JP2021027536A - スピーカアレイ、信号処理装置、信号処理方法および信号処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施の形態に係るスピーカアレイ1は、図1に示すように、等間隔かつ平行に配設された第1の複数の仮想線と、第1の複数の仮想線に直交し、等間隔かつ平行に配設された第2の複数の仮想線との交点に配設される複数のスピーカを備える。スピーカアレイ1は、複数のスピーカで、任意の次数の多重極を重ね合わせて、波面合成を実現する。第1の実施の形態に係るスピーカアレイ1を構成する各スピーカは、スピーカアレイ1の中心点に対して対称に配置される。任意の次数は、スピーカアレイ1の設計時等において、予め決定される所定の次数である。
第2の実施の形態において、第1の実施の形態に係るスピーカアレイ1を用いて、基底多重極により生成される音場と同じ音場を再現する方法を説明する。
第3の実施の形態において、複雑な指向特性を持つ音源が生成する音場を、第1の実施の形態に係るスピーカアレイ1で実現する方法を説明する。
第3の実施の形態において、多重極に与える重み係数wm、nを、最小二乗法などで求める場合を説明したが、最小2乗法は、しばしば劣決定問題となるため重み係数wm、nを安定に求められないケースがある。第4の実施の形態において、円調和級数から多重極の重み係数wm、nを解析的に算出する場合を説明する。第4の実施の形態は、収音側で目的となる指向性音源が生成する音場から、円調和級数Cm+nが得られる場合に好適である。
第5の実施の形態は、複数のスピーカを直線状に並べた直線状スピーカアレイを用いて、多重極子に重みをかけることにより、スピーカよりも前面に飛び出し、かつ、指向性を有する多重極音源を実現する。第5の実施の形態は、直線状スピーカアレイを用いて、多重極子に重みをかけて、図1に示すような複数の焦点音源を格子状に並べた多重極スピーカアレイを実現する。
2 信号処理装置
11 フィルタ係数決定部
12 畳込み演算部
13 焦点座標決定部
14 円調和級数変換部
901 CPU
902 メモリ
903 ストレージ
904 通信装置
905 入力装置
906 出力装置
Claims (8)
- 等間隔かつ平行に配設された第1の複数の仮想線と、前記第1の複数の仮想線に直交し、等間隔かつ平行に配設された第2の複数の仮想線との交点に配設される複数のスピーカを備え、
前記複数のスピーカで、任意の次数の多重極を重ね合わせて、波面合成を実現する
スピーカアレイ。 - 等間隔かつ平行に配設された第1の複数の仮想線と、前記第1の複数の仮想線に直交し、等間隔かつ平行に配設された第2の複数の仮想線との交点に配設される複数のスピーカのそれぞれに対する重み係数を、各スピーカの位置に応じて算出するフィルタ係数決定部と、
複数のスピーカのそれぞれに対する重み係数を、入力信号と乗算して、複数のスピーカのそれぞれが再生する出力信号を算出する畳込み演算部
を備える信号処理装置。 - 等間隔かつ平行に配設された第1の複数の仮想線と、前記第1の複数の仮想線に直交し、等間隔かつ平行に配設された第2の複数の仮想線との交点に配設される複数のスピーカが重ね合わせる任意の次数の多重極に与える重み係数と各スピーカの位置から、各スピーカに与える重み係数を算出するフィルタ係数決定部と、
複数のスピーカのそれぞれに対する重み係数を、入力信号と乗算して、複数のスピーカのそれぞれが再生する出力信号を算出する畳込み演算部
を備える信号処理装置。 - 前記フィルタ係数決定部は、前記任意の次数の多重極に与える重み係数を、円調和級数から算出する
請求項4に記載の信号処理装置。 - 等間隔かつ平行に配設された第1の複数の仮想線と、前記第1の複数の仮想線に直交し、等間隔かつ平行に配設された第2の複数の仮想線との交点を、任意の次数の多重極の重ね合わせに用いられる複数の焦点音源の位置として決定する焦点座標決定部と、
前記焦点音源が重ね合わせる任意の次数の多重極に与える重み係数を、円調和級数から算出する円調和級数変換部と、
前記焦点音源の位置と、前記多重極に与える重み係数から、直線状スピーカアレイを構成する複数のスピーカに与える重み付き駆動関数を算出するフィルタ係数演算部と、
入力信号に、前記重み付き駆動関数を畳み込むことにより、各スピーカに与える出力信号を算出する畳込み演算部
を備える信号処理装置。 - コンピュータが、等間隔かつ平行に配設された第1の複数の仮想線と、前記第1の複数の仮想線に直交し、等間隔かつ平行に配設された第2の複数の仮想線との交点に配設される複数のスピーカのそれぞれに対する重み係数を、各スピーカの位置に応じて算出するステップと、
前記コンピュータが、複数のスピーカのそれぞれに対する重み係数を、入力信号と乗算して、複数のスピーカのそれぞれが再生する出力信号を算出するステップ
を備える信号処理方法。 - コンピュータを、請求項3ないし6のいずれか1項に記載の信号処理装置として機能させるための信号処理プログラム。
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