JP5838740B2 - 音響信号処理装置と音響信号処理方法およびプログラム - Google Patents
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Description
1.本技術の原理
2.音響信号処理装置の構成
3.音響信号処理装置の動作
4.音響信号処理装置を用いた音響システムの他の構成(1台の機器で1つの聴取領域を生成する場合)
5.音響信号処理装置を用いた音響システムの他の構成(1台の機器で複数の聴取領域を生成する場合)
6.音響信号処理装置を用いた音響システムの他の構成(複数台の機器で複数の聴取領域を生成する場合)
本技術では、1つもしくは複数の信号源からの音響信号を音響信号処理装置に入力する。音響信号処理装置は、分割部と制御部を有している。分割部は音響信号を複数の周波数帯域に分割する。制御部は複数の周波数帯域に分割された音響信号に対して位相や振幅の調整を行い、複数のスピーカを通じて音響出力を行う際に、分割された高域信号成分の結ぶ焦点を、前記高域信号成分以下の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置させる。
なお式(9)において、G(ω)*は、G(ω)の共役転置行列を表す。
図6は、音響信号処理装置の構成を例示している。音響信号処理装置10は、分割部15と制御部20を備えている。なお、図6の音響信号処理装置では、3つの音響信号のそれぞれを3つの周波数帯に分割して位相やゲインの調整等の信号処理を行い、信号処理後の音響信号を用いて5つのスピーカから音響出力を行う場合を例示している。
音響信号処理装置10の制御部20は、制御点で目的音が聴取できるようにフィルタ処理を行う。
図14は、音響信号処理装置を用いた音響システムの他の構成として、1台の機器で1つの聴取領域に対して単一のコンテンツを提示する場合を例示している。音響信号処理装置10は、入力される音響信号が1つであることから、分割部15は、1つの帯域分割フィルタ16を用いて構成されている。制御部20は、上述のように音響信号の位相やゲイン調整を行う位相・ゲイン調整フィルタ21-high,21-mid,21-lowとフィルタ処理後の信号を加算する加算部22-1〜22-5を備えている。また、音響信号処理装置10には複数のスピーカ30-1〜30-5が接続される。さらに、制御部20で生成された音響出力信号に基づきスピーカ30-5を駆動する駆動部35-1、同様にスピーカ30-2〜30-5を駆動する駆動部35-2〜35-5が設けられている。
図15は、音響信号処理装置を用いた音響システムの他の構成として、1台の音響信号処理装置で例えば2つの聴取領域で別々のコンテンツを提示する場合を例示している。音響信号処理装置10の分割部15は、2つの帯域分割フィルタ16-1,16-2を用いて構成されている。制御部20は、音響信号の位相やゲイン調整を行う位相・ゲイン調整フィルタ21-high,21-mid,21-lowとフィルタ処理後の信号を加算する加算部22-1〜22-5を備えている。また、音響信号処理装置10には複数のスピーカ30-1〜30-5が接続される。さらに、制御部20で生成された音響出力信号に基づきスピーカ30-1を駆動する駆動部35-1、同様にスピーカ30-2〜30-5を駆動する駆動部35-2〜35-5が設けられている。
図16は、音響信号処理装置を用いた音響システムの他の構成として、2台の音響信号処理装置を用いて例えば2つの聴取領域で別々のコンテンツを提示する場合を例示している。
(1) 入力音響信号の帯域分割を行う分割部と、
複数のスピーカを通じて前記入力音響信号に基づき音響出力を行う際に、前記分割部で分割された高域信号成分の結ぶ焦点を、前記分割部で分割された前記高域信号成分以下の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置する制御部と
を備える音響信号処理装置。
(2) 前記制御部は、複数のスピーカの中心から前記焦点までの距離を用いて、前記分割された信号成分の位相とゲインの制御を行い、該高域信号成分の結ぶ焦点を、前記分割部で分割された前記高域信号成分以下の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置する(1)に記載の音響信号処理装置。
(3) 前記制御部は、予め設定した周波数成分よりも高い周波数成分について、前記高域信号成分以下の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置する(1)または(2)に記載の音響信号処理装置。
(4) 前記予め設定した周波数成分の波長は、聴取者の頭部のサイズに基づいて設定する(3)に記載の音響信号処理装置。
(5) 前記入力音響信号は、1または複数コンテンツの音響信号である(1)乃至(4)の何れかに記載の音響信号処理装置。
Claims (8)
- 入力音響信号の帯域分割を行う分割部と、
複数のスピーカを通じて前記入力音響信号に基づき音響出力を行う際に、前記分割部で分割された高域信号成分の結ぶ焦点を、前記分割部で分割された前記高域信号成分よりも低域の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置する制御部と
を備える音響信号処理装置。 - 前記制御部は、複数のスピーカの中心から前記焦点までの距離を用いて、前記分割された信号成分の位相とゲインの制御を行い、該高域信号成分の結ぶ焦点を、前記分割部で分割された前記高域信号成分よりも低域の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置する請求項1記載の音響信号処理装置。
- 前記制御部は、予め設定した周波数成分よりも高い周波数成分について、前記高域信号成分よりも低域の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置する請求項1または請求項2に記載の音響信号処理装置。
- 前記予め設定した周波数成分の波長は、聴取者の頭部のサイズに基づいて設定する請求項3記載の音響信号処理装置。
- 前記入力音響信号は、1または複数コンテンツの音響信号である請求項1乃至請求項4の何れかに記載の音響信号処理装置。
- 複数コンテンツの入力音響信号の帯域分割を行う分割部と、
複数のスピーカを通じて前記入力音響信号に基づき音響出力を行う際に、前記コンテンツごとに、前記分割部で分割された高域信号成分の結ぶ焦点を前記分割部で分割された前記高域信号成分よりも低域の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置する制御部と
を備える音響信号処理装置。 - 入力音響信号の帯域分割を行う工程と、
複数のスピーカを通じて前記入力音響信号に基づき音響出力を行う際に、前記帯域分割を行う工程で分割された高域信号成分の結ぶ焦点を、前記帯域分割を行う工程で分割された前記高域信号成分よりも低域の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置する工程と
を備える音響信号処理方法。 - 入力音響信号の処理をコンピュータで実行させるプログラムであって、
前記入力音響信号の帯域分割を行う手順と、
複数のスピーカを通じて前記入力音響信号に基づき音響出力を行う際に、前記分割された高域信号成分の結ぶ焦点を、前記分割された高域信号成分よりも低域の信号成分の結ぶ焦点内に複数配置する手順と
を前記コンピュータで実行させるプログラム。
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