JPH0562753B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、レコード等の再生をする場合また
は楽器を演奏する場合において、ホール等の音響
空間の反射音をシミユレートすることにより、あ
たかもそのホール等で演奏された音を聴いている
あるいは演奏しているような雰囲気をかもし出す
ことのできる音響制御装置に有効に利用すること
ができるサウンドルームに関する。 〔従来の技術〕 通常のリスニングルームや部屋において音楽を
聴く場合、ソースに何らかの残響音を付加するこ
とにより、臨場感を変化させることができる。残
響音を付加する装置として、従来はソース自体に
含まれる残響成分を、例えば左右のチヤンネル信
号を引算することにより抽出して、これを適当に
強調したり、遅延したり、位相を変えたりする、
いわゆるサウンドプロセツサがあつた。 ところが、ソースに含まれる残響成分は、録音
時にミキシングやエコー付けなどの処理により付
与された人工的なものであり、当然自然な残響音
とは異なり、これをいくら増強したり、遅延した
り、位相変化させたりしたところで、到底実際の
ホールの臨場感を得るまでには至らなかつた。ま
た、ソース自体に含まれている残響成分しか利用
できないので、残響感が固定的であり、リスナー
が各種のホール空間を自由自在に再現できること
など全く不可能であつた。 そこで、このような従来装置の欠点を除去する
ものとして、実際のホール等における反射音をシ
ミユレートするようにしたものが考えられてい
る。これは、通常の部屋やリスニングルーム等内
において受聴点（リスナーの位置）の周囲に複数
個の反射音用スピーカを配置し、ホール等の音響
空間における反射音データに基づき、その音響空
間（またはこれに類似するモデル空間）での反射
音をシミユレートするように、各反射音スピーカ
で発すべき反射音を生成するためのパラメータ
（反射音パラメータ）を求め、この反射音パラメ
ータに基づきソース信号の反射音を生成するよう
にしたものである（以下、このようなシステム全
体をサウンドルームシステムといい、これに用い
られる部屋やリスニングルームをサウンドルーム
という。）。 なお、ここでいう「反射音データ」とは、音響
空間において反射音を構成する要素となるデータ
であり、具体的には、仮想音源分布等から求めら
れる反射音の到来方向、距離（＝遅れ時間）およ
び振幅レベル等のデータである。 また、「反射音パラメータ」とは、反射音デー
タで特定される反射音を、サウンドルームにおい
て受聴点（リスナーが聴く位置）の周囲に配した
複数のスピーカでシミユレートするために、各ス
ピーカから発すべき反射音を生成するためのパラ
メータであり、具体的には遅れ時間とゲインのパ
ラメータである。この反射音パラメータは、反射
音データと、受聴点に対するスピーカの位置等の
関係で求められている。 このようなサウンドルームシステムを実現する
場合、サウンドルーム自体はできるだけ反射が少
ないこと、すなわちデツドであることが必要であ
る。また、サウンドルームシステムでは、１本１
本の反射音の方向も再生するので、同じ音場空間
をシミユレートする場合でも、スピーカの数や配
置位置等に応じて使用すべき反射音パラメータが
異なり、使用しようとするスピーカ数やその配置
位置等に応じてリスナが自ら反射音パラメータを
設定するのは甚だ困難である。したがつて、使い
勝手を考慮すれば、スピーカ数およびその配置位
置等の再生音場の再生条件が予め定まつていて、
この再生条件に適合するように、各スピーカにつ
いて使用する反射音パラメータも予め定まつてい
れば誰でも容易にサウンドルームシステムを楽し
むことができ便利である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 この発明は、前述したようなサウンドルームシ
ステムとして必要な条件を具備したサウンドルー
ムを提供しようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、少なくとも、反射性または吸音性
の音響パネルが配設されるルーム内面周囲の側壁
部と、反射性または吸音性の天井パネルが配設さ
れたルーム内面上方の天井部と、内部に吸音体が
充填されたルーム内面周囲上方の側天井部とを有
するルーム内音響処理手段と、ルーム内の所定位
置に設定されたリスナー受聴位置と、前記側天井
部が交差するルーム内四隅上部に当該側天井部内
に収納された状態で、前記リスナー受聴位置の周
囲を取り囲むように配置される４個のスピーカ再
生手段とにより再生音場の再生条件を予め設定し
ている。そして、この再生条件のもとでルーム内
電気音響処理手段を一体的に設けて、このルーム
内電気音響処理手段では前記再生条件のもとで音
響空間またはこれに類似したモデル空間をシミユ
レートするために、４個のスピーカ再生手段に供
給すべき反射音を生成するのに必要な反射音パラ
メータを予め記憶しておき、この反射音パラメー
タを利用して反射音を畳み込み演算で生成して、
対応するスピーカにそれぞれ供給するようにして
いる。 〔作用〕 この発明の前記解決手段によれば、ルーム内面
に吸音処理手段を施してあるので、デツドな特性
となり、ルーム自体の反射は少なくなるので、ス
ピーカから発せられる反射音の特性が有効に生か
され、その反射音特性で特定されるホール等の音
響空間が良好に再現される。 また、反射音再生にあたつて、ルームの音響特
性、スピーカ再生手段の数および配置位置、受聴
点の位置等の再生音場の再生条件が予め設定され
ているので、ルーム内電気音響処理手段は各スピ
ーカ再生手段について使用する反射音パラメータ
が予め設定して記憶しておくことができる。した
がつて、最適化された反射音再生状態が容易かつ
一義的に実現でき、リスナが自ら反射音パラメー
タを設定する困難さが解消され、誰でも容易にサ
ウンドルームシステムを楽しむことができる。 〔サウンドルームシステムの原理〕 この発明の実施例を説明する前に、この発明が
適用されるサウンドルームシステムについて説明
する。 サウンドルームシステムとは、前述のように、
通常のリスニングルーム等内において受聴点（リ
スナーの位置）の周囲に複数個の反射音用スピー
カを配置し、ホール等の音響空間における反射音
データに基づき、その音響空間（またはこれに類
似するモデル空間）での反射音をシミユレートす
るように各反射音用スピーカで発すべき反射音を
生成するためのパラメータ（反射音パラメータ）
を求め、この反射音パラメータに基づきソース信
号の反射音を生成するようにしたものである。 反射音データは、反射音の到来信号、遅れ時
間、振幅レベル等で構成され、これはホール等の
音響空間における仮想音源分布により求めること
ができる。ここで、仮想音源とは、ホール等の音
響空間において、特定の受音点から見た実効的な
反射音の音源をいう。すなわち、実音源（実際の
音源をいう。）から発せられた音は、直接音とし
て受音点に直接到達するほか、壁、天井、床、座
席等音響空間内のあらゆる反射性部分にて反射
し、受音点に到達する。この場合、受音点では、
反射音は受音点と壁面等の反射点とを結ぶ線の延
長上にある音源から発せられてきた音として見な
すことができるから、これをその受音点における
仮想の音源すなわち仮想音源として把えることが
できる。 したがつて、ある受音点における音響空間は、
その受音点での仮想音源の分布として把握するこ
とができ、通常のリスニングルームや部屋等にお
いても、各仮想音源からの反射音をシミユレート
すれば、その音響空間を再現し得て、実際にその
音響空間内にいるかのような臨場感を味わうこと
ができる。 仮想音源の位置は、受音点からの方向と距離で
決定されるから、その仮想音源からの反射音をシ
ミユレートするには、直接音を仮想音源の方向か
ら、その距離に対応した時間遅れで、かつ反射音
の振幅レベルに応じた音量で発すればよい。そし
て、これを音響空間における各仮想音源１つ１つ
についてそれぞれ行なえば、その音響空間を再現
することができる。 仮想音源の求め方としては、再現しようとする
ホール等の音響空間で実際にインパルス応答を測
定して求める方法と、ホール等の音響空間の形状
から計算により求める方法とがある。 前者の測定による方法としては、いわゆる４点
方と呼ばれるものがある。これは、音響空間内の
近接した４点のインパルス応答の時間差を利用し
て、その点から見た仮想音源の座標を求めるもの
である。４点法によりあるホールの仮想音源分布
を測定した一例を第２図〜第４図に示す。第２図
はＸ−Ｙ平面（水平面）への投影図、第３図はＹ
−Ｚ平面への投影図、第３図はＸ−Ｚ平面の投影
図である。図中ｏの大きさは反射音のレベルを表
わし、これは例えばマイクロホンMIC₀で代表し
て測定される。 仮想音源を測定によらず計算により求める方法
としては、鏡像法がある。これは第５図に示すよ
うに、壁面２４を鏡にたとえ、実音源２７から音
を発し、受音点２８で音を受ける場合に、壁面２
４での反射音を鏡でいう虚像位置にある音源３０
から仮想的に発せられたものとみなし、これら仮
想音源３０を音響空間の壁面形状に応じて求めて
いくものである。 鏡像法によりあるホールの仮想音源分布を求め
た一例を第６図、第７図に示す。第６図はＸ−Ｙ
平面（水平面）への投影図、第７図はＹ−Ｚ平面
への投影図である。鏡像法の場合、振幅レベル
は、受音点２８から仮想音源までの距離に応じて
それぞれ設定する。 以上のようにして測定あるいは計算により求め
られた仮想音源分布のデータに基づいて、各仮想
音源からのソース信号の反射音をリスニングルー
ム等でシミユレートする場合、リスニングルーム
等内の四方に複数のスピーカを配置し、ソース信
号を適宜のスピーカ（仮想音源の方向に対応）か
ら適宜の時間遅れ（仮想音源までの距離に対応）
と、適宜の音量（反射音の振幅レベルに対応）で
発することにより、ソース信号の反射音をシミユ
レートすることができる。 この場合、リスニングルーム等内における受聴
点すなわちスナーが聴く位置と各スピーカとの位
置によつて受聴点で聴く反射音の到来方向、距
離、レベルが変動するから、受聴点に対するスピ
ーカの位置（方向および必要に応じて距離）も考
慮して、いずれの方向のスピーカからどの程度の
音量と遅れ時間で反射音を発するかを算出する。 また、スピーカは理想的にはすべての仮想音源
の方向に配置する必要がある。しかし、それを実
現するには、受聴点を中心にリスニングルーム等
の少なくとも上半球面に漏れなくスピーカを配置
することになり、現実には実現不可能である。経
済的には４個〜10個程度が限度であるから、その
程度の数のスピーカをリスニングルーム等内の周
囲に配置して、各スピーカの分担領域を定め、各
領域内に含まれる仮想音源の反射音をそれぞれ対
応するスピーカで代表してシミユレートするよう
にする。この方法によれば、隣接するスピーカの
中間にある仮想音源からの反射音はそのいずれか
１つのスピーカで代表して発せられるので、厳密
に言えば、仮想音源の方向を正確にシミユレート
することにはならないが、スピーカ個数がある程
度多ければ、実用上は問題ないし、人の聴覚の方
向判別能力に限界があることを考えれば、これで
も十分である。 あるいは、隣接するスピーカの中間にある仮想
音源の方向を正確にシミユレートする必要がある
場合には、それらのスピーカ間の音量配分によ
り、それが実現可能である。 このように隣接するスピーカの中間にある仮想
音源からの反射音をいずれかの１つのスピーカで
代表してシミユレートする場合と、スピーカ相互
間の音量配分によりシミユレートする場合におい
て、各スピーカから発すべき音量および遅れ時間
についてそれぞれ説明する。 １つのスピーカで代表してシミユレートする
場合 第８図は、受聴点３４を中心に８個のスピーカ
SP1〜SP8を配置したものである。ここでは、音
響空間を隣接するスピーカの中央位置と受聴点３
４とを結ぶ線で区切つて、水平面で８つの領域
d1〜d8に分割する。各領域d1〜d8にある反射音
をP_Moとすると、受聴点３４でこれら反射音P_Mo
を得るに必要な各スピーカSP1〜SP8の再生音
P_Ms（Ｍ＝１〜８）は次式で表わされる。

【表】 ^ｎ＝１ 〓
但し、 NM（Ｍ＝１〜８）：各領域d1〜d8にある仮想音
源数（＝反射音数） Ｕ：ユニツト関数 ｔ：時間 τn：反射音の遅れ時間 隣接するスピーカ相互間の音量配分によりシ
ミユレートする場合。 第９図に示すように、サウンドルーム５０内の
例えば四隅に４個のスピーカSP1〜SP4を配置
し、受音点３８と各スピーカSP1〜SP4を線で結
ぶ４つの象限ｎ，ｍ，ｌ，ｋに区分し、各スピー
カSP1〜SP4でそれぞれの左右の象限にある仮想
音源からの反射音をシミユレートする。すなわ
ち、スピーカSP4，SP1の音量比で象限ｎ内の反
射音をシミユレートし、スピーカSP1，SP2の音
量比で象限ｍ内の反射音をシミユレートし、スピ
ーカSP2，SP3の音量比で象限ｌ内の反射音をシ
ミユレートし、スピーカSP3，SP4の音量比で象
限ｋ内の反射音をシミユレートする。各反射音を
シミユレートするに必要な各スピーカSP1〜SP4
の再生音をP_Ms（Ｍ＝１〜４）は次のようになる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図に示す。第１図の
実施例は、一般のサイズの部屋としてこの発明の
サウンドルームを構成した一例を示すものであ
る。 第１図のサウンドルーム５０は、床部２６０、
壁部２６２、天井部２６４で外枠が構成されてい
る。壁部２６２、天井部２６４は防振構造となつ
ている。 天井部２６４には、吸音または反射効果を有す
る天井パネル２６６が張り付けられている。天井
部２６４には、埋込照明２６８、マイクロホン２
７０等が設置されている。 側天井２７２にはグラスウール２７１が充填さ
れている。また、側天井２７２には消音形換気扇
２７４、開口調整材２７３等が設けられ、部屋の
四隅においてスピーカ内蔵ユニツト２７６が設け
られ、その中にスピーカ（図示せず）が内蔵され
ている。 側部２６２には、片面に反射部、もう一方の面
に吸音部が構成された音響パネル２３０が、上部
を上部取付サツシ２１０に支持され、下部を下部
取付サツシ２０２に支持されて、あるものは反射
部を表にして、他のものは吸音部を表にしてそれ
ぞれ着脱自在に取り付けられている。吸音部側を
表にするものと反射部側を表にするものの配置に
より、任意の音響特性が得られる。 壁部２６２には、防音ドア２７８、コントロー
ル部（サウンドルームシステムのための電気音響
コントロール、照明コントロール、換気扇コント
ロール、冷暖房コントロール）２８０、サウンド
ルームシステムのためのアンプ内蔵ユニツト２９
２、防音窓ユニツト２９４、コーナ部材２９６、
開口調整パネル２９８等が設置されている。 壁部２６２に対する音響パネル２３０の取付構
造の一例を第１４図に示す。この音響パネル２３
０は、グラスウール２３２の一方の面に合板２３
４を貼りつけ、それら周囲を枠体２３６で支持し
ている。そして、グラスウール２３２側が吸音部
を構成し、合板３４側が反射部を構成して、使用
する目的に応じていずれか一方の側を表にして用
いる。 音響パネル２３０外周面には、筒状の装飾用ク
ロス２４０が上下方向に被せられている。装飾用
クロス２４０の上下開口端部は、固定部材２４
６，２５２でそれぞれ固定されている。固定部材
２４６の上端部、固定部材２５２の下端部には、
凹条部２５０，２５６がそれぞれ構成されてい
る。 壁部２６２の下部には高さ調整材２００が設置
され、その上に下部取付サツシ２０２がねじ２０
４により固定されている。下部取付サツシ２０２
にはコンセント２０６が設けられている。下部取
付サツシ２０２の上面には、音響パネル２３０の
下部凸条部２５６が着脱自在に係合される凹条部
２０８が構成されている。 また、壁部２６２の上部には上部取付サツシ２
１０がねじ２１２により固定されている。上部取
付サツシ２１０の下面には、音響パネル２３０の
上部凸条部２５０が着脱自在に係合される凹条部
１１４が構成されている。 音響パネル２３０を壁部２６２に取り付ける場
合は、第１４図中央矢印Ａで示すように操作し、
はじめに音響パネル２３０の上部凸条部２５０を
上部取付サツシ２１０の凹条部２５０に嵌め込
み、その状態で音響パネル２３０の下部凸条部２
５０を下部取付サツシ２０２の凹条部２０８に嵌
め込むようにする。なお、第１４図では反射部側
を表にした場合を示しているが、吸音部側を表に
する場合も同様にして壁部２６２に装着される。 なお、第１図のサウンドルーム５０は様々な用
途に適用できるように、音響パネル２３０の吸音
部と反射部の組合せによつて反射特性を様々に変
更できるようにしているが、本来のサウンドルー
ムシステムは、ルーム５０自体の反射ができるだ
け少ない方がよいので、すべて吸音部を表にして
用いるようにするのが好ましい。ただし、通常の
会話等においても特殊な異和感が生じない程度に
吸音部と反射部を適宜配置する場合もある。 〔第１図のルーム５０の使用例(1)〕 次に、第１図に示したサウンドルーム５０を用
いて、ステレオ装置やビデオ装置の再生用にサウ
ンドルームシステムを構成した一例を第１５図に
示す。 第１５図において、サウンドルーム５０の前方
左右には、メインスピーカ６４，６６が配置され
ている。また、サウンドルーム５０の四隅には、
反射音用のスピーカ５６，５８，６０，６２が配
置されている。この反射音用のスピーカ５６，５
８，６０，６２は、前述のように、サウンドルー
ム５０の構成体中（第１図のスピーカ内蔵ユニツ
ト２７６内）に予め一体的に配設されている。 ソース４４からの信号はプリアンプ６８、パワ
ーアンプ７０を介して直接音としてメインスピー
カ６６から発生される。またプロセツサ４６では
各チヤンネルの反射音パラメータに基づき、ソー
ス４４の信号の反射音信号を各チヤンネルごとに
生成して、４チヤンネルアンプ７２を介して各反
射音用のスピーカ５６，５８，６０，６２、に供
給する。 反射音生成用の演算処理装置類（プロセツサ４
６等）は第１図のコントロール部２８０に内蔵さ
れている。またアンプ類（パワーアンプ７０、４
チヤンネルアンプ等）は第１図のアンプ内蔵ユニ
ツト２９２に内蔵されており、これらコントロー
ル部２８０およびアンプ内蔵ユニツト２９２がル
ーム内電気音響処理手段に相当する。 反射音パラメータは、リスナー７４がその受聴
位置において、リモートコントローラ７６の操作
により可変可能である。 なお、実際のホールでは、音源と受音点との距
離により直接音にも時間遅れが生じるが、直接音
が到来した時刻を０として、その時点を基準に遅
れ時間の反射音パラメータを定めれば、直接音は
時間遅れを持たせずにそのままメインスピーカ６
４，６６から発しても、直接音と反射音のタイミ
ングはうまく取られる。 第１５図におけるプロセツサ４６の具体例を第
１６図に示す。第１６図において、前記プリアン
プ６８からの左右のチヤンネルのオーデイオ入力
はミキシング回路１００でミキシングされ、入力
ボリウム１０２でレベル調整される。そして、ロ
ーパスフイルタ（Ａ／Ｄ変換の際の折り返し防止
用）およびサンプル・ホールド回路１０４を介し
て、Ａ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変換される。そ
して更に、反射音に周波数特性を付与するため
に、各チヤンネルごとにデイジタルフイルタ１０
８，１１０，１１２，１１４に通される。 デイジタルフイルタ１０８，１１０，１１２，
１１４から出力されたソース信号は、各チヤンネ
ルの反射音生成回路１１６，１１８，１２０，１
２２に入力される。反射音生成回路１１６，１１
８，１２０，１２２では、マイクロコンピユータ
１２４の指令により、メモリ（ROM）１２６に
記憶されている各チヤンネルの反射音パラメータ
（遅れ時間データとゲインデータ）に基づき、各
チヤンネルごとにソース信号の反射音信号をそれ
ぞれ生成する。生成されたこれらの反射音信号
は、Ａ／Ｄ変換器１２４において時分割多重的に
Ａ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器１２４の出力信
号は、各チヤンネルごとに振り分けられて、サン
プル・ホールド回路およびローパスフイルタ１２
６，１２８，１３０，１３２でそれぞれ、平滑さ
れ、アナログ信号に戻される。そして、出力ボリ
ウム１３４，１３６，１３８，１４０およびパワ
ーアンプ４８，５０，５２，５４を介して各チヤ
ンネルスピーカ５６，５８，６０，６２にそれぞ
れ供給される。これにより、各チヤンネルスピー
カ５６，５８，６０，６２からは、各対応する方
向の仮想音源からの反射音が発生され、その仮想
音源の分布で特定されるホール等の音響空間が再
現される。 なお、メモリ（ROM）１２６にはホール等各
種音響空間の反射音パラメータおよびデイジタル
フイルタ１０８，１１０，１１２，１１４の周波
数特性のパラメータが各チヤンネルごとに記憶さ
れており、ワイヤレスリモコン７６の操作に基づ
き、リモコンセンサインターフエイス１４２を介
して、マイクロコンピユータ１２４の指令により
そのいずれかのホールのパラメータが読み出され
る。 読み出されたこれらのパラメータはRAM１２
７に一旦転送される。そして、このRAM１２７
に保持されたパラメータに基づき、デイジタルフ
イルタ１０８，１１０，１１２，１１４の周波数
特性が制御される。RAM１２７に保持された周
波数特性のパラメータは、ワイヤレスリモコン７
６の操作により好みに応じて調整が可能である。 また、RAM１２７に保持された反射音パラメ
ータに基づき、反射音生成回路１１６，１１８，
１２０，１２２で各チヤンネルごとにソース信号
の反射音が生成される。RAM１２７に保持され
た反射音パラメータは、ワイヤレスリモコン７６
の操作により調整が可能であり、これにより残音
感を自分の好みに応じて変更することができる。 ところで、反射音生成回路１１６，１１８，１
２０，１２２は、それらの入力信号（ソース信
号）を遅延した信号の重ね合せ（たたみ込み演
算）により反射音信号を生成することができる。
このたたみ込み演算により反射音生成については
以下説明する。 たたみ込み演算による反射音生成は、前記第１
３図に示した各チヤンネルの反射音パラメータ列
に基づき、ソース信号（直接音）から種々の時間
遅れと振幅レベルを持つ信号を作り、それらを重
ね合せるものである。すなわち、１つのチヤンネ
ルについて説明すると、そのチヤンネルで利用す
べき反射音パラメータ列が、第１７図に示すよう
に入力信号（直接音）を基準として、遅れ時間τ_i
（ｉ＝１，２，…，ｎ）とゲイン（振幅レベル）
g_iのパラメータの組み合せで構成されているとす
ると、第１８図に示すように、マルチタツプを有
するデイレイメモリ１６３を用いて、遅れ時間τ_i
に対応する各タツプからそれぞれ遅延信号を取り
出して、振幅調整器１５２−１乃至１５２−ｎで
ゲインg_iをそれぞれ付与して、加算器１５３で合
成する。これにより、加算器１５３からは、 X_put＝_o 〓ⁱ⁼¹ X_i・g_i (3) なる反射音信号が出力される。 なお、上記の説明では複数チヤンネルのある反
射音信号のうち１つのチヤンネルについてのみ示
したが、他のチヤンネルの反射音信号も同様の構
成で生成することができる。 ところで、ワイヤレスリモコン７６による反射
音パラメータの調整としては、例えば次のものが
可能である。遅延時間のパラメータに係数を掛け
て、相対的に遅延時間を拡大または縮少すれば、
再現しようとするホールの広さ（SIZE）を可変
することになる。すなわち、大きな係数（＞１）
を掛けて遅延時間を長くすればホールは広くな
り、小さな係数（＜１）を掛けて遅延時間を短く
すればホールは狭くなる。このようにして、ホー
ルの広さを0.0〜3.0倍程度（メモリ容量の増加に
より、任意の倍数まで可能である。）調整するこ
とができる。 また、反射音パラメータ列のゲイン（反射音の
振幅レベルに相当）の傾斜を可変すれば、ライブ
感（LIVENESS）が可変される。すなわち、ゲ
イン傾斜を急峻にすればデツドな特性となり、ゆ
るやかにすればライブな特性となる。これは、送
り時間の大きい反射音のパラメータほどレベルを
大きく又は小さくしていくことにより実現され
る。また、反射音パラメータ列の遅延時間、ゲイ
ンあるいはこれら双方を周期的に可変、例えば、
正弦波状低周波信号で各パラメータ値を揺さぶる
ことにより、再現される音響空間の聴感上の空間
的明瞭度をぼやけさせること（DIFFUSION）が
でき、特殊な音響効果が得られる。 ところで、サウンドルーム５０における反射音
用スピーカの配置には前述したもの以外にも様々
な形態が考えられる。以下、各種の配置列につい
て説明する。 第１９図は、４個のスピーカ５６，５８，６
０，６２を天井の四隅にサウンドルーム５０の中
央に向けて配置したものである。この場合、スピ
ーカ５６，５８，６０，６２は天井にあるため、
天井方向と水平方向を含む上半球面をシミユレー
トできる。仮想音源のデータとしては、前記第２
図や第６図に示したＸ−Ｙ平面に投影したデータ
を利用し、各スピーカ５６，５８，６０，６２か
ら発すべき反射音を作成するための反射音パラメ
ータは、前記第(2)式により求める。 第２０図は、４個のスピーカ５６，５８，６
０，６２をサウンドルーム５０の壁面四隅に、部
屋１８０の中央に向けて配置し、スピーカ５５を
天井の中央位置に下方に向けて配置して、ピラミ
ツド状にしたものである。四隅のスピーカ５６，
５８，６０，６２については、前記第１９図の場
合と同様にＸ−Ｙ平面に投影したデータを利用
し、前記第(2)式から各スピーカ５６，５８，６
０，６２で利用すべき反射音パラメータを求め
る。 また、スピーカ５５については、Ｘ−Ｙ平面お
よびＸ−Ｚ平面に投影したデータのうち、上半球
面からの反射音をシミユレートする。この場合、
周囲４個のスピーカ５６，５８，６０，６２で再
生する反射音の上下方向の位置を天井のスピーカ
５５でシミユレートするので、この周囲４個のス
ピーカ５６，５８，６０，６２で再生する反射音
との関係で天井スピーカ５５から発する反射音の
遅延時間およびレベルを算出する。この計算方法
として、反射音P_oがＹ軸（水平軸に対してＺ軸
（垂直軸）方向にθ_o度傾いたとすると、天井スピ
ーカ５５で発すべき再生音は、 P_s（ｔ）＝_Nu 〓ⁿ⁼¹ P_oCOS（θ_o）×Ｕ（τ_o） 但し、 Nu：上半球面の反射音の個数となる。 第２１図は、第２０図のものに更にサウンドル
ーム５０の床中央にスピーカ５７を上方向に向け
て配置したものである。この床スピーカ５７で
は、Ｙ−Ｚ平面およびＸ−Ｚ平面に投影したデー
タのうち、下半球面からの反射音をシミユレート
する。この場合、床スピーカ５７で発すべき、再
生音P_rは、反射音P_nがＹ軸に対してＺ軸方向に
θ_n度傾いたとすると、 P_r（ｔ）＝_Nv 〓^m=1 P_nCOS（θ_n）×Ｕ（τ_n） 但し、 Nv：下半球面の反射音の個数となる。 第２２図は、サウンドルーム５０の天井四隅に
スピーカ５６，５８，６０，６２を部屋の中央に
向けて配置すると共に、それらの間にスピーカ５
９，６１，６３，６５をサウンドルーム５０の中
央に向けてそれぞれ配置したものである。この場
合は、Ｘ−Ｙ平面に投影した仮想音源のデータを
利用する。また、この場合はスピーカの数が多い
ので、隣接するスピーカの中央の仮想音源からの
反射音は、いずれかのスピーカで代表して発すれ
ばよいから、前記第８図で示したものと同様に前
記第(1)式に基づいて各スピーカ５６，５８，６
０，６２，５９，６１，６３，６５の再生音を求
める。 〔第１図のサウンドルーム５０の使用例(2)〕 第１図のサウンドルーム５０を用いて楽器演奏
（歌唱も含む）用にサウンドルームシステムを構
成した一例を第２３図に示す。 第２３図において、サウンドルーム５０は第１
５図の場合と同様にデツドな特性とする。ルーム
５０の四隅には、反射音用スピーカ５６，５８，
６０，６２が配設されている。また、マイクロホ
ン２７０，２７０が天井に配設されている。ま
た、移動形のマイクロホン８４が楽器９０の近く
に置かれている。 ちなみに、マイクロホン８４は楽器音自身を収
音し、マイクロホン２７０，２７０は楽器の方向
性（楽器がどの方向を向いているか）をも考慮し
た音の収音を行なう。 演奏者８８が楽器９０を弾くと、その音はマイ
クロホン２７０，２７０でピツクアツプされ、そ
れらの信号はマイクミキシング回路９２でミキシ
ングされる。そして、プロセツサ４６で反射音の
パラメータに基づいて反射音が作成される。これ
を４チヤンネルアンプ７２を介して各スピーカ５
６，５８，６０，６２から発することにより、演
奏者８８はあたかもホールで演奏しているかのよ
うな雰囲気で楽器演奏を楽しむことができる。 なお、楽器演奏や歌唱の場合は、ソース信号に
もともと残響成分が含まれておらず、反射音生成
回路１１６，１１８，１２０，１２２（第１６
図）だけでは、メモリ容量の関係上十分に長い反
射音を得るのが難しいので、第１６図中にカツコ
書で示したように、残響音生成回路１２３を挿入
するのが好ましい。残響音生成回路１２３として
は、くし形フイルタやオールパスフイルタなどフ
イールドバツクループを用いた単純な構成のもの
が利用できる。残響音生成回路１２３は、ソース
にもともと残響音が含まれているレコード再生
（第１５図）の場合はオフできるようにする。 第２３図のプロセツサ４６，４チヤンネルアン
プ７２も前述の第１５図の使用例の場合と同様
に、第１図のコントロール部２８０、アンプ内蔵
ユニツト２９２にそれぞれ収容されている。ま
た、マイクミキシング回路９２は第１図のコント
ロール部２８０に内蔵されている。 なお、第１５図の使用例（ステレオ等の再生）
と第２３図の使用例（楽器等の演奏）は、サウン
ドルーム５０の構成自体は同じであり、使用する
モードに応じて、メインスピーカ６４，６６の接
続、マイクロホン２７０，２７０のオン／オフ、
マイクロホン８４の接続アンプ類のオン／オフ等
を行なう。 なお、実際のホール等で演奏する場合、演奏者
は演奏位置で演奏しながらかつその位置で反射音
を聴くことになるので、音源と受音点をともに演
奏位置すなわちステージ上に設定して求めた仮想
音源分布に基づく各スピーカの反射音パラメータ
を用いて反射音を生成すれば、ルーム５０におい
て演奏者はそのホール等のステージ上にいる雰囲
気で演奏することができる。また、これに限ら
ず、音源と受音点を様々変えて求めた仮想音源分
布に基づいて反射音パラメータを求めれば、種々
の趣の演奏を楽しむことができる。 ここでサウンドルーム５０におけるマイクロホ
ンの他の配置例について説明する。 第２４図の配置 第２４図は、マイクロホン４個の配置例であ
る。すなわち、マイクロホン８２，８３，８４，
８５はサウンドルーム５０の天井の各スピーカ５
６，５８，６０，６２の中間位置にそれぞれ配置
されている。各マイクロホン８２，８３，８４，
８５は隣接するスピーカ５６，５８，６０，６２
から等距離の離れた位置にあるので、ハウリング
は起きにくくなつている。また、マイクロホン８
２，８３，８４，８５は天井壁面に取り付けた状
態とし、マイクロホン入力の周波数特性が平坦に
なるように配置されている。 第２５図の配置 第２５図は、マイクロホン８２，８３，８４，
８５をサウンドルーム５０の床部四隅に配置した
ものである。この配置では、マイク収音点の音圧
が、全周波数帯域に亘つて最も大きく、周波数特
性が平坦である。また、スピーカ５６，５８，６
０，６２からの直接の音の放射の影響は少なく、
ハウリングマージンも大きい。 第２６図の配置 第２６図は、４本の指向性マイクロホン８２，
８３，８４，８５をサウンドルーム５０の天井四
隅付近において楽器音源方向（ルーム５０の中央
方向）に向けて配置したものである。マイクロホ
ン８２，８３，８４，８５はスピーカ５６，５
８，６０，６２の放射軸線に近い位置に配されて
いるが、指向性が強く、かつスピーカ５６，５
８，６０，６２を背にしているので、スピーカ５
６，５８，６０，６２からの音は収音せず、ハウ
リングマージンが格段に増大する。 〔実施例 ２〕 第２７図の実施例は、この発明を小スペース用
として構成したもので、各構成部分をユニツト状
に構成してカプセル状に組立てるようにして、既
存の部屋内に容易にサウンドルームを構成できる
ようにしたものである。これを用いれば、一般家
庭等においても部屋自体を改造せずに、サウンド
ルームシステムを実現することができる。また、
ピアノ等の練習用の防音室としても利用できる。 このサウンドルーム３００は、４本のコーナ材
３０１，３０２，３０４，３０６を支柱として、
これらの間に壁パネル３１０，３１２，３１４，
３１６をはめ込んで壁面を構成する。また、天井
には天井ユニツト３１８がはめ込まれ、床には床
パネル３２０がはめ込まれる。これら壁パネル３
１０，３１２，３１４，３１６、天井ユニツト３
１８、床パネル３２０は表面を吸音性に構成する
（床パネル３２０は、カーペツトを敷くこと等で
容易に吸音性にすることができる。）壁パネル３
１０，３１２，３１４，３１６は一定幅のものを
１単位として、それを横につなげることにより、
任意の大きさのサウンドルームを構成することが
できる（天井ユニツト３１８、床パネル３２０も
それに応じた大きさのものを用意する。） 壁パネル３１０には、サウンドルームシステム
用の電気音響、照明、換気扇、コンセント等のコ
ントロール装置を内蔵したコントロールユニツト
３２２が配設されている。また、壁パネル３１６
には出入用のドア３２４が設けられている。ま
た、天井ユニツト３１８には、図示しないが、マ
イクロホンや各コーナー部にスピーカが埋め込ま
れている。 第２８図、第２９図は、第２７図のものを組立
てて作つたカプセル形のサウンドルーム３００を
示すものである。第２８図のものがステレオ等の
再生用、第２９図のものが楽器演奏用である。天
井ユニツト３１８の四隅にはスピーカ３２６が埋
め込まれている。また、天井ユニツト３１８の中
央には照明３３０が設置されている。 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、ルー
ムの内面に吸音処理手段を施してあるので、デツ
ドな特性となり、これによりルーム自体の反射は
少なくなるので、スピーカから発せられる反射音
の特性が有効に生かされ、その反射音特性で特定
されるホール等の音響空間が良好に再現される。 また、反射音再生にあたつて、ルームの音響特
性、スピーカ再生手段の数よび配置位置、受聴点
の位置等の再生音場の再生条件が予め設定されて
いるので、ルーム内電気音響処理手段は各スピー
カ再生手段について使用する反射音パラメータを
予め設定して記憶しておくことができる。したが
つて、最適化された反射音再生状態が容易かつ一
義的に実現でき、リスナが自ら反射音パラメータ
を設定する困難さが解消され、誰でも容易にサウ
ンドルームシステムを楽しむことができる。ま
た、吸音処理を施したルーム内に反射音再生用の
複数のスピーカと反射音を作成する演算処理手段
を予め一体的に構成したので、スピーカ配置やそ
の設置および配線等のわずらわしさ、見た目の悪
さ等の不都合がなくなり、容易に所期どおりのサ
ウンドルームを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す斜視図で
ある。第２図、第３図、第４図は、４点法により
求められた仮想音源分布を示す図、第２図はＸ−
Ｙ平面投影図、第３図はＹ−Ｚ平面投影図、第４
図はＸ−Ｚ平面投影図である。第５図は、鏡像法
による仮想音源測定法の原理を示す図である。第
６図、第７図は鏡像法により求められた仮想音源
分布を示す図で、第６図はＸ−Ｙ平面投影図、第
７図はＹ−Ｚ平面投影図である。第８図は、周囲
８個のスピーカによる反射音再生状態を示す平面
図である。第９図は、周囲４個のスピーカによる
反射音再生状態を示す平面図である。第１０図、
第１１図、第１２図は、隣接するスピーカの中間
にある反射音をシミユレートするための、各スピ
ーカ間の音量配分を示したもので、第１０図は
COS関数によるもの、第１１図は線形関数によ
るもの、第１２図はlog関数によるものである。
第１３図は、４点法による反射音測定データに基
づき第９図のスピーカ配置でその反射音をシミユ
レートする場合に、各スピーカに供給すべき反射
音を作成するために用いられる反射音パラメータ
列を示す図である。第１４図は第１図のサウンド
ルーム５０における音響パネル３０の取付構造を
示す断面図である。第１５図は、第１図のサウン
ドルーム５０を用いて、ステレオ装置やビデオ装
置の再生用として構成したサウンドルームシステ
ムの一例を示すブロツク図である。第１６図は、
第１５図におけるプロセツサ４６の構成例を示す
ブロツク図である。第１７図は、第１６図の反射
音生成回路１１６，１１８，１２０，１２２にお
いて反射音生成に利用される反射音パラメータ列
を示す図である。第１８図は、第１７図の反射音
パラメータを利用してたたみ込み演算により入力
信号の反射音信号を生成するように構成した第１
６図の反射音生成回路１１６，１１８，１２０，
１２２を示す回路図である。第１９図乃至第２２
図は、サウンドルーム５０におけるスピーカ配置
の他の例を示すそれぞれの斜視図である。第２３
図は、第１図のルーム５０を用いて、楽器演奏用
として構成したサウンドルームシステムの一例を
示すブロツク図である。第２４図乃至第２６図
は、サウンドルーム５０におけるマイクロホンの
他の配置例をそれぞれ示す斜視図である。第２７
図は、この発明の他の実施例を示す分解斜視図で
ある。第２８図、第２９図は第２７図のサウンド
ルーム３００の使用状態を示す図で、第２８図は
ステレオ等の再生用、第２９図は楽器演奏用にそ
れぞれ構成したものである。 ５０，３００……サウンドルーム、２８０，３
２２……コントロールユニツト、３２６……天井
埋込スピーカ、２７０……天井埋込マイクロホ
ン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも、反射性または吸音性の音響パネ
   ルが配設されるルーム内面周囲の側壁部と、反射
   性または吸音性の天井パネルが配設されたルーム
   内面上方の天井部と、内部に吸音体が充填された
   ルーム内面周囲上方の側天井部とを有するルーム
   内音響処理手段と、 ルーム内の所定位置に設定されたリスナー受聴
   位置と、 前記側天井部が交差するルーム内四隅上部に当
   該側天井部内に吸収された状態で、前記リスナー
   受聴位置の周囲を取り囲むように配置される４個
   のスピーカ再生手段と、 音響空間における反射音の各仮想音源位置に対
   応して求められる各反射音の到来方向と遅れ時間
   と振幅レベルからなる反射音データに基づき、前
   記４個の各スピーカ再生手段を用いて前記リスナ
   ー受聴位置の周囲に前記音響空間またはこれに類
   似したモデル空間における多数の反射音を再生す
   るために、前記スピーカ再生手段のルーム内配置
   位置と前記リスナー受聴位置のルーム内設定位置
   および前記反射音データの各反射音到来方向との
   関係から求めた、前記各スピーカ再生手段で発す
   るべき反射音群の遅れ時間とゲインとからなるイ
   ンパルス応答特性を前記各スピーカ再生手段毎に
   反射音パラメータとしてそれぞれ記憶しており、
   これら記憶された各反射音パラメータに基づき、
   当該ルーム内で再生するソース信号に対して畳込
   み演算することにより、前記４個のスピーカ再生
   手段で発するべき反射音群の信号をそれぞれ生成
   するとともに、前記４個のスピーカ再生手段の対
   応する位置のものにそれぞれ供給するように構成
   されたルーム内電気音響処理手段と を一体的に具備してなることを特徴とするサウン
   ドルーム。