JP2004357075A - 映像音響再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】映像音響再生装置において、視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも1個以上のスピーカーを含む第1スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第2スピーカ手段と、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像音響再生装置、代表的には車室において使用される映像音響再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図11は、従来の映像音響再生装置を使用して、車室1において、映像信号と、前方中央信号および前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を含むマルチチャンネル音声信号とを再生する場合を説明する図である。車室1において、二名の視聴者2Lおよび2Rは左右に並んで位置し、視聴者2Lおよび2Rの中間の前方には映像信号が表示されるディスプレイ手段3が配置される。さらに、視聴者2Lおよび2Rの周囲には、前方中央スピーカ4C、前方左スピーカ4L、前方右スピーカ4R、側方左スピーカ4SL、側方右スピーカ4SRがそれぞれの方向に配置される。多くの場合においては、これらのスピーカは、車室1のダッシュボードや左右の視聴者2Lおよび2Rに近いドアなどに取付けられるので、視聴者2Lおよび2Rのそれぞれにとっては配置が左右非対称になり、得られる音場にも片寄りが生じる。その結果、視聴者2Lおよび2Rのそれぞれがバランスの良いマルチチャンネル音場を得ることができないという問題がある。
【0003】
図12は、従来の他の映像音響再生装置を使用した場合を説明する図である。車室1において、視聴者2Lおよび2Rは左右に並んで位置し、それぞれの正面には映像信号が表示されるディスプレイ手段3L、3Rが配置される。多くの場合には、これらのディスプレイ手段は、視聴者が座る座席に対して前方に位置する座席またはその座席のヘッドレストの背面側に設けられる。さらに、前方左スピーカ51、前方右スピーカ52を含むスピーカ手段5Lおよび5Rが、それぞれ前記ディスプレイ手段3L、3Rに近接して視聴者の前方に設置される。一方で、前方中央スピーカおよび側方左スピーカおよび側方右スピーカを設置する代わりに仮想定位処理手段を設け、例えば視聴者2Lには、仮想前方中央スピーカ50aおよび仮想側方左スピーカ53aおよび仮想側方右スピーカ54aを定位させ、マルチチャンネル音場を得る場合がある。ただし、車室1において仮想定位処理を用いる場合には、車室の狭さを要因とする悪影響として、ガラス窓等での反射面によってバランスの良い音場ができないという問題や、隣席に位置する視聴者2Rへのクロストークが発生するなどの悪影響がある。
【0004】
その他に、従来には、視聴者の左右の耳介近傍に2個の小型スピーカを配置し、通常のマルチチャンネルのスピーカ配置で再生した場合と同様に聞こえるように信号処理したマルチチャンネル音声信号を、これらのスピーカで再生する方法がある(特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−291100号公報 (第1図)
【0006】
しかし、車室においてディスプレイ手段に映像信号を再生するとともに、マルチチャンネル音声信号を上記の方法で再生する場合については、視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段に表示される映像から得られる方向感および距離感と、マルチチャンネル音場の方向感および距離感とに差異が生じ、視聴者にとって違和感のある再生状態となるという問題がある。図13は、この問題点を説明する図である。視聴者から十分な距離感をともなう仮想定位103、104を得ることは困難であり、車室の影響を含めてスピーカの配置や信号処理が適切でない場合には、十分な距離感が得られない。特に、前方中央信号、前方左信号、前方右信号については、視聴者の頭内もしくは近接した位置(中央100、左101、右102)に音像定位してしまうという問題があり、映像信号の距離感とマルチチャンネル音声信号の距離感とに差異が生じ、違和感が残る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、代表的には車室のような空間において、映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合に、それぞれの視聴者に、映像およびマルチチャンネル音声の方向感および距離感の一致を容易にとることができ、さらに車室の狭さを要因とする悪影響が少なく、二名の視聴者が左右に並んで位置するような場合であっても、それぞれに良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる映像音響再生装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【0009】
本発明によれば、本発明の映像音響再生装置は、映像信号と、前方中央信号および前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を含むマルチチャンネル音声信号とを再生する映像音響再生装置であって、視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも1個以上のスピーカーを含む第1スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第2スピーカ手段と、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備え、信号処理手段が、前方中央信号および前方左信号および前方右信号を受けて信号処理を行い、信号処理した信号を第1スピーカ手段に出力する第1信号処理部と、前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を受けて信号処理を行い、処理した信号を該第2スピーカ手段に出力する第2信号処理部とを備える。
【0010】
好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、信号処理手段の第1信号処理部が、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第1レベル調整部と、レベル調整された信号および前方中央信号を加算する第1加算部を備え、第1加算部の出力信号を第1信号処理部の出力とし、信号処理手段の第2信号処理部が、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第2レベル調整部と、レベル調整された信号および側方左信号および側方右信号を加算する第2加算部と、第2加算部の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部を備え、仮想定位処理部の出力信号を第2信号処理部の出力とする。
【0011】
さらに、好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、第1スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、信号処理手段の第1信号処理部が、第1加算部の出力信号を受けて第1スピーカ手段の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部を備え、指向特性制御部の出力信号を第1信号処理部の出力とする。
【0012】
さらに、好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、第1スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカを備え、第1信号処理部の指向特性制御部が、第1加算部の出力信号をフィルタ処理して中央スピーカへの出力とする第1フィルタ処理部と、第1加算部の出力信号をフィルタ処理して左スピーカおよび右スピーカへの出力とする第2フィルタ処理部とを備え、第1フィルタ処理部ならびに第2フィルタ処理部のフィルタ特性が、左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカの配置に基づき決定される。
【0013】
他の好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、信号処理手段の第1信号処理部または第2信号処理部の少なくとも一方に遅延処理手段を備え、前方左信号または前方右信号が第1信号処理部および前記第1スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間と、前方左信号または前方右信号が前記第2信号処理部および前記第2スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間との時間差を、遅延処理手段の遅延時間とする。
【0014】
以下、本発明の作用について説明する。
【0015】
本発明の映像音響再生装置は、視聴者の前方に配置され映像信号を表示するディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に近接して配置される第1スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第2スピーカ手段と、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備える。この信号処理手段は、マルチチャンネル音声信号のうち、前方中央信号および前方左信号および前方右信号を受けて信号処理を行い、信号処理した信号を第1スピーカ手段に出力する第1信号処理部と、前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を受けて信号処理を行い、処理した信号を該第2スピーカ手段に出力する第2信号処理部とを備える。
【0016】
好ましくは、第1信号処理部は、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第1レベル調整部と、レベル調整されたおよび前方中央信号信号を加算する第1加算部を備え、第1加算部の出力信号を第1信号処理部の出力とする。さらに、第2信号処理部は、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第2レベル調整部と、レベル調整された信号および側方左信号および側方右信号を加算する第2加算部と、第2加算部の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部を備え、仮想定位処理部の出力信号を第2信号処理部の出力とする。
【0017】
従って、本発明の映像音響再生装置では、ディスプレイ手段に近接して配置される第1スピーカ手段から再生される前方中央信号は、ディスプレイ手段に表示される映像と、方向感および距離感において一致するので、視聴者にとって違和感のない映像ならびにマルチチャンネル音場を容易に実現することができる。さらに、前方左信号および前方右信号は、第1スピーカ手段から再生されるとともに、第2信号処理部の仮想定位処理部で信号処理されて第2スピーカ手段から再生されることによって音響的に合成され、視聴者の前方左方向及び前方右方向に方向感および距離感をもって良好に音像定位する。加えて、側方左信号および側方右信号は、仮想定位処理部で信号処理されて第2スピーカ手段から再生されることによって、視聴者の側方へ距離感をもって音像定位をする。その結果、方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【0018】
さらに、本発明の映像音響再生装置においては、第1スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、信号処理手段の第1信号処理部が、第1スピーカ手段の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部を備える。具体的には、第1スピーカ手段は、左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカを備え、指向特性制御部は、第1加算部の出力信号をフィルタ処理して中央スピーカへの出力とする第1フィルタ処理部と、第1加算部の出力信号をフィルタ処理して左スピーカおよび右スピーカへの出力とする第2フィルタ処理部とを備え、第1フィルタ処理部ならびに第2フィルタ処理部のフィルタ特性が、左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカの配置におよび設計する指向特性に基づき決定される。
【0019】
従って、本発明の映像音響再生装置では、ディスプレイ手段に近接して配置される第1スピーカ手段が制御された指向特性を有するので、ディスプレイ手段の正面に位置する視聴者には強く音声再生を行うとともに、第1スピーカ手段の側方への音声再生を弱めることができる。その結果、車室のガラス窓等での反射や、すぐ隣に位置する視聴者へのクロストークの発生といった車室の狭さを要因とする悪影響によってバランスの良いマルチチャンネル音場ができないという問題を少なくすることができる。つまり、視聴者は、狭い車室においても、本発明によって良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【0020】
さらに、本発明の映像音響再生装置においては、信号処理手段の第1信号処理部または第2信号処理部の少なくとも一方に遅延処理手段を備え、前方左信号または前方右信号が第1信号処理部および第1スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間と、前方左信号または右信号が第2信号処理部および第2スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間との時間差を、遅延処理手段の遅延時間とする。すなわち、視聴者との距離は、ディスプレイ手段に近接する第1スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される第2スピーカ手段とでは異なるので、本願発明においては、遅延処理手段により、第1信号処理部および第2信号処理部での信号処理に伴う遅延時間を含めて、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルの再生時間を一致させることができる。従って、視聴者は、方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【0022】
図1は、本発明の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。本発明の映像音響再生装置は、車室1において左右に並んで位置する視聴者2Lおよび2Rへ、映像ならびにマルチチャンネル音場を提供するために設置される。DVDプレーヤ等の再生手段により再生される映像信号およびマルチチャンネル音声信号は、映像音響再生装置へ入力される。映像音響再生装置は、ディスプレイ手段3Lおよび3Rと、ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも1個以上のスピーカーを含む第1スピーカ手段7Lおよび7Rと、視聴者2Lおよび2Rのそれぞれの左右両耳近傍に配置される補助左スピーカ81および補助右スピーカ82を含む第2スピーカ手段8Lおよび8Rと、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段10を備える。なお、図1においては、再生手段および信号処理手段10は図示されておらず、再生手段はDVDプレーヤに限られない。また、本発明の映像音響再生装置は、視聴者1名に対して一組のディスプレイ手段および第1スピーカ手段および第2スピーカ手段が設けられればよく、信号処理手段10は、一つ以上備えられていればよい。もちろん、図1に示した2名の場合の使用に限られるものではなく、1名の場合であっても、3名以上の場合であってもよい。
【0023】
具体的には、映像信号が入力されて映像が表示されるディスプレイ手段3Lおよび3Rは、車室1の視聴者2Lおよび2Rが座る座席に対して前方に配置され、ダッシュボードや前席または前席のヘッドレストの背面側に設けられる。従って、それぞれの視聴者は、視聴者とディスプレイ手段の間に視認するのに適した距離を設けることができる。この距離は、座席間の距離や、ディスプレイ手段の画面の大きさにあわせて0.3〜2.0mの間で設定される。さらに、本発明の第1スピーカ手段7Lおよび7Rは、ディスプレイ手段と同様にダッシュボードや前席または前席のヘッドレスト部の背面側に設けられ、それぞれディスプレイ手段3Lおよび3Rに近接する。従って、視聴者と第1スピーカ手段の前方中央スピーカ70の間にも上記と同等の距離が設けられる。一方、本発明の第2スピーカ手段8Lおよび8Rは、視聴者2Lおよび2Rが座る座席の背面部またはヘッドレスト部に設けられる。従って、視聴者の左右両耳と第2スピーカ手段8の補助左スピーカ81および補助右スピーカ82は近接して位置し、その距離は5〜50cmであり、好ましくは、5〜20cmである。
【0024】
図2は、本発明の映像音響再生装置の信号処理手段10について説明する図である。信号処理手段10には、再生手段により、前方中央信号Cおよび前方左信号Lおよび前方右信号Rおよび側方左信号LSおよび側方右信号RSを含むマルチチャンネル音声信号が入力される。信号処理手段10は、第1信号処理部11と第2信号処理部21を備える。第1信号処理部11は、前方中央信号Cおよび前方左信号Lおよび前方右信号Rを受けて信号処理を行い、信号処理した信号を出力端子30から第1スピーカ手段7Lおよび7Rに出力する。第2信号処理部21は、前方左信号Lおよび前方右信号Rおよび側方左信号LSおよび側方右信号RSを受けて信号処理を行い、処理した信号を出力端子41および42から第2スピーカ手段8Lおよび8Rに出力する。
【0025】
第1信号処理部11は、前方左信号Lおよび前方右信号Rの信号レベルを調整する第1レベル調整部12と、レベル調整された信号および前方中央信号Cを加算する第1加算部13を備え、第1加算部13の出力信号を第1信号処理部11の出力とする。第1レベル調整部12においては、前方左信号Lおよび前方右信号Rは乗算器で係数k1を乗算され、第1加算部13の出力信号は、C+k1*(L+R)である。係数k1は、好ましくは、0から1の範囲で選択される。
【0026】
さらに、第2信号処理部21は、前方左信号Lおよび前方右信号Rの信号レベルを調整する第2レベル調整部22と、レベル調整された信号および側方左信号LSおよび側方右信号RSを加算する第2加算部23と、第2加算部23の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部24を備え、仮想定位処理部24の出力信号を第2信号処理部21の出力とする。第2レベル調整部22においては、前方左信号Lおよび前方右信号Rは、それぞれ乗算器で係数k2を乗算され、さらに、それぞれ側方左信号LSおよび側方右信号RSと加算され、第2加算部23の出力信号LS+k2*LおよびRS+k2*Rは、仮想定位処理部24へ入力される。係数k2は、好ましくは、0から1の範囲で選択される。
【0027】
図3は、上記の第2信号処理部21の仮想定位処理部24について説明する図である。仮想定位処理部24においては、ラティス型フィルタが構成される。すなわち、入力される第2加算部23の出力信号LS+k2*Lは、分岐されてフィルタ24aおよび24bに入力され、RS+k2*Rは分岐されてフィルタ24cおよび24dに入力され、フィルタ24aの出力およびフィルタ24dの出力が加算器24eで加算されて出力Lvが得られ、フィルタ24bの出力およびフィルタ24cの出力が加算器24fで加算されて出力Rvが得られる。フィルタ24a、24b,24c,24dは、視聴者2の左右両耳と、第2スピーカ手段8の補助左スピーカ81および補助右スピーカ82の位置関係、および仮想定位される仮想側方左スピーカ103および仮想側方右スピーカ104の位置関係によって定まる。
【0028】
図4は、これらの位置関係によって定まる伝達関数を説明する図である。補助左スピーカ81および補助右スピーカ82は、視聴者2の左右両耳に近接して配置されるので、補助左スピーカ81から視聴者2の右耳へおよび補助右スピーカ82から視聴者2の左耳へのクロストークは、ほとんど生じない。補助左スピーカ81および補助右スピーカ82、ならびに仮想側方左スピーカ103および仮想側方右スピーカ104が、視聴者2に対して左右対称の位置である場合には、HLLを補助左スピーカ81から視聴者2の左耳への伝達関数、HRRを補助右スピーカ82から視聴者2の右耳への伝達関数、HvLLを仮想側方左スピーカ103から視聴者2の左耳への伝達関数、HvLRを仮想側方左スピーカ103から視聴者2の右耳への伝達関数、HvRRを仮想側方右スピーカ104から視聴者2の右耳への伝達関数、HvRLを仮想側方右スピーカ104から視聴者2の右耳への伝達関数とすれば、HLL=HRR、HvLL=HvRR、HvLR=HvRLである。ここで、H0=HLL=HRR、Hv0=HvLL=HvRR、Hv1=HvLR=HvRLとすれば、仮想定位処理を行うフィルタ24a、24bの伝達関数は、それぞれHv0/H0、Hv1/H0であり、それぞれフィルタ24d、フィルタ24cと等しい。これらのフィルタは、好ましくはFIRフィルタにより構成される。このようにラティス型フィルタで仮想定位処理された仮想定位処理手段24の出力信号LvおよびRvは、それぞれ第2信号処理部21の出力とされる。
【0029】
従って、本発明の映像音響再生装置では、視聴者2Lの前方に設けられた第1スピーカ手段7Lからは、第1加算部13で加算された出力信号C+k1*(L+R)が再生され、第2スピーカ手段8Lからは、仮想定位処理された第2加算部23の出力信号LS+k2*LおよびRS+k2*Rが再生される。その結果、図1に示すように、前方中央スピーカ70に加えて、仮想前方左スピーカ101、仮想前方右スピーカ102、仮想側方左スピーカ103、仮想側方右スピーカ104を生じさせることができ、視聴者2Lへ提供されるマルチチャンネル音場を視聴者2Lの周囲に適切な方向感および距離感をもったものとすることができる。
【0030】
つまり、前方中央信号Cは、ディスプレイ手段3Lに近接して配置される第1スピーカ手段7Lの前方中央スピーカ70から再生される。ディスプレイ手段3Lに表示される映像と、前方に定位すべき前方中央信号Cから得られる音像が、方向感および距離感において一致するので、視聴者にとって違和感のないマルチチャンネル音場を容易に実現することができる。
【0031】
さらに、前方左信号Lおよび前方右信号Rは、第1スピーカ手段7Lから再生されるとともに、第2信号処理部21の仮想定位処理部24で信号処理されて第2スピーカ手段8Lから再生されることによって音響的に合成され、仮想前方左スピーカ101および仮想前方右スピーカ102を、視聴者2Lの前方左方向及び前方右方向に方向感および距離感をもって良好に音像定位させることができる。仮想前方左スピーカ101および仮想前方右スピーカ102は、係数k1およびk2の値を調整することにより、その仮想定位置を調整することができ、視聴者2Lの頭内もしくは近接した位置に音像定位してしまう等の問題を生じない。
【0032】
さらに、側方左信号LSおよび側方右信号RSは、第2信号処理部21の仮想定位処理部24で信号処理されて第2スピーカ手段8Lから再生されることによって、仮想側方左スピーカ103および仮想側方右スピーカ104を、視聴者2Lの側方左方向及び側方右方向に方向感および距離感をもって良好に音像定位させることができ、車室1の影響による左右方向のバランスが異なるなどの問題も生じない。
【0033】
加えて、本発明の映像音響再生装置においては、第2スピーカ手段8Lおよび8Rは、視聴者2Lおよび2Rのそれぞれの座席のヘッドレスト部に設けられるため、他の席の視聴者へはほとんど影響しない。従って、図1において示すような左右に並んだ2名の視聴者2Lおよび2Rのそれぞれに違和感のない適切なマルチチャンネル音場を提供することができる。もちろん、3名以上の複数の視聴者の場合であっても同様である。
【0034】
ディスプレイ手段3は、液晶ディスプレイ(LCD)等の映像信号を受けて映像を表示するものであれば他の方式でもよい。また、信号処理手段10は、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)により実現すればよく、仮想定位処理手段10のそれぞれのフィルタ特性を満足する他の回路により構成しても良い。仮想定位処理手段10についても、ラティス型フィルタに限られず、シャフラー型フィルタ等の他のフィルタ方式でも良い。上記の実施例では複数の視聴者2Lおよび2Rに対して一つの信号処理手段10を使用しているが、複数の信号処理手段10を設けても良い。さらに、信号処理手段10の出力は、必要な電力増幅を得るために増幅器を介して第1スピーカ手段7および第2スピーカ手段8に接続しても良い。
【0035】
図5は、本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。本発明の映像音響再生装置では、さらに、ディスプレイ手段3Lおよび3Rに近接して配置される第1スピーカ手段7Lおよび7Rが、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、信号処理手段10の第1信号処理部11が、第1スピーカ手段7の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部14を備える。具体的には、第1スピーカ手段7Lおよび7Rは、それぞれ中央スピーカ70および左スピーカ71および右スピーカ72を備える。好ましくは、左スピーカ71および右スピーカ72は、中央スピーカ70に対して略水平で左右対称に配置される。
【0036】
図6は、映像音響再生装置の信号処理手段10について説明する図である。信号処理手段10の第1信号処理部11は、さらに指向特性制御部14を備え、第1加算部13の出力信号を指向特性制御部14の入力信号とし、指向特性制御部14の出力端子30および31および32からの出力信号を第1信号処理部11の出力とする。
【0037】
図7(a)は、信号処理手段10の第1信号処理部11の指向特性制御部14を説明する図である。指向特性制御部14は、第1フィルタ処理部14aと第2フィルタ処理部14bとを備え、第1加算部13の出力信号は、分岐されて一方は第1フィルタ処理部14aへ入力され、他方は第2フィルタ処理部14bへ入力される。第1フィルタ処理部14aの出力は、出力端子30から出力されて第1スピーカ手段の中央スピーカ70へ入力される。第2フィルタ処理部14bの出力は分岐され、それぞれ出力端子31および32から出力されて第1スピーカ手段の左スピーカ71および右スピーカ72へ入力される。第1フィルタ処理部14aならびに第2フィルタ処理部14bのフィルタ特性は、中央スピーカ70および左スピーカ71および右スピーカ72の配置と、設計する指向特性に基づき決定される。第1フィルタ処理部14aならびに第2フィルタ処理部14bは、好ましくはFIRフィルタにより構成される。
【0038】
なお、図7(b)は、指向特性制御部14の他の実施形態を説明する図である。このように指向特性制御部14の第1フィルタ処理部14aをIIRフィルタ14cで構成し、第2フィルタ処理部14bを位相反転器14dおよびIIRフィルタ14eおよび遅延処理手段14fで構成してもよい。遅延処理手段14fの遅延時間は、図7(a)の場合の第1フィルタ処理部14aと第2フィルタ処理部14bの群遅延時間差にほぼ等しく設計される。また、図7(c)は、指向特性制御部14の他の実施形態を説明する図である。図7(b)の場合の指向特性制御部14に、さらに遅延処理手段14gを加え、遅延処理手段14fの遅延時間と異なる遅延時間を与えた信号を出力することができる。これにより、例えば、左スピーカ71および右スピーカ72が中央スピーカ70に対して左右対称に配置されていない場合や、第1スピーカ手段7に近接する車室1のガラス窓等での反射をキャンセルする場合に対応でき、さらに細かい指向特性の制御が可能になる。
【0039】
図8は、第1スピーカ手段7Lにおける指向特性の制御を説明する図である。指向特性制御部14の第1フィルタ処理部14aを経て中央スピーカ70から放射された音波は、第2フィルタ処理部14bを経て左スピーカ71および右スピーカ72から放射された音波によってキャンセルされる結果、第1スピーカ手段7Lの正面方向のレベルが強く、正面以外の方向へのレベルが弱いという指向特性が実現される。図8の実線(a)は第1スピーカ手段7Lの指向特性を表し、破線(b)は比較のための無指向特性を表す。本発明の映像音響再生装置においては、第1スピーカ手段7Lの正面に位置する視聴者2Lには強く音声再生を行うとともに、正面以外の方向への音声再生を弱めることができる。その結果、車室1のガラス窓等での反射や、すぐ隣に位置する視聴者2Rへのクロストークの発生といった車室1の狭さを要因とする悪影響を少なくすることができる。つまり、視聴者2Lおよび2Rは、狭い車室1においても、本発明によってさらに良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【0040】
第1スピーカ手段7には、指向特性の制御を可能とする複数のスピーカが設けられていればよく、略水平に配置された3つのスピーカの場合に限られない。第1スピーカ手段7は、垂直方向の指向特性を制御するために、略垂直に複数のスピーカを設けても良い。また、信号処理手段10の第1信号処理部11の指向特性制御部14の構成は、第1スピーカ手段7の構成に従って他の適切な実施形態をとることができる。
【0041】
図9は、本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段10について説明する図である。信号処理手段10においては、さらに第2信号処理部21に遅延処理手段25aおよび25bを備える。遅延処理手段25aおよび25bは、仮想定位処理部24の出力を入力信号とし、遅延処理手段25aおよび25bの出力信号を信号処理手段10の出力端子41および42からの出力とする。遅延処理手段25aおよび25bの遅延時間は、前方左信号Lまたは前方右信号Rが第1信号処理部11および第1スピーカ手段7Lを経て視聴者2Lへ再生される時間と、前方左信号Lまたは右信号Rが第2信号処理部21および第2スピーカ手段8Lを経て視聴者2Lへ再生される時間との時間差と等しく設定される。
【0042】
すなわち、本発明の実施形態においては、視聴者2Lとディスプレイ手段3Lに近接する第1スピーカ手段7Lの距離よりも、視聴者2Lとその左右両耳近傍に配置される第2スピーカ手段8Lの距離の方が近いので、遅延処理手段25aおよび25bを第2信号処理部21に備えることにより、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルの再生時間を一致させることができる。従って、視聴者2Lにとっては、マルチチャンネル音声信号のうち前方左信号Lおよび前方右信号Rが第1スピーカ手段7Lから到達する前に、距離の近い第2スピーカ手段8Lから早く到達してしまうことが無くなり、さらに方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【0043】
遅延処理手段は、上記の実施例のように第2信号処理部21に備えられる場合に限られない。遅延処理手段は、第1信号処理部11または第2信号処理部21の少なくとも一方に遅延処理手段を備えられればよい。図10は、本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段10について説明する図である。信号処理手段10においては、第1信号処理部11に遅延処理手段15を備える。第2信号処理部21の仮想定位処理部24がFIRフィルタで構成される場合等には、逆フィルタ特性を満足するために比較的長い群遅延時間が設定されることがある。従って、遅延処理手段15を設け、その遅延時間を調整することにより、スピーカの距離の差異による遅延時間とともに、第1信号処理部11および第2信号処理部21での信号処理に伴う遅延時間を含めて、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルの再生時間を一致させることができる。
【0044】
上記実施例に記載のように、本発明の映像音響再生装置は、車室における視聴者に、方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を提供することができるが、車室での用途に限定されない。小さく区切られた小部屋やブース等の空間において映像およびマルチチャンネル音声を再生する場合に用いる場合や、多数の隣接する視聴者に個別の映像およびマルチチャンネル音声を再生する場合に用いても良い。
【0045】
【発明の効果】
本発明の映像音響再生装置は、車室のそれぞれの視聴者に映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合に、視聴者が、映像およびマルチチャンネル音声の方向感および距離感の一致を容易にとることができ、さらに車室の狭さを要因とする悪影響が少なく、良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。また、本発明の映像音響再生装置は、代表的には車室のような二名の視聴者が左右に並んで位置する場合であっても、それぞれが良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。
【図2】本発明の映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図3】本発明の信号処理手段の第2信号処理部の仮想定位処理部について説明する図である。
【図4】視聴者の左右両耳および第2スピーカ手段および仮想定位スピーカの位置関係によって定まる伝達関数を説明する図である。
【図5】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。
【図6】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図7】(a)は、指向特性制御部を説明する図である。(b)、(c)は、指向特性制御部の他の実施形態を説明する図である。
【図8】本発明の第1スピーカ手段における指向特性の制御を説明する図である。
【図9】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図10】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図11】従来の映像音響再生装置を使用して映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合を説明する図である。
【図12】従来の他の映像音響再生装置を使用した場合を説明する図である。
【図13】従来の映像音響再生装置を使用した場合の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
1 車室
2L、2R 視聴者
3L、3R ディスプレイ手段
4C 前方中央スピーカ
4L 前方左スピーカ
4R 前方右スピーカ
4SL 側方左スピーカ
4SR 側方右スピーカ
5L、5R 前方スピーカ
50 前方中央スピーカ
51 前方左スピーカ
52 前方右スピーカ
7L、7R 第1スピーカ手段
70 前方中央スピーカ
71 前方左スピーカ
72 前方右スピーカ
8L、8R 第2スピーカ手段
81 補助左スピーカ
82 補助右スピーカ
10 信号処理手段
11 第1信号処理部
12 第1レベル調整部
13 第1加算部
14 指向特性制御部
14a 第1フィルタ処理部
14b 第2フィルタ処理部
14c、14e IIRフィルタ
14d 位相反転器
14f、14g 遅延処理手段
15 遅延処理手段
21 第2信号処理部
22 第2レベル調整部
23 第2加算部
24 仮想定位処理部
24a、24b、24c、24d フィルタ部
24e、24f 加算部
25a、25b 遅延処理手段
30、31、32、41、42 出力端子
100 仮想前方中央スピーカ
101 仮想前方左スピーカ
102 仮想前方右スピーカ
103 仮想側方左スピーカ
104 仮想側方右スピーカ
Claims (5)
- 映像信号と、前方中央信号および前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を含むマルチチャンネル音声信号とを再生する映像音響再生装置であって、
視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段と、
該ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも1個以上のスピーカーを含む第1スピーカ手段と、
視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第2スピーカ手段と、
該マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備え、
該信号処理手段が、
該前方中央信号および前方左信号および前方右信号を受けて信号処理を行い、該信号処理した信号を該第1スピーカ手段に出力する第1信号処理部と、
該前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を受けて信号処理を行い、該処理した信号を該第2スピーカ手段に出力する第2信号処理部とを備える
映像音響再生装置。 - 前記信号処理手段の前記第1信号処理部が、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第1レベル調整部と、該レベル調整された信号および前記前方中央信号を加算する第1加算部を備え、該第1加算部の出力信号を第1信号処理部の出力とし、
前記信号処理手段の前記第2信号処理部が、前記前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第2レベル調整部と、該レベル調整された信号および前記側方左信号および側方右信号を加算する第2加算部と、該第2加算部の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部を備え、該仮想定位処理部の出力信号を第2信号処理部の出力とする
請求項1に記載の映像音響再生装置。 - 前記第1スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、
前記信号処理手段の前記第1信号処理部が、前記第1加算部の出力信号を受けて該第1スピーカ手段の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部を備え、該指向特性制御部の出力信号を第1信号処理部の出力とする
請求項2に記載の映像音響再生装置。 - 前記第1スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカを備え、
前記第1信号処理部の前記指向特性制御部が、前記第1加算部の出力信号をフィルタ処理して該中央スピーカへの出力とする第1フィルタ処理部と、前記第1加算部の出力信号をフィルタ処理して該左スピーカおよび該右スピーカへの出力とする第2フィルタ処理部とを備え、
該第1フィルタ処理部ならびに該第2フィルタ処理部のフィルタ特性が、該左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカの配置に基づき決定される
請求項3に記載の映像音響再生装置。 - 前記信号処理手段の前記第1信号処理部または前記第2信号処理部の少なくとも一方に遅延処理手段を備え、前記前方左信号または前方右信号が前記第1信号処理部および前記第1スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間と、前記前方左信号または前方右信号が前記第2信号処理部および前記第2スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間との時間差を、該遅延処理手段の遅延時間とする
請求項1から請求項4のいずれかに記載の映像音響再生装置。
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