JP2008258675A

JP2008258675A - 音像定位処理装置等

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Publication number: JP2008258675A
Application number: JP2007095506A
Authority: JP
Inventors: Kensaku Obata; 健作小幡; Yoshiki Ota; 佳樹太田
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP4917946B2

Abstract

【課題】簡易な信号処理にてサラウンドシステムをフロントスピーカにて実現するとともに、複数の聴取者に対して同様な側方定位効果を与えることが可能な音像定位処理装置を提供する。
【解決手段】音像定位処理装置１００は、入力された複数の音響信号に基づいて聴取者の前方左右に配置された２つのスピーカＦＲ、ＦＬを拡声させ、複数の前記聴取者に対して臨場感のある音場空間を提供する音像定位処理装置１００であって、１の前記聴取者の聴取位置に対して右方向から聴取させる音響信号を示す右信号および左方向から聴取させる音響信号を示す左信号の位相をコントロールして当該１の聴取者の側方に音像を定位させる信号処理手段２００と、前記信号処理された音響信号を所定の周波数帯域毎に分割する帯域分割手段２００と、前記分割された周波数帯域毎に他の前記聴取者の聴取位置に対して前記信号処理された前記右信号又は左信号の位相をコントロールして当該他の聴取者の側方に音像を定位させる信号補正手段２００と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本願は、音像の位置を変化させて再生する音像の定位処理に関し、特に、複数の聴取者に対する音像の定位処理の技術分野に関する。

一般的に、５．１ｃｈサラウンド方式と称されるサラウンドシステムが実用に供されている。当該サラウンドシステムは、聴取者の前方に配置されるセンタースピーカと、その左右に配置されるフロントスピーカと、当該聴取者の左右側方、または後方に配置されるサラウンドスピーカとして機能するリアスピーカと、低域を専用に拡声するサブウーファーと、を含んで構成されている。そして当該サラウンドシステムは、各スピーカに入力される音声信号を遅延制御するなどして聴取者に対して音像の位置を変化させて、当該聴取者は音像が側方に定位する側方定位効果を得られるようになっている。

一方、最近では、上記サラウンドスピーカ（リアスピーカ）を用いずに聴取者の前方左右に配置されたフロントスピーカのみで聴取者に対して音像の位置を変化させることが可能なものが存在する（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示されているサラウンドシステムは、５．１ｃｈサラウンドシステムにおいて聴取者の左右側方、または後方に配置されるサラウンドスピーカに供給すべき左右サラウンド信号（音声信号）を混合した後、信号処理によってモノラル信号として２つの信号に分割し、一方のモノラル信号をセンタースピーカ、他方のモノラル信号を左右フロントスピーカにそれぞれ入力するように構成されている。
特開２０００−５７７８５９号公報

しかしながら、上述のサラウンドシステムにあっては、伝達関数を利用したフィルタ処理を用いることによってサラウンドシステムを実現している。両耳までの伝達関数を用いる処理は演算量が多く、また複数席の聴取者に対しての再生処理に応用する場合には、席ごとにそれらフィルタ処理を逐次用意する必要性が生じ、ターゲットの席を変更する際のチューニングに不向きであるなど、実用的に対応させるための問題が多い。

また、上述のサラウンドシステムにあっては、両サラウンド信号を一度モノラル信号に変換してしまうので、サラウンド信号の定位を元信号のように再現することができない。

さらに、一般的なフロントスピーカのみで側方定位効果を得ることが可能なサラウンドシステムは、複数の聴取者が存在する場合、中央席の聴取者は音像が側方に定位する側方定位効果を得られるものの、その効果を体感できるエリアは狭く、他の聴取者はその効果を有効に体感することができないという問題がある。

本願は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題の一例としては、簡易な信号処理にてサラウンドシステムをフロントスピーカにて実現するとともに、複数の聴取者が同様な側方定位効果を得られる音像定位処理装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の音像定位処理装置（１００）は、入力された複数チャンネルの音響信号に基づいて聴取者の前方左右に配置された２つのスピーカを拡声させ、複数の前記聴取者に対して音像を側方に定位させる音像定位処理装置であって、一の前記聴取者の聴取位置に対して一方向から聴取させる音響信号の位相、および前記一の聴取者の聴取位置に対して他の一方向から聴取させる音響信号の位相、を制御して当該一の聴取者の側方に音像を定位させる信号処理手段（２００）と、信号処理された音響信号および信号処理されていない音響信号を所定の周波数帯域毎に分割する帯域分割手段（２００）と、前記分割された周波数帯域毎に前記各聴取者を割当て、他の前記聴取者の聴取位置に対して前記信号処理された前記音響信号の時間遅延を制御して当該他の聴取者の側方に音像を定位させる信号補正手段（２００）と、を具備することを特徴とする。

また、請求項６に記載の音像定位処理方法は、入力された複数チャンネルの音響信号に基づいて聴取者の前方左右に配置された２つのスピーカを拡声させ、複数の前記聴取者に対して音像を側方に定位させる音像定位処理方法であって、一の前記聴取者の聴取位置に対して一方向から聴取させる音響信号の位相、および前記一の聴取者の聴取位置に対して他の一方向から聴取させる音響信号の位相、を制御して当該一の聴取者の側方に音像を定位させる信号処理工程と、信号処理された音響信号および信号処理されていない音響信号を所定の周波数帯域毎に分割する帯域分割工程と、前記分割された周波数帯域毎に前記各聴取者を割当て、他の前記聴取者の聴取位置に対して前記信号処理された前記音響信号の時間遅延を制御して当該他の聴取者の側方に音像を定位させる信号補正工程と、を具備することを特徴とする。

また、請求項７に記載の音像定位処理プログラムは、請求項１に記載の音像定位処理装置に含まれるコンピュータを、一の前記聴取者の聴取位置に対して一方向から聴取させる音響信号の位相、および前記一の聴取者の聴取位置に対して他の一方向から聴取させる音響信号の位相、を制御して当該一の聴取者の側方に音像を定位させる信号処理手段、信号処理された音響信号および信号処理されていない音響信号を所定の周波数帯域毎に分割する帯域分割手段、前記分割された周波数帯域毎に前記各聴取者を割当て、他の前記聴取者の聴取位置に対して前記信号処理された前記音響信号の時間遅延を制御して当該他の聴取者の側方に音像を定位させる信号補正手段、として機能させることを特徴とする。

以下、添付図面に基づいて、本願の実施形態について説明する。本実施形態の音像定位処理装置１００は、聴取者の前方左右に配置された２つのフロントスピーカ１３２を用いて、複数の聴取者の側方に音像を定位させる装置である。

図１は本実施形態の音像定位処理装置の構成を示すブロック図であり、図２は本実施形態の音像定位処理装置における各スピーカの配置と聴取者の座席位置の関係を説明するための一例を示す図、図３は信号処理部における側方定位処理の説明図である。

本実施形態の音像定位処理装置１００は、図１及び図２に示すように、リスニングルーム１０、すなわち、聴取者に対して再生される音を提供するための音場空間に設置される。この音像定位処理装置１００は、図１に示すように、記録メディアなどの音源を再生することにより、または、テレビジョン信号など外部から音源を取得することにより、各スピーカに対応するチャンネル毎に当該各チャンネルに対応する音声信号を出力する音源出力装置１１０と、当該音源出力装置１１０から出力された複数チャンネルのそれぞれに対応する音声信号毎に信号処理を行う信号処理装置１２０と、チャンネル毎に信号処理された音声信号が入力されるスピーカシステム１３０と、を含んで構成される。

図２に示すように、リスニングルーム１０には、スピーカシステム１３０として、フロントスピーカ１３２が配置されている。当該フロントスピーカ１３２は、聴取者側から見て、前方右側のフロントスピーカＦＲ（以下、ＦＲスピーカと称する。）と、前方左側のフロントスピーカＦＬ（以下、ＦＬスピーカと称する。）と、を備えて構成されている。当該フロントスピーカ１３２は、所定の間隔を有して並べて配置されており、その出力方向の前方には、聴取者が座るための座席１５が設けられている。当該座席１５は、例えば、ＦＬスピーカとＦＲスピーカまでの距離が等しく設定されて配置されている中央席１５ａと、その両脇に配置される右席１５ｂ及び左席１５ｃと、を備えている。

そして、この音像定位処理装置１００は、当該フロントスピーカ１３２によって、聴取者の側方又は後方にサラウンドスピーカ１３５と称されるスピーカから発せられる音によって聴取者の両耳に生じる音圧レベルの差を再現することによって、聴取者があたかも側方から音が聞こえてくるような現象を作りだしている。

例えば、中央席１５ａの聴取者に対して、当該聴取者の側方に音像を定位させる側方定位効果を与える場合、音像定位処理装置１００は、信号処理装置１２０の信号処理部２００によって、サラウンドスピーカ１３５から発せられる音によって聴取者の両耳に生じる音圧レベルの差を再現すべく、サラウンドスピーカ１３５に入力されるべきサラウンド信号の位相をコントロールするための制御信号を生成し、当該サラウンド信号に制御信号を加えてフロントスピーカ１３２に入力するようになっている。

また、中央席１５ａから右席１５ｂに聴取者が移動した場合には、聴取者はＦＲスピーカに近づきＦＬスピーカから遠ざかり、聴覚上は、左耳より右耳にて聴取される音のレベルが大きくなる。よって、音像定位処理装置１００は、信号処理装置１２０の信号処理部２００によって、ＦＲスピーカから出力されるべき音声信号を一定時間遅らせ、音圧レベルを減衰させる制御信号を生成し、音声信号に制御信号を加えてフロントスピーカに入力するようになっている。これにより、右席１５ｂで音を聞いている状態と中央席１５ａで音を聞いている状態とは等価となる。

一方、中央席１５ａから左席１５ｃに聴取者が移動した場合には、中央席１５ａから右席１５ｂに移動した場合と対照的な処理を行えばよい。すなわち、音像定位処理装置１００は、信号処理装置１２０の信号処理部２００によって、ＦＬスピーカから出力されるべき音声信号を一定時間遅らせ、音圧レベルを減衰させる制御信号を生成し、音声信号に制御信号を加えてフロントスピーカに入力するようになっている。これにより、左席１５ｃで音を聞いている状態と中央席１５ａで音を聞いている状態とは等価となる。

しかしながら、側方定位効果を体感することが出来るエリアは狭く、複数人（例えば、中央席、右席、左席に座る各聴取者）に対して同時にその効果を体感させることは難しい。

ここで、中央席、右席、左席のそれぞれに聴取者が存在し、それぞれの聴取者に対して側方定位効果を与える場合について検討する。

上記に示すように、各席の聴取者の側方に音像を定位させるために生成される制御信号をそれぞれ加算することで複数の聴取者に対して同時に側方定位効果を生じさせようとすると、当該制御信号同士が干渉するとともに、フロントスピーカ１３２から出力される音声信号の位相が変化するため、通常は、どの席の聴取者に対しても音圧レベルの差を生じさせることができず、各聴取者に対して十分な側方定位効果を与えることができない。

そこで、本実施形態の音像定位処理装置１００は、図３に示すように、左右のサラウンドスピーカ１３５に入力されるべき音声信号（サラウンド信号）が、各聴取者の側方に音像が定位するように側方定位処理されて出力される。具体的には、音像定位処理装置１００は、信号処理装置１２０の信号処理部２００によって、左右のサラウンドスピーカ１３５に入力されるべきサラウンド信号を所定の帯域毎に分割して、当該帯域毎に複数の聴取者のそれぞれを割当て、当該帯域毎に各聴取者が側方定位効果を得られるようにサラウンド信号の位相をコントロールする制御信号を生成し、サラウンド信号に制御信号を加えて出力するようになっている。なお、当該制御信号が加えられたサラウンド信号は、フロントスピーカ１３２に入力される。

この音像定位処理装置１００によれば、サラウンド信号の帯域毎に制御信号が加えられているため、制御信号同士は干渉し合わない。よって、帯域毎に割当てられた聴取者に対して、その聴取者は、割当てられた帯域で側方定位効果を得ることが可能となっている。

また、一般に音楽信号のような広帯域の信号の場合、音を帯域ごとに分離して聞き分けることは困難であり、割当てられた帯域での側方定位効果によって、全ての周波数帯で音像が側方に定位しているように感じられる。

このように本実施形態の音像定位処理装置１００によれば、サラウンド信号の帯域毎に各聴取者を割当てて、各聴取者がその帯域において側方定位効果が得られるように制御信号を生成し、サラウンド信号に当該制御信号を合成して、サラウンド信号の位相をコントロールすることにより、複数の聴取者は側方定位効果を十分体感できるようになっている。

ここで、複数の聴取者に対して側方定位効果をバランスよく与えるために、サラウンド信号を帯域分割した後の各席（中央席、左席、右席）の割当て手法について検討する。

まず、音声信号に対して、所定の周波数帯域ごとに時間変動が多く生じると定位感が弱くなり、聴取者は、音像の定位効果をあまり感じなくなってしまう傾向があるので、各席に割当てる周波数帯域の幅は広いほうが良い。

また、聴取者の左側方に音像を定位させる左サラウンド信号と、聴取者の右側方に音像を定位させる右サラウンド信号にそれぞれ右席と左席を割当てた場合、両者は対照的な処理であるため、特に左サラウンド信号と右サラウンド信号の相関が高い場合、両処理が打ち消しあってしまうと考えられるので、同じ周波数帯域には、同じ席を割当てるほうが良い。

また、右席、左席を低域に割当てた場合、聴取者は、頭部の回り込みの影響を受け易く、また、一方の制御信号の経路が長くなり、部屋の反射の影響を受け易くなり、制御信号が所望の波形とは異なって耳に到達するため側方定位効果が弱くなってしまうことが考えられるので、左席又は右席を低域（例えば、４００Ｈｚ以下）に割当てるべきではなく、中央席を割当てるほうが良い。

さらに、右席、左席を高域に割当てた場合、高域はレベル差が定位に大きな影響を与えることが一般的に知られているため、異なる席において側方定位効果を著しく下げる要因となりうると考えられるので、各席のバランスを考慮すると高域（例えば、２５００Ｈｚ以上）は中央席を割当てるほうが良い。

次に、サラウンド信号を所定の帯域毎に分割して当該帯域毎に各席を割当てる際の具体的なカットオフ周波数の設定について図４を用いて検討する。図４はスピーカの設置位置と聴取者の座席位置の関係を示す一例である。

まず、フロントスピーカと聴取者の聴く位置との関係について検討する。

フロントスピーカ１３２から出力される周波数帯域の音は波長の波として聴取者の聴く位置に到達する。この時、中央席１５ａの聴取者に対して側方定位効果を与える場合、サラウンド信号と制御信号との干渉を利用して音圧のディップを両耳の側方に生じさせるようになっている。そのため、周波数毎に考えれば、この音圧のディップがサラウンド信号と制御信号との時間差が信号の周期の整数倍となるような位置に周期的に現れる（式１参照）。よって、周期が座席のずれによる到達時間のずれと一致すれば、座席の位置が異なっていても聴取者は同様な側方定位効果が得られる。

一方、サラウンド信号と制御信号との時間差が信号の周期の整数倍＋半周期となる位置は、音声信号同士が打ち消し合い、音圧のディップは生じないため、聴取者は側方定位効果が得られない（式２参照）。

例えば、図４に示すように、聴取者が中央席、右席、左席に並んで座っている状況で効果を体感する状況を想定し、中央席での処理が、それ以外の席に与える影響について検討する。なお、Ｄ_ｌ、Ｄ_ｒは、それぞれ右席からフロントスピーカＦＲ、ＦＬまでの距離である。

右席におけるそれぞれのフロントスピーカから発せられるサラウンド信号と制御信号との時間差は、音速をｃとおくと、
｜Ｄ_ｌ−Ｄ_ｒ｜／ｃ
で表わせる。この値が周期の整数倍となる周波数は、右席でも側方定位効果を得ることができると考えられることから、
｜Ｄ_ｌ−Ｄ_ｒ｜／ｃ＝１／ｆ×ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）（式１）
を満たす周波数は右席でも側方定位効果を得られ、且つ、対称性より左席でも効果を得られる。

さらに、右席あるいは左席の側方定位処理を行った場合でも、同様の計算によって他の席全てで側方定位効果が得られる。

一方、
｜Ｄ_ｌ−Ｄ_ｒ｜／ｃ＝１／ｆ×（ｎ＋１／２）（ｎ＝０，１，２，３，・・・）（式２）
を満たす周波数は、互いに音を打ち消し合うように作用し、右席や左席では効果を得られない。これらの周波数はその周期から、座席の位置で考えた場合、一つおきの席で効果を得られることとなるため、中央席での処理を行わずに、右席（あるいは左席）での処理を行うと、中央席での効果が得られない代わりに左席（あるいは右席）での効果を得られる。よって、これらの周波数帯は右席（あるいは左席）の処理を行ったほうがより多くの席で効果を与えることができると考えられる。

次に、上記に示したフロントスピーカと聴取者の聴く位置との関係の考え方を基に、具体的なカットオフ周波数の設定例について図４を用いて説明する。図４は、中央席、右席、左席にそれぞれ聴取者が存在している。ここで、例えば、帯域をＬＰＦ（ローパスフィルタ）、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）によって４つの帯域に分割する際のカットオフ周波数の設定例を検討する。

式１により、周波数はｎ＝１の場合、１０００Ｈｚと算出される。ここで、ｎ＝１，２，３，・・・であるため、例えば、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ周辺ではどの席の処理を行っても良いことがわかる。

一方、式２により、周波数はｎ＝０の場合、５００Ｈｚと算出される。ここで、ｎ＝０，１，２，３，・・・であるため、例えば、５００Ｈｚ、１５００Ｈｚ周辺では右席または左席の処理を行った方が良いことがわかる。

また、低域及び高域は中央席、中域は右席又は左席を割当てることがよいと考えられるため、２つのＢＰＦの中心周波数は、５００Ｈｚ、１５００Ｈｚに設定するのが良く、この条件で２つのＢＰＦが等しいオクターブバンド幅となるようにそれぞれのフィルタのカットオフ周波数を設定すればより効果的であると考えられる。

次に、本実施形態における音像定位処理装置の各装置の具体的な構成及び処理について図１を用いて説明する。

音源出力装置１１０は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのメディア再生装置またはデジタルテレビジョン放送を受信する受信装置から構成され、ＣＤなどの音源を再生することにより、または、放送された音源を取得することにより、５．１ｃｈに対応するチャンネル毎のオーディオ信号をデジタル信号によって信号処理装置１２０に出力するようになっている。

信号処理装置１２０には、音源出力装置１１０から出力されたチャンネル毎のオーディオ信号が入力されるようになっている。この信号処理装置１２０は、音源出力装置１１０から入力されるオーディオ信号を受信する入力処理部１２１と、当該オーディオ信号をチャンネル毎に信号処理する信号処理部２００と、チャンネル毎に信号処理されたデジタル信号からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１２２ＦＬ、１２２ＦＲと、チャンネル毎にアナログ信号に変換されたオーディオ信号を増幅する電力増幅器１２３ＦＬ、１２３ＦＲと、を含んで構成されている。

信号処理部２００は、システム制御部１２５の制御の下、サラウンドスピーカに入力されるべきサラウンド信号の位相をコントロールし、聴取者の側方に音像を定位させるための制御信号を生成し、サラウンド信号に制御信号を加えて出力するようになっている。なお、当該制御信号が加えられたサラウンド信号は、ＦＲスピーカ、ＦＬスピーカに入力すべく、Ｄ／Ａ変換器１２２ＦＬ、１２２ＦＲにそれぞれ入力される。

また、電力増幅器１２３は、システム制御部１２５の制御の下、操作部１２４によって指定された音量の指示に基づいてチャンネル毎のオーディオ信号の信号レベルを増幅し、当該増幅された各オーディオ信号を各チャンネルに対応するＦＲスピーカ及びＦＬスピーカに出力するようになっている。

操作部１２４は、各種確認ボタン、選択ボタン及び数字キーなどの多数のキーを含むリモートコントロール装置または各種キーボタンにより構成されている。

システム制御部１２５は、ＦＲスピーカ及びＦＬスピーカよりオーディオ信号を拡声して複数の視聴者に対して音象定位処理を行うための全般的な機能を総括的に制御するようになっている。

なお、チャンネルとは、音源出力装置１１０から出力されるオーディオ信号の信号伝送路をいい、各チャンネルは、他のチャンネルと基本的には異なるオーディオ信号を伝送するようになっている。

以下に、具体的な信号処理部における側方定位処理について説明する。

[第１実施形態]
―実施例１―
次に、聴取者が中央席と右席に存在する場合の信号処理部の実施例について、図５及び図６を用いて説明する。図５は本実施例１における信号処理部の左スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図、図６は本実施例１における信号処理部の右スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。

本実施例は、サラウンドスピーカに入力されるべきサラウンド信号を低域と高域の帯域に分割して、当該分割されたそれぞれの帯域に中央席と右席とを割当て、各帯域において割当てられた各席の聴取者に対して側方定位処理を行うようになっている。なお、本実施例では、低域を中央席に割当て、高域を右席に割当てている。

本実施例の信号処理部２００では、まず、図５に示すように、本願の左信号として機能する左側のサラウンドスピーカ１３５に出力されるべき左サラウンド信号ＳＬが、ＦＬスピーカに入力されるサラウンド信号（以下、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＬと称する。）と、ＦＲスピーカに入力されるサラウンド信号（以下、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＲ）とに分岐される。

左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＬは、ＬＰＦ及びＨＰＦにより、低域と高域とに周波数帯域が分割された後、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、高域に対応するサラウンド信号はレベル補正（調整）される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

一方、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＲは、各周波数帯で適切な時間差を生じさせ、各周波数の振幅値を変えずに位相のみを変化させることが可能なオールパスフィルタにより中央席の聴取者の側方に音像が定位するように位相制御処理された後、ＬＰＦ及びＨＰＦにより、低域と高域とに周波数帯域が分割され、高域に対応するサラウンド信号に対して右席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、高域に対応するサラウンド信号は、帯域をフラットにするために音圧レベルが均等となるようにレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。なお、位相制御処理は、帯域分割フィルタバンクと遅延素子との組み合わせなどによって行っても構わない。

また、信号処理部２００では、図６に示すように、本願の右信号として機能する右側のサラウンドスピーカ１３５に出力されるべき右サラウンド信号ＳＲが、ＦＲスピーカに入力されるべきサラウンド信号（以下、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＲと称する。）と、ＦＬスピーカに入力されるべきサラウンド信号（以下、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＬと称する）とに分岐される。

右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＲは、ＬＰＦ及びＨＰＦにより、低域と高域とに周波数帯域が分割された後、高域に対応するサラウンド信号に対して右席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、高域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、周波数帯域の異なるサラウンド信号を合成して出力されるようになっている。

一方、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＬは、中央席の聴取者の側方に音像が定位するように位相制御処理された後、ＬＰＦ及びＨＰＦにより、低域と高域に周波数帯域が分割され、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、高域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、周波数帯域の異なるサラウンド信号を合成して出力されるようになっている。

なお、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＲ及びＳＲＲは、合成されて右サラウンド信号としてＦＲスピーカに入力され、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＬ及びＳＲＬは、合成されて左サラウンド信号としてＦＬスピーカに入力されるようになっている。

本実施例は、中央席の聴取者が低域において側方定位効果が得られ、右席の聴取者が高域において側方定位効果が得られるようにサラウンド信号の位相がコントロールされている。これにより各聴取者は、それぞれの座席位置で側方定位効果を体感できるようになっている。

なお、本実施例では、左サラウンド信号と右サラウンド信号とにおいて帯域分割される周波数帯域は同じであるが、当該周波数帯域を異ならせるようにしても構わない。例えば、左サラウンド信号側で帯域分割される周波数を４００Ｈｚに設定し、右サラウンド信号側で帯域分割される周波数を１ｋＨｚに設定すればよい。

―実施例２―
次に、聴取者が中央席、右席、左席のそれぞれに存在する場合の信号処理部の実施例について図７及び図８を用いて説明する。図７は本実施例２における信号処理部の左スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図、図８は本実施例２における信号処理部の右スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。

本実施例は、サラウンドスピーカに入力されるべきサラウンド信号を低域、中域、高域の帯域に分割して、当該分割されたそれぞれの帯域に中央席と右席と左席とを割当て、各帯域において割当てられた各席の聴取者に対して側方定位処理を行うようになっている。なお、本実施例では、低域を中央席１５ａに割当て、中域を右席１５ｂに割当て、高域を左席１５ｃに割当てている。

本実施例の信号処理部２００では、まず、図６に示すように、左側のサラウンドスピーカに出力されるべき左サラウンド信号ＳＬが、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＬと、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＲと、に分岐される。

左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＬは、ＬＰＦ、ＢＰＦ、及びＨＰＦにより、低域、中域、高域に周波数帯域が分割された後、高域に対応するサラウンド信号に対して左席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、中域と高域に対応するサラウンド信号はレベル補正（調整）される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

一方、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＲは、オールパスフィルタにより中央席の聴取者の側方に音像が定位するように位相制御処理した後、ＬＰＦ、ＢＰＦ、及びＨＰＦにより、低域、中域、高域に周波数帯域が分割され、中域に対応するサラウンド信号に対して右席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、中域と高域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

また、信号処理部２００では、図７に示すように、右側のサラウンドスピーカに入力されるべきサラウンド信号ＳＲが、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＲと、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＬと、に分岐される。

右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＲは、ＬＰＦ、ＢＰＦ、及びＨＰＦにより、低域、中域、高域に周波数帯域が分割された後、中域に対応するサラウンド信号に対して右席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、中域と高域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

一方、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＬは、オールパスフィルタにより中央席の聴取者の側方に音像が定位するように位相制御処理した後、ＬＰＦ、ＢＰＦ、及びＨＰＦにより、低域、中域、高域に周波数帯域が分割され、高域に対応するサラウンド信号に対して左席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、中域と高域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

本実施例は、中央席の聴取者が低域において側方定位効果が得られ、右席の聴取者が中域において側方定位効果が得られ、左席の聴取者が高域において側方定位効果が得られるようにサラウンド信号の位相がコントロールされている。これにより各聴取者は、それぞれの座席位置で側方定位効果を体感できるようになっている。

―実施例３―
次に、聴取者が中央席と右席に存在する場合の信号処理部の実施例について、図９及び図１０を用いて説明する。図９は本実施例３における信号処理部の左スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図、図１０は本実施例３における信号処理部の右スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。

本実施例は、サラウンドスピーカに入力されるべきサラウンド信号を低域、中域、高域の帯域に分割して、低域と高域に中央席を割当て、中域に右席を割当て、各帯域において割当てられた各席の聴取者に対して側方定位処理を行うようになっている。

本実施例の信号処理部２００では、まず、図９に示すように、左側のサラウンドスピーカに出力されるべき左サラウンド信号ＳＬが、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＬと、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＲと、に分岐される。

左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＬは、ＬＰＦ、ＢＰＦ、及びＨＰＦにより、低域、中域、高域に周波数帯域が分割された後、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、中域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

一方、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＲは、オールパスフィルタにより中央席の聴取者の側方に音像が定位するように位相制御処理された後、ＬＰＦ、ＢＰＦ、及びＨＰＦにより、低域、中域、高域に周波数帯域が分割され、中域に対応するサラウンド信号に対して右席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、中域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

また、信号処理部２００では、図１０に示すように、右側のサラウンドスピーカに入力されるべきサラウンド信号ＳＲが、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＲと、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＬと、に分岐される。

右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＲは、ＬＰＦ、ＢＰＦ、及びＨＰＦにより、低域、中域、高域に周波数帯域が分割された後、中域に対応するサラウンド信号に対して右席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、中域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

一方、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＬは、オールパスフィルタにより中央席の聴取者の側方に音像が定位するように位相制御処理された後、ＬＰＦ、ＢＰＦ、及びＨＰＦにより、低域、中域、高域に周波数帯域が分割され、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、中域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

本実施例は、低域及び高域は中央席、中域は右席又は左席を割当てることが効果的であることを考慮して、中央席の聴取者が低域及び高域において側方定位効果が得られ、右席の聴取者が中域において側方定位効果が得られるようにサラウンド信号の位相がコントロールされている。これにより各聴取者は、それぞれの座席位置で側方定位効果を十分に体感できるようになっている。

―実施例４―
次に、聴取者が中央席、右席、左席のそれぞれに存在する場合の信号処理部の実施形態について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は本実施例４における信号処理部の左スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図、図１２は本実施例４における信号処理部の右スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。

本実施例は、サラウンドスピーカに入力されるべきサラウンド信号を低域、２つの中域、高域の帯域に分割して、低域と高域に中央席を割当て、２つの中域に右席と左席とをそれぞれ割当て、各帯域において割当てられた各席の聴取者に対して側方定位処理を行うようになっている。なお、本実施例では、周波数帯域が低い側の中域を右席に割当て、周波数帯域が高い側の中域を左席に割当てている。

本実施例の信号処理部２００では、まず、図１１に示すように、左側のサラウンドスピーカに出力されるべき左サラウンド信号ＳＬが、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＬと、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＲと、に分岐される。

左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＬは、ＬＰＦ、ＢＰＦ１、ＢＰＦ２、及びＨＰＦにより、低域、２つの周波数帯域からなる中域、高域に周波数帯域が分割された後、周波数帯域が高い側の中域に対応するサラウンド信号に対して左席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、周波数帯域が異なる２つの中域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

一方、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＬＲは、オールパスフィルタにより中央席の聴取者の側方に音像が定位するように位相制御処理された後、ＬＰＦ、ＢＰＦ１、ＢＰＦ２、及びＨＰＦにより、低域、２つの周波数帯域からなる中域、高域に周波数帯域が分割され、周波数帯域が低い側の中域に対応するサラウンド信号に対して右席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、周波数帯域が異なる２つの中域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

また、信号処理部２００では、図１２に示すように、右側のサラウンドスピーカに入力されるべきサラウンド信号ＳＲが、右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＲと、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＬと、に分岐される。

右スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＲは、ＬＰＦ、ＢＰＦ１、ＢＰＦ２、及びＨＰＦにより、低域、２つの周波数帯域からなる中域、高域に周波数帯域が分割された後、周波数帯域が低い側の中域に対応するサラウンド信号に対して右席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び減衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、周波数帯域が異なる２つの中域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

一方、左スピーカ入力用サラウンド信号ＳＲＬは、オールパスフィルタにより中央席の聴取者の側方に音像が定位するように位相制御処理された後、ＬＰＦ、ＢＰＦ１、ＢＰＦ２、及びＨＰＦにより、低域、２つの周波数帯域からなる中域、高域に周波数帯域が分割され、周波数帯域が高い側の中域に対応するサラウンド信号に対して左席の聴取者の側方に音像が定位するように遅延及び衰処理される。なお、帯域をフラットにするとともに音圧レベルが均等となるように、周波数帯域が異なる２つの中域に対応するサラウンド信号はレベル調整される。そして、帯域分割されたサラウンド信号がそれぞれ合成されて出力されるようになっている。

本実施例は、低域及び高域は中央席、中域は右席又は左席を割当てることが効果的であることを考慮して、中央席の聴取者が低域及び高域において側方定位効果が得られ、右席の聴取者が周波数が高い側の中域において側方定位効果が得られ、左席の聴取者が周波数が低い側の中域において側方定位効果が得られるようにサラウンド信号の位相がコントロールされている。これにより各聴取者は、それぞれの座席位置で側方定位効果を十分に体感できるようになっている。

なお、本願は上述した実施形態に限られず、種々の形態にて実施できる。例えば、周波数帯域を分割する際の中域の幅は、左右のエネルギーバランスを整えている限りにおいて自由に設定でき、この帯域を実施例よりも更に細かくオクターブバンドフィルタで分割し、右席と左席とを交互に割当てるようにしてもよい。また、右席、左席の聴取者に対する音像の定位は、当該聴取者の座る位置でかなり異なるため、遅延及び減衰処理を聴取者側で自由に設定できるようにしても構わない。また、本実施の形態で説明した音像定位処理装置は、ホームシアターシステム、ＰＤＰ等の薄型テレビ、ＰＣ、ポータブルＤＶＤ等のパーソナルサラウンドシステムに適用することが可能である。

[第２実施形態]
[聴取者が左右スピーカから等距離（中央席）に存在しない実施例]
以上説明してきた実施例１乃至４においては、聴取者が左右のスピーカの中央にいる（存在する）場合について説明してきた。しかし、以降の実施例５乃至７においては、２人の聴取者が中央席にいない場合について説明する。以下、図１３乃至図２２を用いて、聴取者が左右のスピーカの中央にいない場合について説明する。

図１３は、実施例１乃至４を実施するサラウンドシステムの構成に加えて、実施例５乃至７を実施するために必要なサラウンドシステムのハードウェアの構成を説明するブロック図である。

図１３におけるサラウンドシステムは、システム制御部１２５、アンプ１４０、アンプ１４１、スピーカＦＬ（左スピーカ）、スピーカＦＲ（右スピーカ）、マイク１４２、入力装置１４３を含む構成となっている。

システム制御部１２５には、テスト信号生成部１２６、解析部１２７、メモリ１２８、制御部１２９が含まれる。

テスト信号生成部１２６は、マイク１４２から各スピーカまでの楽曲音の到達時間を測定するためのテスト信号ＳＧ１を生成する部分である。テスト信号ＳＧ１はアンプ１４０において増幅され、スピーカＦＬまたはスピーカＦＲから放音される。また、テスト信号生成部１２６は、テスト信号ＳＧ１に関する送信タイミング（送信時刻）等の情報を含むテスト情報信号ＳＧ２を解析部１２７へ出力する。

解析部１２７は、テスト信号生成部１２６において生成されたテスト情報信号ＳＧ２と、スピーカＦＬまたはスピーカＦＲから放音された音を受信したマイク１４２からアンプ１４１を介して入力された受信信号ＳＧ３と、を比較して、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲからマイク１４２までの距離演算（距離の測定）を行なう。演算結果は、内部バスまたは外部から接続された信号線を介して、図１に記載された信号処理部２００に伝送される。

メモリ１２８は、解析部１２７の演算における途中経過または演算結果を記憶する。

制御部１２９は、テスト信号生成部１２６にテスト信号ＳＧ１およびテスト情報信号ＳＧ２を生成するように制御し、解析部１２７にスピーカＦＬおよびスピーカＦＲからマイク１４２までの距離演算をするように制御し、入力装置１４３に入力された情報に基づいて制御を行なう。

マイク１４２は、前述したようにスピーカＦＬまたはスピーカＦＲから放音されるテスト音を受信し、アンプ１４１へ受信したテスト音を送信する（アンプ１４１の出力信号を前述したように受信信号ＳＧ３と称する。）。

入力装置１４３は、スピーカＦＬまたはスピーカＦＲからマイク１４２までの距離の測定の開始指示、終了指示およびスピーカＦＬとスピーカＦＲとの設置距離を入力指示するため等に使用される。

なお、図１３のテスト信号生成部１２６、解析部１２７、メモリ１２８、制御部１２９は、図１におけるシステム制御部１２５内に設けられる構成としたが、これに限定されるわけではなく、システム制御部１２５外に設けられる構成とすることもできる。また、入力装置１４３は、図１における操作部１２４と共用することが可能である。さらに、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲを図１におけるスピーカ１３２と共用または内蔵させる構成とすることもできる。

また、アンプ１４０を図１における電力増幅器１２３ＦＬと共用または電力増幅器１２３ＦＬに内蔵させる構成とすることもできる。さらにアンプ１４１を図１における電力増幅器１２３ＦＲと共用または電力増幅器１２３ＦＲに内蔵させる構成とすることもできる。

次に、図１４および図１５を用いて、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲから放音される楽曲音を聴取者が聴取する位置にマイク１４２を設置した場合の、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲからマイク１４２までの距離を演算する処理動作についてフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１において、聴取者は、入力装置１４３から、スピーカＦＬとスピーカＦＲとのスピーカ間の距離を入力する。

ステップＳ２において、聴取者はスピーカＦＬおよびスピーカＦＲから放音される楽曲音を聴取する位置にマイク１４２を設置する。

ステップＳ３において、聴取者は入力装置１４３にスピーカＦＬおよびスピーカＦＲとマイク１４２間の距離を測定する指示情報を入力する。指示情報は制御部１２９に送信され、制御部１２９はテスト信号生成部１２６にテスト信号ＳＧ１をスピーカＦＬおよびスピーカＦＲから放音するように制御する。また、テスト信号ＳＧ１を発生させるタイミング情報等含むテスト情報信号ＳＧ２をテスト信号生成部１２６から解析部１２７へ出力するように制御する。各スピーカ（スピーカＦＬとスピーカＦＲからそれぞれ別々のタイミングでテスト信号ＳＧ１が放音される。）から放音された音をマイク１４２は受信し、アンプ１４１から出力される受信信号ＳＧ３が解析部１２７に入力される。

ステップＳ４において、解析部１２７は、テスト信号生成部１２６において生成されたテスト情報信号ＳＧ２と、スピーカＦＬまたはスピーカＦＲから放音された音を受信したマイク１４２からアンプ１４１を介して入力された受信信号ＳＧ３と、を比較して、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲからマイク１４２までの距離を演算する。

ステップＳ５において、制御部１２９は解析部１２７に、ステップＳ４において演算した各スピーカからマイク１４２までの距離情報をメモリ１２８に記憶するように制御する。

ステップＳ６において、制御部１２９は、聴取者が入力装置１４３へ測定の終了指示情報を入力したか否かを判断する。制御部１２９が測定の終了指示情報が入力されたと判断した（ステップＳ６：Ｙｅｓ）場合にはステップＳ８に進む。制御部１２９が測定の終了指示情報が入力さていないと判断した（ステップＳ６：Ｙｅｓ）場合にはステップＳ８に進む。次にステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、聴取者は、同時に他の座席で他の聴取者がスピーカＦＬおよびスピーカＦＲから放音される楽曲音を聴取する場合に、他の聴取者が聴取する他の座席位置にマイク１４２を設置する。

ステップＳ８において、システム制御部１２５は、メモリ１２８に対してステップＳ４において演算したスピーカＦＬおよびスピーカＦＲからマイク１４２が設置された位置（聴取者がスピーカＦＬおよびスピーカＦＲから放音される楽曲音を聴取する位置）までの距離を演算した結果値をメモリ１２８から出力するように制御し、ステップＳ９以降の各ステップにおける演算に使用する。

ステップＳ９において、聴取者がスピーカＦＬおよびスピーカＦＲから放音される楽曲音を聴取する場合に、各聴取者が聴取する位置におけるスピーカＦＬおよびスピーカＦＲから放音される楽曲音のタイムアライメント値（聴取者の聴取位置におけるスピーカＦＬとスピーカＦＲから放音された音の時間差を計算し、より早く到達する信号にその差分の遅延を加える場合の遅延値である。）を演算する。また、聴取位置は、測定されたデータから演算される各スピーカから聴取位置までの距離と、聴取者が最初にステップＳ１において入力したスピーカ間隔から確定できる。各スピーカから聴取位置までの距離は、信号の到達時間に音速を乗じることによって演算される。

ステップＳ１０において、システム制御部１２５は、２人の聴取者が楽曲音を聴取する位置が、スピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央からそれぞれ反対側にいるか（一人の聴取者が各スピーカ間の中央位置からスピーカＦＬ側に近づいた位置で聴取し、もう一人の聴取者が各スピーカ間の中央位置からスピーカＦＲ側に近づいた位置で聴取する場合。（ステップＳ１０：ＹＥＳ））否か（二人の聴取者とも各スピーカ間の中央位置からスピーカＦＬ側またはスピーカＦＲ側に近づいた位置において聴取する場合。（ステップＳ１０：ＮＯ））を判断する。２人の聴取者が楽曲音を聴取する位置が、スピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央からそれぞれ反対側にいる場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）の場合には、ステップＳ１１に進む。また、２人の聴取者が楽曲音を聴取する位置が、スピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央から同じ側にいる場合（ステップＳ１０：ＮＯ）の場合には、ステップＳ１２に進む。次にステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、システム制御部１２５は実施例５に説明する各スピーカから放音される楽曲音の帯域の振り分けを行なう。

ステップＳ１５において、システム制御部１２５は実施例５に説明する処理を行なう。

ステップＳ１３において、システム制御部１２５は、二人の聴取者が共にスピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央からスピーカＦＬ側にいるか否かを判断する。二人の聴取者が共にスピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央からスピーカＦＬ側にいる場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）の場合にはステップＳ１４に進む。二人の聴取者が共にスピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央からスピーカＦＲ側にいる場合（ステップＳ１３：ＮＯ）の場合にはステップＳ１６に進む。次にステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、システム制御部１２５は実施例６に説明する各スピーカから放音される楽曲音の帯域の振り分けを行なう。

ステップＳ１５において、システム制御部１２５は実施例６に説明する処理を行なう。次にステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６において、システム制御部１２５は実施例７に説明する各スピーカから放音される楽曲音の帯域の振り分けを行なう。

ステップＳ１７において、システム制御部１２５は実施例７に説明する処理を行なう。

次に実施例５乃至７について順番に説明する。

−実施例５−
２人の聴取者がスピーカから放音される楽曲音を聴取する位置が、スピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央からそれぞれ反対側にいる場合についてのスピーカから放音される音の周波数分割について図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、スピーカＦＬとスピーカＦＲとの位置関係と、スピーカＦＬとスピーカＦＲとから放音される楽曲音の周波数の振り分け方法の一例を示す図である。図１７は、左サラウンド信号ＳＬ_inの処理方法および右サラウンド信号ＳＲ_inの処理方法を説明する図である。

最初に、図１６を用いて、スピーカＦＬとスピーカＦＲとから放音される楽曲の周波数の振り分け方法の一例について説明する。

図１６（ａ）は実施例５におけるスピーカの位置と聴取者との位置関係を示す図である。

図１６（ａ）において、聴取者Ａは、スピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央線位置ＣＬＲからスピーカＦＬに近い位置（スピーカＦＬ側）においてスピーカＦＬとスピーカＦＲとから放音される楽曲音を聴取しようとしていることが示されている。また、聴取者Ｂは、スピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央線位置ＣＬＲからスピーカＦＲに近い位置（スピーカＦＲ側）においてスピーカＦＬとスピーカＦＲとから放音される楽曲音を聴取しようとしていることが示されている。

図１６（ｂ）は実施例５における左サラウンド信号ＳＬ_inと右サラウンド信号ＳＲ_inの周波数の振り分け方法の一例を示す図である。

前述したように本願の技術に効果的な周波数帯域はおよそ５００Ｈｚ〜およそ２０００Ｈｚである。したがって、その音響的な中心である１０００Ｈｚを帯域分割（周波数分割）のカットオフ周波数に設定するのことが最も効果的であるので、以下ではこの周波数帯域における周波数分割の方法を説明する。

側方定位処理において、ユーザが聴取する席が両スピーカ間の距離の中心位置から非対称な場合には、帯域によって実施形態１において説明した制御信号の効果が弱くなる場合がある。これは、楽曲音を聴取する聴取者が一方のスピーカに近づくことによって、スピーカから放音される制御信号の経路差が聴取者である各人の左右両耳間で変化するためである。

具体的には、聴取者が近づいたスピーカから放音される制御信号の経路差は、その聴取者の両耳間で小さくなる。聴取者の両耳間の経路差が小さくなると、聴取者の両耳間の位相差も小さくなる。聴取者の両耳間の位相差が小さくなると、聴取者の両耳間の音圧レベル差も小さくなり、両耳間で充分な音圧レベル差が生じなくなる。したがって、側方定位効果も小さくなり、充分なサラウンド効果が得にくくなる。この現象は、特に波長の長い低域周波数帯において顕著となる。

一般に、低域周波数うにおいては、スピーカ間の中央より左の位置では左側方に音像を定位させやすく、右側方に音像を定位させにくい。同様に、スピーカ間の中央より右の位置では右側方に音像を定位させやすく、左側方に音像を定位させにくい。

したがって、聴取者から近くにあるスピーカからは低域周波数の制御信号をなるべく出力しない（したがって、聴取者から近くにあるスピーカからは低域周波数のサラウンド信号をなるべく出力する。）ことが必要である。また、逆に、聴取者から遠くにあるスピーカからは高域周波数の制御信号をなるべく出力しない（したがって、聴取者から遠くにあるスピーカからは高域周波数のサラウンド信号をなるべく出力する。）ことが必要である。

ここで、低域周波数とはおおよそ５００Ｈｚからおおよそ１０００Ｈｚまでの周波数を意味し、高域周波数とはおおよそ１０００Ｈｚからおおよそ２０００Ｈｚまでの周波数を意味する。しかし、本願はこれらの周波数に限って高域周波数と低域周波数を区別するものではなく、任意の周波数を高域周波数と低域周波数とに設定することが可能である。特に、高域周波数と低域周波数とを区別する周波数として本実施形態においてはおおよそ１０００Ｈｚとしたが、おおよそ１０００Ｈｚに限定されるわけではなく、おおよそ５００Ｈｚからおおよそ２０００Ｈｚまでの任意の値を高域周波数と低域周波数とを区別する周波数とすることができる。これらのことは他の実施形態においても適用できる。

また、周波数（帯）を割り当てる際のカットオフ周波数は、フロントサラウンド効果が最も得られる周波数であるおおよそ５００Ｈｚからおおよそ２０００Ｈｚの間で、聴取者のスピーカ間の中央位置からの離れ度合いによって変化させてもよい。例えば、スピーカと正対する聴取者の位置においてはおおよそ５００Ｈｚとし、スピーカ間の中央位置に聴取者の位置がある場合にはおおよそ２０００Ｈｚとし、聴取者がその間（スピーカ間の位置）にいる場合には、周波数を分割する中心周波数おおよそ５００Ｈｚからおおよそ２０００Ｈｚの間で、スピーカからの距離におうじて変化させてもよい。これらのことも他の実施形態において適用できる。

次に、図１６（ｂ）の実施例５において、サラウンド信号中の左側サラウンド信号の入力信号を左サラウンド信号ＳＬ_inとし、サラウンド信号中の右側のサラウンド信号入力信号を右サラウンド信号ＳＲ_inとして説明する。

図１６（ａ）において、聴取者Ａは中央線位置ＣＬＲから左側において楽曲音を聴取しようとしているので、聴取者Ａから、聴取者Ａがスピーカに向かった場合の左側のスピーカＦＬから聴取者Ａまでの距離は、右側のスピーカＦＲから聴取者Ａまでの距離よりも近い。したがって、前述したように、聴取者Ａからより近くにあるスピーカＦＬからの左サラウンド信号ＳＬ_ｉｎは低域周波数に設定し、聴取者Ａからより遠くにあるスピーカＦＲからの右サラウンド信号ＳＲ_ｉｎは高域周波数に設定する。この様子が図１６（ｂ）に示されている。

また、図１６（ａ）において、聴取者Ｂは中央線位置ＣＬＲから右側において楽曲音を聴取しようとしているので、聴取者Ｂから、聴取者Ｂがスピーカに向かった場合の右側のスピーカＦＲから聴取者Ｂまでの距離は、左側のスピーカＦＬから聴取者Ｂまでの距離よりも近い。したがって、聴取者Ｂからより近くにあるスピーカＦＲからの右サラウンド信号ＳＲ_ｉｎは低域周波数に設定し、聴取者Ｂからより遠くにあるスピーカＦＬからの左サラウンド信号ＳＬ_ｉｎは高域周波数に設定する。この様子が図１６（ｂ）に示されている。

次に図１７（ａ）を用いて、左サラウンド信号ＳＬ_ｉｎの処理方法を説明する。

左サラウンド信号ＳＬ_ｉｎは、まずフロントサラウンド処理が行なわれる。

フロントサラウンド処理において、左側スピーカ（スピーカＦＬ）から出力されるサラウンド信号ＳＬ＿ｉｎＬを生成する場合には、実施例１乃至４において説明した、レベル補正、減衰処理などの処理を含む処理がフロントサラウンド処理となる。

また、右側スピーカ（スピーカＦＲ）から出力される制御信号ＳＬ＿ｉｎＲを生成する場合には、実施例１乃至４において説明した位相制御処理、レベル補正、減衰処理などの処理を含む処理がフロントサラウンド処理となる。

フロントサラウンド処理において生成されたサラウンド信号ＳＬ＿ｉｎＬは、帯域分割処理される。聴取者Ａに対しては聴取者Ａ用に低域周波数を割り当て、Ａ用サラウンド信号ＳＬ＿ｉｎＬＡを生成し、聴取者Ｂに対しては聴取者Ｂ用に高域周波数を割り当て、Ｂ用サラウンド信号ＳＬ＿ｉｎＬＢを生成する。

次に、Ａ用サラウンド信号ＳＬ＿ｉｎＬＡは、図１５におけるステップＳ９において生成されたタイムアライメント値に基づいて決定された時間だけ遅延され（時間遅延処理（タイムアライメント処理））、左側スピーカ（スピーカＦＬ）に入力される信号ＳＬ＿ｏｕｔとして、Ａ（聴取者Ａ）へのタイムアライメント処理部から出力される。

また、Ｂ用サラウンド信号ＳＬ＿ｉｎＬＢは、図１５におけるステップＳ９において生成されたタイムアライメント値に基づいて決定された時間だけ遅延され（時間遅延処理（タイムアライメント処理））、左側スピーカ（スピーカＦＬ）に入力される信号ＳＬ＿ｏｕｔとして、Ｂ（聴取者Ｂ）へのタイムアライメント処理部から出力される。

また、フロントサラウンド処理において生成された制御信号ＳＬ＿ｉｎＲも、帯域分割処理される。聴取者Ａに対しては聴取者Ａ用に低域周波数を割り当て、Ａ用制御信号ＳＬ＿ｉｎＲＡを生成し、聴取者Ｂに対しては聴取者Ｂ用に高域周波数を割り当て、Ｂ用制御信号ＳＬ＿ｉｎＲＢを生成する。

次に、Ａ用制御信号ＳＬ＿ｉｎＲＡは、図１５におけるステップＳ９において生成されたタイムアライメント値に基づいて決定された時間だけ遅延され（時間遅延処理（タイムアライメント処理））、右側スピーカ（スピーカＦＲ）に入力される信号ＳＲ＿ｏｕｔとして、Ａ（聴取者Ａ）へのタイムアライメント処理部から出力される。

また、Ｂ用制御信号ＳＬ＿ｉｎＲＢは、図１５におけるステップＳ９において生成されたタイムアライメント値に基づいて決定された時間だけ遅延され（時間遅延処理（タイムアライメント処理））、右側スピーカ（スピーカＦＲ）に入力される信号ＳＲ＿ｏｕｔとして、Ｂ（聴取者Ｂ）へのタイムアライメント処理部から出力される。

次に図１７（ｂ）を用いて、右サラウンド信号ＳＲ_ｉｎの処理方法を説明する。

右サラウンド信号ＳＲ_ｉｎは、まずフロントサラウンド処理が行なわれる。

フロントサラウンド処理において、左側スピーカ（スピーカＦＬ）から出力される制御信号ＳＲ＿ｉｎＬを生成する場合には、実施例１乃至４において説明した、位相制御処理、レベル補正、減衰処理などの処理を含む処理がフロントサラウンド処理となる。

また、右側スピーカ（スピーカＦＲ）から出力されるサラウンド信号ＳＲ＿ｉｎＲを生成する場合には、実施例１乃至４において説明したレベル補正、減衰処理などの処理を含む処理がフロントサラウンド処理となる。

フロントサラウンド処理において生成された制御信号ＳＲ＿ｉｎＬは、帯域分割処理される。聴取者Ｂに対しては聴取者Ｂ用に低域周波数を割り当て、Ｂ用制御信号ＳＲ＿ｉｎＬＢを生成し、聴取者Ａに対しては聴取者Ａ用に高域周波数を割り当て、Ａ用制御信号ＳＲ＿ｉｎＬＡを生成する。

次に、Ｂ用制御信号ＳＲ＿ｉｎＬＢは、図１５におけるステップＳ９において生成されたタイムアライメント値に基づいて決定された時間だけ遅延され（時間遅延処理（タイムアライメント処理））、左側スピーカ（スピーカＦＬ）に入力される信号ＳＬ＿ｏｕｔとして、Ｂ（聴取者Ｂ）へのタイムアライメント処理部から出力される。

また、Ａ用制御信号ＳＲ＿ｉｎＬＡは、図１５におけるステップＳ９において生成されたタイムアライメント値に基づいて決定された時間だけ遅延され（時間遅延処理（タイムアライメント処理））、左側スピーカ（スピーカＦＬ）に入力される信号ＳＬ＿ｏｕｔとして、Ａ（聴取者Ａ）へのタイムアライメント処理部から出力される。

また、フロントサラウンド処理において生成されたサラウンド信号ＳＲ＿ｉｎＲは、帯域分割処理される。聴取者Ｂに対しては聴取者Ｂ用に低域周波数を割り当て、Ｂ用サラウンド信号ＳＲ＿ｉｎＲＢを生成し、聴取者Ａに対しては聴取者Ａ用に高域周波数を割り当て、Ａ用サラウンド信号ＳＲ＿ｉｎＲＡを生成する。

次に、Ｂ用サラウンド信号ＳＲ＿ｉｎＲＢは、図１５におけるステップＳ９において生成されたタイムアライメント値に基づいて決定された時間だけ遅延され（時間遅延処理（タイムアライメント処理））、右側スピーカ（スピーカＦＲ）に入力される信号ＳＲ＿ｏｕｔとして、Ｂ（聴取者Ｂ）へのタイムアライメント処理部から出力される。

また、Ａ用サラウンド信号ＳＲ＿ｉｎＲＡは、図１５におけるステップＳ９において生成されたタイムアライメント値に基づいて決定された時間だけ遅延され（時間遅延処理（タイムアライメント処理））、右側スピーカ（スピーカＦＲ）に入力される信号ＳＲ＿ｏｕｔとして、Ａ（聴取者Ａ）へのタイムアライメント処理部から出力される。

このように、左側スピーカ（スピーカＦＬ）に近い位置にいる聴取者Ａの位置では、低域周波数において聴取者Ａの左後方に音像を定位させやすく、高域周波数において聴取者Ａの右後方に音像を定位させやすい。すなわち、近くのスピーカ（スピーカＦＬ）からは低域周波数での制御信号をなるべく出力しない周波数の帯域分割が有効となる。

したがって、聴取者Ａに対してスピーカＦＬにはサラウンド信号として低域周波数（帯）を割り当て、スピーカＦＲには制御信号として高域周波数（帯）を割り当てることによって、聴取者Ａはフロントサラウンド効果を充分に体感することができる。

また、聴取者Ｂに対してスピーカＦＲにはサラウンド信号として低域周波数（帯）を割り当て、スピーカＦＬには制御信号として高域周波数（帯）を割り当てることによって、聴取者Ｂはフロントサラウンド効果を充分に体感することができる。

―実施例６―
次に、２人の聴取者がスピーカから放音される楽曲音を聴取する位置が、スピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央から、２人ともスピーカＦＬ側にいる場合においての各スピーカから放音される音の周波数分割について図１８および図１９を用いて説明する。図１８は、スピーカＦＬ、スピーカＦＲ、聴取者Ａおよび聴取者Ｂとの位置関係と、スピーカＦＬとスピーカＦＲとから放音される楽曲音の周波数の振り分け方法の一例を示す図である。図１９は、左サラウンド信号ＳＬ_inの処理方法および右サラウンド信号ＳＲ_inの処理方法を説明する図である。

最初に、図１８を用いて、スピーカＦＬとスピーカＦＲとから放音される楽曲音の周波数の振り分け方法の一例について説明する。

図１８（ａ）は実施例６におけるスピーカの位置と聴取者との位置関係を示す図である。

聴取者Ａおよび聴取者Ｂの両者とも中央線位置ＣＬＲよりも図１８（ａ）において左に位置している。この場合にはどちらの席においても、低域周波数において左側方に音像を定位させやすく、高域周波数において右側方に音像を定位させやすい傾向にある。したがって、実施例５において説明した周波数の割り当て（周波数の分割方法）をすると聴取者Ａに側方定位効果が集中してしまい、聴取者Ｂにおいて充分な側方定位効果を得ることが困難になってしまう。そこで、本実施例６においては、聴取者Ａまたは聴取者Ｂへの側方定位効果の集中を防ぐために、よりの中央線位置ＣＬＲ（両スピーカからの距離が同じ位置）に近い位置にいる聴取者に対して低域周波数を割り当て、聴取者の一人への側方定位効果の集中を防いでいる。

図１８（ａ）において、聴取者Ａは中央線位置ＣＬＲから左側において楽曲音を聴取しようとしているので、聴取者Ａから、聴取者Ａがスピーカに向かった場合の左側のスピーカＦＬから聴取者Ａまでの距離は、右側のスピーカＦＲから聴取者Ａまでの距離よりも近い。また、聴取者Ｂも中央線位置ＣＬＲから左側において楽曲音を聴取しようとしているので、聴取者Ｂから、聴取者Ｂがスピーカに向かった場合の左側のスピーカＦＬから聴取者Ｂまでの距離は、右側のスピーカＦＲから聴取者Ｂまでの距離よりも近い。

ここで聴取者Ａと聴取者Ｂとの位置関係に注目すると、聴取者Ｂの方が聴取者Ａよりもより中央線位置ＣＬＲに近い位置にいる。したがって、前述したように中央線位置ＣＬＲより遠い位置にいる聴取者Ａの方が聴取者Ｂよりも低域周波数において音像を側方に定位させる効果が減少してしまう。そこで、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲからの低域周波数におけるサラウンド信号は聴取者Ｂに割り当て、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲからの高域周波数におけるサラウンド信号を聴取者Ａに割り当てることによって効率よく聴取者Ａおよび聴取者Ｂに対して側方定位効果を発揮することができる。

したがって、図１８（ｂ）に示したように、中央線位置ＣＬＲからより近くにいる聴取者Ｂに対してはスピーカＦＬからのサラウンド信号ＳＬおよびスピーカＦＲに入力される左サラウンド信号ＳＲを低域周波数に設定する。また、中央線位置ＣＬＲからより遠くにいる聴取者Ａに対しては、低域周波数での側方定位効果が減少してしまうので、スピーカＦＬからのサラウンド信号ＳＬおよびスピーカＦＲに入力される左サラウンド信号ＳＲを高域周波数に設定する。

次に図１９（ａ）を用いて、左サラウンド信号ＳＬ_ｉｎの処理方法を説明する。図１７（ａ）と同様の処理については説明を省略する。

図１７（ａ）と異なる処理は、帯域分割処理である。左サラウンド信号ＳＬ_ｉｎにおけるＡ用サラウンド信号ＳＬ＿ｉｎＬＡに対して高域周波数を割り当て、Ｂ用サラウンド信号ＳＬ＿ｉｎＬＢに対して低域周波数を割り当てる。また、制御信号ＳＬ_ｉｎＲにおけるＡ用制御信号ＳＬ＿ｉｎＲＡに対して高域周波数を割り当て、Ｂ用制御信号ＳＬ＿ｉｎＲＢに対して低域周波数を割り当てる。さらに、Ａへのタイムアライメント処理を行なう場合の遅延時間は、聴取者Ａの位置によって異なる。同様に、Ｂへのタイムアライメント処理を行なう場合の遅延時間は、聴取者Ｂの位置によって異なる。

次に、図１９（ｂ）に、右サラウンド信号ＳＲ_ｉｎの処理方法を図示しているが、Ａへのタイムアライメント処理およびＢへのタイムアライメント処理を除いて、図１７（ｂ）と同様の処理を行なっている。Ａへのタイムアライメント処理を行なう場合の遅延時間は、聴取者Ａの位置によって異なり、同様に、Ｂへのタイムアライメント処理を行なう場合の遅延時間は、聴取者Ｂの位置によって異なる。

このように、両スピーカの中央線位置ＣＬＲから遠い位置にいる聴取者Ａの位置では、低域周波数において音像を定位させにくくなる。また、高域周波数において聴取者Ａの位置では音像を定位させやすい。

したがって、聴取者Ａに対してスピーカＦＬおよびスピーカＦＲにはサラウンド信号として高域周波数（帯）を割り当て、スピーカＦＲおよびスピーカＦＲには制御信号として低域周波数（帯）を割り当てることによって、聴取者Ａはフロントサラウンド効果を充分に体感することができる。

また、聴取者Ｂに対してスピーカＦＬおよびスピーカＦＲにはサラウンド信号として低域周波数（帯）を割り当て、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲには制御信号として高域周波数（帯）を割り当てることによって、聴取者Ｂはフロントサラウンド効果を充分に体感することができる。

―実施例７―
次に、２人の聴取者がスピーカから放音される楽曲音を聴取する位置が、スピーカＦＬとスピーカＦＲとの間の距離の中央位置から、２人ともスピーカＦＲ側にいる場合においての各スピーカから放音される音の周波数分割方法について図２０および図２１を用いて説明する。図２０は、スピーカＦＬ、スピーカＦＲ、聴取者Ａおよび聴取者Ｂとの位置関係と、スピーカＦＬとスピーカＦＲとから放音される楽曲音の周波数の振り分け方法の一例を示す図である。図２１は、左サラウンド信号ＳＬ_inの処理方法および右サラウンド信号ＳＲ_inの処理方法を説明する図である。

最初に、図２０を用いて、スピーカＦＬとスピーカＦＲとから放音される楽曲音の周波数の振り分け方法の一例について説明する。

図２０（ａ）は実施例７におけるスピーカの位置と聴取者との位置関係を示す図である。

図２０（ａ）において、聴取者Ａは中央線位置ＣＬＲから右側において楽曲音を聴取しようとしているので、聴取者Ａから、聴取者Ａがスピーカに向かった場合の左側のスピーカＦＬから聴取者Ａまでの距離は、右側のスピーカＦＲから聴取者Ａまでの距離よりも遠い。また、聴取者Ｂは中央線位置ＣＬＲから右側において楽曲音を聴取しようとしているので、聴取者Ｂから、聴取者Ｂがスピーカに向かった場合の左側のスピーカＦＬから聴取者Ｂまでの距離は、右側のスピーカＦＲから聴取者Ｂまでの距離よりも遠い。

ここで聴取者Ａと聴取者Ｂとの位置関係に注目すると、聴取者Ａの方が聴取者Ｂよりもより中央線位置ＣＬＲに近い位置にいる。したがって、前述したように中央線位置ＣＬＲより遠い位置にいる聴取者Ｂの方が聴取者Ｂよりも低域周波数において音像を側方に定位させる効果が減少してしまう。そこで、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲからの低域周波数におけるサラウンド信号は聴取者Ａに割り当て、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲからの高域周波数におけるサラウンド信号を聴取者Ｂに割り当てることによって効率よく聴取者Ａおよび聴取者Ｂに対して側方定位効果を発揮することができる。

したがって、図２０（ｂ）に示したように、中央線位置ＣＬＲからより近くにいる聴取者Ａに対してはスピーカＦＬからのサラウンド信号ＳＬおよびスピーカＦＲに入力される左サラウンド信号ＳＲを低域周波数に設定する。また、中央線位置ＣＬＲからより遠くにいる聴取者Ｂに対しては、低域周波数での側方定位効果が減少してしまうので、スピーカＦＬからのサラウンド信号ＳＬおよびスピーカＦＲに入力される左サラウンド信号ＳＲを高域周波数に設定する。

次に、図２１（ａ）に、左サラウンド信号ＳＬ_ｉｎの処理方法を図示しているが、Ａへのタイムアライメント処理およびＢへのタイムアライメント処理を除いて、図１７（ａ）と同様の処理を行なっている。Ａへのタイムアライメント処理を行なう場合の遅延時間は、聴取者Ａの位置によって異なり、同様に、Ｂへのタイムアライメント処理を行なう場合の遅延時間は、聴取者Ｂの位置によって異なる。

次に図２１（ｂ）を用いて、右サラウンド信号ＳＲ_ｉｎの処理方法を説明する。図１７（ｂ）と同様の処理については説明を省略する。

図１７（ｂ）と異なる処理は、帯域分割処理である。右サラウンド信号ＳＲ_ｉｎＲにおけるＡ用サラウンド信号ＳＲ＿ｉｎＲＡに対して低域周波数を割り当て、Ｂ用サラウンド信号ＳＲ＿ｉｎＲＢに対して高域周波数を割り当てる。また、制御信号ＳＲ_ｉｎＬにおけるＡ用制御信号ＳＲ＿ｉｎＬＡに対して低域周波数を割り当て、Ｂ用制御信号ＳＲ＿ｉｎＬＢに対して高域周波数を割り当てる。さらに、Ａへのタイムアライメント処理を行なう場合の遅延時間は、聴取者Ａの位置によって異なる。同様に、Ｂへのタイムアライメント処理を行なう場合の遅延時間は、聴取者Ｂの位置によって異なる。

このように、両スピーカの中央線位置ＣＬＲから遠くにいる聴取者Ｂの位置では、低域周波数において音像を定位させにくくなる。また、高域周波数において聴取者Ｂの位置では音像を定位させやすい。

したがって、聴取者Ｂに対してスピーカＦＬおよびスピーカＦＲにはサラウンド信号として高域周波数（帯）を割り当て、スピーカＦＲおよびスピーカＦＲには制御信号として低域周波数（帯）を割り当てることによって、聴取者Ｂはフロントサラウンド効果を充分に体感することができる。

また、聴取者Ａに対してスピーカＦＬおよびスピーカＦＲにはサラウンド信号として低域周波数（帯）を割り当て、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲには制御信号として高域周波数（帯）を割り当てることによって、聴取者Ａはフロントサラウンド効果を充分に体感することができる。

[第３実施形態]
[聴取者が３人いる場合の他の実施例]
次に、聴取者が３人いる場合において、第１実施形態とは異なる周波数の帯域分割を行なう第３実施形態について、図２２を用いて説明する。

図２２（ａ）は、スピーカＦＬ並びにスピーカＦＲ、および聴取者Ａ、聴取者Ｂ、並びに聴取者Ｃとの位置関係を示した図である。聴取者Ｂは、スピーカＦＬおよびスピーカＦＲと等距離の位置にいる必要はない（スピーカＦＬおよびスピーカＦＲと聴取者Ｂとの距離は等距離であってもいいし、等距離であってもよい。）。聴取者ＡはスピーカＦＬに近い側で聴取し、聴取者ＣはスピーカＦＲに近い側で聴取する。

図２２（ｂ）は、聴取者Ａ、Ｂ、およびＣに対する左サラウンド信号ＳＬおよび右サラウンド信号ＳＲの周波数の振り分け方法を示した図である。

本実施形態においては、おおよそ５００Ｈｚからおおよそ２０００Ｈｚまでの周波数（帯域）を３等分している。そして、聴取者の中央にいる聴取者Ｂに周波数の中央部分（中間周波数帯域）を割り当てる。また、左側のスピーカＦＬに近い位置にいる聴取者Ａに対しては、左サラウンド信号ＳＬの低域周波数を割り当て、聴取者Ａから遠い位置にある右側のスピーカＦＲに対しては高域周波数を割り当てる。また、右側のスピーカＦＲに近い位置にいる聴取者Ｃに対しては、右サラウンド信号ＳＲの低域周波数を割り当て、聴取者Ｃから遠い位置にある左側のスピーカＦＬに対しては高域周波数を割り当てる。

このようにサラウンド信号の周波数を割り当てることにより、周波数による側方定位効果の優劣を補いながら、聴取者３人がより側方定位効果を感得することができ、より臨場感のあるサラウンドスピーカを構成することが可能となる。

また本発明は、中央席の聴取者が低域において側方定位効果が得られ、右席の聴取者が高域において側方定位効果が得られるようにサラウンド信号の位相がコントロールされている。これにより各聴取者は、それぞれの座席位置で側方定位効果を体感できるようになっている。

さらに本発明は、中央席の聴取者が低域において側方定位効果が得られ、右席の聴取者が中域において側方定位効果が得られ、左席の聴取者が高域において側方定位効果が得られるようにサラウンド信号の位相がコントロールされている。これにより各聴取者は、それぞれの座席位置で側方定位効果を体感できるようになっている。

さらに本発明は、低域及び高域は中央席、中域は右席又は左席を割当てることが効果的であることを考慮して、中央席の聴取者が低域及び高域において側方定位効果が得られ、右席の聴取者が中域において側方定位効果が得られるようにサラウンド信号の位相がコントロールされている。これにより各聴取者は、それぞれの座席位置で側方定位効果を十分に体感できるようになっている。

さらに本発明は、低域及び高域は中央席、中域は右席又は左席を割当てることが効果的であることを考慮して、中央席の聴取者が低域及び高域において側方定位効果が得られ、右席の聴取者が周波数が高い側の中域において側方定位効果が得られ、左席の聴取者が周波数が低い側の中域において側方定位効果が得られるようにサラウンド信号の位相がコントロールされている。これにより各聴取者は、それぞれの座席位置で側方定位効果を十分に体感できるようになっている。

さらに本発明によれば、左側スピーカ（スピーカＦＬ）に近い位置にいる聴取者Ａの位置では、低域周波数において聴取者Ａの左後方に音像を定位させやすく、高域周波数において聴取者Ａの右後方に音像を定位させやすい。すなわち、近くのスピーカ（スピーカＦＬ）からは低域周波数での制御信号をなるべく出力しない周波数の帯域分割が有効となる。

さらに、本発明によれば、聴取者Ａに対してスピーカＦＬおよびスピーカＦＲにはサラウンド信号として高域周波数（帯）を割り当て、スピーカＦＲおよびスピーカＦＲには制御信号として低域周波数（帯）を割り当てることによって、聴取者Ａはフロントサラウンド効果を充分に体感することができる。

さらに、本発明によれば、聴取者Ｂに対してスピーカＦＬおよびスピーカＦＲにはサラウンド信号として高域周波数（帯）を割り当て、スピーカＦＲおよびスピーカＦＲには制御信号として低域周波数（帯）を割り当てることによって、聴取者Ｂはフロントサラウンド効果を充分に体感することができる。

さらに本発明によれば、サラウンド信号の周波数を複数人に割り当てることにより、周波数による側方定位効果の優劣を補いながら、聴取者３人またはそれ以上の人数の聴取者がより側方定位効果を感得することができ、より臨場感のあるサラウンドスピーカを構成することが可能となる。

これまで説明してきた実施形態においては、カットオフ周波数は、左サラウンド信号ＳＬと右サラウンド信号ＳＬに対して同じ周波数を割り当ててきたが、本願はこれに限定されるわけはなく、左サラウンド信号ＳＬのカットオフ周波数と右サラウンド信号ＳＬのカットオフ周波数を異なる周波数とすることも可能である。また各サラウンド信号（ＳＬ、ＳＲ）に対して、聴取者に対して割り当てない周波数帯域を設けることも可能である。

また、本願は聴取者の人数に制限されることなく、聴取者の位置とスピーカとの位置に基づいて、周波数を適宜分割することにより、各聴取者にとってより臨場感のあるフロントサラウンドスピーカを提供することが可能である。

例えば、各スピーカにより近い聴取者に対して、低域周波数を割り当て、そのスピーカから離れる聴取者に対してより高域周波数を割り当てる手法をとることができる。この場合には、割り当てを行なう周波数帯域を聴取者の数だけ等分、または適宜分割することができる。

なお、図１乃至図２２における動作手順を、ハードディスク等の記録媒体に予め記録しておき、或いはインターネット等のネットワークを介して予め記録しておき、これを汎用のマイクロコンピュータ等により読み出して実行することにより、当該汎用のマイクロコンピュータ等を実施形態に係わるＣＰＵとして機能させることも可能である。

本実施形態のサラウンドシステムの構成を示すブロック図である。各スピーカの配置と聴取者の座席位置の関係を説明するための一例を示す図である。信号処理部における側方定位処理の説明図である。スピーカの設置位置と聴取者の座席位置の関係を示す一例である。本実施例１における信号処理部の左スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。本実施例１における信号処理部の右スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。本実施例２における信号処理部の左スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。本実施例２における信号処理部の右スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。本実施例３における信号処理部の左スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。本実施例３における信号処理部の右スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。本実施例４における信号処理部の左スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。本実施例４における信号処理部の右スピーカ入力用サラウンド信号の流れを示す構成図である。第２および第３実施形態を実施するために、第１実施形態のサラウンドシステム構成へ追加する部分を示すブロック図である。第２および第３実施形態における視聴位置とスピーカとの距離を測定する動作フローチャート図である。第２実施形態における実施例の選択方法を示すフローチャート図である。（ａ）は、実施例５におけるスピーカの位置と聴取者との位置関係を示す図である。（ｂ）は、実施例５におけるサラウンド信号の周波数の振り分け方法の一例を示す図である。（ａ）は実施例５における左サラウンド信号の処理を示す図である。（ｂ）は、は実施例５における右サラウンド信号の処理を示す図である。（ａ）は、実施例６におけるスピーカの位置と聴取者との位置関係を示す図である。（ｂ）は、実施例６におけるサラウンド信号の周波数の振り分け方法の一例を示す図である。（ａ）は実施例６における左サラウンド信号の処理を示す図である。（ｂ）は、実施例６における右サラウンド信号の処理を示す図である。（ａ）は、実施例７におけるスピーカの位置と聴取者との位置関係を示す図である。（ｂ）は、実施例７におけるサラウンド信号の周波数の振り分け方法の一例を示す図である。（ａ）は実施例７における左サラウンド信号の処理を示す図である。（ｂ）は、実施例７における右サラウンド信号の処理を示す図である。（ａ）は、実施形態３におけるスピーカの位置と聴取者との位置関係を示す図である。（ｂ）は、実施形態３におけるサラウンド信号の周波数の振り分け方法の一例を示す図である。

符号の説明

１０リスニングルーム
１５座席
１００音像定位処理装置
１３２フロントスピーカ
ＦＬ左側のフロントスピーカ
ＦＲ右側のフロントスピーカ
２００信号処理部

Claims

入力された複数チャンネルの音響信号に基づいて聴取者の前方左右に配置された２つのスピーカを拡声させ、複数の前記聴取者に対して音像を側方に定位させる音像定位処理装置であって、
一の前記聴取者の聴取位置に対して一方向から聴取させる音響信号の位相、および前記一の聴取者の聴取位置に対して他の一方向から聴取させる音響信号の位相、を制御して当該一の聴取者の側方に音像を定位させる信号処理手段と、
信号処理された音響信号および信号処理されていない音響信号を所定の周波数帯域毎に分割する帯域分割手段と、
前記分割された周波数帯域毎に前記各聴取者を割当て、他の前記聴取者の聴取位置に対して前記信号処理された前記音響信号の時間遅延を制御して当該他の聴取者の側方に音像を定位させる信号補正手段と、
を具備することを特徴とする音像定位処理装置。
複数の前記聴取者の聴取位置は、前記２つのスピーカと対向して並んで配置され、前記２つのスピーカからの距離が等しい位置から一方の前記スピーカにより近い位置に配置される前記聴取位置と他方の前記スピーカにより近い位置に配置される前記聴取位置を少なくとも一つずつ含んで構成され、
前記帯域分割手段により分割される周波数帯域は、少なくとも低域、高域に分割され、
前記信号補正手段は、前記低域において、何れかのスピーカにおいて位相制御された音響信号を出力する場合には当該スピーカが出力する位相制御された音響信号に対応するチャンネルの音響信号に対して当該スピーカまでの距離がより遠い方の前記聴取位置に側方定位効果が与えられるように前記音響信号の時間遅延を制御し、前記高域において、何れかのスピーカにおいて位相制御された音響信号を出力する場合には当該スピーカが出力する位相制御された音響信号に対応するチャンネルの音響信号に対して当該スピーカまでの距離がより近い方の前記聴取位置に側方定位効果が与えられるように前記音響信号の時間遅延を制御することを特徴とする請求項１に記載の音像定位処理装置。
複数の前記聴取者の聴取位置は、前記２つのスピーカと対向して並んで配置され、前記２つのスピーカからの距離が等しい位置から一方の前記スピーカにより近い位置に配置される前記聴取位置を少なくとも二つ含んで構成され、
前記帯域分割手段により分割される周波数帯域は、少なくとも低域、高域に分割され、
前記信号補正手段は、前記低域において、前記２つのスピーカまでの距離が等しい位置に近い方の前記聴取位置に側方定位効果が与えられるように音響信号の時間遅延を制御し、前記高域において、前記２つのスピーカまでの距離が等しい位置から遠い方の前記聴取位置に側方定位効果が与えられるように音響信号の時間遅延を制御することを特徴とする請求項１に記載の音像定位処理装置。
複数の前記聴取者の聴取位置は、前記２つのスピーカと対向して並んで配置され、前記２つのスピーカからの距離が略等しい位置に配置される前記聴取位置と、前記２つのスピーカからの距離が等しい位置から一方の前記スピーカにより近い位置に配置される前記聴取位置と他方の前記スピーカにより近い位置に配置される前記聴取位置を少なくとも一つずつ含んで構成され、
前記帯域分割手段により分割される周波数帯域は、低域、中域、高域に分割され、
前記信号補正手段は、前記低域において、何れかのスピーカにおいて位相制御された音響信号を出力する場合には当該スピーカが出力する位相制御された音響信号に対応するチャンネルの音響信号に対して当該スピーカまでの距離がより遠い方の前記聴取位置に側方定位効果が与えられるように前記音響信号の時間遅延を制御し、
前記高域において、何れかのスピーカにおいて位相制御された音響信号を出力する場合には当該スピーカが出力する位相制御された音響信号に対応するチャンネルの音響信号に対して当該スピーカまでの距離がより近い方の前記聴取位置に側方定位効果が与えられるように前記音響信号の時間遅延を制御し、
前記中域において、前記２つのスピーカまでの距離が略等しい位置の前記聴取位置に対して側方定位効果が与えられるように音響信号の時間遅延を制御することを特徴とする請求項１に記載の音像定位処理装置。
前記帯域分割手段により分割される周波数帯域は、前記２つのスピーカの設置位置と前記聴取者の前記聴取位置に基づいて算出される音圧ディップの生じない周波数を中心周波数として設定し、
前記周波数帯域において、前記右側聴取位置又は前記左側聴取位置に対して側方定位効果が与えられるように前記音響信号の時間遅延が前記信号補正手段により制御されることを特徴とする請求項４に記載の音像定位処理装置。
入力された複数チャンネルの音響信号に基づいて聴取者の前方左右に配置された２つのスピーカを拡声させ、複数の前記聴取者に対して音像を側方に定位させる音像定位処理方法であって、
一の前記聴取者の聴取位置に対して一方向から聴取させる音響信号の位相、および前記一の聴取者の聴取位置に対して他の一方向から聴取させる音響信号の位相、を制御して当該一の聴取者の側方に音像を定位させる信号処理工程と、
信号処理された音響信号および信号処理されていない音響信号を所定の周波数帯域毎に分割する帯域分割工程と、
前記分割された周波数帯域毎に前記各聴取者を割当て、他の前記聴取者の聴取位置に対して前記信号処理された前記音響信号の時間遅延を制御して当該他の聴取者の側方に音像を定位させる信号補正工程と、
を具備することを特徴とする音像定位処理方法。
請求項１に記載の音像定位処理装置に含まれるコンピュータを、
一の前記聴取者の聴取位置に対して一方向から聴取させる音響信号の位相、および前記一の聴取者の聴取位置に対して他の一方向から聴取させる音響信号の位相、を制御して当該一の聴取者の側方に音像を定位させる信号処理手段、
信号処理された音響信号および信号処理されていない音響信号を所定の周波数帯域毎に分割する帯域分割手段、
前記分割された周波数帯域毎に前記各聴取者を割当て、他の前記聴取者の聴取位置に対して前記信号処理された前記音響信号の時間遅延を制御して当該他の聴取者の側方に音像を定位させる信号補正手段、
として機能させることを特徴とする音像定位処理プログラム。