JP2010068023A - Virtual surround audio system - Google Patents

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Hideaki Ueki
秀彰 植木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a virtual surround audio system with a high-directivity audio vibration output function capable of preventing crosstalk at a listening position in executing virtual surround processing of multichannel audio signals, achieving rear sound image localization having high reproduction by a front speaker and having a wide listening area. <P>SOLUTION: The virtual surround audio system includes: a signal processing section for converting a multi-channel signal input from the outside into first and second audio signals of two channels while maintaining sound image localization of the rear of a listener at a listening position; a first high-directivity speaker for input of the first audio signal converted by the signal processing section and outputting sound; and a second high-directivity speaker for input of the second audio signal converted by the signal processing section and outputting sound. The first and second high-directivity speakers are arranged at positions opposite to the listening position so that directive sound fields each formed by sound output of the first and second audio signals should not be superimposed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、周囲に仮想的な音像を再現する音響装置に関するものである。   The present invention relates to an acoustic device that reproduces a virtual sound image around.

従来から、実際に音波に包まれた原音場の中にいるような仮想的な音像を再現する立体音響再生を行うために、バーチャルサラウンド処理を施したマルチチャンネルオーディオ信号（例えば、前方の左右と中央、後方の左右、低音効果の５．１ｃｈ方式がある）をチャンネルごとにスピーカへ出力する代わりに、このマルチチャンネルオーディオ信号の各出力先スピーカ用のオーディオ信号の定位を保ったまま２チャンネル化して（音像定位処理）、前方の２つのスピーカのみへ出力するバーチャルサラウンド音響装置がある。
このバーチャルサラウンド音響装置において、それぞれのスピーカから放射されるオーディオ振動が受聴者の左右の耳に到達する際に時差が生じるとともに異なる周波数となる、例えば左のスピーカから放射されたオーディオ振動は受聴者の右耳には左耳に対して少しの時間遅れと異なる周波数を生じて到達するクロストークと呼ばれる状態を打ち消すため、クロストークキャンセル処理を行うものがある（特許文献１参照）。
また、オーディオ信号の出力先がスピーカの場合はクロストークキャンセル処理を行い、ヘッドホンの場合はヘッドホン補償処理を行うように処理を切り換えるものがある（特許文献２参照）。
また、スピーカによりオーディオ信号からオーディオ振動に変換させる際にクロストークを抑制するため、オーディオ信号にフィルタ処理または遅延処理を施すことでオーディオ振動に指向性を持たせて放射するものがある（特許文献３参照）。 Conventionally, a multi-channel audio signal subjected to virtual surround processing (for example, front left and right) is reproduced in order to perform stereophonic sound reproduction that reproduces a virtual sound image that is actually in an original sound field wrapped in sound waves. Instead of outputting the center, rear left / right, and bass effect 5.1ch system to each speaker, this multi-channel audio signal is divided into two channels while maintaining the localization of the audio signal for each output destination speaker. (Sound image localization processing), there is a virtual surround sound device that outputs only to the two front speakers.
In this virtual surround sound apparatus, when the audio vibrations radiated from the respective speakers reach the left and right ears of the listener, a time difference occurs and becomes a different frequency. For example, the audio vibration radiated from the left speaker is the listener. Some of the right ears perform crosstalk cancellation processing in order to cancel a state called crosstalk that occurs with a frequency slightly different from the left ear and a different frequency (see Patent Document 1).
In addition, there is a method that switches the processing so that the crosstalk cancellation processing is performed when the output destination of the audio signal is a speaker and the headphone compensation processing is performed when the output destination is a headphone (see Patent Document 2).
In addition, in order to suppress crosstalk when the audio signal is converted from the audio signal to the audio vibration by the speaker, there is one that radiates the audio vibration with directivity by performing filter processing or delay processing on the audio signal (Patent Document). 3).

特開平９−２００８９７号公報JP-A-9-200957 特開２０００−２５３５００号公報JP 2000-253500 A 特開２００７−０４３３７７号公報JP 2007-043377 A

従来のバーチャルサラウンド音響装置は、クロストークキャンセル処理を使用するため、スピーカから放射されたオーディオ振動を位相差等で打ち消す精度を高くできず、後方音像定位の再現性が十分でないという課題があった。
また、クロストークキャンセル処理を行う場合、バーチャルサラウンドの効果を認識できる最適の聴取位置（以下、スウィートスポットとも言う）を広くできないため、受聴可能エリアに制限があるという課題があった。 Since the conventional virtual surround sound apparatus uses the crosstalk cancellation process, there is a problem that the accuracy of canceling the audio vibration radiated from the speaker with a phase difference or the like cannot be increased, and the reproducibility of the rear sound image localization is not sufficient. .
Further, when performing the crosstalk canceling process, there is a problem in that the listening area is limited because the optimum listening position (hereinafter also referred to as a sweet spot) that can recognize the effect of virtual surround cannot be widened.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、マルチチャンネルオーディオ信号のバーチャルサラウンド処理を行うにあたり、受聴位置でクロストークを発生させない高指向性のオーディオ振動出力機能を備え、前方スピーカによる再現性の高い後方音像定位を実現するとともに受聴範囲が広いバーチャルサラウンド音響装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a highly directional audio vibration output function that does not generate crosstalk at the listening position when performing virtual surround processing of a multi-channel audio signal. An object of the present invention is to provide a virtual surround sound device that realizes rear sound image localization with high reproducibility by a speaker and has a wide listening range.

この発明に係るバーチャルサラウンド音響装置は、外部から入力されたマルチチャンネル信号を、受聴位置の受聴者後方の音像定位を維持して２チャンネルの第１および第２のオーディオ信号に変換する信号処理部と、信号処理部により変換された第１のオーディオ信号を入力して音出力する第１の高指向性スピーカと、信号処理部により変換された第２のオーディオ信号を入力して音出力する第２の高指向性スピーカとを備え、第１および第２の高指向性スピーカを、第１および第２のオーディオ信号を音出力してそれぞれ形成される指向性音場が互いに重ならないように受聴位置に対向する位置に配置したものである。   The virtual surround sound apparatus according to the present invention converts a multi-channel signal input from the outside into first and second audio signals of two channels while maintaining sound image localization behind the listener at the listening position. A first highly directional speaker that inputs and outputs sound by inputting the first audio signal converted by the signal processing unit, and a second that outputs sound by inputting the second audio signal converted by the signal processing unit. 2 high directional speakers, and listen to the first and second high directional speakers so that the directional sound fields formed by outputting the first and second audio signals are not overlapped with each other. It is arranged at a position opposite to the position.

この発明のバーチャルサラウンド音響装置によれば、マルチチャンネルオーディオ信号の音像定位を維持した２チャンネルのオーディオ信号を指向性の高い音場を形成するスピーカで音放射するようにして、クロストークを抑制し、仮想スピーカによる受聴位置における受聴者後方の音像定位の再現性を向上させるとともに、クロストークキャンセル処理を行わないので受聴範囲を広くすることができる。   According to the virtual surround sound apparatus of the present invention, crosstalk is suppressed by radiating a 2-channel audio signal maintaining the sound image localization of a multichannel audio signal through a speaker that forms a highly directional sound field. In addition, the reproducibility of the sound image localization behind the listener at the listening position by the virtual speaker can be improved and the listening range can be widened because the crosstalk cancellation process is not performed.

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるバーチャルサラウンド音響装置１の構成を示すブロック図である。また、図２は、この発明の実施の形態１のバーチャルサラウンド音響装置１のオーディオ信号の流れを示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a virtual surround sound apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the flow of audio signals of the virtual surround sound apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.

バーチャルサラウンド音響装置１は、入力部１０、信号処理部２０、アンプ部３０、スピーカ部（高指向性スピーカ）４０から構成されており、マルチチャンネルの音源データにバーチャルサラウンド処理を行いオーディオ振動として外部に音放射するものである。   The virtual surround sound apparatus 1 includes an input unit 10, a signal processing unit 20, an amplifier unit 30, and a speaker unit (highly directional speaker) 40. The virtual surround sound device 1 performs virtual surround processing on multichannel sound source data and externally generates audio vibrations. Radiates sound.

入力部１０は、図示しないマイクロフォンやディスク再生装置などの外部装置及び記憶部などの内部装置から音源データを入力するものである。音源データは、例えば、前方の左右と中央、後方の左右、低音効果からなる６チャンネルのオーディオ信号であり、受聴位置において原音場の音像定位を再現するための、所謂マルチチャンネルオーディオ信号である。   The input unit 10 inputs sound source data from an external device such as a microphone or a disk playback device (not shown) and an internal device such as a storage unit. The sound source data is a so-called multi-channel audio signal for reproducing the sound image localization of the original sound field at the listening position, for example, a 6-channel audio signal consisting of front left and right and center, rear left and right, and bass effect.

信号処理部２０は、音像定位処理部２２、高指向性処理部２３で構成されており、入力部１０から入力された音源データを２チャンネルのオーディオ信号にして出力するものである。   The signal processing unit 20 includes a sound image localization processing unit 22 and a high directivity processing unit 23, and outputs sound source data input from the input unit 10 as a two-channel audio signal.

音像定位処理部２２は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の高速演算を行う半導体からなり、入力された音源データのマルチチャンネルオーディオ信号に音像定位処理を行い、このマルチチャンネルオーディオ信号を出力したときの受聴位置における音像定位を保ったまま２チャンネルのオーディオ信号に変換するものである。   The sound image localization processing unit 22 is made of a semiconductor that performs high-speed computation, such as a DSP (Digital Signal Processor) or FPGA (Field Programmable Gate Array), and performs sound image localization processing on the multi-channel audio signal of the input sound source data. The multi-channel audio signal is converted into a 2-channel audio signal while maintaining the sound image localization at the listening position when the multi-channel audio signal is output.

音像定位処理は、例えば音源から耳までの音の伝達特性である頭部伝達関数（ＨＲＴＦ：Head Related Transfer Function）を用いて行われる。頭部伝達関数は、頭部のまわりの任意の位置で発せられた音が空間−頭部−耳を経由して鼓膜に至るまでに変化する音圧レベルが周波数に応じたものであることに基づいて、その周波数特性を相対音圧レベル（ｄＢ）で示したものであり、頭部や耳の形状、音源を設置する場所（角度）によって異なる値をとるものである。
この音像定位処理は、例えば、マルチチャンネルオーディオ信号をＬ（前方左）、Ｒ（前方右）、Ｃ（前方中央）、ＬＳ（後方左）、ＲＳ（後方右）、ＬＦＥ（低音）とした場合、各信号の頭部伝達関数を算出し、Ｌ，Ｒのオーディオ信号にＣ，ＬＳ，ＲＳの頭部伝達関数を演算により組み込むようにしたものである。 The sound image localization processing is performed using, for example, a head related transfer function (HRTF) that is a transfer characteristic of sound from the sound source to the ear. The head-related transfer function is such that the sound pressure level at which a sound emitted at an arbitrary position around the head changes from the space-head-ear through the eardrum to the eardrum depends on the frequency. On the basis of this, the frequency characteristic is indicated by the relative sound pressure level (dB), and takes different values depending on the shape of the head and ears and the location (angle) where the sound source is installed.
In this sound image localization processing, for example, when the multi-channel audio signal is L (front left), R (front right), C (front center), LS (back left), RS (back right), LFE (bass) The head related transfer functions of each signal are calculated, and the head related transfer functions of C, LS, and RS are incorporated into the L and R audio signals by calculation.

高指向性処理部２３は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の高速演算を行う半導体からなり、２チャンネルのオーディオ信号に超音波で変調をかける処理を行い超音波帯域信号に変換するものである。   The high directivity processing unit 23 is made of a semiconductor that performs high-speed computation, such as a DSP (Digital Signal Processor) or an FPGA (Field Programmable Gate Array), for example, and performs processing to modulate a 2-channel audio signal with ultrasonic waves. The signal is converted into a band signal.

アンプ３０は、信号処理部２０からの２チャンネルのオーディオ信号をそれぞれ増幅してスピーカ部４０に出力するものである。   The amplifier 30 amplifies the two-channel audio signals from the signal processing unit 20 and outputs them to the speaker unit 40.

スピーカ部４０は、増幅された２チャンネルのオーディオ信号をそれぞれ受信する２つのスピーカからなり、例えば、超音波により音場の広がりを抑えて受聴対象者近傍のみにオーディオ振動を伝達するパラメトリックスピーカ４１のような高指向性スピーカである。
バーチャルサラウンド音響装置１は以上のように構成されている。 The speaker unit 40 includes two speakers that respectively receive the amplified two-channel audio signals. For example, the parametric speaker 41 that transmits audio vibrations only to the vicinity of the listener while suppressing the spread of the sound field using ultrasonic waves. Such a highly directional speaker.
The virtual surround sound apparatus 1 is configured as described above.

次に、本実施の形態１のバーチャルサラウンド音響装置１の動作について説明する。
図示しない制御部等から制御信号を受けて、記憶装置又はマイクなどの入力部１０が、５．１ｃｈ方式で集音された６チャンネルのオーディオ信号からなる音源データを送信すると、音像定位処理部２２は、音源データに対して演算を行い、６チャンネルのオーディオ信号の音像を保ったまま２チャンネルのオーディオ信号に変換する。 Next, the operation of the virtual surround sound device 1 of the first embodiment will be described.
When an input unit 10 such as a storage device or a microphone receives a control signal from a control unit (not shown) or the like and transmits sound source data composed of 6-channel audio signals collected by the 5.1ch system, the sound image localization processing unit 22 is transmitted. Performs an operation on the sound source data and converts it into a 2-channel audio signal while maintaining the sound image of the 6-channel audio signal.

高指向性処理部２３は、２チャンネルのオーディオ信号に超音波で変調をかける処理を行い、各オーディオ信号を超音波帯域信号に変換して出力する。   The high directivity processing unit 23 performs a process of modulating the 2-channel audio signal with ultrasonic waves, converts each audio signal into an ultrasonic band signal, and outputs the signal.

変換された超音波帯域信号は、アンプ部３０で増幅された後、各パラメトリックスピーカ４１に送信され、パラメトリックスピーカ４１から超音波振動が外部に放射される。   The converted ultrasonic band signal is amplified by the amplifier unit 30, and then transmitted to each parametric speaker 41. Ultrasonic vibration is radiated from the parametric speaker 41 to the outside.

ここで、本実施の形態１のバーチャルサラウンド音響装置１を用いた場合の受聴者への音の伝達について説明する。
図３は、本発明のバーチャルサラウンド音響装置１から放射される音場の状況を示す説明図である。 Here, transmission of sound to the listener when the virtual surround sound device 1 of the first embodiment is used will be described.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state of the sound field radiated from the virtual surround sound device 1 of the present invention.

ヒトは音源の位置を特定するために、ヒトが自身の頭部伝達関数とその角度依存性を把握しているといわれており、知覚した音の音圧レベルの周波数特性と頭部伝達関数とから、音源の角度を割り出している。マルチチャンネルオーディオ信号の各オーディオ信号には、このような頭部伝達関数が組み込まれている。   It is said that humans know their own head-related transfer functions and their angular dependence in order to specify the position of the sound source. The frequency characteristics of the sound pressure level of the perceived sound and the head-related transfer functions From the above, the angle of the sound source is determined. Such a head-related transfer function is incorporated in each audio signal of the multi-channel audio signal.

このマルチチャンネルオーディオ信号に対して、上述した音像定位処理が行われ、各仮想スピーカから出力されるオーディオ信号の伝達関数を組み込んで２チャンネル化されたオーディオ信号は、パラメトリックスピーカ４１からなる前面スピーカ５１の左右それぞれから超音波振動が放射され、空中を伝播する間に歪みを生じることで指向性の強い可聴音が受聴者５４に伝達される。図３に示すように、この可聴音は受聴者５４の同側の耳への直接音５２として伝わり、受聴者５４の反対側耳への直接音５３はほとんど伝達されない。このように仮想スピーカ５６を含めた音響情報が受聴者５４の各耳へ伝達されて仮想音５５が再現される。   The sound image localization process described above is performed on the multi-channel audio signal, and the audio signal that has been divided into two channels by incorporating the transfer function of the audio signal output from each virtual speaker is a front speaker 51 including a parametric speaker 41. Ultrasonic vibration is radiated from each of the left and right, and distortion occurs while propagating in the air, so that an audible sound having strong directivity is transmitted to the listener 54. As shown in FIG. 3, this audible sound is transmitted as a direct sound 52 to the ear on the same side of the listener 54, and a direct sound 53 to the opposite ear of the listener 54 is hardly transmitted. In this way, the acoustic information including the virtual speaker 56 is transmitted to each ear of the listener 54 to reproduce the virtual sound 55.

この際に、クロストークキャンセル処理を行ってしまうと、クロストークの原因となる音波を相殺する音波を各スピーカから出力するため、スウィートスポットを広くすることはできず受聴範囲に制限があったが、本発明のようにクロストークキャンセル処理を行わずにクロストークの発生を抑制することで、受聴範囲に広がりを持たせることができる。   At this time, if the crosstalk cancellation processing is performed, sound waves that cancel out the sound waves that cause crosstalk are output from each speaker. Therefore, the sweet spot cannot be widened and the listening range is limited. By suppressing the occurrence of crosstalk without performing crosstalk cancellation processing as in the present invention, the listening range can be expanded.

このように本実施の形態１のバーチャルサラウンド音響装置１によれば、バーチャルサラウンド処理を行って、受聴位置におけるマルチチャンネルオーディオ信号の音像定位を保って２チャンネル化し、超音波帯域信号に変換してパラメトリックスピーカ４１から指向性の強い可聴音を放射するようにしたので、クロストークキャンセル処理を行うことなく、仮想スピーカから出力されたときの受聴位置における受聴者後方の音像定位の再現性を向上させるとともに受聴範囲を広くすることができる。   Thus, according to the virtual surround sound apparatus 1 of the first embodiment, the virtual surround processing is performed, the sound image localization of the multi-channel audio signal at the listening position is maintained to be converted into two channels, and converted into an ultrasonic band signal. Since the audible sound having strong directivity is radiated from the parametric speaker 41, the reproducibility of the sound image localization behind the listener at the listening position when output from the virtual speaker is improved without performing the crosstalk canceling process. In addition, the listening range can be widened.

実施の形態２．
図４は、実施の形態２のバーチャルサラウンド音響装置１から放射される音場の状況を示す説明図であり、図５は、本実施の形態２のバーチャルサラウンド音響装置１のオーディオ信号の流れを示すブロック図である。
実施の形態１では、図１に示すスピーカ部４０にパラメトリックスピーカ４１を用いた例を示したが、実施の形態２のバーチャルサラウンド音響装置１のスピーカ部４０に薄型全面駆動スピーカ４２を用いたものであり、実施の形態１と同じ構成については同じ番号で示し、その説明を省略する。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of the sound field radiated from the virtual surround sound device 1 of the second embodiment, and FIG. 5 shows the flow of audio signals of the virtual surround sound device 1 of the second embodiment. FIG.
In the first embodiment, the example in which the parametric speaker 41 is used for the speaker unit 40 shown in FIG. 1 is shown. However, the thin full-surface driving speaker 42 is used for the speaker unit 40 of the virtual surround sound device 1 of the second embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

薄型全面駆動スピーカ４２は、例えばガムーゾン型スピーカのような帯状永久磁石と薄い樹脂膜の表面に蛇行形状の導体コイルが形成された振動膜からなる矩形の平面スピーカであり、この薄型全面駆動スピーカ４２の短辺を上下に配置されている。   The thin full-surface drive speaker 42 is a rectangular flat speaker made of a vibration film in which a meandering conductor coil is formed on the surface of a thin permanent magnet film and a thin resin film, such as a Gum-Zone type speaker. The short side is arranged up and down.

次に本実施の形態２のバーチャルサラウンド音響装置１の処理について説明する。
記憶装置又はマイクなどの入力部１０が、５．１ｃｈ方式で集音された６チャンネルのオーディオ信号からなる音源データを送信すると、音像定位処理部２２は、音源データに対して演算を行い、６チャンネルのオーディオ信号の音像を保ったまま２チャンネル化して２チャンネルのオーディオ信号に変換する。 Next, processing of the virtual surround sound device 1 according to the second embodiment will be described.
When the input unit 10 such as a storage device or a microphone transmits sound source data including 6-channel audio signals collected by the 5.1ch method, the sound image localization processing unit 22 performs an operation on the sound source data, and 6 While maintaining the sound image of the audio signal of the channel, the audio signal is converted into a 2-channel audio signal.

変換された２チャンネルのオーディオ信号は、アンプ部３０でそれぞれ増幅された後、薄型全面駆動スピーカ４２に送信され、各薄型全面駆動スピーカ４２からオーディオ振動が外部に放射される。   The converted two-channel audio signals are respectively amplified by the amplifier unit 30 and then transmitted to the thin full-surface drive speakers 42, and audio vibrations are radiated to the outside from the thin full-surface drive speakers 42.

ここで、本実施の形態２のバーチャルサラウンド音響装置１を用いた場合の受聴者への音の伝達について説明する。
この薄型全面駆動スピーカ４２から音出力されると、図４に示すように、放射された音５８は、矩形の短辺方向へ広がるが長辺方向への広がりがほとんどないという性質を持つ。したがって、左右のスピーカ５５から放射された音５８は、左右方向への広がりを持たない指向性で伝播され、受聴者５９の反対側の耳にはほとんど伝達されない。 Here, transmission of sound to the listener when the virtual surround sound device 1 of the second embodiment is used will be described.
When sound is output from the thin full-surface driving speaker 42, as shown in FIG. 4, the emitted sound 58 has a property that it spreads in the short side direction of the rectangle but hardly spreads in the long side direction. Therefore, the sound 58 radiated from the left and right speakers 55 is propagated with directivity that does not spread in the left-right direction, and is hardly transmitted to the ears on the opposite side of the listener 59.

このように本実施の形態２のバーチャルサラウンド音響装置１によれば、バーチャルサラウンド処理を行って、受聴位置におけるマルチチャンネルオーディオ信号の音像定位を保って２チャンネル化したオーディオ信号を薄型全面駆動スピーカ４２から放射するようにしたので、クロストークキャンセル処理を行うことなく、仮想スピーカから出力されたときの受聴位置における受聴者後方の音像定位の再現性を向上させるとともに受聴範囲を広くすることができる。また、超音波帯域信号に変換するための演算を行わないので、処理速度を早くすることができる。   As described above, according to the virtual surround sound device 1 of the second embodiment, the audio signal obtained by performing the virtual surround processing and maintaining the sound image localization of the multi-channel audio signal at the listening position into two channels is a thin full-surface driving speaker 42. Therefore, the reproducibility of the sound image localization behind the listener at the listening position when output from the virtual speaker can be improved and the listening range can be widened without performing the crosstalk cancellation process. Moreover, since the calculation for converting into the ultrasonic band signal is not performed, the processing speed can be increased.

実施の形態３．
実施の形態１，２においては、６チャンネルのオーディオ信号にバーチャルサラウンド処理を行ったが、本実施の形態３では、６チャンネルのオーディオ信号に替えてバイノーラル録音信号を用いたバーチャルサラウンド音響装置１を示す。
図６は、本実施の形態３のバーチャルサラウンド音響装置１のオーディオ信号の流れを示すブロック図であり、図６（ａ）はスピーカ部４０にパラメトリックスピーカ４１を用いた場合、図６（ｂ）はスピーカ部４０に薄型全面駆動スピーカ４２を用いた場合を示す。なお、構成は、実施の形態１，２と同じであるため、同じ番号で示し、その説明を省略する。 Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the virtual surround processing is performed on the 6-channel audio signal. However, in the third embodiment, the virtual surround sound apparatus 1 using the binaural recording signal instead of the 6-channel audio signal is provided. Show.
FIG. 6 is a block diagram showing the flow of the audio signal of the virtual surround sound apparatus 1 according to the third embodiment. FIG. 6A shows the case where the parametric speaker 41 is used for the speaker unit 40. FIG. Shows a case where a thin full-surface driving speaker 42 is used for the speaker unit 40. Since the configuration is the same as in the first and second embodiments, the same number is used and the description thereof is omitted.

バイノーラル方式は、例えば人間模型の頭の両耳にマイクロフォンを埋め込んだダミーヘッドマイクロフォンによって集音した音（バイノーラル信号）を再生することで、原音場を再現するものであるが、バイノーラル録音されたオーディオ信号をそのままスピーカで再生した場合、受聴者の反対側の耳に伝達されてしまいクロストークが発生してしまう。例えば、左のスピーカから放射された音が受聴者の右耳にも少しの時間遅れと異なる周波数特性で伝わってしまう。   The binaural method reproduces the original sound field by reproducing the sound (binaural signal) collected by a dummy head microphone with microphones embedded in both ears of the head of a human model, for example, but the binaural recorded audio When the signal is reproduced as it is on the speaker, it is transmitted to the ear on the opposite side of the listener and crosstalk occurs. For example, the sound radiated from the left speaker is transmitted to the listener's right ear with a frequency characteristic different from a slight time delay.

そこで、本実施の形態１，２の構成のように高指向性スピーカによりバイノーラル信号を再生することで、クロストークを発生させずにバーチャルサラウンドを再現する。   Therefore, by reproducing a binaural signal with a highly directional speaker as in the configurations of the first and second embodiments, virtual surround is reproduced without causing crosstalk.

スピーカ部４０にパラメトリックスピーカ４１を用いた場合、入力部１０から入力されたバイノーラル信号は、信号処理部２０において２チャンネルのオーディオ信号であると判別され、そのまま高指向性処理部２３へ送られる。
高指向性処理部２３はバイノーラル信号に超音波で変調をかける処理により超音波帯域信号に変換して出力する。
変換された超音波帯域信号は、アンプ部３０で増幅された後、パラメトリックスピーカ４１に送信され、パラメトリックスピーカ４１から超音波振動として外部に放射される。 When the parametric speaker 41 is used as the speaker unit 40, the binaural signal input from the input unit 10 is determined to be a 2-channel audio signal by the signal processing unit 20 and is sent to the high directivity processing unit 23 as it is.
The high directivity processing unit 23 converts the binaural signal into an ultrasonic band signal by a process of modulating the binaural signal with the ultrasonic wave, and outputs the signal.
The converted ultrasonic band signal is amplified by the amplifier unit 30, then transmitted to the parametric speaker 41, and radiated to the outside from the parametric speaker 41 as ultrasonic vibration.

また、スピーカ部４０に薄型全面駆動スピーカ４２を用いた場合、入力されたバイノーラル信号は、信号処理部２０からアンプ部３０へ送られ増幅された後、薄型全面駆動スピーカ４２に送信され、薄型全面駆動スピーカ４２からオーディオ振動が外部に放射される。   When the thin full-surface driving speaker 42 is used for the speaker unit 40, the input binaural signal is transmitted from the signal processing unit 20 to the amplifier unit 30 and amplified, and then transmitted to the thin full-surface driving speaker 42. Audio vibration is radiated from the driving speaker 42 to the outside.

このように、本実施の形態３のバーチャルサラウンド音響装置１によれば、パラメトリックスピーカ４１や薄型全面駆動スピーカ４２のような高指向性スピーカによってバイノーラル信号を再生するので、バイノーラル信号をヘッドフォンで再生させて聴くのと同じような原音場を受聴位置で再現できる。
また、クロストークキャンセル処理を行うことなく、前方スピーカによる後方音像定位の再現性を向上させるとともに受聴範囲が広くすることができる。 As described above, according to the virtual surround sound device 1 of the third embodiment, since the binaural signal is reproduced by the high directivity speaker such as the parametric speaker 41 or the thin full-surface driving speaker 42, the binaural signal is reproduced by the headphones. The original sound field can be reproduced at the listening position.
Further, the reproducibility of the rear sound image localization by the front speaker can be improved and the listening range can be widened without performing the crosstalk cancellation process.

以上のように、本発明のバーチャルサラウンド音響装置によれば、バーチャルサラウンド処理を行ったオーディオ信号を高指向性スピーカで再生するので、クロストークを抑制でき、仮想スピーカから出力されたときの受聴位置における後方音像定位の再現性を向上させるとともに受聴範囲を広くすることができる。   As described above, according to the virtual surround sound device of the present invention, the audio signal subjected to the virtual surround processing is reproduced by a highly directional speaker, so that crosstalk can be suppressed and the listening position when output from the virtual speaker. In addition to improving the reproducibility of the rear sound image localization, the listening range can be widened.

なお、本発明の実施の形態１から実施の形態３において、この前方の左右と中央、後方の左右、低音効果の６チャンネルのオーディオ信号を５．１ｃｈサラウンド方式と言う。
また、５．１ｃｈ方式のオーディオ信号をマルチチャンネルオーディオ信号の音源データとして説明しているが、これに限るものではなく、本発明においてのマルチチャンネルオーディオ信号は受聴位置における原音場の音像定位を再現できるように集音された音源データを含めて説明している。 In the first to third embodiments of the present invention, the front left and right and center, the rear left and right, and the six-channel audio signal of the bass effect are referred to as a 5.1ch surround system.
Further, the 5.1ch audio signal is described as the sound source data of the multi-channel audio signal, but the present invention is not limited to this, and the multi-channel audio signal in the present invention reproduces the sound image localization of the original sound field at the listening position. The explanation includes sound source data collected as possible.

この発明のバーチャルサラウンド音響装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the virtual surround sound apparatus of this invention. この発明の実施の形態１のバーチャルサラウンド音響装置１のオーディオ信号の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow of the audio signal of the virtual surround sound apparatus 1 of Embodiment 1 of this invention. この発明のバーチャルサラウンド音響装置１から放射される音場の状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the condition of the sound field radiated | emitted from the virtual surround sound apparatus 1 of this invention. この発明のバーチャルサラウンド音響装置１から放射される音場の状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the condition of the sound field radiated | emitted from the virtual surround sound apparatus 1 of this invention. この発明の実施の形態２のバーチャルサラウンド音響装置１のオーディオ信号の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow of the audio signal of the virtual surround sound apparatus 1 of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３のバーチャルサラウンド音響装置１のオーディオ信号の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow of the audio signal of the virtual surround sound apparatus 1 of Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ バーチャルサラウンド音響装置、１０ 入力部、２０ 信号処理部、２２ 音像定位処理部、２３ 高指向性処理部、３０ アンプ部、４０ スピーカ部（高指向性スピーカ）、４１ パラメトリックスピーカ（高指向性スピーカ）、４２ 薄型全面駆動スピーカ（高指向性スピーカ）、５１ 前面スピーカ、５２ 受聴者の同側耳への直接音、５３ 受聴者の反対側耳への直接音、５４，５９ 受聴者、５５ 仮想音、５６ 後方仮想スピーカ、５７ 薄型前面駆動スピーカ、５８ 音波の放射範囲。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Virtual surround sound apparatus, 10 input part, 20 signal processing part, 22 sound image localization processing part, 23 high directivity processing part, 30 amplifier part, 40 speaker part (high directivity speaker), 41 parametric speaker (high directivity speaker) ), 42 Thin full-surface driving speaker (highly directional speaker), 51 Front speaker, 52 Direct sound to the listener's ipsilateral ear, 53 Direct sound to the listener's opposite ear, 54, 59 Audience, 55 Virtual sound, 56 Rear virtual speaker, 57 Thin front drive speaker, 58 Sound wave radiation range.

Claims (4)

外部から入力されたマルチチャンネル信号を、受聴位置の受聴者後方の音像定位を維持して２チャンネルの第１および第２のオーディオ信号に変換する信号処理部と、
前記信号処理部により変換された第１のオーディオ信号を入力して音出力する第１の高指向性スピーカと、
前記信号処理部により変換された第２のオーディオ信号を入力して音出力する第２の高指向性スピーカとを備え、
前記第１および前記第２の高指向性スピーカを、前記第１および前記第２のオーディオ信号を音出力してそれぞれ形成される指向性音場が互いに重ならないように前記受聴位置に対向する位置に配置したことを特徴とするバーチャルサラウンド音響装置。 A signal processing unit for converting a multi-channel signal input from outside into first and second audio signals of two channels while maintaining sound image localization behind the listener at the listening position;
A first highly directional speaker that inputs the first audio signal converted by the signal processing unit and outputs the sound;
A second highly directional speaker that inputs the second audio signal converted by the signal processing unit and outputs the sound;
Positions facing the listening position so that the directional sound fields formed by outputting the first and second audio signals from the first and second highly directional speakers are not overlapped with each other. A virtual surround sound apparatus characterized by being arranged in 受聴位置の受聴者後方の音像定位されたバイノーラル録音された２チャンネルの第１および第２のオーディオ信号を入力するバーチャルサラウンド音響装置において、
前記第１のオーディオ信号を入力して音出力する第１の高指向性スピーカと、
前記第２のオーディオ信号を入力して音出力する第２の高指向性スピーカとを備え、
前記第１および前記第２の高指向性スピーカを、前記第１および前記第２のオーディオ信号を音出力してそれぞれ形成される指向性音場が互いに重ならないように前記受聴位置に対向する位置に配置したことを特徴とするバーチャルサラウンド音響装置。 In a virtual surround sound apparatus for inputting first and second audio signals of two channels that are binaurally recorded with sound localization located behind a listener at a listening position,
A first highly directional speaker that inputs the first audio signal and outputs a sound;
A second highly directional speaker that inputs the second audio signal and outputs a sound;
Positions facing the listening position so that the directional sound fields formed by outputting the first and second audio signals from the first and second highly directional speakers are not overlapped with each other. A virtual surround sound apparatus characterized by being arranged in ２チャンネルのオーディオ信号のそれぞれに超音波帯域の搬送波で振幅変調することにより超音波帯域信号に変換する高指向性処理部を備え、
第１および第２の高指向性スピーカは、前記高指向性処理部からの超音波帯域信号を入力して超音波出力するパラメトリックスピーカであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のバーチャルサラウンド音響装置。 A high directivity processing unit that converts each of the two-channel audio signals into an ultrasonic band signal by performing amplitude modulation with an ultrasonic band carrier wave,
3. The parametric speaker according to claim 1, wherein the first and second high directivity speakers are parametric speakers that input an ultrasonic band signal from the high directivity processing unit and output the ultrasonic wave. 4. Virtual surround sound device. 第１および第２の高指向性スピーカは、薄型全面駆動スピーカであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のバーチャルサラウンド音響装置。   The virtual surround sound apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first and second highly directional speakers are thin full-surface drive speakers.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012101713A1 (en) 2011-01-26 2012-08-02 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 Navigation device
WO2012105183A1 (en) 2011-02-02 2012-08-09 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 Audio output device
WO2012157219A1 (en) * 2011-05-17 2012-11-22 パナソニック株式会社 Sound playback device and sound playback device unit using same
CN102811406A (en) * 2011-06-02 2012-12-05 株式会社电装 Three-dimensional sound apparatus
JP2013034122A (en) * 2011-08-02 2013-02-14 Denso Corp Stereoscopic acoustic apparatus for vehicle
WO2014068835A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 株式会社デンソー Drive support apparatus, and drive support system
JP2014110566A (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Denso Corp Stereophonic sound apparatus

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012101713A1 (en) 2011-01-26 2012-08-02 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 Navigation device
US9528833B2 (en) 2011-01-26 2016-12-27 Nec Corporation Navigation apparatus
WO2012105183A1 (en) 2011-02-02 2012-08-09 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 Audio output device
US9215523B2 (en) 2011-02-02 2015-12-15 Nec Corporation Audio output device
JPWO2012157219A1 (en) * 2011-05-17 2014-07-31 パナソニック株式会社 Sound reproduction device and sound reproduction device unit using the same
WO2012157219A1 (en) * 2011-05-17 2012-11-22 パナソニック株式会社 Sound playback device and sound playback device unit using same
CN102811406A (en) * 2011-06-02 2012-12-05 株式会社电装 Three-dimensional sound apparatus
JP2013013042A (en) * 2011-06-02 2013-01-17 Denso Corp Three-dimensional sound apparatus
JP2013034122A (en) * 2011-08-02 2013-02-14 Denso Corp Stereoscopic acoustic apparatus for vehicle
JP2014093578A (en) * 2012-10-31 2014-05-19 Denso Corp Driving support device
WO2014068835A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 株式会社デンソー Drive support apparatus, and drive support system
CN104769967A (en) * 2012-10-31 2015-07-08 株式会社电装 Drive support apparatus, and drive support system
CN104769967B (en) * 2012-10-31 2016-11-02 株式会社电装 Drive assistance device and drive assist system
JP2014110566A (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Denso Corp Stereophonic sound apparatus

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