JP2009206612A - 音響装置、音声再生方法、音声再生プログラム及びその記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】
低音用スピーカを利用して快適な低音感を得る。
【解決手段】
低域成分生成部３１０が、他チャンネル信号である分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_SRから低音用スピーカに対応する低周波数帯の低域成分信号ＳＡＡ_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）を生成する。また、相関評価部３３０が、低域効果音チャンネル信号である分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEと、分離チャンネル信号ＳＣＡ_jとの間の相関評価を行う。そして、低音信号生成部３４０が、低域成分信号ＳＡＡ_jに対して、相関が強ければゲイン量を減らし、相関が弱ければゲイン量を増やすゲイン調整を行い、この調整信号と遅延部３２０で遅延させた低域遅延信号ＳＤＡ_LFEと加算する。この加算結果を反映した音声が低音用スピーカであるサブウーハスピーカ１３１_SWから出力される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、音響装置、音声再生方法、音声再生プログラム、及び、当該音声再生プログラムが記録された記録媒体に関する。

従来から、音声コンテンツを再生し、スピーカから再生音声を出力する音響装置が広く普及している。こうした音響装置では、低音感が不足することがあった。

このため、低音感の不足を補うため、音声チャンネル信号から低音信号を生成することで、明確な低音効果を得ることのできる音響装置が提案されている（特許文献１参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。この従来例の技術は、音声チャンネル信号から低音成分を生成し、当該低音成分を音声チャンネル信号そのものに加算することで、低音信号を増強するものである。

特開２００７−６７６２８号公報

しかしながら、上述した従来例の技術では、生成された低音成分を音声チャンネル信号そのものに加算するので、低音専用ではない音声チャンネル（例えば、２チャンネルステレオ方式におけるレフトチャンネル、ライトチャンネル等）用のスピーカの口径が小さいときには、生成した低音信号が効果的に再生出力されないこともある。このため、従来の技術では、十分な低音効果を得られない場合がしばしばあった。

ところで、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の普及に伴って、５．１チャンネルや７．１チャンネル等のマルチチャンネルサラウンド方式に対応した音響装置が普及している。こうした５．１チャンネルや７．１チャンネルのマルチチャンネルサラウンド方式においては、音声チャンネルとして低域効果音チャンネル（ＬＦＥチャンネル）が用意され、ＬＦＥチャンネル用の低音用スピーカであるサブウーハスピーカが使用される。

こうした、ＬＦＥチャンネル信号は、あくまでも補助的な音声チャンネル信号であるため、ＬＦＥチャンネル信号に由来する低音が、低音専用スピーカであるサブウーハスピーカからは音声出力されないことも多い。こうした場合は、利用者にとって低音感が不足することになる。

このため、適切な低音効果を奏することができる低音音声を、低音再生出力を得意とするサブウーハスピーカ等の低音用スピーカから再生出力することのできる新たな技術が要望されている。かかる要望に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、低音用スピーカを利用して快適な低音感を得ることのできる音響装置及び音声再生方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、所定のチャンネル構成を有する音声コンテンツの再生結果を、低音用スピーカ及び少なくとも１つの他スピーカを含む複数のスピーカから音場空間へ向けて音声を出力する音響装置であって、前記音声コンテンツから低域効果音チャンネル信号を含む複数のチャンネル信号を生成するチャンネル信号生成手段と；前記低域効果音チャンネル信号以外の少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれと相関を有する、前記低音用スピーカに対応する低周波数帯の低域成分信号を生成する低域成分生成手段と；前記低域効果音チャンネル信号と、前記少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれとの間の相関の評価を行う評価手段と；前記評価手段による評価結果に基づいて定まる比率で前記低域成分信号のそれぞれを重畳して、前記低音用スピーカへ向けて出力する低音信号を生成する低音信号生成手段と；を備えることを特徴とする音響装置である。

請求項１０に記載の発明は、所定のチャンネル構成を有する音声コンテンツの再生結果を、低音用スピーカ及び少なくとも１つの他スピーカを含む複数のスピーカから音場空間へ向けて音声を出力する音響装置において使用される音声再生方法であって、前記音声コンテンツから低域効果音チャンネル信号を含む複数のチャンネル信号を生成するチャンネル信号生成工程と；前記低域効果音チャンネル信号以外の少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれと相関を有する低域成分信号を生成する低域成分生成工程と；前記低域効果音チャンネル信号と、前記少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれとの間の相関の評価を行う評価工程と；前記評価工程における評価結果に基づいて定まる比率で前記低域成分信号のそれぞれを重畳して、前記低音用スピーカへ向けて出力する低音信号を生成する低音信号生成工程と；を備えることを特徴とする音声再生方法である。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の音声再生方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする音声再生プログラムである。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の音声再生プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。

以下、本発明の一実施形態を、図１〜図９を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［構成］
図１には、一実施形態に係る音響装置１００の概略的な構成がブロック図にて示されている。なお、以下の説明においては、この受信装置１００は、マルチチャンネルサラウンド方式の１つである５．１チャンネルサラウンド方式を採用しているものとする。

この図１に示されるように、音響装置１００は、制御ユニット１１０と、ドライブユニット１２０とを備えている。

また、音響装置１００は、音出力ユニット１３０_Cと、音出力ユニット１３０_Lと、音出力ユニット１３０_Rと、音出力ユニット１３０_SLと、音出力ユニット１３０_SRと、音出力ユニット１３０_SWとを備えている。

ここで、音出力ユニット１３０_Cはセンタスピーカ１３１_Cを有している。また、音出力ユニット１３０_Lはレフトスピーカ１３１_Lを有し、音出力ユニット１３０_Rはライトスピーカ１３１_Rを有している。また、音出力ユニット１３０_SLはサラウンドレフトスピーカ１３１_SLを有し、音出力ユニット１３０_SRはサラウンドライトスピーカ１３１_SRを有している。また、音出力ユニット１３０_SWはサブウーハスピーカ１３１_SWを有している。

さらに、音響装置１００は、表示ユニット１４０と、操作入力ユニット１５０とを備えている。

なお、制御ユニット１１０以外の要素１２０，１３０_C〜１３０_SW，１４０，１５０は、制御ユニット１１０に接続されている。

制御ユニット１１０は、音響装置１００の全体を統括制御する。この制御ユニット１１０の詳細については、後述する。

上記のドライブユニット１２０は、音声コンテンツが記録されたＤＶＤ等の記録媒体ＲＭがドライブユニット１２０に挿入されると、その旨を制御ユニット１１０に報告する。そして、ドライブユニット１２０は、記録媒体ＲＭが挿入された状態で、制御ユニット１１０から音声コンテンツの再生指令ＤＶＣを受けると、再生指定がなされた音声を記録媒体ＲＭから読み出す。かかる音声コンテンツの読み出し結果は、オーディオ信号であるコンテンツデータＣＴＤとして、制御ユニット１１０へ向けて送られる。

なお、記録媒体ＲＭには、音声コンテンツが、５．１チャンネルサラウンド方式で記録されているものとする。かかる５．１チャンネルサラウンド方式では、音声チャンネルとして、センタチャンネル（以下、「Ｃ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）、ライトチャンネル（以下、「Ｒ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）、サラウンドライトチャンネル（以下、「ＳＲチャンネル」とも記す）、低域効果音チャンネル（以下、「ＬＦＥチャンネル」とも記す）が用意されている。

上記の音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWのそれぞれは、上述したスピーカ１３１_C〜１３１_SWの他に、制御ユニット１１０から受信した音声出力信号ＡＯＳ_C〜ＡＯＳ_LFEを増幅する増幅器を備えている。これらの音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWは、制御ユニット１１０から送られてきた音声出力信号ＡＯＳ_C〜ＡＯＳ_LFEに従って、楽曲等を再生して出力する。

上記の表示ユニット１４０は、例えば、（ｉ）液晶パネル、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１４０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。この表示ユニット１４０は、制御ユニット１１０からの表示データＩＭＤに従って、操作ガイダンス情報等を表示する。

上記の操作入力ユニット１５０は、音響装置１００の本体部に設けられたキー部、及び／又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１４０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、又は併用して音声認識技術を利用して音声にて入力する構成を採用することもできる。

この操作入力ユニット１５０を利用者が操作することにより、音響装置１００の動作内容の設定が行われる。例えば、音声コンテンツの再生指令等の利用者による入力が、操作入力ユニット１５０を利用して行われる。こうした入力内容は、操作入力データＩＰＤとして、操作入力ユニット１５０から制御ユニット１１０へ向けて送られる。

次に、上記の制御ユニット１１０について説明する。上述したように、制御ユニット１１０は、音響装置１００の全体を統括制御する。この制御ユニット１１０は、図２に示されるように、制御処理部１１１と、チャンネル信号処理部１１２とを備えている。また、制御ユニット１１０は、アナログ変換部１１３と、音量調整部１１４とを備えている。

上記の制御処理部１１１は、操作入力ユニット１５０に入力された指令に基づいて、ドライブユニット１２０、表示ユニット１４０、音量調整部１１４を制御する。この制御処理部１１１の詳細については、後述する。

上記のチャンネル信号処理部１１２は、ドライブユニット１２０から送られてきたコンテンツデータＣＴＤを処理し、スピーカ１３１_C〜１３１_SWのそれぞれに対応するチャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_LFEを生成する。かかる機能を有するチャンネル信号処理部１１２は、図３に示されるように、チャンネル信号生成手段としてのチャンネル分離部２１０と、低音強調部２２０と、他チャンネル信号遅延手段としての遅延部２３０とを備えている。

上記のチャンネル分離部２１０は、ドライブユニット１２０からのコンテンツデータＣＴＤを受ける。そして、チャンネル分離部２１０は、コンテンツデータＣＴＤを展開し、オーディオ信号であるデジタル音データ信号を生成する。引き続き、チャンネル分離部２１０は、生成されたデジタル音データ信号を解析し、デジタル音データ信号に含まれるチャンネル指定情報に従って、デジタル音データ信号を、５．１チャンネルサラウンド方式におけるＣ〜ＬＦＥチャンネルに対応する６個の分離チャンネル信号ＳＣＡ_C，ＳＣＡ_L，ＳＣＡ_SL，ＳＣＡ_R，ＳＣＡ_SR，ＳＣＡ_LFEに分離する。このようにして分離された信号のうち、分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_SRは、低音強調部２２０、及び、遅延部２３０へ向けて送られる。また、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEは、低音強調部２２０へ向けて送られる。

上記の低音強調部２２０は、チャンネル分離部２１０からの分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_LFEを受け、サブウーハスピーカ１３１_SWへ向けて出力する低音信号であるチャンネル処理信号ＰＣＤ_LFEを生成する。かかる機能を有する低音強調部２２０は、図４に示されるように、低域成分生成手段としての低域成分生成部３１０と、低域効果音チャンネル信号遅延手段としての遅延部３２０とを備えている。また、低音強調部２２０は、評価手段としての相関評価部３３０と、低音信号生成手段としての低音信号生成部３４０とを備えている。

上記の低域成分生成部３１０は、チャンネル分離部２１０からの分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_LFEを受け、低域成分信号ＳＡＡ_C〜ＳＡＡ_LFEを生成する。かかる機能を有する低域成分生成部３１０は、図５に示されるように、低域増強手段としての低域増強部３１１と、フィルタ手段としてのローパスフィルタ（ＬＰＦ）部３１２と、補償手段としてのオールパスフィルタ（ＡＰＦ）部３１３とを備えている。

上記の低域増強部３１１は、個別低域増強部３１１_C〜３１１_SRを備えている。個別低域増強部３１１_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）のそれぞれは、チャンネル分離部２１０から、例えば、図６（Ａ）に示される音圧レベルの周波数分布を有する分離チャンネル信号ＳＣＡ_jを受ける。そして、個別低域増強部３１１_jは、分離チャンネル信号ＳＣＡ_jから所定の周波数帯の信号を抽出し、当該抽出信号に基づき、その１／Ｎの周波数（Ｎ倍周期）の低域信号を生成する。引き続き、個別低域増強部３１１_jは、分離チャンネル信号ＳＣＡ_jの音圧レベルと生成した低域信号の音圧レベルとを比較し、両信号が滑らかにつながるように低域信号の音圧レベルを調節する。この後、個別低域増強部３１１_jは、レベル調整が施された低域信号と分離チャンネル信号ＳＣＡ_jとを加算する。こうして加算された信号は、例えば、図６（Ｂ）に示される音圧レベルの周波数分布を有する低域増強信号ＳＳＡ_jとしてＬＰＦ部３１２へ向けて出力される。

ここで、Ｎの値は１よりも大きい値が採用される。このＮと所定の周波数帯は、サブウーハスピーカ１３１_SWに対応する低周波数帯の低域成分信号を生成するという観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。なお、本実施形態では、Ｎを２以上の整数としている。

なお、低域増強部３１１で生成された低域増強信号ＳＳＡ_jは、分離チャンネル信号ＳＣＡ_jと比較して、時間ＤＬ１の遅延が生じている。

図５に戻り、上記のＬＰＦ部３１２は、ＬＰＦ３１２_C〜３１２_SRを備えている。ＬＰＦ３１２_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）のそれぞれは、無限インパルス応答フィルタ（ＩＩＲ）等のデジタルフィルタとして構成されており、低域増強部３１１の個別低域増強部３１１_jからの低域増強信号ＳＳＡ_jを受ける。そして、ＬＰＦ３１２_jは、所定周波数よりも低い周波数成分を選択的に通過させる。こうしてＬＰＦ３１２_jを通過した信号は、信号ＳＬＡ_jとしてＡＰＦ部３１３へ送られる。

なお、ＬＰＦ３１２_jにおけるフィルタリング処理において、ＬＰＦ３１２_jを通過した信号ＳＬＡ_jには、時間ＤＬ２の遅延が生じている。また、ＬＰＦ３１２_jを通過した信号ＳＬＡ_jは、カットオフ周波数ＦＣ付近において、例えば、図７（Ａ）に示されるような周波数特性を有する位相の変化が生じている。

図５に戻り、上記のＡＰＦ部３１３は、ＡＰＦ３１３_C〜３１３_SRを備えている。ＡＰＦ３１３_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）のそれぞれは、無限インパルス応答フィルタ（ＩＩＲ）等のデジタルフィルタとして構成されている。このＡＰＦ部３１３は、例えば、図７（Ｂ）に示されるような上述したＬＰＦ３１２_jにおける位相変化を相殺する周波数位相特性を有している。

ＡＰＦ３１３_jは、ＬＰＦ部３１２のＬＰＦ３１２_jからの信号ＳＬＡ_jを受けて、すべての周波数範囲において信号ＳＬＡ_jを通過させるとともに、例えば、図７（Ｃ）に示されるように、ＬＰＦ３１２_jにおいて変化した信号ＳＬＡ_jの位相を補償する。こうしてＡＰＦ３１３_jを通過した信号は、低域成分信号ＳＡＡ_jとして低音信号生成部３４０へ送られる。

図４に戻り、上記の遅延部３２０は、チャンネル分離部２１０からの分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEを受ける。そして、遅延部３２０は、上述した低域成分生成部３１０における処理過程において生じた遅延時間にほぼ一致する時間（ＤＬ１＋ＤＬ２）だけ、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEを遅延させる。これにより、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEと低域成分生成部３１０から出力される低域成分信号ＳＡＡ_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）との同期が図られる。かかる遅延結果は、低域遅延信号ＳＤＡ_LFEとして低音信号生成部３４０へ送られる。

上記の相関評価部３３０は、図８に示されるように、個別相関評価部３３１_C〜３３１_SRを備えている。個別相関評価部３３１_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）のそれぞれは、チャンネル分離部２１０からの分離チャンネル信号ＳＣＡ_j、及び、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEを受ける。そして、個別相関評価部３３１_jは、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEと、他チャンネル信号である分離チャンネル信号ＳＣＡ_jとの間の相関の評価を行う。ここで、この相関の評価は、周知の相関係数Ｒ_jを用いて行う。

この相関係数Ｒ_jは、−１から１までの範囲の値をとる。そして、相関係数Ｒ_jは、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEと、他チャンネル信号である分離チャンネル信号ＳＣＡ_jとの間の相関（以下、単に「相関」ともいう）が正相であれば正の値をとり、逆相であれば負の値をとる。また、この相関係数Ｒ_jは、相関が強ければ、その絶対値が「１」に近い値をとり、相関が弱ければ、「０」に近い値をとる。

引き続き、個別相関評価部３３１_jは、相関係数Ｒ_jを用いた評価結果に基づいて、個別ゲイン制御信号ＭＸＳ_jを生成する。この個別ゲイン制御信号ＭＸＳ_jの生成に際して、個別相関評価部３３１_jは、相関が強ければ後述する低音信号生成部３４０に対して、低域成分信号ＳＡＡ_jのゲインを減らす調整を行い、相関が弱ければ低域成分信号ＳＡＡ_jのゲインを増やす調整を行う。これにより、正相で相関が強い場合に低音が余剰に再生されたり、逆相で相関が強い場合に低音が打消されて再生されたりすること抑えることができる。また、相関が弱い場合には低音の強調を行うことができ、快適な低音感を得ることができる。こうして生成された個別ゲイン制御信号ＭＸＳ_C〜ＭＸＳ_SRを含むゲイン制御信号ＭＸＳが、低音信号生成部３４０へ向けて送られる。

上記の低音信号生成部３４０は、図９に示されるように、可変乗算部３４１_C〜３４１_SRと、加算部３４２とを備えている。

可変乗算部３４１_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）のそれぞれは、低域成分生成部３１０からの低域成分信号ＳＡＡ_jを受けるとともに、相関評価部３３０からの個別ゲイン制御信号ＭＸＳ_jを受ける。そして、可変乗算部３４１_jは、個別ゲイン制御信号ＭＸＳ_jにより指定された係数を低域成分信号ＳＡＡ_jに乗じる。可変乗算部３４１_jは、この乗算結果を加算部３４２へ向けて出力する。

加算部３４２は、可変乗算部３４１_C〜３４１_SRからの乗算結果を受けるとともに、遅延部３２０からの低域遅延信号ＳＤＡ_LFEを受ける。そして、加算部３４２は、これらの乗算結果、及び、低域遅延信号ＳＤＡ_LFEを加算する。加算部３４２は、この加算結果を、チャンネル処理信号（低音信号）ＰＣＤ_LFEとしてアナログ変換部１１３へ向けて出力する。

図３に戻り、上記の遅延部２３０は、チャンネル分離部２１０からの分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_SRを受ける。そして、上述した低音強調部２２０の低域成分生成部３１０における処理過程において生じた遅延時間にほぼ一致する時間（ＤＬ１＋ＤＬ２）だけ、分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_SRのそれぞれを遅延させる。これにより、分離チャンネル信号ＳＣＡ_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）と、低音強調部２２０から出力される低音信号であるチャンネル処理信号ＰＣＤ_LFEとの同期が図られる。かかる遅延結果は、チャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_SRとして、アナログ変換部１１３へ向けて出力される。

図２に戻り、上記のアナログ変換部１１３は、チャンネル信号処理部１１２から送られてきたデジタル信号であるチャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_LFEを、それぞれアナログ信号に変換する。このアナログ変換部１１３は、当該６種のデジタル信号に対応して、互いに同様に構成された６個のＤＡ（Digital to Analogue）変換器を備えている。このアナログ変換部１１３による変換結果であるアナログ信号ＰＢＳ_C〜ＰＢＳ_LFEは、音量調整部１１４へ向けて送られる。

上記の音量調整部１１４は、アナログ変換部１１３からのアナログ信号ＰＢＳ_C〜ＰＢＳ_LFEを受ける。そして、音量調整部１１４は、アナログ信号ＰＢＳ_C〜ＰＢＳ_LFEのそれぞれに対して、制御処理部１１１からの音量調整指令ＶＬＣに従って、音量を調整する。かかる調整結果は、音声出力信号ＡＯＳ_C〜ＡＯＳ_LFEとして、音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWへ向けて出力される。

次に、制御処理部１１１について説明する。この制御処理部１１１は、上述した他の構成要素を制御しつつ、音響装置１００の機能を発揮させる。この制御処理部１１１は、表示データＩＭＤを出力し、利用者が再生すべき音声コンテンツの指定を支援するための案内画面を表示ユニット１４０に表示させる。そして、操作入力ユニット１５０から音声コンテンツを指定した再生指令が入力されると、制御処理部１１１は、再生指令ＤＶＣをドライブユニット１２０へ向けて発行し、再生コンテンツのデータ読み出しを制御する。

また、制御処理部１１１は、音量調整部１１４を制御して、音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWのスピーカ１３１_C〜１３１_SWからの出力音量を調整する。この出力音量の制御に際して、制御処理部１１１は、操作入力ユニット１５０に入力された音量指定に従って音量調整指令ＶＬＣを生成し、音量調整部１１４へ向けて送る。

［動作］
次に、上記のように構成された音響装置１００の動作について、低音信号の生成処理に主に着目して説明する。

利用者が、ドライブユニット１２０にＤＶＤ等の記録媒体ＲＭを挿入して、操作入力ユニット１５０に音声コンテンツを指定した再生指令を入力すると、その旨が、操作入力データＩＰＤとして、制御処理部１１１へ送られる（図２参照）。この再生指令を受けると、制御処理部１１１は、再生指令ＤＶＣをドライブユニット１２０へ向けて発行し、再生コンテンツのデータ読み出しを制御する。かかる制御のもとで、記録媒体ＲＭから読み出されたコンテンツデータＣＴＤは、チャンネル分離部２１０へ送られる（図３参照）。コンテンツデータＣＴＤを受けたチャンネル分離部２１０は、コンテンツデータＣＴＤを展開して解析し、５．１チャンネルサラウンド方式におけるＣ〜ＬＦＥチャンネルに対応する６個のＳＣＡ_C，ＳＣＡ_L，ＳＣＡ_SL，ＳＣＡ_R，ＳＣＡ_SR，ＳＣＡ_LFEに分離する。こうして分離された信号のうち、分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_SRは、低音強調部２２０、及び、遅延部２３０へ向けて送られる。また、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEは、低音強調部２２０へ向けて送られる。

低音強調部２２０においては、低域成分生成部３１０が分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_SRを受け、遅延部３２０が分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEを受ける。また、相関評価部３３０が分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_LFEを受ける（図４参照）。

分離チャンネル信号ＳＣＡ_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）を受けた低域成分生成部３１０では、まず、低域増強部３１１における個別低域増強部３１１_jのそれぞれにおいて、低域増強信号ＳＳＡ_jを生成する（図５参照）。この低域増強信号ＳＳＡ_jの生成に際して、個別低域増強部３１１_jは、分離チャンネル信号ＳＣＡ_jから所定の周波数帯の信号を抽出し、当該抽出信号に基づき、その１／Ｎの周波数の低域信号を生成する。そして、個別低域増強部３１１_jは、分離チャンネル信号ＳＣＡ_jの音圧レベルと低域信号の音圧レベルとを比較し、両信号が滑らかにつながるように低域信号の音圧レベルを調節し、レベル調整が施された低域信号と分離チャンネル信号ＳＣＡ_jとを加算する。こうして生成された低域増強信号ＳＳＡ_jは、ＬＰＦ部３１２へ向けて出力される。

低域増強信号ＳＳＡ_jを受けたＬＰＦ部３１２では、ＬＰＦ３１２_jのそれぞれが、所定周波数よりも低い周波数成分を選択的に通過させる。こうしてＬＰＦ３１２_jを通過した信号は、信号ＳＬＡ_jとしてＡＰＦ部３１３へ向けて出力される。

ＡＰＦ部３１３では、ＡＰＦ３１３_jのそれぞれが、ＬＰＦ３１２_jにおけるフィルタリング処理において生じた位相の変化を補償する。こうしてＡＰＦ３１３_jを通過した信号は、低域成分信号ＳＡＡ_jとして低音信号生成部３４０へ向けて出力される。

また、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEを受けた遅延部３２０は、低域成分生成部３１０における処理過程において生じた遅延時間にほぼ一致するする時間（ＤＬ１＋ＤＬ２）だけ、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEを遅延させる。かかる遅延結果は、低域遅延信号ＳＤＡ_LFEとして低音信号生成部３４０へ向けて出力される。

また、分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_LFEを受けた相関評価部３３０では、相関評価部３３０における個別相関評価部３３１_jのそれぞれにおいて、相関係数Ｒ_jを用いて、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEと、他チャンネル信号である分離チャンネル信号ＳＣＡ_jとの間の相関の評価を行う（図８参照）。そして、個別相関評価部３３１_jは、相関の評価結果に基づき、個別ゲイン制御信号ＭＸＳ_jを生成する。こうして生成された個別ゲイン制御信号ＭＸＳ_C〜ＭＸＳ_SRは、ゲイン制御信号ＭＸＳとして低音信号生成部３４０へ向けて送られる。

低域成分信号ＳＡＡ_C〜ＳＡＡ_SRと低域遅延信号ＳＤＡ_LFEを受けた低音信号生成部３４０では、まず、可変乗算部３４１_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）が、個別ゲイン制御信号ＭＸＳ_jにより指定された係数を低域成分信号ＳＡＡ_jに乗じる（図９参照）。この乗算結果は、加算部３４２へ向けて送られる。加算部３４２は、これらの乗算結果と低域遅延信号ＳＤＡ_LFEを加算し、低音信号であるチャンネル処理信号ＰＣＤ_LFEとしてアナログ変換部１１３へ向けて出力する。

また、アナログ変換部１１３へは、遅延部２３０において、分離チャンネル信号ＳＣＡ_jを時間（ＤＬ１＋ＤＬ２）だけ遅延させたチャンネル処理信号ＰＣＤ_jが入力される。

この後、チャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_LFEについて、アナログ変換部１１３においてアナログ信号に変換され、さらに、音量調整部１１４において音量調整が行われて、音声出力信号ＡＯＳ_C〜ＡＯＳ_LFEが生成される。そして、音声出力信号ＡＯＳ_C〜ＡＯＳ_LFEが音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWに供給される（図２参照）。

この結果、ＣＤに記録された他チャンネル信号を反映した音声がスピーカ１３１_C〜１３１_SRから出力されるとともに、ＬＦＥチャンネル信号、及び、他チャンネル信号から生成された低音信号を反映した音声がサブウーハスピーカ１３１_SWから出力される。

以上説明したように、本実施形態では、低域成分生成部３１０が、他チャンネル信号である分離チャンネル信号ＳＣＡ_C〜ＳＣＡ_SRから低音用スピーカに対応する低周波数帯の低域成分信号ＳＡＡ_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）を生成する。また、相関評価部３３０が、低域効果音チャンネル信号である分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEと、他チャンネル信号である分離チャンネル信号ＳＣＡ_jとの間の相関評価を行う。そして、低音信号生成部３４０が、低域成分信号ＳＡＡ_jに対して、相関が強ければゲイン量を減らし、相関が弱ければゲイン量を増やすゲイン調整を行い、この調整信号と遅延部３２０で遅延させた低域遅延信号ＳＤＡ_LFEと加算する。この加算結果を反映した音声が低音用スピーカであるサブウーハスピーカ１３１_SWから出力される。このため、正相で相関が強い場合に低音が余剰に再生されたり、逆相で相関が強い場合に低音が打消されて再生されたりすること抑えることができる。また、相関が弱い場合には低音の強調を行うことができる。また、低音用スピーカであるサブウーハスピーカ１３１_SWから低音信号に由来する音声を出力するため、他チャンネル信号に対応する出力スピーカを、低周波数帯をフォローする口径にする必要はない。

また、本実施形態では、ＡＰＦ部３１３を備え、ＬＰＦ部３１２を通過したときに生じる信号ＳＬＡ_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）の位相の変化を補償する。このため、低音信号生成部３４０において、位相の合った信号同士の加算を行うことができる。

また、本実施形態では、遅延部２３０,３２０を備え、低音信号生成部３４０に入力される低域成分信号ＳＡＡ_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）と、低域遅延信号ＳＤＡ_LFEとの同期を図っている。このため、低音信号生成部３４０において、同期の取れた信号同士の加算を行うことができる。

したがって、本実施形態によれば、低音用スピーカを利用して快適な低音感を得ることができる。

［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。

例えば、上記の実施形態では、相関評価部は、他チャンネル信号である分離チャンネル信号ＳＣＡ_j（ｊ＝Ｃ〜ＳＲ）と、分離チャンネル信号ＳＣＡ_LFEとの間の相関評価を行った。これに対して、例えば、図１０に示されるように、相関評価部３３０Ｂが、低域成分生成部３１０において生成された低域成分信号ＳＡＡ_jと、遅延部３２０から出力される低域遅延信号ＳＤＡ_LFEとの間の相関評価を行うようにしてもよい。また、低域成分生成部３１０のＬＰＦ部３１２を通過した信号ＳＬＡ_jと、遅延部３２０から出力される低域遅延信号ＳＤＡ_LFEとの間で、相関評価を行うようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、ＬＰＦ部３１２におけるカットオフ周波数を固定的な値としたが、利用者の指定に応じて、制御処理部１１１が当該カットオフ周波数を制御するようにしてもよい。この場合には、制御処理部１１１が、ＡＰＦ部１１３における位相保障機能を併せて制御する。

また、上記の実施形態では、チャンネル分離部から出力される信号はデジタル音響信号であり、低音強調部はデジタル音響信号に対して低音強調処理を行うこととした。これに対して、チャンネル分離部から出力される信号をアナログ音響信号に変換し、低音強調部はアナログ音響信号に対して低音強調処理を行うものであってもよい。

また、上記の実施形態では、音声コンテンツがＬＦＥチャンネルを含むチャンネル構成を有することを想定したが、音声コンテンツがＬＦＥチャンネルを含まないチャンネル構成である場合には、チャンネル分離部が、ＬＦＥチャンネル信号として、セロレベル信号を生成するようにすればよい。

また、上記の実施形態では、６個のスピーカを備えることとしたが、低音用スピーカと、他チャンネル信号を反映した音声を出力するスピーカを備えるものであれば、スピーカ構成は、いかなるようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、ドライブユニット１２０をＤＶＤ等の記録媒体のドライブユニットとしたが、固定ディスクとすることもできる。さらに、ラジオ放送や地上デジタルテレビ放送等の放送波受信回路や外部機器の音声入力回路等とすることもできる。

なお、上記の実施形態における制御ユニットを中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processor Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えるコンピュータシステムとして構成し、制御処理部等の機能を、プログラムの実行によっても実現するようにすることができる。これらのプログラムは、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。

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１の制御ユニットの構成を示すブロック図である。 図２のチャンネル信号処理部の構成を示すブロック図である。 図３の低音強調部の構成を示すブロック図である。 図４の低域成分生成部の構成を示すブロック図である。 低域増強信号の生成過程を説明するための図である。 ローパスフィルタにおける位相変化、及び、オールパスフィルタにおける位相補償を説明するための図である。 図４の相関評価部の構成を示すブロック図である。 図４の低音信号生成部の構成を示すブロック図である。 変形例を説明するための図である。

符号の説明

１００ … 音響装置
１３１_C〜１３１_SR … スピーカ（他スピーカ）
１３１_SW … スピーカ（低音用スピーカ）
２１０ … チャンネル分離部（チャンネル信号生成手段）
２３０ … 遅延部（他チャンネル信号遅延手段）
３１０ … 低域成分生成部（低域成分生成手段）
３１１ … 低域増強部（低域増強手段）
３１２ … ローパスフィルタ部（フィルタ手段）
３１３ … オールパスフィルタ部（補償手段）
３２０ … 遅延部（低域効果音チャンネル信号遅延手段）
３３０ … 相関評価部（評価手段）
３４０ … 低音信号生成部（低音信号生成手段）

Claims (12)

1. 所定のチャンネル構成を有する音声コンテンツの再生結果を、低音用スピーカ及び少なくとも１つの他スピーカを含む複数のスピーカから音場空間へ向けて音声を出力する音響装置であって、
   前記音声コンテンツから低域効果音チャンネル信号を含む複数のチャンネル信号を生成するチャンネル信号生成手段と；
   前記低域効果音チャンネル信号以外の少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれと相関を有する、前記低音用スピーカに対応する低周波数帯の低域成分信号を生成する低域成分生成手段と；
   前記低域効果音チャンネル信号と、前記少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれとの間の相関の評価を行う評価手段と；
   前記評価手段による評価結果に基づいて定まる比率で前記低域成分信号のそれぞれを重畳して、前記低音用スピーカへ向けて出力する低音信号を生成する低音信号生成手段と；
   を備えることを特徴とする音響装置。
2. 前記低域成分生成手段は、
   前記低域効果音チャンネル信号以外の少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれにおける前記低周波数帯の成分を増強する低域増強手段と；
   前記低域増強手段により増強された信号のそれぞれにおける前記低周波数帯の成分を抽出するフィルタ手段と；
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
3. 前記低域成分生成手段は、前記フィルタ手段により生じる位相の変化を補償する補償手段を更に備える、ことを特徴とする請求項２に記載の音響装置。
4. 前記所定のチャンネル構成には、低域効果音チャンネルが含まれ、
   前記低域効果音チャンネル信号は、前記音声コンテンツにおける前記低域効果音チャンネルの成分に対応する信号である、
   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。
5. 前記低域効果音チャンネル信号を、前記低域成分生成手段における生成時間に対応する時間だけ遅延させる低域効果音チャンネル信号遅延手段を更に備え、
   前記低音信号生成手段は、前記低域効果音チャンネル信号遅延手段を介した信号に対して、前記評価手段による評価結果に基づいて定まる比率で前記低域成分信号のそれぞれを重畳する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の音響装置。
6. 前記評価手段は、前記低域効果音チャンネル信号と、前記少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれとに基づいて、前記評価を行う、ことを特徴とする請求項５に記載の音響装置。
7. 前記評価手段は、前記低域効果音チャンネル信号と、前記低域成分生成手段において中間的又は最終的に生成される前記低周波数帯の信号とに基づいて、前記評価を行う、ことを特徴とする請求項５に記載の音響装置。
8. 前記所定のチャンネル構成には、低域効果音チャンネルが含まれず、
   前記低域効果音チャンネル信号は、ゼロレベル信号であり、
   前記評価手段は、前記低域効果音チャンネル信号と、前記少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれとの間の相関はないと評価する、
   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。
9. 前記他チャンネル信号を、前記低域成分生成手段における生成時間に対応する時間だけ遅延させる他チャンネル信号遅延手段を更に備え、
   前記他チャンネル信号遅延手段は、前記他チャンネル信号が、前記低域成分生成手段への分岐後に前記他スピーカへ向かう経路に配置される、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の音響装置。
10. 所定のチャンネル構成を有する音声コンテンツの再生結果を、低音用スピーカ及び少なくとも１つの他スピーカを含む複数のスピーカから音場空間へ向けて音声を出力する音響装置において使用される音声再生方法であって、
    前記音声コンテンツから低域効果音チャンネル信号を含む複数のチャンネル信号を生成するチャンネル信号生成工程と；
    前記低域効果音チャンネル信号以外の少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれと相関を有する低域成分信号を生成する低域成分生成工程と；
    前記低域効果音チャンネル信号と、前記少なくとも１つの他チャンネル信号のそれぞれとの間の相関の評価を行う評価工程と；
    前記評価工程における評価結果に基づいて定まる比率で前記低域成分信号のそれぞれを重畳して、前記低音用スピーカへ向けて出力する低音信号を生成する低音信号生成工程と；
    を備えることを特徴とする音声再生方法。
11. 請求項１０に記載の音声再生方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする音声再生プログラム。
12. 請求項１１に記載の音声再生プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体。

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