JP5363567B2 - 音響再生装置 - Google Patents
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Description
P=(F+K)/(S+A)
N=(F−K)/(S−A)
で示される。ここで、Sは実スピーカから視聴者の同じ側の耳までの伝達特性、Aは視聴者の逆側の耳までの伝達特性、Fは音像を定位させたい位置から視聴者の同じ側の耳までの伝達特性、Kは音像を定位させたい位置から視聴者の逆側の耳までの伝達特性とし、視聴者の頭部伝達関数を使用する。
本発明の実施の形態1における音響再生装置について、以下にその動作と各構成要素を詳しく説明する。
本発明の実施の形態2における音響再生装置について、以下にその動作と各構成要素を詳しく説明する。
11 デッキ
12 センターチャネルスピーカ
13 フロントLチャネルスピーカ
14 フロントRチャネルスピーカ
15 サイドLチャネルスピーカ
16 サイドRチャネルスピーカ
17 低音効果チャネルスピーカ
18 視聴空間
101 信号発生器
102 信号処理器
103 電力増幅器
104〜109 スピーカ
201〜206 仮想スピーカ
301〜312 遅延イコライザ
313〜328 レベル調整器
329〜332 加算器
601 信号発生器
602 信号処理器
603 電力増幅器
701〜710 仮想スピーカ
801〜810 遅延イコライザ
820〜830 レベル調整器
831〜833 加算器
Claims (18)
- 音響信号を信号処理することで、実在する第1のスピーカ及び第2のスピーカで再生されることによって、所定の視聴位置からみて前記第1のスピーカと前記第2のスピーカとの間の位置に想定された仮想スピーカから再生されているかのように視聴者に知覚させるようにする音響再生装置であって、
前記視聴位置から見て前記第1のスピーカの位置で再生されていると知覚される音響信号の特性を、前記視聴位置から見て前記仮想スピーカの位置で再生されていると知覚される特性に変換する第1のイコライザ特性で第1の音響信号をイコライズする第1の信号処理部と、
前記視聴位置から見て前記第2のスピーカの位置で再生されていると知覚される音響信号の特性を、前記視聴位置から見て前記仮想スピーカの位置で再生されていると知覚される特性に変換する第2のイコライザ特性で、前記第1の音響信号をイコライズする第2の信号処理部と、
前記第1の信号処理部の出力信号を、第1の係数でレベル調整する第1のレベル調整器と、
前記第2の信号処理部の出力信号を、第2の係数でレベル調整する第2のレベル調整器と、
前記第1のレベル調整器の出力信号と前記第1の音響信号とを加算して前記第1のスピーカに出力する第1の加算器と、
前記第2のレベル調整器の出力信号と、前記第2のスピーカで再生するための第2の音響信号とを加算して前記第2のスピーカに出力する第2の加算器と
を備えた音響再生装置。 - 前記第1のイコライザ特性は、前記仮想スピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性を、前記第1のスピーカから前記視聴位置までの伝達特性で除して得られる伝達特性であり、
前記第2のイコライザ特性は、前記仮想スピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性を、前記第2のスピーカから前記視聴位置までの伝達特性で除して得られる伝達特性であり、
前記第1の信号処理部は、前記第1の音響信号を前記第1のイコライザ特性でイコライズした後、第1の遅延特性で遅延させ、前記第1のレベル調整器に出力し、
前記第2の信号処理部は、前記第1の音響信号を前記第2のイコライザ特性でイコライズした後、第2の遅延特性で遅延させ、前記第2のレベル調整器に出力する
請求項1に記載の音響再生装置。 - 前記第1のイコライザ特性および前記第2のイコライザ特性は、それぞれ前記第1の伝達特性および前記第2の伝達特性の振幅成分の周波数特性である
請求項2に記載の音響再生装置。 - 前記第1のイコライザ特性および第2のイコライザ特性は、1kHz以上の帯域で前記振幅成分の周波数特性のピーク及びディップの特徴部分を抜き出した特性である
請求項3に記載の音響再生装置。 - 前記第1の遅延特性および第2の遅延特性の遅延時間は、ハース効果が生じる時間以内である
請求項1に記載の音響再生装置。 - 前記音響再生装置は、さらに、
前記第2の音響信号を第3のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記第2の音響信号を第3の遅延特性で遅延させる第3の信号処理部と、
前記第3の信号処理部からの出力信号を第3の係数でレベル調整する第3のレベル調整器と、
前記第2の音響信号を第4のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記第2の音響信号を第4の遅延特性で遅延させる第4の信号処理部と、
前記第4の信号処理部からの出力信号を第4の係数でレベル調整する第4のレベル調整器とを備え、
前記第1の加算器は、さらに、前記第3のレベル調整器の出力信号を加算し、
前記第2の加算器は、さらに、前記第4のレベル調整器の出力信号を加算し、
前記第3のイコライザ特性は、前記仮想スピーカを第1の仮想スピーカとし、前記視聴位置から見て前記第1の仮想スピーカと前記第2のスピーカとの間の位置に想定される仮想スピーカを第2の仮想スピーカとして、前記第2の仮想スピーカから前記視聴位置までの伝達特性を前記第1のスピーカから前記視聴位置までの伝達特性で除して得られる第3の伝達特性であり、
前記第4のイコライザ特性は、前記第2の仮想スピーカから前記視聴位置までの伝達特性を前記第2のスピーカから前記視聴位置までの伝達特性で除して得られる第4の伝達特性である
請求項2に記載の音響再生装置。 - 前記伝達特性は頭部伝達特性である
請求項2または請求項7に記載の音響再生装置。 - 前記伝達特性として、前記第1の仮想スピーカまたは前記第2の仮想スピーカが存在する側の耳までの頭部伝達特性を用いて、前記第1から第4までの各イコライザ特性を算出する
請求項2または7に記載の音響再生装置。 - 前記第1の音響信号、前記第2の音響信号、前記第1のスピーカおよび前記第2のスピーカは、
それぞれフロントLチャンネル信号、サラウンドLチャンネル信号、フロントLチャンネルスピーカおよびサラウンドLチャンネルスピーカに該当すると共に、
それぞれフロントRチャンネル信号、サラウンドRチャンネル信号、フロントRチャンネルスピーカおよびサラウンドRチャンネルスピーカに該当する
請求項7に記載の音響再生装置。 - 前記第1のスピーカおよび第2のスピーカは、前記視聴位置の正面に向かう方向を0度として、それぞれ反時計回りの方向に30度および120度に位置するか、または時計回りの方向に30度および120度に位置すると共に、前記第1の仮想スピーカおよび第2の仮想スピーカは、それぞれ反時計回りの方向に60度および90度に位置するか、または時計回りの方向に60度および90度に位置する
請求項11に記載の音響再生装置。 - 前記音響再生装置は、さらに、
第3の音響信号を第5のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記第3の音響信号を第5の遅延特性で遅延させるよう信号処理し、信号処理された前記第3の音響信号を第3のスピーカで再生させることによって、前記第3の音響信号を、前記視聴位置から見て前記第3のスピーカと第4のスピーカとの間に想定した第3の仮想スピーカの位置に定位させる第5の信号処理部と、
前記第3の音響信号を第6のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記第3の音響信号を第6の遅延特性で遅延させるよう信号処理し、信号処理された前記第3の音響信号を前記第4のスピーカで再生させることによって、前記第3の音響信号を、前記第3の仮想スピーカの位置に定位させる第6の信号処理部と、
第4の音響信号を第7のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記第4の音響信号を第7の遅延特性で遅延させるよう信号処理し、信号処理された前記第4の音響信号を前記第3のスピーカで再生させることによって、前記第4の音響信号を、前記視聴位置から見て前記第3の仮想スピーカと前記第4のスピーカとの間に想定した第4の仮想スピーカの位置に定位させる第7の信号処理部と、
第4の音響信号を第8のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記第4の音響信号を第8の遅延特性で遅延させるよう信号処理し、信号処理された前記第4の音響信号を第4のスピーカで再生させることによって、前記第4の音響信号を、前記第4の仮想スピーカの位置に定位させる第8の信号処理部とを備え、
前記第3のスピーカは前記SLスピーカであり、前記第4のスピーカは前記SRスピーカであり、
前記SLスピーカに信号を出力する前記第2の加算器は、さらに、前記第5の信号処理部からの出力信号と、前記第7の信号処理部からの出力信号とを加算し、
前記SRスピーカに信号を出力する前記第2の加算器は、さらに、前記第6の信号処理部からの出力信号と、前記第8の信号処理部からの出力信号とを加算する
請求項11に記載の音響再生装置。 - 前記音響再生装置は、フロントLチャンネル信号(FL信号)、フロントRチャンネル信号(FR信号)、サラウンドLチャンネル信号(SL信号)、サラウンドRチャンネル信号(SR信号)、サラウンドバックLチャンネル信号(BL信号)およびサラウンドバックRチャンネル信号(BR信号)を含むマルチチャンネルオーディオ信号を再生し、
前記第3の音響信号は前記BL信号であり、前記第4の音響信号は前記BR信号であり、
前記第3の仮想スピーカは、前記視聴位置の正面に向かう方向を0度として、反時計回りに150度の位置に前記BL信号を再生する仮想BLスピーカであり、前記第4の仮想スピーカは、前記視聴位置の正面に向かう方向を0度として、時計回りに150度の位置に前記BR信号を再生する仮想BRスピーカであり、
前記第5の信号処理部は、前記仮想BLスピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性を前記SLスピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性で除して得られる第5のイコライザ特性で前記BL信号をイコライズし、イコライズされた前記BL信号を第5の遅延特性で遅延させ、
前記第6の信号処理部は、前記仮想BLスピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性を前記SRスピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性で除して得られる第6のイコライザ特性で前記BL信号をイコライズし、イコライズされた前記BL信号を第6の遅延特性で遅延させ、
前記第7の信号処理部は、前記仮想BRスピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性を前記SLスピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性で除して得られる第7のイコライザ特性で前記BR信号をイコライズし、イコライズされた前記BR信号を第7の遅延特性で遅延させ、
前記第8の信号処理部は、前記仮想BRスピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性を前記SRスピーカの位置から前記視聴位置までの伝達特性で除して得られる第8のイコライザ特性で前記BR信号をイコライズし、イコライズされた前記BR信号を第8の遅延特性で遅延させる
請求項13に記載の音響再生装置。 - 前記音響再生装置は、さらに、
前記第5の信号処理部からの出力信号を、さらに第5の係数でレベル調整する第5のレベル調整器と、
前記第6の信号処理部からの出力信号を、さらに第6の係数でレベル調整する第6のレベル調整器と、
前記第7の信号処理部からの出力信号を、さらに第7の係数でレベル調整する第7のレベル調整器と、
前記第8の信号処理部からの出力信号を、さらに第8の係数でレベル調整する第8のレベル調整器とを備え、
前記SLスピーカに信号を出力する前記第2の加算器は、前記第5の信号処理部からの出力信号と、前記第7の信号処理部からの出力信号とを、それぞれ前記第5のレベル調整器と前記第7のレベル調整器とを介して入力し、入力した信号を他の入力に加算し、
前記SRスピーカに信号を出力する前記第2の加算器は、前記第6の信号処理部からの出力信号と、前記第8の信号処理部からの出力信号とを、それぞれ前記第6のレベル調整器と前記第8のレベル調整器とを介して入力し、入力した信号を他の入力に加算する
請求項14に記載の音響再生装置。 - 前記音響再生装置は、フロントLチャンネル信号(FL信号)、フロントRチャンネル信号(FR信号)、サラウンドLチャンネル信号(SL信号)およびサラウンドRチャンネル信号(SR信号)を含むマルチチャンネルオーディオ信号を再生し、
前記第3の音響信号は前記SL信号であり、前記第4の音響信号は前記SR信号であり、
前記第1の信号処理部は、前記FL信号および前記FR信号を、前記第1のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記FL信号および前記FR信号を、それぞれ第1の遅延特性で遅延させ、遅延された前記FL信号および前記FR信号がそれぞれ前記FLスピーカおよび前記FRスピーカに出力されることによって、前記FL信号を、前記FLスピーカと前記SLスピーカとの間の方向であり前記視聴位置の左側壁面上に想定した仮想FLスピーカの位置に定位させるとともに、前記FR信号を、前記FRスピーカと前記SRスピーカとの間の方向であり前記視聴位置の右側壁面上に想定した仮想FRスピーカの位置に定位させ、
前記第2の信号処理部は、前記FL信号および前記FR信号を、前記第2のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記FL信号および前記FR信号を、それぞれ第2の遅延特性で遅延させ、遅延された前記FL信号および前記FR信号がそれぞれ前記SLスピーカおよび前記SRスピーカに出力されることによって、前記FL信号を前記仮想FLスピーカの位置に定位させるとともに、前記FR信号を前記仮想FRスピーカの位置に定位させ、
前記第3の信号処理部は、前記SL信号および前記SR信号を、前記第3のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記SL信号および前記SR信号を、それぞれ第3の遅延特性で遅延させ、遅延された前記SL信号および前記SR信号がそれぞれ前記FLスピーカおよび前記FRスピーカに出力されることによって、前記SL信号を、前記仮想FLスピーカと前記SLスピーカとの間の方向であり前記視聴位置の左側壁面上に想定した仮想SLスピーカの位置に定位させるとともに、前記SR信号を、前記仮想FRスピーカと前記SRスピーカとの間の方向であり前記視聴位置の右側壁面上に想定した仮想SRスピーカの位置に定位させ、
前記第4の信号処理部は、前記SL信号および前記SR信号を、前記第4のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記SL信号および前記SR信号を、それぞれ第4の遅延特性で遅延させ、遅延された前記SL信号および前記SR信号がそれぞれ前記SLスピーカおよび前記SRスピーカに出力されることによって、前記SL信号を前記仮想SLスピーカの位置に定位させるとともに、前記SR信号を前記仮想SRスピーカの位置に定位させ、
前記第5の信号処理部は、前記SL信号を前記第5のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記SL信号を第5の遅延特性で遅延させ、前記遅延された前記SL信号を前記SLスピーカで再生させることによって、前記SL信号を、前記視聴位置から見て前記SLスピーカと前記SRスピーカとの間の方向であり前記視聴位置の後方壁面上に想定した第2の仮想SLスピーカの位置に定位させ、
前記第6の信号処理部は、前記SL信号を第6のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記SL信号を第6の遅延特性で遅延させ、前記遅延された前記SL信号を前記SRスピーカで再生させることによって、前記SL信号を、前記第2の仮想SLスピーカの位置に定位させ、
前記第7の信号処理部は、前記SR信号を前記第7のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記SR信号を第7の遅延特性で遅延させ、前記遅延された前記SR信号を前記SLスピーカで再生させることによって、前記SR信号を、前記視聴位置から見て前記第2の仮想SLスピーカと前記SRスピーカとの間の方向であり前記視聴位置の後方壁面上に想定した第2の仮想SRスピーカの位置に定位させ、
前記第8の信号処理部は、前記SR信号を第8のイコライザ特性でイコライズし、イコライズされた前記SR信号を第8の遅延特性で遅延させ、前記遅延された前記SR信号を前記SRスピーカで再生させることによって、前記SR信号を、前記第2の仮想SRスピーカの位置に定位させる
請求項13に記載の音響再生装置。 - 前記音響再生装置は、さらに、
前記仮想FLスピーカを前記視聴位置の左側に位置する同一壁面上の異なる前記位置に複数定位させ、同時に前記仮想FRスピーカを前記視聴位置の右側に位置する同一壁面上の異なる位置に複数定位させるための、それぞれ異なるイコライザ特性および異なる遅延特性を備える複数の前記第1の信号処理部および複数の前記第2の信号処理部と、
前記仮想SLスピーカを前記視聴位置の左側に位置する同一壁面上の異なる前記位置に複数定位させ、同時に前記仮想SRスピーカを前記視聴位置の右側に位置する同一壁面上の異なる前記位置に複数定位させるための、それぞれ異なるイコライザ特性および異なる遅延特性を備える複数の前記第3の信号処理部および複数の前記第4の信号処理部と、
前記第2の仮想SLスピーカを前記視聴位置の後方に位置する同一壁面上の異なる前記位置に複数定位させ、同時に前記仮想SRスピーカを前記同一壁面上の異なる前記位置に複数定位させるための、それぞれ異なるイコライザ特性および異なる遅延特性を備える複数の前記第5の信号処理部、複数の前記第6の信号処理部、複数の前記第7の信号処理部、および複数の前記第8の信号処理部とを備える
請求項16に記載の音響再生装置。 - 音響信号を信号処理することで、実在する第1のスピーカ及び第2のスピーカで再生されることによって、所定の視聴位置からみて前記第1のスピーカと前記第2のスピーカとの間の位置に想定された仮想スピーカから再生されているかのように視聴者に知覚させるようにする音響再生方法であって、
前記視聴位置から見て前記第1のスピーカの位置で再生されていると知覚される音響信号の特性を、前記視聴位置から見て前記仮想スピーカの位置で再生されていると知覚される特性に変換する第1のイコライザ特性で第1の音響信号をイコライズする第1の信号処理ステップと、
前記視聴位置から見て前記第2のスピーカの位置で再生されていると知覚される音響信号の特性を、前記視聴位置から見て前記仮想スピーカの位置で再生されていると知覚される特性に変換する第2のイコライザ特性で、前記第1の音響信号をイコライズする第2の信号処理ステップと、
前記第1の信号処理ステップの出力信号を、第1の係数でレベル調整する第1の電力増幅ステップと、
前記第2の信号処理ステップの出力信号を、第2の係数でレベル調整する第2の電力増幅ステップと、
前記第1の電力増幅ステップの出力信号と前記第1の音響信号とを加算して前記第1のスピーカに出力する第1の加算ステップと、
前記第2の電力増幅ステップの出力信号と、前記第2のスピーカで再生するための第2の音響信号とを加算して前記第2のスピーカに出力する第2の加算ステップと
を備えた音響再生方法。
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