JP4923488B2 - 音声出力装置および方法、並びに部屋 - Google Patents

Description

本発明は音声出力装置および方法、並びに部屋に関し、特に、音声を出力する音声出力装置および方法、並びに部屋に関する。

スピーカの機能と同時に、部屋を仕切ったり、目隠ししたりする衝立としての役割も果たす衝立スピーカ装置が利用されている。

従来の衝立スピーカ装置は、図１に示すように、振動材１４−１に振動子１３−１が装着され、振動材１４−２に振動子１３−２が装着される。

振動子１３−１は、信号処理部１２−１から供給される、マイクロホン１１−１が集音した音声に所定の信号処理が施された音声信号を基に、振動材１４−１を振動させることにより、音声を出力させる。また、振動子１３−２は、振動子１３−１と同様に、信号処理部１２−２から供給される、マイクロホン１１−２が集音した音声に所定の信号処理を施された音声信号を基に、振動材１４−２を振動させることにより、音声を出力させる。

以上のようにして、従来の衝立スピーカ装置は、１つの振動子が１枚の振動材を振動させることにより音声を出力する。

また、浴室の天井パネルもしくは壁パネルに取り付けられる振動材を有する防水スピーカと、浴室のバスタブエプロン、バスタブ近傍の壁パネル、カウンター及び天井パネル等のバスタブ以外の浴室内部材に取り付けられるアクチュエータとを備え、防水スピーカで中高音を再生すると共に、アクチュエータで浴室内部材を振動させて低音を再生することを特徴とする音響再生装置もある（例えば、特許文献１）。

特開２００１−１５７６４２号公報

しかしながら、従来の衝立スピーカ装置は、集音時にマイクロホンが向いていない方向の音声を出力させることができないという問題があった。

例えば、従来の衝立スピーカ装置では、マイクロホン１１−１で集音された音声は振動子１３−１に入力されることにより、振動材１４−１を振動させて音声を出力し、マイクロホン１１−２で集音された音声は振動子１３−２に入力されることにより、振動材１４−２を振動させて音声を出力する。このような方法であると、マイクロホン１１−１とマイクロホン１１−２との中間に存在した音声を再生することができず、マイクロホン１１−１およびマイクロホン１１−２のそれぞれから集音された音声を離散的に配置した音場となり、ユーザは、その場にいるような臨場感を得ることはできなかった。

また、特開２００１−１５７６４２号公報に開示されている音響再生装置は、集音時にマイクロホンの存在しない方向の音を出力することができず、また、一般的な部屋ではなく浴室を前提とすることで、防水スピーカで中高音を再生し、浴室内部の部材に取り付けられたアクチュエータで部材を振動させることにより低音を再生していた。

さらに、一般的なスピーカにおいては、２つのスピーカの間の音声を作り出す場合、空気中で２つのスピーカの音声を混ぜ合わせることにより作り出すため、いわゆるスイートスポットを少しでも外れてしまうと、ユーザにとって違和感のある音声となったり、中抜けと称される、スピーカ間の音声が欠落したような現象が発生してしまう可能性があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、振動材の広い範囲のそれぞれの部分を適切に振動させて、それぞれの部分から音声を発することができるようにするものである。

本発明の一側面（第１の側面）は、複数の音声信号のそれぞれを音声に変換して出力する音声出力装置において、振動することで前記音声を出力する振動材と、それぞれが異なる複数の音声信号を入力する複数の音声入力端子と、前記複数の音声入力端子から入力される前記複数の音声信号のそれぞれに対して、所定の信号処理を行う処理手段と、前記振動材上の任意の位置に装着され、前記信号処理が施された前記複数の音声信号のそれぞれに基づいて、前記振動材を振動させる複数の振動子とを備え、前記複数の振動子は、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面を形成するように装着され、前記処理手段は、その任意の面を形成する前記複数の振動子により前記振動材を振動させて、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面から、前記複数の振動子の振動による中間音を出力させる音声出力装置である。

前記処理手段は、前記複数の音声信号のそれぞれを遅延させる遅延処理手段を備えることができる。

前記処理手段は、前記複数の音声信号のそれぞれの成分のうち、所定の周波数帯域成分を通過させるフィルタ処理手段を備えることができる。

前記処理手段は、前記複数の音声信号のそれぞれのゲインを調整するゲイン調整処理手段を備えることができる。

本発明の一側面（第１の側面）は、振動することで前記音声を出力する振動材と、それぞれが異なる複数の音声信号を入力する複数の音声入力端子と、前記複数の音声入力端子から入力される前記複数の音声信号のそれぞれに対して、所定の信号処理を行う処理手段と、前記振動材上の任意の位置に装着され、前記信号処理が施された前記複数の音声信号のそれぞれに基づいて、前記振動材を振動させる複数の振動子であって、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面を形成するように装着される前記複数の振動子とを備える音声出力装置の音声出力方法において、前記処理手段が、その任意の面を形成する前記複数の振動子により前記振動材を振動させて、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面から、前記複数の振動子の振動による中間音を出力させる音声出力方法である。

本発明の一側面（第１の側面）においては、振動することで音声を出力する振動材と、振動材上の任意の位置に装着され、信号処理が施された複数の音声信号のそれぞれに基づいて、振動材を振動させる複数の振動子とが設けられ、それぞれが異なる複数の音声信号が入力され、振動材上の任意の位置を中心とした任意の面を形成する複数の振動子により振動材が振動され、振動材上の任意の位置を中心とした任意の面から、複数の振動子の振動による中間音を出力される。

本発明の一側面（第２の側面）は、振動することで音声を出力する振動材と、前記振動材上の任意の位置に装着され、それぞれが異なる音声信号に基づいて、前記振動材を振動させる複数の振動子とからなる壁で仕切られ、それぞれが異なる複数の音声信号を入力する複数の音声入力端子と、前記複数の音声入力端子から入力される前記複数の音声信号のそれぞれに対して、所定の信号処理を行う処理手段とを備え、前記複数の振動子は、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面を形成するように装着され、前記信号処理が施された前記複数の音声信号のそれぞれに基づいて、前記振動材を振動させ、前記処理手段は、その任意の面を形成する前記複数の振動子により前記振動材を振動させて、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面から、前記複数の振動子の振動による中間音を出力させる部屋である。

ユーザの位置を検出する検出手段をさらに備え、前記処理手段は、検出した前記位置に基づいて、前記振動材上の任意の位置を中心とした面から、前記複数の振動子の振動による中間音を出力させることができる。

四方が前記壁で囲まれているようにすることができる。

本発明の一側面（第２の側面）においては、振動することで音声を出力する振動材と、振動材上の任意の位置に装着され、それぞれが異なる音声信号に基づいて、振動材を振動させる複数の振動子とからなる壁で仕切られ、それぞれが異なる複数の音声信号が入力され、振動材上の任意の位置を中心とした任意の面を形成する複数の振動子により振動材が振動され、振動材上の任意の位置を中心とした任意の面から、複数の振動子の振動による中間音を出力される。

以上のように、本発明の一側面（第１の側面）によれば、振動材の広い範囲のそれぞれの部分を適切に振動させて、それぞれの部分から音声を発することができる。

本発明の一側面（第２の側面）によれば、振動材による壁の広い範囲のそれぞれの部分を適切に振動させて、それぞれの部分から音声を発することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

図２は、衝立スピーカ装置２１の外観を示す図である。

衝立スピーカ装置２１は、スピーカの機能と同時に、衝立としての役割も果たす、本発明の音声出力装置の一例である。

衝立スピーカ装置２１は、振動材２６Ａ乃至２６Ｃおよび振動子２７Ａ乃至２７Ｆを含むようにして構成される。

振動材２６Ａ乃至２６Ｃのそれぞれは、例えば、石膏ボード、MDF（Medium Density Fiberboard）などの木材、アルミプレート、カーボン、若しくはアクリルなどの樹脂、またはガラスなどの素材から板状に形成される。また、振動材２６Ａ乃至２６Ｃのそれぞれは、異なる素材を組み合わせた（積層させた）複合材料により形成するようにしてもよい。

また、振動材２６Ａ乃至２６Ｃの振動材には、それぞれ複数の振動子（図２では２つの振動子）が、例えば、図中横一列に取り付けられており、振動材２６Ａには、振動子２７Ａおよび振動子２７Ｂ、振動材２６Ｂには、振動子２７Ｃおよび振動子２７Ｄ、振動材２６Ｃには、振動子２７Ｅおよび振動子２７Ｆが図中横一列にそれぞれ取り付けられている。

振動子２７Ａ乃至２７Ｆのそれぞれは、後述する信号処理部から供給されてくる音声信号に応じて、振動材２６Ａ乃至２６Ｃのそれぞれを振動させることで、振動材２６Ａ乃至２６Ｃのそれぞれは、音声を出力する。すなわち、衝立スピーカ装置２１は、音声信号を音声に変換するスピーカとしての役割を果たす。

また、振動子２７Ａ乃至２７Ｆのそれぞれは、振動材２６Ａ乃至２６Ｃのそれぞれの振動特性にしたがって、所定の位置に着脱自在に配置される。

なお、図２の例において、衝立スピーカ装置２１は、振動材２６Ａ乃至２６Ｃの３枚の振動材を固定しているが、本発明においては、振動材の数は３枚に限らず、１または複数枚、着脱自在に固定することができる。また、衝立スピーカ装置２１においては、振動材を自由に取り外すことができるので、ユーザは、振動材の厚み（奥行）を、所望の厚さに変更することも可能となる。

また、以下の説明において、振動材２６Ａ乃至２６Ｃを個々に区別する必要がない場合、単に、振動材２６と称し、振動子２７Ａ乃至２７Ｆを個々に区別する必要がない場合、単に、振動子２７と称する。

図３は、本発明を適用した衝立スピーカ装置２１の一実施の形態の構成を示すブロック図である。

図２に示す場合と同様の部分には、同一の符号が付してあり、その説明は（適宜）省略する。

音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれには、例えば、後述するマイクロホンが接続され、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれは、マイクロホンにより集音された音声の音声信号であって、マイクロホンから入力されてくる音声信号を信号処理部４２に供給する。

信号処理部４２は、例えば、DSP（Digital Signal Processor）またはMPU（Micro Processing Unit）などから構成される。信号処理部４２は、制御部４３の制御の基に、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれから入力されてくる音声信号に、所定の処理を施し、処理により得られた音声信号を振動子２７−１乃至２７−Ｍのそれぞれに供給する。

制御部４３は、信号処理部４２に制御信号を供給することにより、信号処理部４２を制御する。

また、制御部４３は、ユーザの視聴位置を検出するセンサ４４から供給されてくる信号に応じて制御信号を生成し、生成した制御信号を信号処理部４２に供給する。

なお、センサ４４は、例えば、床に設けたマットセンサ、マイクアレイ、またはビデオカメラなどからなり、音声信号または映像信号に基づいて、ユーザが視聴している位置を検出する。

振動子２７−１乃至２７−Ｍのそれぞれは、信号処理部４２から供給された音声信号を基に、自分が装着されている振動材２６を振動させる。その結果、振動材２６は、音声を出力することになる。

信号処理部４２は、信号選択部５１、本処理部５２、ディレイ処理部５３−１乃至５３−Ｍ、フィルタ処理部５４−１乃至５４−Ｍ、およびゲイン調整部５５−１乃至５５−Ｍを含むようにして構成される。

信号選択部５１は、制御部４３からの制御信号を基に、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれから入力されてくる音声信号の供給先として、振動子２７−１乃至２７−Ｍのいずれかを選択し、音声信号が選択された振動子に供給されるよう本処理部５２を制御する。

また、信号選択部５１は、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれから入力されてくる音声信号を、本処理部５２に供給する。

本処理部５２は、信号選択部５１から供給される音声信号に対して、所定の処理を施す。本処理部５２は、信号選択部５１の制御の基に、所定の処理が施された音声信号を、供給先となる振動子に対する信号処理を行うディレイ処理部５３−１乃至５３−Ｍのいずれかに供給する。

ここで、本処理部５２が行う所定の処理であるが、本処理部５２は、例えば、音声信号のノイズを除去する処理などを行う。また、本処理部５２は、信号選択部５１の制御の基に、所定の処理を行わずに、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれから入力されてくる音声信号を、そのまま、供給先となる振動子に対する信号処理を行うディレイ処理部５３−１乃至５３−Ｍのいずれかに供給するようにしてもよい。

ディレイ処理部５３−１は、制御部４３から供給される制御信号を基に、本処理部５２から供給される音声信号に対して、所定の処理を施し、処理が施された音声信号をフィルタ処理部５４−１に供給する。

ここで、ディレイ処理部５３−１が行う所定の処理であるが、例えば、ディレイ処理部５３−１は、制御部４３から供給された、ユーザの視聴位置に応じた遅延量を示す制御信号を基に、本処理部５２から供給される音声信号に対して、所定の遅延量だけ遅延させる処理（遅延処理）を施す。ディレイ処理部５３−１は、遅延処理が施された音声信号をフィルタ処理部５４−１に供給する。

ディレイ処理部５３−２は、ディレイ処理部５３−１と同様に、制御部４３から供給される制御信号を基に、本処理部５２から供給される音声信号に対して、音声信号を遅延させる処理を施し、遅延処理が施された音声信号をフィルタ処理部５４−２に供給する。

ディレイ処理部５３−３乃至５３−Ｍのそれぞれは、ディレイ処理部５３−１と同様に、制御部４３から供給される制御信号を基に、本処理部５２から供給される音声信号に対して、音声信号を遅延させる処理を施し、遅延処理が施された音声信号をフィルタ処理部５４−３乃至５４−Ｍのそれぞれに供給する。

なお、ディレイ処理部５３−１乃至５３−Ｍのそれぞれが行う遅延処理の詳細は後述する。

フィルタ処理部５４−１は、制御部４３から供給される制御信号を基に、ディレイ処理部５３−１から供給される音声信号に対して、所定の処理を施し、処理が施された音声信号をゲイン調整部５５−１に供給する。

ここで、フィルタ処理部５４−１が行う所定の処理であるが、例えば、フィルタ処理部５４−１は、制御部４３から供給された制御信号を基に、ディレイ処理部５４−１から供給される音声信号に対して、FIR（Finite Impulse Response）フィルタやIIR（Infinite Impulse Response）フィルタなどのフィルタにより、所定の周波数帯域の音声信号を通過させたり、阻止したりするフィルタ処理を施す。フィルタ処理部５４−１は、フィルタ処理が施された音声信号をゲイン調整部５５−１に供給する。

フィルタ処理部５４−２は、フィルタ処理部５４−１と同様に、制御部４３から供給される制御信号を基に、ディレイ処理部５３−２から供給される音声信号に対して、所定の周波数帯域の音声信号を通過させたり、阻止したりするフィルタ処理を施し、フィルタ処理が施された音声信号をゲイン調整部５５−２に供給する。

フィルタ処理部５４−３乃至５４−Ｍのそれぞれは、フィルタ処理部５４−１と同様に、制御部４３から供給される制御信号を基に、ディレイ処理部５３−３乃至５３−Ｍのそれぞれから供給される音声信号に対して、所定の周波数帯域の音声信号を通過させたり、阻止したりするフィルタ処理を施し、フィルタ処理が施された音声信号をゲイン調整部５５−３乃至５５−Ｍのそれぞれに供給する。

なお、フィルタ処理部５４−１乃至５４−Ｍのそれぞれが行うフィルタ処理の詳細は後述する。

ゲイン調整部５５−１は、制御部４３から供給される制御信号を基に、フィルタ処理部５４−１から供給される音声信号に対して、所定の処理を施し、処理が施された音声信号を振動子２７−１に供給する。

ここで、ゲイン調整部５５−１が行う所定の処理であるが、例えば、ゲイン調整部５５−１は、制御部４３から供給された制御信号を基に、フィルタ処理部５４−１から供給される音声信号に対して、入力されてくる音声信号を基にゲインを調整し、出力する音声信号のレベルの範囲を制限するゲイン調整処理を施す。ゲイン調整部５５−１は、ゲイン調整処理が施された音声信号を振動子２７−１に供給する。

ゲイン調整部５５−２は、ゲイン調整部５５−１と同様に、制御部４３から供給された制御信号を基に、フィルタ処理部５４−２から供給される音声信号に対して、出力する音声信号レベルの範囲を制限するゲイン調整処理を施し、ゲイン調整処理が施された音声信号を振動子２７−２に供給する。

ゲイン調整部５５−３乃至５５−Ｍのそれぞれは、ゲイン調整部５５−１と同様に、制御部４３から供給された制御信号を基に、フィルタ処理部５４−３乃至５４−Ｍのそれぞれから供給される音声信号に対して、出力する音声信号レベルの範囲を制限するゲイン調整処理を施し、ゲイン調整処理が施された音声信号を振動子２７−３乃至２７−Ｍのそれぞれに供給する。

なお、ゲイン調整部５５−３乃至５５−Ｍのそれぞれが行うゲイン調整処理の詳細は後述する。

このように、衝立スピーカ装置２１においては、信号処理部４２が所定の信号処理を行うことにより、振動子２７に供給する音声信号に重み付けをし、振動板２６に所望の音声を出力させることができる。

なお、以下の説明において、ディレイ処理部５３−１乃至５３−Ｍを個々に区別する必要がない場合、単に、ディレイ処理部５３と称し、フィルタ処理部５４−１乃至５４−Ｍを個々に区別する必要がない場合、単に、フィルタ処理部５４と称し、ゲイン調整部５５−１乃至５５−Ｍを個々に区別する必要がない場合、単に、ゲイン調整部５５と称する。また、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎを個々に区別する必要がない場合、単に、音声入力端子４１と称する。

さらにまた、上述した例においては、振動子２７−１乃至２７−Ｍのそれぞれに供給される音声信号に対して、ディレイ処理部５３、フィルタ処理部５４、およびゲイン調整部５５のそれぞれが所定の処理を施すとして説明したが、本発明においては、全ての処理を施す必要はなく、例えば、音声信号に対して、ディレイ処理部５３による遅延処理のみを施すようにしてもよい。

さらに、上述した例においては、説明を分かり易くするために、ディレイ処理部５３は、ディレイ処理部５３−１乃至５３−Ｍに分けて説明し、フィルタ処理部５４は、フィルタ処理部５４−１乃至５４−Ｍに分けて説明し、ゲイン調整部５５は、ゲイン調整部５５−１乃至５５−Ｍに分けて説明したが、本発明においては、それぞれを１つの処理部（例えば、ディレイ処理部５３、フィルタ処理部５４、またはゲイン調整部５５）にまとめて処理を行うようにしてもよい。

ところで、信号処理部４２に音声信号を入力する音声入力端子４１には、例えば、複数のマイクロホンが接続され、信号処理部４２は、それらのマイクロホンが集音した音声の音声信号に対して、所定の信号処理を施すことになる。

図４は、マイクロホンを音声入力端子４１に接続させた場合における、マイクロホンの取り付け例を説明する図である。

音声入力端子４１−１乃至４１−６のそれぞれには、図４の例に示すように、ケーブル７２−１乃至７２−６のそれぞれを介して、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれが接続され、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれは、マイクロフォンスタンド７３により固定されている。

マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれは、音声を集音し、集音した音声を音声信号に変換する。マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれは、ケーブル７２−１乃至７２−６のそれぞれを介して、変換した音声信号を音声入力端子４１−１乃至４１−６のそれぞれに出力する。

このように、マイクロホン７１−１乃至７１−６は、６方向に向けられることにより６方向から集音し、集音した音声の音声信号を、ケーブル７２−１乃至７２−６と音声入力端子４１−１乃至４１−６とのそれぞれを介して、信号処理部４２に入力することになる。

なお、図４の例では、６本のマイクロホンを６方向に向けて集音したが、本発明においては、６本に限らず、複数のマイクロフホンにより任意の方向から集音するようにしてもよい。また、マイクロホンの配置であるが、図４の例で示したように、同心円上に配置する必要はなく、任意の位置に配置してよい。

さらに、図４の例では、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれを、ケーブル７２−１乃至７２−６のそれぞれを介して、音声入力端子４１−１乃至４１−６に接続させることにより、マイクロホンにより集音される音声をリアルタイムで処理することが可能となるが、本発明はそれに限らず、例えば、マイクロホンから録音した音声を記録している録音装置などを、音声入力端子４１に接続させるようにしてもよい。

また、以下の説明においては、マイクロホン７１−１乃至７１−６を個々に区別する必要がない場合、単に、マイクロホン７１と称し、ケーブル７２−１乃至７２−６を個々に区別する必要がない場合、単に、ケーブル７２と称する。

ところで、本発明の衝立スピーカ装置２１は、部屋の壁となるように構成することができる。すなわち、衝立スピーカ装置２１を部屋の壁として設けることにより、壁は、部屋を仕切る役割を果たすとともに、音声を出力させることもできる。

図５は、本発明を適用した部屋８１の一実施の形態の構成を示す図である。

図３に示す場合と同様の部分には、同一の符号が付してあり、その説明は（適宜）省略する。

部屋８１は、複数の衝立スピーカ装置２１が部屋の壁となることにより構成される、本発明の部屋の一例である。

すなわち、衝立スピーカ装置２１が壁として設けられている部屋８１では、壁は、部屋を仕切る役割を果たすとともに、音声を出力させることができる。図５の例は、上側から見た場合の図となるので、衝立スピーカ装置２１−１乃至２１−１２のそれぞれにより囲まれた空間が部屋８１となる。

なお、図５は、部屋８１を上側から見た図となるので、衝立スピーカ装置２１−１乃至２１−１２のそれぞれにおいては、黒色の四角が振動板を表現し、その振動板に装着されている２つの白色の四角が振動子を表現している。

また、部屋８１は、衝立スピーカ装置２１により四方を囲まれるように構成されるので、１２台の衝立スピーカ装置２１が横方向に連結されているように表現されているが、実際には、図２の例で示したように、縦方向にも振動材が連結されており、振動材および振動子のそれぞれの数は任意である。

部屋８１は、衝立スピーカ装置２１−１乃至２１−３、衝立スピーカ装置２１−４乃至２１−６、衝立スピーカ装置２１−７乃至２１−９、衝立スピーカ装置２１−１０乃至２１−１２の４つの面により構成されている。すなわち、部屋８１の四方を囲む４つの面は、それぞれ３つの衝立スピーカ装置２１により構成される。

衝立スピーカ装置２１−１乃至２１−１２のそれぞれは、衝立スピーカ装置２１と同様に、スピーカの機能と同時に、衝立（壁）としての役割も果たす。すなわち、衝立スピーカ装置２１−１乃至２１−１２のそれぞれは、振動材を縦方向に増やしたり、振動材の厚みを調節したりすることにより、多様な音声を出力させることができる。

なお、図５の例では、部屋８１は、４つの面に囲まれているとして説明したが、本発明においては、４つの面に限らず、少なくとも１つの面が設けられていればよい。また、１つの面を３つの衝立スピーカ装置により構成されるとして説明したが、本発明においては、３つの衝立スピーカ装置に限らず、少なくとも１つの面に１つの衝立スピーカ装置が設けられていればよい。

音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれには、例えば、マイクロホン７１が接続され、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれは、マイクロホン７１により集音された音声の音声信号であって、マイクロホン７１から入力されてくる音声信号を信号処理部４２に供給する。

信号処理部４２は、制御部４３の制御の基に、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれから入力されてくる音声信号に、例えば、上述した、遅延処理、フィルタ処理、またはゲイン調整処理などの所定の処理を施し、処理により得られた音声信号を衝立スピーカ装置２１−１乃至２１−１２のそれぞれに装着されている振動子２７−１乃至２７−２４のそれぞれに供給する。

振動子２７−１乃至２７−２４のそれぞれは、振動材２６−１乃至２６−１２のそれぞれの振動特性にしたがって、所定の位置に配置されており、信号処理部４２から供給される音声信号を基に、振動材２６−１乃至２６−１２のそれぞれを振動させる。

振動材２６−１乃至２６−１２のそれぞれは、振動子２７−１乃至２７−２４のそれぞれにより振動させられることで、音声を出力する。すなわち、振動材２６−１乃至２６−１２のそれぞれは、図５の例で示すように、部屋８１の四方を囲むようにして構成されている場合、部屋８１全体が音場となる。

また、制御部４３は、センサ４４により検出された、部屋８１の中にいるユーザの位置に基づいて、信号処理部４２が行う信号処理を制御することにより、ユーザのいる位置での音声が最適になるように音場を制御する。

このように、部屋８１は、衝立スピーカ装置２１−１乃至２１−１２を連結させて部屋を構成しているので、部屋全体の音場を制御することができる。また、部屋８１は、ユーザのいる位置をセンサ４４により検出することにより、ユーザのいる位置に最適となる音声を出力することができる。

例えば、ユーザが、タッチパネルリモコンや、ジョイステックなどを操作して、部屋８１の音場を回転させるようにした場合、部屋８１の位置に応じて、振動子番号、入力信号番号、遅延量、フィルタ番号、またはゲイン値などを音場マップとして予め保持しておくことにより、部屋８１は、その音場マップに基づいて、ユーザが視聴している位置に音声を回転させることができる。

部屋８１の音場を回転させる方法としては、例えば、信号処理部４２の信号選択部５１が、制御部４３から供給される音場マップの情報を含む制御信号を基に、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれから入力されてくる音声信号の供給先として、振動子２７−１乃至２７−２４のいずれかを選択し、音声信号が選択された振動子に供給されるように制御する。その結果、部屋８１は、音声入力端子４１−１乃至４１−Ｎのそれぞれから入力されてくる音声信号の数の回転角度で回転することができる。

また、ディレイ処理部５３、フィルタ処理部５４、およびゲイン調整部５５のそれぞれは、制御部４３から供給される音場マップの情報を含む制御信号を基に、所定の処理を行うことにより、原理的には、回転角度が小さくなるので、よりなめらかな回転が可能となる。

なお、以下の説明においては、振動子２７−１乃至２７−２４を個々に区別する必要がない場合、単に、振動子２７と称し、振動材２６−１乃至２６−１２を個々に区別する必要がない場合、単に、振動材２６と称する。

図６は、振動材２６に取り付ける振動子２７について説明する図である。

なお、図２乃至図５のそれぞれに示す場合と同様の部分には、同一の符号が付してあり、その説明は（適宜）省略する。また、図６の例では、説明を分かり易くするために、２本のマイクロホンにより集音した場合について説明する。さらに、２本のマイクロホンにより集音した音声の音声信号を、信号処理部４２−１および信号処理部４２−２のそれぞれに入力するように表現されているが、信号処理部４２−１および信号処理部４２−２のそれぞれは、上述した、信号処理部４２と同様の処理を行う。

信号処理部４２−１は、マイクロホン７１−１から入力されてくる音声信号に対して、所定の処理を施し、処理が施された音声信号を、振動子２７−２および振動子２７−３のそれぞれに供給する。

信号処理部４２−２は、信号処理部４２−１と同様に、マイクロホン７１−２から入力されてくる音声信号に対して、所定の処理を施し、処理が施された音声信号を、振動子２７−４および振動子２７−５のそれぞれに供給する。

振動子２７−２乃至２７−５のそれぞれは、振動材２６−１乃至２６−３の所定の位置に配置され、信号処理部４２−１および信号処理部４２−２のいずれかから供給される音声信号を基に、振動材２６−１乃至２６−３のいずれかを振動させることにより、音声を出力させる。

すなわち、振動材２６−２には、図６の例で示すように、振動子２７−３および振動子２７−４の２つの振動子が装着されており、振動子２７−３および振動子２７−４のそれぞれは、振動材２６−２を振動させることにより、マイクロホン７１−１およびマイクロホン７１−２のそれぞれで集音された音声を出力させる。

図７は、図６の振動材２６−２を正面から見た場合の図である。

振動子２７−３は、信号処理部４２−１から供給される音声信号Ａを基に、例えば、図７の振動子２７−３を中心とした３重円の点線で示す振動波ａのように、振動材２６−２を振動させることにより、振動材２６−２に音声を出力させる。

また、振動子２７−４は、信号処理部４２−２から供給される音声信号Ｂを基に、例えば、図７の振動子２７−４を中心とした３重円の点線で示す振動波ｂのように、振動材２６−２を振動させることにより、振動材２６−２に音声を出力させる。

図７の弧状の点線で示す合成波ｃは、振動波ａと振動波ｂとが、振動材２６−２上で合成されることにより、発生した波である。すなわち、合成波ｃが発生している位置には、振動材２６−２を振動させる振動子は設けられていないが、合成波ｃは、振動子２７−３と振動子２７−４とが振動材２６−２を振動させることにより発生する振動波からつくられることになる。

換言すれば、合成波ｃは、振動子２７−３と振動子２７−４との中間となる位置に振動子が存在し、その仮想的な振動子が振動材２６−２を振動させることにより、振動材２６−２に出力させた音波（音声）（以下、中間音とも称する）となる。

このように、本発明においては、複数のマイクロホンにより集音した音声を、空気中で混ぜ合わせるのではなく、振動板上の任意の位置で合成させることで、マイクロホンが設けられた位置における音声とともに、マイクロホン間に存在したと想定される中間音も出力させることができる。その結果、音源が離散的に配置されていない、その場にいるような臨場感のある音場をつくりだすことができる。

なお、上述した例においては、１枚の振動材２６−２に、２つの振動子２７−３と振動子２７−４とが装着されるとして説明したが、最低２つ以上の振動子２７が装着されていればよく、それらの複数の振動子２７は、振動材２６の特性に応じて、所定の位置に配置されることになる。

また、合成波ｃを発生させる位置であるが、信号処理部４２が所定の処理を行うことにより、振動材２６の所望の位置に合成波ｃを発生させることができる。すなわち、信号処理部４２は、所定の処理が施された音声信号を振動子２７に供給して、物理的に振動材２６に音声を出力させて、所望の位置に合成波ｃを発生させることにより、所望の位置から中間音を出力させることが可能となる。

図８の例で示すように、振動材２６−２上の、振動子２７−３から距離L1だけ図中右側に離れ、振動子２７−４から距離L2だけ図中左側に離れている位置９１から合成波ｃを発生させたい場合、信号処理部４２のディレイ処理部５３、フィルタ処理部５４、およびゲイン調整部５５のそれぞれは、マイクロホン７１が集音した音声の音声信号に対して、所定の信号処理を行う。

ディレイ処理部５３は、制御部４３から供給された遅延量を示す制御信号を基に、マイクロホン７１により集音された音声の音声信号に対して、遅延処理を行う。

ここで、制御部４３から供給される遅延量を示す制御信号であるが、例えば、振動子２７−３に対する遅延量を遅延量D1とし、振動子２７−４に対する遅延量を遅延量D2とした場合、遅延量D1および遅延量D2のそれぞれは、式（１）および式（２）のそれぞれから算出される。

D1=（L2-L1）/2×v+α・・・（１）

D2=（L1-L2）/2×v+α・・・（２）

但し、vは、振動材２６の伝搬速度を示し、αは、複数枚の振動材２６を設けた場合に遅延量を調整する値（調整量）を示す。なお、伝搬速度vは、振動材２６の材質により異なるので、材質毎に値を変える必要がある。また、調整量αは、複数枚の振動材２６を設けた場合、例えば、ユーザの位置に応じて、振動材２６間で遅延量を調整する値となる。

すなわち、制御部４３から供給される制御信号には、遅延量D1および遅延量D2を示す情報が含まれており、ディレイ処理部５３は、それらの遅延量D1および遅延量D2を基に、マイクロホン７１が集音した音声信号に対して、遅延処理を行う。

フィルタ処理部５４は、制御部４３から供給された制御信号を基に、マイクロホン７１により集音された音声の音声信号に対して、FIRフィルタやIIRフィルタなどのフィルタにより、所定の周波数帯域の音声信号を通過させたり、阻止したりするフィルタ処理を行う。

図９の例で示すように、振動材２６を垂直方向に２列に並べた場合（図９では縦２×横２）、フィルタ処理部５４は、高い位置に設けられた振動材２６−１および振動材２６−３のそれぞれからは、高い周波数の音声（高い音）が出力されるようにし、低い位置に設けられた振動材２６−２および振動材２６−４のそれぞれからは、低い周波数の音声（低い音）が出力されるようにする。

なお、図９の例では、説明を分かり易くするために、縦２×横２に並べられた４枚の振動材を、振動材２６−１乃至２６−４と称し、それらの４枚の振動材にそれぞれ装着された４つの振動子を、振動子２７−１乃至２７−４と称して説明する。

図１０は、フィルタ処理部５４の詳細を説明する図である。

なお、図３に示す場合と同様の部分には、同一の符号が付してあり、その説明は（適宜）省略する。

フィルタ処理部５４は、制御部４３から供給された制御信号を基に、フィルタ係数バンク１０１から、例えば、ハイパスフィルタ（HPF（High Pass Filter））、ローパスフィルタ（LPF（Low Pass Filter））、またはバンドパスフィルタ（BPF（Band Pass Filter））などのフィルタ係数を取得する。フィルタ処理部５４は、マイクロホン７１により集音された音声の音声信号に対して、フィルタ係数バンク１０１から取得したフィルタ係数に応じたフィルタ処理を行う。

すなわち、フィルタ処理部５４−１は、制御部４３から供給された制御信号を基に、マイクロホン７１により集音された音声の音声信号Ｃに対して、フィルタ係数バンク１０１から取得した係数であるハイパスフィルタにより、遮断周波数以上の周波数の音声信号Ｃのみを通過させ、遮断周波数以下の周波数の音声信号Ｃを減衰させることで、フィルタ処理が施された音声信号Ｃ_HPFを（ゲイン調整部５５−１を介して、）振動子２７−１に供給する。そして、振動子２７−１は、フィルタ処理部５４−１から供給された音声信号Ｃ_HPFを基に、振動材２６−１を振動させることにより、高い周波数の音声を出力させる。

また、フィルタ処理部５４−２は、制御部４３から供給された制御信号を基に、マイクロホン７１により集音された音声の音声信号Ｃに対して、フィルタ係数バンク１０１から取得した係数であるローパスフィルタにより、遮断周波数以下の周波数の音声信号Ｃのみを通過させ、遮断周波数以上の周波数の音声信号Ｃを減衰させることで、フィルタ処理が施された音声信号Ｃ_LPFを（ゲイン調整部５５−２を介して、）振動子２７−２に供給する。そして、振動子２７−２は、フィルタ処理部５４−２から供給された音声信号Ｃ_LPFを基に、振動材２６−２を振動させることにより、低い周波数の音声を出力させる。

さらにまた、フィルタ処理部５４−３は、フィルタ処理部５４−１と同様に、制御部４３から供給された制御信号を基に、マイクロホン７１により集音された音声の音声信号Ｄに対して、フィルタ係数バンク１０１から取得した係数であるハイパスフィルタによりフィルタ処理を施し、フィルタ処理が施された音声信号Ｄ_HPFを（ゲイン調整部５５−３を介して、）振動子２７−３に供給する。そして、振動子２７−３は、フィルタ処理部５４−３から供給された音声信号Ｄ_HPFを基に、振動材２６−３を振動させることにより、高い周波数の音声を出力させる。

また、フィルタ処理部５４−４は、フィルタ処理部５４−２と同様に、制御部４３から供給された制御信号を基に、マイクロホン７１により集音された音声の音声信号Ｄに対して、フィルタ係数バンク１０１から取得した係数であるローパスフィルタによりフィルタ処理を施し、フィルタ処理が施された音声信号Ｄ_LPFを（ゲイン調整部５５−４を介して、）振動子２７−４に供給する。そして、振動子２７−４は、フィルタ処理部５４−４から供給された音声信号Ｄ_LPFを基に、振動材２６−４を振動させることにより、低い周波数の音声を出力させる。

すなわち、複数枚の振動材２６を利用する場合、それぞれの振動材２６の厚さや材質、振動子２７を取り付ける位置により、振動材２６の特性が異なるので、フィルタ処理部５４は、それぞれの振動材２６で最適となる帯域（例えば、最も音量の大きく出る帯域や、最も周波数特性がフラットになる帯域など）を受け持つように、音声信号に対して、所定のフィルタ処理を施して、それぞれの振動材２６に入力される周波数の帯域を制限する。

図１１は、ゲイン調整部５５の詳細について説明する図である。

なお、図３に示す場合と同様の部分には、同一の符号が付してあり、その説明は（適宜）省略する。

ゲイン調整部５５は、制御部４３から供給された制御信号を基に、ゲイン係数バンク１１１から、ゲイン係数を取得する。ゲイン調整部５５は、マイクロホン７１により集音された音声の音声信号に対して、ゲイン係数バンク１１１から取得したゲイン係数に応じたゲイン調整処理を行う。

ここで、ゲイン係数には、例えば、線形に変化する係数、対数で変化する係数、またはユーザの聴覚特性に合わせて非線形に変化する係数などがあり、ゲイン調整部５５は、それらの係数により、入力されてくる音声信号に対して、ゲインを調整することにより出力する音声信号のレベルの範囲を制限し、ゲイン調整処理が施された音声信号を振動子２７に供給する。そして、振動子２７は、ゲイン調整部５５から供給されるゲインが調整された音声信号を基に、振動材２６を振動させることにより、音声を出力させる。

すなわち、振動材２６は、その材質により振動材内部の振動の減衰率が異なるので、図８の例に示すように、特定の位置である位置９１の振動を最大にし、その位置９１に音声信号Ａと音声信号Ｂとの中間音をつくり出す場合、材質の減衰率に応じてゲインを調整することになる。

ところで、振動材２６には、複数の振動子２７を所望の位置に取り付けることができるので、図１２の例に示すように、振動材２６上に振動子２７−１乃至２７−４のそれぞれを取り付ける場合、信号処理部４２は、上述した、遅延処理、フィルタ処理、またはゲイン調整処理などを行うことで、振動材２６上の任意の位置を中心とした、図中の斜線で示す面１２１から複数の音声信号の中間音を出力するように制御することができる。

すなわち、信号処理部４２は、例えば、マイクロホン７１−１乃至７１−４のそれぞれから入力された音声信号Ｅ乃至Ｈのそれぞれに対して、遅延処理、フィルタ処理、またはゲイン調整処理などの所定の処理を施し、処理を施した音声信号Ｅ乃至Ｈのそれぞれを振動子２７−１乃至２７−４のそれぞれに供給する。

振動子２７−１乃至２７−４のそれぞれは、信号処理部４２から供給される音声信号Ｅ乃至Ｈのそれぞれに応じて、振動材２６を振動させることにより、面１２１から中間音を出力させる。

また、このとき、振動子２７−１乃至２７−４のそれぞれは、振動材２６の端に取り付けるのが望ましい。例えば、振動子２７−１および振動子２７−２のそれぞれは、図１３の例で示すように、振動子２７−１を振動材２６の図中左端に取り付け、振動子２７−２を振動子２６の図中右端に取り付けることにより、図１２の面１２１の範囲を拡大させることができる。

なお、振動子２７−３および振動子２７−４のそれぞれにおいても、振動材２６の端に取り付けることにより、振動材２６上の任意の位置を中心とした面１２１の範囲を拡大させることができる。

このように、振動材２６上の任意の位置を中心とした面１２１から、複数の信号源（例えば、音声信号Ｅ乃至Ｈ）の中間音が出力するように制御することにより、上述した音場の回転をより滑らかに行うことが可能となる。

次に、図１４のフローチャートを参照して、衝立スピーカ装置２１が行う、音声出力の処理について説明する。

ステップＳ１１において、マイクロホン７１は、音声を集音し、集音した音声を音声信号に変換する。マイクロホン７１は、ケーブル７２を介して、変換した音声信号を音声入力端子４１に出力することで、音声信号を信号処理部４２に供給する。

例えば、ステップＳ１１において、同心円上に配置された６本のマイクロホン７１−１乃至７１−６（図４）は、それぞれ、音声を集音し、集音した音声を音声信号に変換し、変換した音声信号を、ケーブル７２および音声入力端子４１を介して、信号処理部４２に供給する。

ステップＳ１２において、信号処理部４２は、制御部４３の制御の基に、マイクロホン７１が集音した音声の音声信号であって、音声入力端子４１から入力されてくる音声信号に、所定の処理を施し、処理により得られた音声信号を振動子２６に供給する。

例えば、ステップＳ１２において、信号処理部４２は、制御部４３の制御の基に、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれから供給されてくる音声信号に対して、遅延処理、フィルタ処理、またはゲイン調整処理などの処理を施し、信号処理が施された音声信号のうち、マイクロホン７１−１により集音された音声の音声信号を振動子２７−１に供給する。また、同様に、信号処理部４２は、制御部４３の制御の基に、マイクロホン７１−２乃至７１−６のそれぞれにより集音された音声信号であって、信号処理が施された音声信号を、振動子２７−２乃至２７−６のそれぞれに供給する。

すなわち、図５の例で示すように、衝立スピーカ装置２１−１が、振動板２６−１と、振動子２７−１および振動子２７−２とから構成され、衝立スピーカ装置２１−２が、振動板２６−２と、振動子２７−３および振動子２７−４とから構成され、衝立スピーカ装置２１−３が、振動板２６−３と、振動子２７−５および振動子２７−６とから構成されている場合、信号処理部４２は、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれが集音した音声信号であって、信号処理が施された音声信号を、振動板２６−１乃至２６−３のそれぞれに装着された、振動子２７−１乃至振動子２７−６のそれぞれに供給する。信号処理の詳細については後述する

ステップＳ１３において、振動子２７は、信号処理部４２から供給される音声信号を基に、振動材２６を振動させる。

例えば、ステップＳ１３において、振動子２７−１は、マイクロホン７１−１が集音した音声の音声信号であって、信号処理部４２から供給される音声信号を基に、振動材２６−１を振動させる。また、同様に、振動子２７−２乃至２７−６のそれぞれは、マイクロホン７２−２乃至７１−６のそれぞれが集音した音声の音声信号であって、信号処理部４２から供給される音声信号を基に、それぞれが装着されている振動材２６−１乃至２６−３のそれぞれを振動させる。

ステップＳ１４において、振動材２６は、振動子２７により振動させられることにより、音声を出力して、処理は終了する。

例えば、ステップＳ１４において、振動材２６−１は、振動子２７−１および振動子２７−２のそれぞれにより振動させられることにより、マイクロホン７１−１およびマイクロホン７１−２のそれぞれが集音した音声を出力する。

このとき、振動材２６−１は、振動子２７−１がマイクロホン７１−１で集音された音声信号により振動し、振動子２７−２がマイクロホン７１−２で集音された音声信号により振動するので、上述したように、それらの振動が振動板２６−１上で合成することにより、中間音を発生させる。すなわち、この中間音は、マイクロホンで直接集音していないが、マイクロホン７１−１とマイクロホン７１−２との間で集音されたと想定される音声となる。

また、例えば、振動材２６−２は、振動材２６−１と同様に、振動子２７−３および振動子２７−４のそれぞれにより振動させられることにより、マイクロホン７１−３およびマイクロホン７１−４のそれぞれが集音した音声を出力する。

このとき、振動材２６−２は、振動材２６−１と同様に、振動子２７−３のマイクロホン７１−３からの音声信号による振動と、振動子２７−４のマイクロホン７１−４からの音声信号による振動とが、振動材２６−２上で合成することにより、マイクロホン７１−３とマイクロホン７１−４との間で集音されたと想定される中間音を発生させる。

さらに、例えば、振動材２６−３は、振動材２６−１と同様に、振動子２７−５および振動子２７−６のそれぞれにより振動させられることにより、マイクロホン７１−５およびマイクロホン７１−６のそれぞれが集音した音声を出力する。

このとき、振動材２６−３は、振動材２６−１と同様に、振動子２７−５のマイクロホン７１−５からの音声信号による振動と、振動子２７−６のマイクロホン７１−６からの音声信号による振動とが、振動材２６−３上で合成することにより、マイクロホン７１−５とマイクロホン７１−６との間で集音されたと想定される中間音を発生させる。

このように、衝立スピーカ装置２１−１乃至２１−３のそれぞれは、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれにより集音された音声はもちろん、各マイクロホンの間で集音されたと想定される音声（中間音）も出力することが可能となる。その結果、本発明においては、マイクロホンなどの音源が離散的に配置されていない、その場にいるような臨場感のある音場を作り出すことができる。

なお、図１４の例では、説明をわかり易くするために、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれにより集音された音声の音声信号を、振動子２７−１乃至２７−６に供給するとして説明したが、本発明はそれに限らず、例えば、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれにより集音された音声の音声信号を、図５の振動子２７−１乃至２７−２４のそれぞれに供給するようにして、同心円上に配置されたマイクロホンと対応させるようにしてもよい。

次に、図１４のステップＳ１２の信号処理の詳細について、図１５のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ２１において、信号選択部５１は、制御部４３からの制御信号を基に、音声入力端子４１から入力されてくる音声信号の供給先として、振動子２７を選択し、音声信号が選択された振動子２７に供給されるよう本処理部５２を制御する。

例えば、ステップＳ２１において、信号選択部５１は、信号選択部５１は、制御部４３からの制御信号を基に、音声入力端子４１−１乃至４１−６のそれぞれから入力されてくる音声信号の供給先として、振動子２７−１乃至２７−６のそれぞれを選択し、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれが集音した音声の音声信号が、選択された振動子２７−１乃至２７−６のそれぞれに供給されるように本処理部５２を制御する。

ステップＳ２２において、本処理部５２は、信号選択部５１から供給される音声信号に対して、例えば、音声信号のノイズを除去する処理などの所定の処理を施す。本処理部５２は、信号選択部５１の制御を基に、所定の処理が施された音声信号を、供給先となる振動子に対する信号処理を行うディレイ処理部５３に供給する。

例えば、ステップＳ２２において、本処理部５２は、信号選択部５１から供給される、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれが集音した音声の音声信号に対して、ノイズを除去する処理を施し、処理が施された音声信号を、ディレイ処理部５３−１乃至５３−６のそれぞれに供給する。

ステップＳ２３において、ディレイ処理部５３は、制御部４３から供給される制御信号を基に、本処理部５２から供給される音声信号に対して、音声信号を遅延させる処理を施し、遅延処理が施された音声信号をフィルタ処理部５４に供給する。

例えば、ステップＳ２３において、ディレイ処理部５３−１乃至５３−６のそれぞれは、制御部４３から供給される制御信号を基に、本処理部５２から供給される、マイクロホン７１−１乃至７１−６のそれぞれが集音した音声の音声信号に対して遅延処理を施し、遅延処理が施された音声信号をフィルタ処理部５４−１乃至５４−６のそれぞれに供給する。

ステップＳ２４において、フィルタ処理部５４は、制御部４３から供給される制御信号を基に、ディレイ処理部５３から供給される音声信号に対して、所定の周波数帯域の音声信号を通過させたり、阻止したりするフィルタ処理を施し、フィルタ処理が施された音声信号をゲイン調整部５５に供給する。

例えば、ステップＳ２４において、フィルタ処理部５４−１乃至５４−６のそれぞれは、制御部４３から供給される制御信号を基に、ディレイ処理部５３−１乃至５３−６のそれぞれから供給される音声信号に対してフィルタ処理を施し、フィルタ処理が施された音声信号をゲイン調整部５５−１乃至５５−６のそれぞれに供給する。

ステップＳ２５において、ゲイン調整部５５は、制御部４３から供給された制御信号を基に、フィルタ処理部５４から供給される音声信号に対して、出力する音声信号レベルの範囲を制限するゲイン調整処理を施し、ゲイン調整処理が施された音声信号を振動子２７に供給して、処理を図１４のステップＳ１２の処理に戻し、ステップＳ１３以降の処理を実行させる。

例えば、ステップＳ２５において、ゲイン調整部５５−１乃至５５−６のそれぞれは、制御部４３から供給された制御信号を基に、フィルタ処理部５４−１乃至５４−６のそれぞれから供給される音声信号に対してゲイン調整処理を施し、ゲイン調整処理が施された音声信号を振動子２７−１乃至２７−６のそれぞれに供給する。

このように、信号処理部４２は、振動子２７に供給される音声信号ごとに異なる信号処理を施すことができるので、中間音を発生させるために、より適した音声信号を振動子２７に供給することができる。

以上のように、本発明によれば、振動材の広い範囲のそれぞれの部分を適切に振動させて、それぞれの部分から音声を発することができる。その結果、より臨場感のある音声を出力することができる。

また、本発明によれば、２本以上のマイクロホンで集音した音声を、空気中で混ぜ合わせるのではなく、振動材上で合成させることにより、集音した位置における音声とともに、マイクロホン間に存在したと想定される音声も出力させることができる。さらに、本発明によれば、部屋の壁を衝立スピーカ装置により連結して構成した場合、ユーザの視聴している位置をセンサにより検出することにより、ユーザの視聴位置に関係なく臨場感のある音場をつくることができる。

また、本発明によれば、部屋の壁を衝立スピーカ装置で囲んで音声を振動板上で合成させることにより、いわゆるスイートスポットを広げることができるとともに、中抜けを防止することもできる。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。

図１６は、汎用のパーソナルコンピュータ２０１の内部の構成例を示す図である。CPU（Central Processing Unit）２１１は、ROM（Read Only Memory）２１２に記憶されているプログラム、または記録部２１８からRAM（Random Access Memory）２１３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM２１３にはまた、CPU２１１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

CPU２１１、ROM２１２、およびRAM２１３は、バス２１４を介して相互に接続されている。このバス２１４にはまた、入出力インタフェース２１５も接続されている。

入出力インタフェース２１５には、ボタン、スイッチ、キーボードあるいはマウスなどで構成される入力部２１６、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などのディスプレイ、並びにスピーカなどで構成される出力部２１７、ハードディスクなどで構成される記録部２１８、およびモデムやターミナルアダプタなどで構成される通信部２１９が接続されている。通信部２１９は、インターネットを含むネットワークを介して通信処理を行う。

入出力インタフェース２１５にはまた、必要に応じてドライブ２２０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア２１１が適宜装着され、そこから読み出されたコンピュータプログラムが、記録部２１８にインストールされる。

コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを記録する記録媒体は、図１６に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory）、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（MD(Mini-Disc)（登録商標）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア２１１により構成されるだけでなく、装置本体にあらかじめ組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM２１２または記録部２１８に含まれるハードディスクなどで構成される。

さらに、上述した一連の処理を実行させるプログラムは、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースを介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を介してコンピュータにインストールされるようにしてもよい。

なお、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

従来の衝立スピーカ装置を説明する図である。 衝立スピーカ装置の外観を示す図である。 本発明を適用した衝立スピーカ装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 マイクロホンの取り付け例を説明する図である。 本発明を適用した部屋の一実施の形態の構成を示す図である。 振動材に取り付ける振動子について説明する図である。 図６の振動材を正面から見た場合の図である。 遅延処理の詳細について説明する図である。 フィルタ処理の詳細について説明する図である。 フィルタ処理部の詳細を説明する図である。 ゲイン調整部の詳細について説明する図である。 振動する面について説明する図である。 振動する面の範囲の拡大について説明する図である。 音声出力の処理を説明するフローチャートである。 図１４の信号処理の詳細を説明するフローチャートである。 パーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である

符号の説明

２１，２１−１乃至２１−１２ 衝立スピーカ装置， ２６，２６Ａ乃至２６Ｃ，２６−１乃至２６−１２ 振動材， ２７，２７Ａ乃至２７Ｆ，２７−１乃至２７−Ｍ 振動子， ４１，４１−１乃至４１−Ｎ 音声入力端子， ４２，４２−１，４２−２ 信号処理部， ４３ 制御部， ４４ センサ， ５１ 信号選択部， ５２ 本処理部， ５３，５３−１乃至５３−Ｍ ディレイ処理部， ５４，５４−１乃至５４−Ｍ フィルタ処理部， ５５，５５−１乃至５５−Ｍ ゲイン調整部， ７１，７１−１乃至７１−６ マイクロホン， ７２，７２−１乃至７２−６ ケーブル， １０１ フィルタ係数バンク， １１１ ゲイン係数バンク

Claims (8)

1. 複数の音声信号のそれぞれを音声に変換して出力する音声出力装置において、
   振動することで前記音声を出力する振動材と、
   それぞれが異なる複数の音声信号を入力する複数の音声入力端子と、
   前記複数の音声入力端子から入力される前記複数の音声信号のそれぞれに対して、所定の信号処理を行う処理手段と、
   前記振動材上の任意の位置に装着され、前記信号処理が施された前記複数の音声信号のそれぞれに基づいて、前記振動材を振動させる複数の振動子と
   を備え、
   前記複数の振動子は、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面を形成するように装着され、
   前記処理手段は、その任意の面を形成する前記複数の振動子により前記振動材を振動させて、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面から、前記複数の振動子の振動による中間音を出力させる
   音声出力装置。
2. 前記処理手段は、
   前記複数の音声信号のそれぞれを遅延させる遅延処理手段を備える
   請求項１の音声出力装置。
3. 前記処理手段は、
   前記複数の音声信号のそれぞれの成分のうち、所定の周波数帯域成分を通過させるフィルタ処理手段を備える
   請求項１の音声出力装置。
4. 前記処理手段は、
   前記複数の音声信号のそれぞれのゲインを調整するゲイン調整処理手段を備える
   請求項１の音声出力装置。
5. 振動することで前記音声を出力する振動材と、
   それぞれが異なる複数の音声信号を入力する複数の音声入力端子と、
   前記複数の音声入力端子から入力される前記複数の音声信号のそれぞれに対して、所定の信号処理を行う処理手段と、
   前記振動材上の任意の位置に装着され、前記信号処理が施された前記複数の音声信号のそれぞれに基づいて、前記振動材を振動させる複数の振動子であって、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面を形成するように装着される前記複数の振動子と
   を備える音声出力装置の音声出力方法において、
   前記処理手段が、その任意の面を形成する前記複数の振動子により前記振動材を振動させて、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面から、前記複数の振動子の振動による中間音を出力させる
   音声出力方法。
6. 振動することで音声を出力する振動材と、前記振動材上の任意の位置に装着され、それぞれが異なる音声信号に基づいて、前記振動材を振動させる複数の振動子とからなる壁で仕切られ、
   それぞれが異なる複数の音声信号を入力する複数の音声入力端子と、
   前記複数の音声入力端子から入力される前記複数の音声信号のそれぞれに対して、所定の信号処理を行う処理手段と
   を備え、
   前記複数の振動子は、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面を形成するように装着され、前記信号処理が施された前記複数の音声信号のそれぞれに基づいて、前記振動材を振動させ、
   前記処理手段は、その任意の面を形成する前記複数の振動子により前記振動材を振動させて、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面から、前記複数の振動子の振動による中間音を出力させる
   部屋。
7. ユーザの位置を検出する検出手段をさらに備え、
   前記処理手段は、検出した前記位置に基づいて、前記振動材上の任意の位置を中心とした任意の面から、前記複数の振動子の振動による中間音を出力させる
   請求項６の部屋。
8. 四方が前記壁で囲まれている
   請求項６の部屋。

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