて、各チャンネルに関する出力音信号を生成する。かかる増幅又は減衰の増幅率又は減衰率は、集音ユニット１４０による結果に関する集音結果解析部１１４による解析結果に従って、レベル調整部１１３において定められる。
【００３７】
レベル調整部１１３は、生成された６つの出力音信号のそれぞれを、音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷの内の対応する音出力ユニットへ送る。この結果、コンテンツデータ１２１j（ｊ＝１，２…）として記憶装置１２０に記憶されているコンテンツに含まれている音コンテンツが再生されて、音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷのスピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷから音場空間ＡＳＰへ向けて出力される。
【００３８】
本実施形態においては、集音結果解析部１１４による解析結果が騒音無しであった場合には、音場空間ＡＳＰの各位置において適切な音量感となる音量でスピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷからの音出力がなされるように、レベル調整部１１３が音量レベルを調整する。そして、集音結果解析部１１４による解析結果が騒音有りであった場合には、レベル調整部１１３は、騒音レベルに応じて、騒音無しの場合よりもスピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷからの出力音の音量を増大させる。なお、レベル調整部１１３におけるレベル調整の態様は、事前の実験、事前のシミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００３９】
集音結果解析部１１４は、集音ユニット１４０からの集音データに基づいて、音場空間ＡＳＰにおける騒音レベルを検出する。集音位置における騒音レベルと、音場空間ＡＳＰ内の全般における騒音レベルとは相関があることから、集音位置の騒音レベルを検出することにより、音場空間ＡＳＰ内の全般における騒音レベルを推定できる。この推定結果は、音場空間ＡＳＰにおける騒音レベルの検出結果として、レベル調整部１１３へ送られる。
【００４０】
なお、集音結果解析部１１４は、スピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷから出力される音には通常は含まれないか、含まれたとしてもパワーの小さな周波数帯域の音の集音データにおけるパワーに基づいて、集音位置の騒音レベルを検出するようになっている。また、集音位置における騒音レベルと、音場空間ＡＳＰ内の全般における騒音レベルとの相関は、音場空間ＡＳＰを車内空間として有する車種によって異なるが、事前に実験、シミュレーションなどによって求められているものとする。
【００４１】
また、集音結果解析部１１４は、集音ユニット１４０からの集音データ及びチャンネル分配部１１２からのＣチャンネルに関するチャンネル分離データに基づいて、各集音位置におけるセンタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音の音圧を抽出する。そして、集音結果解析部１１４は、当該抽出の結果に基づいて、センタスピーカ１３１Ｃの姿勢をその時点におけるが最適な姿勢とするように駆動ユニット１７０を制御する。
【００４２】
デジタル画像データ生成部１１５は、画像コンテンツを含む再生すべきコンテンツの指定入力がなされたことが操作入力ユニット１６０から報告されると、当該再生すべきコンテンツに対応する映像コンテンツデータを記憶装置１２０から読み出して展開し、デジタル画像データを生成する。こうして生成されたデジタル画像データは、表示ユニット１５０へ送られる。
【００４３】
［動作］
次に、上記のように構成されたコンテンツ再生装置１００の動作について、主にセンタスピーカ１３１Ｃからの音出力動作に着目して説明する。
【００４４】
コンテンツ再生装置１００では、通電が開始されると、集音ユニット１４０による集音動作と、集音結果解析部１１４による音場空間ＡＳＰにおける騒音レベルの検出動作とが開始される。そして、当該検出動作は、通電期間にわたって継続される。
【００４５】
利用者が、操作入力ユニット１６０に再生すべきコンテンツを含むコンテンツの指定を入力すると、操作入力ユニット１６０からその旨が制御ユニット１１０に報告される。この報告を受けた制御ユニット１１０では、コンテンツデータ１２１jの中における指定されたコンテンツに対応するコンテンツデータに画像データが含まれているか否かが判定される。この判定の結果が肯定的であった場合には、制御ユニット１１０におけるデジタル画像データ生成部１１５が該当する画像（映像）コンテンツデータを読み出して展開する。
【００４６】
デジタル画像データ生成部１１５における展開結果は、表示ユニット１５０へ送られる。この結果、表示ユニット１５０の表示デバイスには、指定されたコンテンツにおける画像コンテンツが再生される。
【００４７】
また、操作入力ユニット１６０からコンテンツ指定があった旨の報告を受けると、制御ユニット１１０では、指定されたコンテンツに対応するコンテンツデータに音データが含まれているか否かが判定される。この判定の結果が肯定的であった場合には、制御ユニット１１０におけるデジタル音データ生成部１１１が、該当する音コンテンツデータを記憶装置１２０から読み出す。
【００４８】
引き続き、デジタル音データ生成部１１１は、読み出された音コンテンツデータを展開し、デジタル音データを生成する。こうして生成されたデジタル音データは、デジタル音データ生成部１１１から、チャンネル分配部１１２へ送られる。
【００４９】
デジタル音データ生成部１１１からデジタル音データを受けると、チャンネル分配部１１２は、デジタル音データに含まれるチャンネル指定情報に従って、デジタル音データを、上述したＣチャンネル、Ｌチャンネル、Ｒチャンネル、ＳＬチャンネル、ＳＲチャンネル及びＳＷチャンネルごとのデジタル音データである６つのチャンネル分離データに分離する。こうして得られた６つのチャンネル分離データは、レベル調整部１１３へ送られる。
【００５０】
チャンネル分配部１１２から６つのチャンネル分離データを受けると、レベル調整部１１３は、集音結果解析部１１４からの騒音レベル検出結果に従って、６つのチャンネル分離データのそれぞれの音量レベルを増幅又は減衰させて、各チャンネルに関する出力音信号を生成する。かかる増幅又は減衰の増幅率又は減衰率は、集音ユニット１４０による結果に関する集音結果解析部１１４による解析結果に従って定められる。
【００５１】
レベル調整部１１３は、生成された６つの出力音信号のそれぞれを、音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷの内の対応する音出力ユニットへ送る。この結果、コンテンツデータ１２１jとして記憶装置１２０に記憶されているコンテンツに含まれている音コンテンツが再生されて、音出力ユニット１３０Ｃ〜１３０ＳＷのスピーカ１３１Ｃ〜１３１ＳＷから音場空間ＡＳＰへ向けて出力される。
【００５２】
こうして出力された音の内、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音は、聴取位置Ｐ１〜Ｐ４へ向かって、主な伝搬経路の中心線がＣＭＰ１〜ＣＭＰ４となる伝搬経路で音場空間ＡＳＰ内を伝搬する（図３及び図４参照）。ここで、センタスピーカ１３１Ｃの指向性が、上述の（２）式を満たすように選択されているので、聴取位置Ｐ１〜Ｐ４におけるセンタスピーカ１３１Ｃの出力音に由来する音圧は、均一化されている。
【００５３】
こうして、センタスピーカ１３１Ｃからの音出力が開始されると、集音結果解析部１１４による集音位置におけるセンタスピーカ１３１Ｃからの音出力に由来する音圧の検出動作が開始する。この動作に際して、集音結果解析部１１４は、集音ユニット１４０からの集音データ及びチャンネル分配部１１２からのＣチャンネルに関するチャンネル分離データに基づいて、各集音位置におけるセンタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音の音圧を抽出する。そして、集音結果解析部１１４は、当該抽出の結果及び騒音レベルの検出結果に基づいて、センタスピーカ１３１Ｃの姿勢をその時点におけるが最適な姿勢とするように駆動ユニット１７０を制御する。
【００５４】
例えば、センタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音の音圧の分布が、右方の聴取位置Ｐ１，Ｐ３と、左方の聴取位置Ｐ２，Ｐ４とに着目したときに、左右非対称性があると推定された場合には、集音結果解析部１１４は、当該左右非対称性を改善すべく、駆動ユニット１７０を介して、センタスピーカ１３１Ｃを左右のいずれかに回転させて、センタスピーカ１３０の姿勢を変化させる。また、センタスピーカ１３１Ｃからの出力音に由来する音の音圧の分布において、前方の聴取位置Ｐ１，Ｐ２と、後方の聴取位置Ｐ３，Ｐ４とに着目したときに、前後非対称性があると推定された場合には、集音結果解析部１１４は、当該前後非対称性を改善すべく、駆動ユニット１７０を介して、センタスピーカ１３１Ｃを前後のいずれかに回転させて、センタスピーカ１３１Ｃの姿勢を変化させる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態のコンテンツ再生装置１００では、複数の想定視聴位置Ｐ１〜Ｐ４を含む音場空間ＡＳＰへ向けて音を出力するセンタスピーカ１３１Ｃの指向性が、複数の想定視聴位置Ｐ１〜Ｐ４おけるセンタスピーカ１３１Ｃの出力音に由来する音圧が均一化するように選択されている。したがって、センタスピーカ１３１Ｃから出力された音の音圧を音場空間ＡＳＰにおいて適性化することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、音場空間における複数の位置における集音結果に基づいて、センタスピーカ１３１Ｃから出力される音の音量及びセンタスピーカ１３１Ｃの姿勢を調整する。このため、騒音下においても聴取位置Ｐ１〜Ｐ４におけるセンタスピーカ１３１Ｃからの出力音の可聴性を確保できるとともに、センタスピーカ１３１Ｃの姿勢が経時変化した場合にも最適姿勢に復帰させることができる。
【００５７】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００５８】
例えば、上記の実施形態では、センタスピーカ１３１Ｃが上方を向くように配設されるようにしたが、後方成分を有する方向を向くように配設されるようにしてもよい。
【００５９】
また、上記の実施形態では、５．１ｃｈサラウンド方式における各チャンネルに対応して、６つの音出力ユニットを備えることがしたが、各チャンネルに対応する音を適宜混合し、５つ以下のスピーカから音出力をさせるようにすることもできる。
【００６０】
また、車両に搭載され、コンテンツ再生装置としても機能するナビゲーション装置等が、本実施形態のコンテンツ再生装置１００の機能を有するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記の実施形態においては、車両に搭載されるコンテンツ再生装置に本発明を適用したが、車両以外の他の移動体に搭載される音響再生機能を有する装置にも本発明を適用することもできるし、移動体に搭載されない音響再生機能を有する装置にも本発明を適用することもできる。
【００６２】
なお、上記の実施形態における制御ユニット１１０を中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、読出専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、上記の実施形態における処理を、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体から読み出されて実行される。また、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配送の形態で取得されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１のセンタスピーカの車両内における配置位置及び聴取者の想定位置を説明するための図である。
【図３】図２のセンタスピーカから聴取者の想定位置までの音の主な伝搬経路を説明するための側面図である。
【図４】図２のセンタスピーカから聴取者の想定位置までの音の主な伝搬経路を説明するための平面図である。
【図５】図１の制御ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００ … コンテンツ再生装置（音響装置）
１１３ … レベル調整部（調整手段の一部）
１１４ … 集音結果解析部（調整手段の一部）
１３１Ｃ … センタスピーカ（スピーカ）
１４０ … 集音ユニット（集音手段）
１７０ … 駆動ユニット（調整手段の一部）
ＡＳＰ … 音場空間
ＣＲ … 車両（移動体）
ＦＲＧ … フロントガラス（音反射手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音出力位置からの方向及び前記音出力位置からの主な音伝搬経路の距離が互いに異なる複数の視聴位置が存在する音場空間へ向けて音を出力するスピーカを備える音響装置において、
前記スピーカの指向性が、前記複数の視聴位置における音圧が均一化されるように選択されていることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記スピーカは、サラウンド音声におけるセンタ音声を出力するセンタスピーカである、ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記音場空間における少なくとも１つの位置に配置された集音手段と；
前記集音手段による集音結果に基づいて、前記スピーカから出力される音の音量及び前記スピーカの姿勢の少なくとも一方を調整する調整手段と：を更に備えることを特徴する請求項１又は２に記載の音響装置。
【請求項４】
移動体に搭載され、前記音場空間が前記移動体の内部空間である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項５】
前記スピーカから出力された音を反射する音反射手段を更に備え、
前記主な音伝搬経路は、前記音反射手段を経由する経路である、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項１】
音出力位置からの方向及び前記音出力位置からの主な音伝搬経路の距離が互いに異なる複数の視聴位置が存在する音場空間へ向けて音を出力するスピーカを備える音響装置において、
前記スピーカの指向性が、前記複数の視聴位置における音圧が均一化されるように選択されていることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記スピーカは、サラウンド音声におけるセンタ音声を出力するセンタスピーカである、ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記音場空間における少なくとも１つの位置に配置された集音手段と；
前記集音手段による集音結果に基づいて、前記スピーカから出力される音の音量及び前記スピーカの姿勢の少なくとも一方を調整する調整手段と：を更に備えることを特徴する請求項１又は２に記載の音響装置。
【請求項４】
移動体に搭載され、前記音場空間が前記移動体の内部空間である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項５】
前記スピーカから出力された音を反射する音反射手段を更に備え、
前記主な音伝搬経路は、前記音反射手段を経由する経路である、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−７８９７６（Ｐ２００８−７８９７６Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５５５５７（Ｐ２００６−２５５５５７）
【出願日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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