WO2013002401A1 - スピーカアレイ装置 - Google Patents

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WO2013002401A1
WO2013002401A1 PCT/JP2012/066809 JP2012066809W WO2013002401A1 WO 2013002401 A1 WO2013002401 A1 WO 2013002401A1 JP 2012066809 W JP2012066809 W JP 2012066809W WO 2013002401 A1 WO2013002401 A1 WO 2013002401A1
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WO
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sound
speaker
speaker array
receiving point
audio signal
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/066809
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English (en)
French (fr)
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進 澤米
健一朗 竹下
Original Assignee
ヤマハ株式会社
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Publication date
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Priority to EP12805311.3A priority patent/EP2739071A4/en
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Priority to US14/850,416 priority patent/US9560450B2/en

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    • H04R2205/024—Positioning of loudspeaker enclosures for spatial sound reproduction

Definitions

  • the present invention relates to a technique for reflecting sound using a speaker array to reach a sound receiving point.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which sound from left and right surround channels is reflected from a speaker array installed in front of a sound receiving point to reach the sound receiving point. Thereby, a virtual speaker (virtual speaker) is formed in the direction of the wall surface on the left and right of the sound receiving point.
  • the position where the speaker array device for outputting the sound of the television is arranged and the position where the image representing the sound source is displayed on the screen of the television are separated. More and more listeners feel uncomfortable. When these positions are separated in the horizontal direction, the discomfort can be reduced by forming virtual speakers in the direction of the left and right wall surfaces of the listener by the above speaker array. When these positions are separated from each other in the vertical direction, for example, when the position where the image representing the sound source is displayed above the position of the speaker array apparatus is vertically above, it is viewed from the listener. If the virtual speaker is formed in the direction of the ceiling, the uncomfortable feeling can be reduced.
  • the present invention has a plurality of first speaker units arranged side by side in a first surface, is directed to a specific first directional direction, and the plurality of first speakers.
  • a first speaker array that outputs a first sound capable of adjusting an angle of the first directivity direction with respect to the arrangement direction of the units from the plurality of first speaker units, and a first sound different from the first surface.
  • a plurality of second speaker units arranged side by side in two planes, directing in a specific second directivity direction, and the second directivity with respect to the arrangement direction in which the plurality of second speaker units are disposed
  • a second speaker array that outputs a second sound, the angle of which can be adjusted, from the plurality of second speaker units, and the second speaker array is disposed in a room having a ceiling as a sound reflecting surface.
  • the speaker array device is characterized in that the second speaker array is installed so that the normal line of the second surface is along the direction of reaching the sound receiving point.
  • the second speaker array outputs a supplied audio signal as the second sound, the length of the path of the second sound from the second speaker array to the sound receiving point, and the A delay unit that delays the audio signal in accordance with a difference between a path length of the first sound from the first speaker array to the sound receiving point, and the first speaker array is delayed by the delay unit; An audio signal is output as the first sound.
  • the audio speaker includes attenuation means for attenuating a frequency band equal to or lower than a predetermined boundary frequency in a frequency band of a sound represented by the audio signal
  • the second speaker array includes the attenuation
  • the audio signal attenuated by the means is output as the second sound
  • the first speaker array has the audio signal in a frequency band equal to or lower than the boundary frequency in the frequency band of the sound represented by the audio signal. Is output as the first sound without being attenuated.
  • a determination unit that determines a direction in which a virtual image is to be formed at the sound receiving point by the first sound and the second sound, and the first sound according to the direction determined by the determination unit.
  • adjusting means for adjusting the volume of each of the first sound and the second sound, the boundary frequency, or the time for which the delay means delays the audio signal, and the first speaker array is adjusted by the adjusting means
  • the audio signal processed using the result is output as the first sound
  • the second speaker array outputs the audio signal processed using the result adjusted by the adjusting means as the second sound.
  • the diaphragms of the plurality of second speaker units are present at positions where the diaphragms cannot be seen from the sound receiving point.
  • the present invention it is possible to realize a small speaker array device in which a plurality of virtual speakers are formed in each of the horizontal direction and the ceiling direction, compared to a case where at least two speaker arrays are not installed as in the present configuration.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the speaker array apparatus which concerns on embodiment. It is a figure which shows the external appearance of a speaker array apparatus.
  • (A), (b) is a figure which shows the example of the angle which the 1st directivity direction of a surround beam and the 2nd horizontal direction which a 1st speaker array arranges makes. It is a figure which shows the cross section of the speaker array apparatus seen in the 2nd horizontal direction.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the speaker array device 1.
  • the speaker array device 1 includes a control unit 2, a storage unit 3, an operation unit 4, an interface 5, an acoustic processing unit 30, and a first speaker array 10 connected to the acoustic processing unit 30. And the second speaker array 20.
  • the speaker array device 1 is a device that outputs sound directed in a specific direction from the first speaker array 10 and the second speaker array 20 by processing the audio signal by the acoustic processing unit 30.
  • the sound directed in this specific direction is referred to as a sound beam.
  • the control unit 2 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like.
  • the control unit 2 controls each unit of the speaker array device 1 via the bus by executing a program stored in the storage unit 3 or the ROM.
  • the control unit 2 functions as a setting unit that controls the acoustic processing unit 30 to set parameters in each process performed in the acoustic processing unit 30.
  • the storage unit 3 is a storage unit such as a nonvolatile memory, and stores setting parameters used when the control unit 2 controls each unit.
  • This setting parameter includes a parameter indicating the sound volume of the sound beam and a parameter set by the control unit 2 according to the direction in which the sound beam is output and used by the acoustic processing unit 30.
  • the operation unit 4 has operation means such as an operation button for inputting a volume for adjusting the volume level and an instruction to change the setting, and outputs information indicating the operation content to the control unit 2.
  • the interface 5 is an input terminal for acquiring the audio signal Sin from the outside.
  • Each of the first speaker array 10 and the second speaker array 20 includes a plurality of speaker units, and directs audio signals input from the sound processing unit 30 from these speaker units, thereby directing a specific direction. Output sound.
  • the subwoofer 40 outputs a low-frequency sound.
  • the acoustic processing unit 30 processes the audio signal Sin acquired through the interface 5 and generates audio signals output from the first speaker array 10, the second speaker array 20, and the subwoofer 40, respectively.
  • the sound processing unit 30 supplies the generated audio signals to the first speaker array 10, the second speaker array 20, and the subwoofer 40, respectively.
  • FIG. 2 is a diagram showing the appearance of the speaker array device 1.
  • FIG. 2 shows a state in which the speaker array device 1 is installed on a horizontal floor surface.
  • the speaker array device 1 has a hollow housing 6 in which a first speaker array 10 and a second speaker array 20 are provided.
  • the housing 6 has a six-sided prism shape including rectangular surfaces 61 and 62 and a trapezoidal surface 63 adjacent to each other.
  • the first speaker array 10 is provided on the surface 61
  • the second speaker array 20 is provided on the surface 62.
  • the surface 61 is a surface along the vertical direction Y. Further, the surface 61 is a surface directed toward the listener when the speaker array device 1 is installed. That is, the surface 61 is the front surface of the speaker array device 1.
  • the first horizontal direction Z is a direction orthogonal to the vertical direction Y.
  • the surface 62 is a surface directed toward the ceiling when the speaker array device 1 is installed in a room.
  • the surface 63 is a surface that becomes a side surface when the housing 6 is viewed from the front (from the surface 61 side).
  • the first speaker array 10 has 14 speaker units from the first speaker units 101 to 114.
  • these plural speaker units are referred to as “first speaker unit 100” when they are not distinguished from each other.
  • the first speaker units 100 are respectively arranged in the surface 61 (first surface) so as to be aligned in the second horizontal direction X, which is a direction orthogonal to both the vertical direction Y and the first horizontal direction Z.
  • the second horizontal direction X is a horizontal direction and a direction along the surface 61.
  • each first speaker unit 100 has a longitudinal direction (which is referred to as a longitudinal direction of the first speaker array 10) of the shape (in this case, a straight line) formed by the arrangement of the first speaker units 100 along the second horizontal direction X.
  • the phrase “arranged in the surface 61” as used herein means that the end portion of the diaphragm having the larger diameter of the first speaker unit 100 is disposed so as to overlap the plane including the surface 61. .
  • the first speaker unit 100 is arranged in a state where the main axes of the sound to be output are along a specific direction (first main axis direction).
  • the surface 61 has 14 holes along the second horizontal direction X, and the first speaker units 100 are exposed from the holes.
  • the first speaker array 10 is directed from the first speaker unit 100 in a specific direction (first directivity direction), and the first directivity direction and the second horizontal direction X (the length of the first speaker array 10).
  • a sound beam (first sound) capable of adjusting the angle formed by the direction) is output.
  • 3A and 3B are diagrams showing examples of angles formed by the first directivity direction of the surround beam B1 and the second horizontal direction X in which the first speaker array 10 is arranged.
  • 3A and 3B when the speaker array device 1 is viewed from the second speaker array 20 side in the vertical direction Y, the direction in which the sound beam B1 output from the first speaker array 10 travels, that is, the first One directivity direction is shown.
  • the sound beam B1 is a parallel beam whose wavefront (strictly speaking, it is an envelope surface by a wavefront radiated from each speaker, but is simply expressed as a wavefront here) forms a plane. Show.
  • An arrow B1u shown in this figure shows an example of a path along which the wavefront of the sound beam B1 travels.
  • the wavefront of the sound beam B1 advances in a direction that forms an angle ⁇ 1 with respect to the second horizontal direction X as indicated by the arrow B1u at any position.
  • FIG. 3B shows a case where the sound beam B1 is a convergent beam whose wavefront forms a cylindrical surface. In this case, the wavefront of the sound beam B1 proceeds in the direction toward the convergence point P at any position.
  • Arrows B1v and B1w shown in this figure show examples of paths along which the wavefront of the sound beam B1 travels.
  • the wavefront of the portion of the sound beam B1 travels in a direction that forms an angle ⁇ 2 with respect to the second horizontal direction X.
  • the wavefront of the part of the sound beam B1 travels in a direction that forms an angle ⁇ 3 with respect to the second horizontal direction X.
  • the first speaker array 10 can adjust these angles ( ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3).
  • the second speaker array 20 has ten speaker units from the second speaker units 201 to 210.
  • the plurality of speaker units are referred to as “second speaker unit 200” when they are not distinguished from each other.
  • the second speaker units 200 are arranged on the surface 62 so as to form a line along the second horizontal direction X, respectively.
  • each of the second speaker units 200 has a shape (in this case, a straight line) formed in a longitudinal direction (this is referred to as a longitudinal direction of the second speaker array 20) along the second horizontal direction X. It is arranged to be in a state.
  • the second speaker unit 200 is arranged in a state where the main axis of the sound to be output is along a specific direction (second main axis direction) different from the first main axis direction.
  • the second speaker array 20 is a speaker array for reflecting a sound beam to be output from the ceiling of the room and forming a virtual speaker on the ceiling side. Since the sound that should cause the virtual speaker to be formed on the ceiling side as viewed from the listener may often be lower in volume than the front and left and right sides of the listener, each second speaker unit 200 has the first speaker unit 100. A smaller speaker unit is used, and the number thereof is small.
  • the second speaker array 20 is directed from the second speaker unit 200 in a specific direction (second directivity direction), and the second directivity direction and the second horizontal direction X (the length of the second speaker array 20).
  • a sound beam (second sound) capable of adjusting an angle formed by (direction) is output.
  • FIG. 4 is a view showing a cross section of the housing 6 viewed in the second horizontal direction X.
  • FIG. 4 the cross section of the housing
  • the first speaker unit 100 includes a diaphragm, and is provided so that the end portion having the larger diameter of the diaphragm overlaps a plane including the surface 61.
  • the first speaker unit 100 is provided such that the diaphragm vibrates in the direction in which the surface 61 faces.
  • This direction is the first principal axis direction W1 described above, and is also a direction indicating the front of the first speaker unit 100.
  • the first principal axis direction W1 is directed to a direction along the normal line of the surface 61, that is, the first horizontal direction Z.
  • the second speaker unit 200 has a diaphragm, and is provided in a recessed portion 610 in which the surface 62 is recessed inward and a hole is formed in the bottom thereof. For this reason, in the second speaker unit 200, the end portion of the diaphragm having the larger diameter is located on the inner side of the housing 6 than the surface 62. That is, each second speaker unit 200 is arranged side by side in a plane 66 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 4) formed by a surface including the bottom of each recess 610.
  • the flat surface 66 is a surface different from the surface 61 (first surface) and corresponds to an example of a “second surface” according to the present invention.
  • the flat surface 66 is parallel to the surface 62.
  • the second speaker unit 200 is provided such that the diaphragm vibrates in a direction along the normal line of the surface 62. This direction is the direction along the normal line of the plane 66 and the second principal axis direction W2 described above, and is also the direction indicating the front of the second speaker unit 200.
  • the surface 62 is inclined with respect to the first horizontal direction Z by an angle ⁇ 4, which is 15 degrees in this embodiment.
  • the second main axis direction W2 is also inclined toward the first horizontal direction Z by ⁇ 4, that is, 15 degrees with respect to the vertical direction Y.
  • the speaker array device 1 is configured so that the sound beam output from the audio signal input at the same timing and the sound output from the subwoofer 40 (subwoofer sound) reach the sound receiving point at approximately the same timing.
  • the timing for outputting the subwoofer sound is changed.
  • the sound receiving point means a predetermined position where the listener listens to the sound output from the speaker array device 1. In other words, the sound receiving point is assumed as a position where the listener listens. If the sound receiving point is too close to one speaker array, it becomes difficult to hear the sound from the other speaker array. It is determined to be located more than a distance away.
  • the sound receiving point is, for example, 1 m or more away from the first speaker array 10 in the normal direction of the surface 61 (the same direction as the first main axis direction W1) and lower than the height of the person. It is determined to be located. In other words, when such a position is used as the sound receiving point, the listener can listen to the sound output from the speaker array device 1 with high quality.
  • various settings are performed so as to output a sound beam that is an optimal sound at the sound receiving point.
  • the speaker array device 1 delays the timing of outputting each of these sounds according to the difference in the distance that these sounds propagate before reaching the sound receiving point.
  • the difference in distance is, for example, the length of the path until the sound beam output from the first speaker array 10 reaches the sound receiving point and the sound beam output from the second speaker array 20 reaches the sound receiving point. It is the difference with the length of the route until.
  • the control unit 2 of the speaker array device 1 delays each sound so that these sounds reach the sound receiving point at substantially the same timing (hereinafter referred to as “delay time”). And the direction in which these sounds are output (hereinafter referred to as “output direction”) are stored in the storage unit 3 in association with each other.
  • a sound beam is output from the speaker array device 1 installed in the room, and the sound is collected by a microphone installed in advance at a position assumed as a sound receiving point (hereinafter referred to as “measurement position”) while scanning the output direction. Record the recorded sound.
  • the direction in which the sound of each channel is output is selected and set as the sound beam output direction from among the directions in which the collected sound volume is larger than the surrounding output direction.
  • the time which should delay each sound beam is calculated from the arrival time to the measurement position of the sound beam output in the set output direction.
  • the setting of the output direction and the calculation of the delay time may be performed using a known technique as disclosed in Patent Document 2.
  • the sound processing unit 30 processes the audio signal based on the calculated delay time, so that a sound beam and a subwoofer sound that reach the sound receiving point at approximately the same timing are output.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of the acoustic processing unit 30.
  • the acoustic processing unit 30 includes a decoder 310, a signal processing unit 320, a bus management unit 330, a delay unit 340, a ceiling beam generation unit 350, and a horizontal beam generation unit 360.
  • the decoder 310 decodes the input signal Sin input from the interface 5.
  • the input signal Sin represents a 5.1ch audio signal.
  • the decoder 310 supplies the 5.1ch audio signal obtained by decoding the input signal Sin to the signal processing unit 320.
  • the signal processing unit 320 adds a signal newly generated by adding reverberation, separating reverberation, or applying an effect to the supplied 5.1ch audio signal to obtain an extended signal. 330.
  • the signal processing unit 320 newly generates a three-channel extension signal from the five-channel extension signal that includes reverberation among these extension signals or is subjected to an effect, and then generates the second speaker array 20.
  • Signal hereinafter referred to as “top signal”.
  • the signal processing unit 320 sets 1 to “L ′ + SL ′” obtained by adding the extension signals “L ′” and “SL ′” generated from the “L” and “SL” channels among the five channels.
  • “R ′ + SR ′” obtained by adding the extension signals “R ′” and “SR ′” generated from the “R” and “SR” channels is defined as two channels (referred to as “top L” channel).
  • One channel this is referred to as a “top surface R” channel).
  • the channel “C” attenuated as described above is referred to as “top surface C”.
  • the signal processing unit 320 supplies the bus management unit 330 with a top surface signal having three channels of “top surface L”, “top surface R”, and “top surface C”.
  • the signal processing unit 320 uses a signal used for the first speaker array 10 (hereinafter referred to as “a”) as an input 5.1 channel audio signal or a signal obtained by subtracting the reverberation component from the input 5.1 channel signal. This signal is supplied to the bus management unit 330 as a “horizontal signal”. Thereby, the first speaker array 10 outputs the audio signal as a sound beam (first sound).
  • the signal processing unit 320 reproduces the same audio signal from both the first speaker array 10 and the second speaker array 20, the sound represented by the other signal depends on the volume of the sound represented by the one signal. Reduce the volume of.
  • the sound for the horizontal signal represents a sound having a volume of 30%.
  • the horizontal signal represents a sound having a volume of 90%.
  • the bus management unit 330 separates a low-frequency audio signal including a subwoofer LFE (Low ⁇ Frequency Effect) channel (hereinafter referred to as a “subwoofer signal”) from these supplied audio signals. . Accordingly, the audio signal is divided into a signal for the first speaker array 10 (hereinafter referred to as “front signal”), a top signal, and a subwoofer signal. In addition, the bus management unit 330 performs a process of attenuating a sound in a frequency band equal to or lower than a predetermined frequency (so-called cutoff frequency) from the frequency band represented by the signal for the top surface signal. As a result, the audio signal thus attenuated is output from the second speaker array 20 as a sound beam (second sound).
  • the bus management unit 330 functions as “attenuating means” according to the present invention.
  • the bus management unit 330 supplies these audio signals to the delay unit 340.
  • the delay unit 340 (delay means) outputs the audio signal of each channel included in the supplied front signal, top signal, and subwoofer signal, and the sound beam and subwoofer sound output based on these signals as described above.
  • the delay is made according to the difference in distance until the sound receiving point is reached. Specifically, first, the delay time stored in the storage unit 3 is associated with each output direction from the control unit 2 and supplied to the delay unit 340. Then, the delay unit 340 delays the signals by a delay time associated with the direction in which the audio signal of each channel is output. Since this delay time is not for controlling directivity, the delay time is the same for each of the plurality of speaker units included in each speaker array.
  • the delay unit 340 supplies the delayed ceiling signal to the ceiling beam generator 350 and supplies the delayed front signal to the horizontal beam generator 360.
  • the delay unit 340 supplies the delayed subwoofer signal to the D / A converter connected to the subwoofer 40.
  • the ceiling beam generator 350 delays the audio signal of each channel included in the supplied top surface signal according to the output direction.
  • the time to be delayed here is a time determined for each second speaker unit 200 according to the output direction.
  • the ceiling beam generation unit 350 adds the delayed audio signals of the respective channels and outputs them to the second speaker unit 200. In this way, the ceiling beam generation unit 350 controls the directivity of sound related to the top surface signal supplied from the delay unit 340.
  • the audio signal output from the ceiling beam generator 350 is D / A converted by the D / A converter, amplified by an amplifier, and output from each second speaker unit 200 as a sound beam.
  • the sound beams of the sounds related to the channels “top L”, “top R”, and “top C” are output from the second speaker array 20 in the set directions.
  • these sound beams are obtained by outputting the above-described signal for the top surface, they are sounds having a frequency band higher than a predetermined frequency.
  • the horizontal beam generation unit 360 also performs the same processing as the ceiling beam generation unit 350, and the sound beams of sounds related to the respective channels are output from the first speaker array 10 in the set directions.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a path of a sound beam that reaches the sound receiving point Q1 from the speaker array device 1 installed in the room 1000.
  • the first speaker array 10 and the second speaker array 20 inside the speaker array apparatus 1 are indicated by solid lines.
  • a room 1000 is a room in which a ceiling 1001, four wall surfaces 1002 and a floor surface 1003 form a rectangular parallelepiped, and a television 2000 is installed on one wall surface 1002 side.
  • the ceiling 1001 has a height from the floor surface 1003 of 2.4 m, and the floor surface 1003 is horizontal.
  • the speaker array device 1 is installed such that the first main axis direction W ⁇ b> 1 is along the floor surface 1003. That is, the speaker array device 1 is installed so that the first main shaft direction W1 faces the horizontal direction (first horizontal direction Z), as in the state shown in FIG.
  • the speaker array device 1 is installed on a TV stand together with the TV 2000.
  • the first speaker array 10 is located at a height of 0.5 m from the floor 1003, and the height of 0.6 m.
  • the second loudspeaker array 20 is positioned in the middle.
  • the sound receiving point Q1 is located on the front side of the first speaker array 10 and where the sound beam B1 output from the first speaker array 10 reaches directly.
  • reaching directly means that the sound (sound beam) output from the first speaker array 10 propagates to the sound receiving point Q1 without being reflected or diffracted.
  • the sound receiving point Q1 is a distance of 2.0 m in the first horizontal direction Z from the position where the sound beam B2 is output from the second speaker array 20, and a height of 0.8 m from the floor 1003. It is located in the place.
  • the second speaker array 20 outputs the sound beam B2 in the second main axis direction W2 inclined 15 degrees from the vertical direction Y toward the sound receiving point Q1.
  • the sound beam B2 output in the upward direction in the vertical direction Y is reflected by the ceiling 1001 of the room 1000 and travels in the downward direction in the vertical direction Y.
  • the sound beam B2 is a sound having directivity by wavefront synthesis with respect to the second horizontal direction X, but a normal sound output from the speaker unit with respect to the first horizontal direction Z. Like, it is a free radiated sound.
  • the directivity of the speaker array cannot be provided in this direction.
  • free radiated sound refers to sound having free directivity that is not based on the wavefront synthesis of the speaker array.
  • the component B2x traveling in the second principal axis direction W2 and the component B2y proceeding in a direction inclined by 30 degrees toward the sound receiving point Q1 with respect to the vertical direction Y (ie, the second principal axis of the sound beam B2) The position at which the sound component radiated in the direction of 15 degrees with respect to the direction W2 reaches is compared.
  • the component B2x reaches the height of the sound receiving point Q1 at a position about 0.9 m away from the second speaker unit 200 in the first horizontal direction Z after being reflected by the ceiling 1001, and the component B2y is similarly about It reaches the height of the sound receiving point Q1 at a position 2.0 m away.
  • the component B2y has a volume that can be heard by the listener at the sound receiving point Q1. That is, the sound beam B2 is output so that the component B2y that freely radiates reaches the sound receiving point Q1.
  • the sound (sound beam) reaching the sound receiving point means that a sound having a volume that is substantially audible to the listener reaches the sound receiving point.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a range in which a sound beam output from the speaker array device 1 reaches.
  • the boundary R1 of the range where the sound beam B1 reaches significantly and the boundary R2 of the range where the sound beam B2 reaches significantly are indicated by broken lines.
  • “significantly reach” means that the sound reaches the loudest volume that can be heard “from that direction” as the first sound by overcoming the preceding sound from other directions.
  • FIG. 7 shows that the sound receiving point Q1 is included in the range indicated by R1, and that the sound beam B1 reaches the sound receiving point Q1 significantly.
  • a recess 610 is provided in front of each second speaker unit 200.
  • the hollow portion 610 is present at a position where the diaphragm described in FIG. 4 cannot be seen.
  • the boundary when the second speaker array 20 is provided so that the flat surface including the surface 62 shown in FIG. 4 without the hollow portion 610 and the end portion having the larger diameter of the diaphragm overlap is R2x, the sound beam The boundary R2 shows a range narrower than the boundary R2x because the depression 610 narrows the angle at which B2 radiates.
  • the second speaker unit 200 is provided with its front face facing away from the direction where the sound receiving point Q1 is located.
  • the sound receiving point Q1 is not included in the range indicated by R2. That is, the sound beam B2 does not reach the sound receiving point Q1 directly without being diffracted.
  • the directly reached sound (hereinafter referred to as “direct sound”) is shown in FIG. Since the distance of the route to the sound receiving point Q1 is shorter than the sound reflected by the ceiling 1001 (hereinafter referred to as “reflected sound”), the same sound is heard earlier than the reflected sound.
  • the localization is felt from the direction of the speaker body due to the preceding sound effect.
  • the speaker array device 1 according to the present embodiment, only the reflected sound reaches the sound receiving point Q1, so that it can be prevented that the localization is felt from the direction of the speaker body. (Or, “The volume of the reflected sound exceeds the direct sound level by a certain level, which makes it easier to feel the localization toward the ceiling.”)
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the path of the sound beam B2 when the speaker array device 1 is viewed from the front.
  • the sound beam B2 is composed of sound directed in a plurality of directions with respect to the second horizontal direction X.
  • the speaker array device 1 is arranged on the left wall surface 1002L when viewed from the sound receiving point Q1.
  • the sound beam B2L that is reflected first, the sound beam B2R that is first reflected by the right wall surface 1002R, and the central sound beam B2C that is not reflected by the wall surface are output.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the path of the sound beam B1 when the speaker array device 1 is viewed from the ceiling side.
  • the first speaker array 10 outputs the audio signal of the “C” channel as a sound beam B1C that goes straight to the sound receiving point Q1.
  • the first speaker array 10 receives the sound signal by reflecting the audio signal of the “R” channel on the wall surface 1002R as the sound beam B1L reflecting the audio signal of the “L” channel on the wall surface 1002L and going to the sound receiving point Q1. Output as a sound beam B1R toward the point Q1.
  • the first speaker array 10 outputs the audio signal of the “SL” channel as a sound beam B1SL which is reflected by the wall surface 1002L and the wall surface 1002B behind the sound receiving point Q1 and travels toward the sound receiving point Q1.
  • the audio signal of the channel is reflected by the wall surface 1002R and the wall surface 1002B and output as a sound beam B1SR directed to the sound receiving point Q1.
  • the speaker array device 1 forms virtual speakers in five different directions in the horizontal direction when viewed from the sound receiving point Q1 by the sound beam B1 output from the first speaker array 10.
  • the sound beam B1 is transmitted in the horizontal direction from a certain position to the sound receiving point Q1, and the sound beam B2 is directed downward from the ceiling 1001 side. It is transmitted and reaches the sound receiving point Q1. Further, as described above, the sound beams B1 and B2 output audio signals that are delayed by the delay unit 340 in accordance with the difference in distance from each speaker array to the sound receiving point Q1. Therefore, portions of the sound beams that represent the same audio signal reach the sound receiving point Q1 at substantially the same timing. When the listener is listening to these sound beams at the sound receiving point Q1, the listener feels that the sound image is localized in the direction sandwiched between the two directions as they arrive from two directions. As a result, a virtual image speaker (virtual image) also called a phantom is formed.
  • a virtual image speaker virtual image
  • FIG. 10 is a diagram showing the position of the virtual image speaker formed at the sound receiving point Q1.
  • FIG. 10 shows sound beams B1C and B2C output from the first speaker array 10 and the second speaker array 20 in the middle of the second horizontal direction X, respectively.
  • the sound beam B1C is obtained by outputting an audio signal obtained by delaying the audio signal of the sound beam B2C.
  • the sound beam B1C reaches the sound receiving point Q1, it is the same as the sound beam B2C reaching the sound receiving point Q1 at the same timing.
  • the sound is delayed so that it can be heard at the receiving point Q1.
  • FIG. 10 shows sound beams B1C and B2C output from the first speaker array 10 and the second speaker array 20 in the middle of the second horizontal direction X, respectively.
  • the sound beam B1C is obtained by outputting an audio signal obtained by delaying the audio signal of the sound beam B2C.
  • the sound beam B1C reaches the sound receiving point Q1, it is the same as the sound beam B2C reaching
  • the virtual image speaker V1 is formed in the direction toward the upper part of the television 2000 among the directions sandwiched in the direction in which the sound beams B1C and B2C come.
  • a virtual image speaker can be formed in a direction away from the sound receiving point Q1 toward the speaker array device 1 in the vertical direction Y.
  • the second speaker array 20 in which a plurality of second speaker units are arranged in the second horizontal direction X is provided with the front facing upward in the vertical direction Y.
  • the virtual speaker can be formed on the ceiling 1001 while outputting the sound beam capable of adjusting the angle formed by the direction of the sound beam of the second speaker array 20 and the second horizontal direction.
  • the speaker array device 1 causes the reflected sound from the ceiling 1001 to reach the sound receiving point Q1 located at a position distant in the first horizontal direction Z, and therefore a direction different from the second horizontal direction X in which the second speaker units are arranged.
  • the directivity of the free radiation of the sound beam B2 in the first horizontal direction Z is used.
  • the speaker array device 1 it is not necessary to arrange the second speaker units in the first horizontal direction Z or the vertical direction Y. In order to output a sound directed in the second horizontal direction X in the case where a speaker array in which speaker units are arranged in the first horizontal direction Z is provided in order to cause the reflected sound from the ceiling 1001 to reach the sound receiving point Q1. In this case, the speaker array must be further arranged in the second horizontal direction X. Compared to the speaker array device configured as described above, the speaker array device 1 can reduce the number of second speaker units and can reduce the size of the device.
  • a sound beam having a frequency band higher than a predetermined frequency is output from the second speaker array 20.
  • a high frequency sound has a higher directivity than a low frequency sound.
  • the direct sound is less likely to reach the sound receiving point Q1 than when a sound beam including a sound having a frequency lower than the frequency determined from the second speaker array 20 is output.
  • the speaker array apparatus 1 is closer to its own area in which the sound receiving point Q1 can hear the sound beam B2 without being disturbed by the direct sound from the second speaker array 20. Can be extended to position.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a speaker array device 1a according to this modification.
  • the speaker array device 1a includes housings 6a1 and 6a2, the first speaker array 10a is provided in the housing 6a1, and the second speaker array 20a is provided in the housing 6a2.
  • the housing 6a2 is installed on the upper side of the television 2000a, the range in which the direct sound from the second speaker array 20a reaches the ceiling 1001 side as compared with the case where the second speaker array 20 is installed at a lower position. It will shift to.
  • the speaker array device 1a it is possible to make it difficult for the direct sound to reach the sound receiving point Q1 as compared with the case where the number of housings is one.
  • the angle ⁇ 4 in which the second principal axis direction W2 is inclined to the sound receiving point Q1 side with respect to the vertical direction Y is 15 degrees, but is not limited thereto. ⁇ 4 may be 30 degrees or 0 degrees.
  • ⁇ 4 is 0 degrees, the second main axis direction W2 coincides with the vertical direction Y, and the second speaker unit 200 is directed vertically upward.
  • the angle ⁇ 4 is, in short, the second main axis direction W2 is sufficiently away from the direction from the second speaker unit 200 toward the sound receiving point Q1, and a direct sound (mostly) is received at the sound receiving point Q1.
  • the front of the second speaker unit 200 is directed in a direction in which the reflected sound reaches the sound receiving point Q1 at a volume that is sufficiently larger than the direct sound even if it reaches the sound receiving point Q1 (in other words, even if it reaches, in other words)
  • the second speaker array 20 may be installed so that the normal of the surface 66 (second surface) shown in FIG.
  • “the volume of the reflected sound is sufficiently larger than the direct sound” means that the sound pressure (energy) ratio of the reflected sound to the direct sound is equal to or higher than a predetermined value.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the speaker array device 1b according to the present modification.
  • the speaker array device 1b includes a second speaker unit 200b whose front face is oriented in a direction inclined to the opposite side of the sound receiving point Q1 with respect to the vertical direction Y.
  • the sound beam B2b output from the second speaker unit 200b is reflected by the television 2000 and then reflected by the ceiling 1001 to reach the sound receiving point Q1.
  • the second speaker unit 200b is installed at a position where the diaphragm cannot be seen when viewed from the sound receiving point Q1.
  • significant direct sound from the second speaker unit 200b reaches the range indicated by the boundary R2b.
  • the boundary R2 shown in FIG. 7 is indicated by a two-dot chain line.
  • the boundary is moved from R2 to R2b in a direction away from the sound receiving point Q1 because the direction in which the front of the second speaker unit 200 faces is away from the sound receiving point Q1.
  • the speaker array apparatus 1b can make it more difficult for the direct sound to reach the sound receiving point Q1 than when the front surface of the second speaker unit 200 is inclined toward the sound receiving point Q1.
  • the second speaker array may output a sound beam in which the above-described sound pressure ratio at the sound receiving point Q1 is approximately 12 dB (decibel) or more.
  • the listener may feel that the sound has reached only from the direction of the direct sound.
  • this phenomenon known as the so-called Hearth effect occurs, the listener can only feel that the virtual speaker that should be formed in a certain direction of the ceiling is not formed and the speaker array device itself is sounding.
  • the sound pressure ratio is 12 dB or more, the Haas effect is canceled and a virtual speaker is formed by the reflected sound in the direction in which the reflected sound arrives.
  • the speaker array apparatus can form the virtual speaker by reflected sound in the stable position.
  • the second speaker unit 200 is provided in a place where the hollow portion 610 is not provided and a hole is simply formed in the surface 62 and the interior of the housing is deeper than the plane including the surface 62 and cannot be seen from the sound receiving point Q1. Also good. In this case, a part of the sound beam B2 is blocked by the surface on the back side of the surface 62, and radiation is suppressed. Further, for example, a member that blocks a part of the path of the sound beam B2 may be provided in the housing. FIG.
  • FIG. 13 is a view showing a cross section of the housing 6c of the speaker array device 1c according to the present modification.
  • the side surfaces of the speaker units are shown.
  • the housing 6 c of the speaker array device 1 c is not provided with the recess 610 in the surface 62 c, and the end portion of the diaphragm having the larger diameter of the second speaker unit 200 c has a surface. It is provided so as to overlap with a plane including 62c.
  • the second speaker units 200 are arranged side by side in the surface 62c (an example of the second surface). Further, on the surface 62c, when the speaker array device 1c is installed as shown in FIG.
  • a shielding plate 620 is provided at a position closer to the sound receiving point Q1 than the second speaker unit 200c.
  • the diaphragm of the second speaker unit 200c is blocked by the shielding plate 620 and is present at a position where it cannot be seen.
  • the shielding plate 620 blocks a portion of the sound beam output from the second speaker unit 200c that radiates in the first horizontal direction Z.
  • FIG. 13 shows a boundary R2c in a range where a sound beam partially blocked by the shielding plate 620 reaches significantly, and a boundary R2y when there is no shielding plate 620.
  • the shielding plate 620 blocks a portion of the sound beam that radiates in the first horizontal direction Z, as shown in FIG. 13, the direct sound from the second speaker unit 200 can reach without being diffracted. There is no wide range. That is, the speaker array device 1c can make it more difficult for the direct sound to reach the sound receiving point Q1 than when the shielding plate 620 is not provided.
  • the speaker array device 1 outputs the sound beam B2 having a frequency higher than the predetermined frequency.
  • the speaker array device 1 may output the sound beam B2 in the same frequency band without removing the sound having a frequency lower than the predetermined frequency from the supplied audio signal.
  • the second speaker array 20 is installed with the front surface of the second speaker unit 200 facing in the direction in which the volume of the reflected sound is sufficiently larger than the volume of the direct sound at the above-described sound receiving point Q1. Good.
  • the first speaker units 100 are provided side by side in the second horizontal direction X, but may be provided side by side in a different direction.
  • the first speaker units 100 may be provided side by side in a direction that forms an angle with respect to the second horizontal direction X, and are arranged in an arc shape or a V shape instead of a linear shape. May be provided.
  • These linear shapes, arc shapes, or V shapes are examples of shapes formed by the arrangement of the first speaker units 100.
  • Each first speaker unit 100 may be provided in two or more rows. In any case, the first speaker units 100 may be arranged side by side in the surface 61 (first surface).
  • the first speaker array 10 is oriented in a specific direction (first directivity direction), and an angle formed by the direction and the longitudinal direction of the shape formed by the arrangement of the first speaker units 100 is adjusted.
  • a sound beam B1 (first sound) that can be output is output.
  • the longitudinal direction here is a direction along the long side of the smallest rectangle that can include a shape formed by this arrangement.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a first speaker unit according to the present modification.
  • FIG. 14 shows a plurality of first speaker units 100e (FIG. 14A) and a plurality of first speaker units 100f (FIG. 14B), each viewed in the negative direction of the first horizontal direction Z. It shows the place.
  • the plurality of first speaker units 100e are formed in an arc shape indicated by a chain double-dashed line.
  • the rectangle T1 represents the smallest rectangle that can include this shape. In this case, the direction indicated by S1 which is an arrow along the long side T1a of the rectangle T1 is the longitudinal direction.
  • the plurality of first speaker units 100f are formed in a V-shape indicated by a two-dot chain line.
  • the rectangle T2 represents the smallest rectangle that can include this shape.
  • the direction indicated by S2 which is an arrow along the long side T2a of the rectangle T2 is the longitudinal direction.
  • Each of these first speaker units is directed to a specific direction (first directivity direction), and a sound beam (first sound) capable of adjusting the angle formed by that direction and each longitudinal direction. ) Can be output.
  • the second speaker units 200 are provided side by side in the second horizontal direction X.
  • the second speaker units 200 are arranged in different directions. May be provided side by side.
  • the second speaker units 200 may be provided side by side in a direction that forms an angle with respect to the second horizontal direction X.
  • the second speaker units may be provided so that the direction in which the second speaker units are arranged changes in the middle. In other words, the second speaker units may not be arranged in a straight line.
  • the second speaker units may be provided side by side so as to have an arc shape or a V shape.
  • the second speaker units 200 only need to be arranged in a line along the surface 66 (second surface).
  • the second speaker array 20 is oriented in a specific direction (second orientation direction), and the angle formed by that direction and the longitudinal direction of the shape formed by the arrangement of the second speaker units 200 is adjusted.
  • a sound beam B2 (second sound) that can be output is output.
  • the longitudinal direction of the second speaker array 20 is preferably along the longitudinal direction of the first speaker array 10 described above, and even when this is not along, the longitudinal direction of the second speaker array 20 is viewed from the vertical direction Y. It is sufficient that the directions are not orthogonal.
  • the speaker array device can reduce the number of second speaker units and reduce the size as compared with the case where the second speaker units are arranged in the first horizontal direction Z.
  • the second speaker array has a plurality of second speaker units arranged in a line, but a part of these second speaker units are arranged in a plurality of lines, or in the first horizontal direction Z. It may be in line. Even in this case, in the portion where the plurality of second speaker units are arranged in a line, the number of the second speaker units can be reduced and the size can be reduced as described above.
  • the place where the speaker array device 1 is installed is on the TV stand installed in the rectangular parallelepiped room 1000, but is not limited thereto, and may be another place in the room 1000. In another room having a shape other than a rectangular parallelepiped. Moreover, the place where the speaker array device 1 is installed may be outdoors. In this case, the speaker array device 1 has a reflection surface that reflects the sound beam output from the speaker array device 1 and is located at a position higher than the sound receiving point. Any space having a vertically downward reflecting surface may be used.
  • the speaker array apparatus 1 can form a plurality of virtual speakers whose positions in the second horizontal direction are different from each other in the vertically upward direction when viewed from the listener by reflecting the sound beam on the reflecting surface.
  • FIG. 15 is a diagram showing a cross section of the housing 6d of the speaker array device 1d according to the present modification.
  • the speaker array device 1 includes a second speaker unit 200d provided side by side in a surface 66d (an example of a second surface) inside the housing 6d.
  • the second speaker unit 200d is provided with the front surface facing the reflecting surface 64d inside the housing 6d.
  • An opening 65d that opens to the outside is provided on the vertically upward surface 62d of the housing 6d.
  • the sound beam B2d output from the second speaker unit 200 is reflected by the reflecting surface 64d, passes through the opening 65d, is reflected by the ceiling 1001, and reaches the sound receiving point Q1. Also in the speaker array device 1d, the diaphragm of the second speaker unit 200d is provided at a position where it cannot be seen from the sound receiving point Q1. In this case, since the range in which the sound beam B2d radiates in the first horizontal direction Z is narrowed in the opening 65d, it is possible to make it difficult for the direct sound to reach the sound receiving point Q1.
  • the sound of each channel is output toward a specific path, but the path may be dynamically changed according to the content of the sound included in each channel.
  • the speaker array device 1 compares the audio signals of the sound of the “L” and “R” channels included in the horizontal signal, and these highly correlated components are used as the “top C” channel of the top signal.
  • the output is included. In this case, the volume of the sound beam to the path for outputting the “L” and “R” channels may be reduced.
  • the speaker array device 1 when used, the image of the image expressed so as to move the sound of the image in which the sound source moves in the vertical direction from the “L” channel to the “R” channel (or vice versa).
  • the sound can be made to reach from a virtual speaker formed in a direction more matched to the position of the sound source.
  • the input signal Sin represents a 5.1ch audio signal including five channels “R”, “L”, “C”, “SR”, and “SL”.
  • the audio signal may include a height channel representing a vertical sound.
  • the signal processing unit 320 supplies the top surface signal including the height channel and the horizontal signal not including the height channel to the bus management unit 330. Thereby, the sound of the height channel is output from the second speaker array 20, and a virtual speaker is formed in which this sound is output in the ceiling direction.
  • the direction in which the virtual image speaker V1 is formed is determined as shown in FIG. 10, but in the speaker array device 1, this may be changed. This direction changes in the vertical direction Y when the difference in volume between the sound beam B1C and the sound beam B2C is changed. This direction is also changed by changing the frequency band of the sound beam B2C.
  • the speaker array device 1 first, the user operates the operation unit 4 to determine a direction in which a virtual image speaker is to be formed, and the operation unit 4 transmits information indicating the determined direction to the control unit 2. Output.
  • the operation unit 4 functions as a “decision unit” according to the present invention.
  • the control unit 2 adjusts parameters such as the volume and boundary frequency of the sound beam B1 (first sound) and the sound beam B2 (second sound) according to the information output from the operation unit 4. To do. Specifically, the control unit 2 adjusts these parameters read from the storage unit 3 in accordance with information output from the operation unit 4. Then, if the adjusted parameter is the volume, the control unit 2 supplies this to the signal processing unit 320. Further, if the adjusted parameter is the boundary frequency, the control unit 2 supplies this to the bus management unit 330.
  • the first speaker array 10 and the second speaker array 20 are shown in FIG. 5 for the audio signals output from the signal processing unit 320 or the bus management unit 330 in accordance with these parameters adjusted by the control unit 2. Are output as a sound beam.
  • control unit 2 functions as an “adjustment unit” according to the present invention.

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Abstract

　第１面内に並んで配置されている複数の第１スピーカユニットを有し、特定の第１指向方向を指向し、かつ、前記複数の第１スピーカユニットの配置された配列方向に対する前記第１指向方向の角度を調整することが可能な第１音を前記複数の第１スピーカユニットから出力する第１スピーカアレイと、前記第1面とは異なる第２面内に並んで配置されている複数の第２スピーカユニットを有し、特定の第２指向方向を指向し、かつ、前記複数の第２スピーカユニットの配置された配列方向に対する前記第２指向方向の角度を調整することが可能な第２音を前記複数の第２スピーカユニットから出力する第２スピーカアレイとを備え、前記第２スピーカアレイは、天井を音の反射面とする部屋に前記第１スピーカアレイと共に設置される場合に、前記第１面の法線方向にあって前記第１音を聴取する位置として定められている受音点に対して前記第２音が前記第２スピーカアレイから反射又は回折を経て間接的にのみ到達する向き、若しくは、前記受音点に直接到達する前記第２音に対する前記天井で反射した前記第２音の音圧比が定められた値以上となる音量で当該受音点に到達する向きに、前記第２面の法線が沿うように前記第２スピーカアレイが設置される。

Description

スピーカアレイ装置
　本発明は、スピーカアレイを用いて音を反射させて受音点に到達させる技術に関する。
　複数のスピーカユニットを規則正しく並べたスピーカアレイから出力された音がビームのように指向性を示す現象を利用し、サラウンドチャンネルの音を壁面で反射させて受音点に到達させる方法がある。例えば、特許文献１には、受音点正面に設置されたスピーカアレイから、左右のサラウンドチャンネルの音を壁面に反射させて受音点に到達させる技術が開示されている。これにより、受音点の左右にある壁面の方向に仮想的なスピーカ（仮想スピーカ）が形成される。
日本国特開２００４－３６３６９５号公報 日本国特開２００９－０２７６０３号公報
　ところで、近年のテレビの大型化により、テレビの音声を出力するためのスピーカアレイ装置が配置されている位置と、テレビの画面の中において音源を表す画像が表示されている位置とが離れてしまい、聴取者が違和感を覚えることが増えてきた。これらの位置が水平方向に離れている場合は、上記のスピーカアレイにより聴取者の左右の壁面の方向に仮想スピーカを形成することにより、その違和感を低減することができている。そして、これらの位置が鉛直方向に離れている場合には、例えば、スピーカアレイ装置の位置よりも上記の音源を表す画像が表示されている位置が鉛直上方にある場合には、聴取者から見て天井の方向に仮想スピーカを形成すると、その違和感を低減することができる。天井の方向への仮想スピーカの形成は、鉛直方向に並んだスピーカユニットを備えるスピーカアレイによって実現する方法がある。ただし、鉛直方向に並んだスピーカユニットが１列だけでは、出力音の指向角度を水平方向に制御できないため、左右のサラウンドチャンネルの仮想スピーカが形成される位置の差異を表現することが難しい。この差異を表現するためには、複数のスピーカユニットを鉛直方向に加えて水平方向にもそれぞれ並べ、いわゆるパネル型の２次元スピーカアレイとする必要がある。そうすると、スピーカアレイ装置は大型化し、これを設置するために広い空間が必要となる。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的の１つは、複数の仮想スピーカを水平方向及び天井方向のそれぞれに形成させる小型のスピーカアレイ装置を実現することである。
　上記課題を解決するため、本発明は、第１面内に並んで配置されている複数の第１スピーカユニットを有し、特定の第１指向方向を指向し、かつ、前記複数の第１スピーカユニットの配置された配列方向に対する前記第１指向方向の角度を調整することが可能な第１音を前記複数の第１スピーカユニットから出力する第１スピーカアレイと、前記第１面とは異なる第２面内に並んで配置されている複数の第２スピーカユニットを有し、特定の第２指向方向を指向し、かつ、前記複数の第２スピーカユニットの配置された配列方向に対する前記第２指向方向の角度を調整することが可能な第２音を前記複数の第２スピーカユニットから出力する第２スピーカアレイとを備え、前記第２スピーカアレイは、天井を音の反射面とする部屋に前記第１スピーカアレイと共に設置される場合に、前記第１面の法線方向にあって前記第１音を聴取する位置として定められている受音点に対して前記第２音が前記第２スピーカアレイから反射又は回折を経て間接的にのみ到達する向き、若しくは、前記受音点に直接到達する前記第２音に対する前記天井で反射した前記第２音の音圧比が定められた値以上となる音量で当該受音点に到達する向きに、前記第２面の法線が沿うように前記第２スピーカアレイが設置されることを特徴とするスピーカアレイ装置を提供する。
　例示的な態様において、前記第２スピーカアレイは、供給されるオーディオ信号を前記第２音として出力し、前記第２スピーカアレイから前記受音点までの前記第２音の経路の長さと、前記第１スピーカアレイから当該受音点までの前記第１音の経路の長さとの差に応じて前記オーディオ信号を遅延させる遅延手段を備え、前記第１スピーカアレイは、前記遅延手段により遅延されたオーディオ信号を前記第１音として出力する。
　他の例示的な態様において、前記オーディオ信号を、当該オーディオ信号が表す音の周波数帯域のうち定められた境界周波数以下の周波数帯域を減衰させる減衰手段を備え、前記第２スピーカアレイは、前記減衰手段により減衰されたオーディオ信号を前記第２音として出力し、前記第１スピーカアレイは、前記オーディオ信号を、当該オーディオ信号が表す音の周波数帯域のうち前記境界周波数以下の周波数帯域を前記減衰手段により減衰させることなく前記第１音として出力する。
　他の例示的な態様において、前記第１音及び前記第２音により前記受音点で虚像を形成させたい方向を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された方向に応じて、前記第１音及び前記第２音のそれぞれの音量、前記境界周波数又は前記遅延手段が前記オーディオ信号を遅延させる時間を調整する調整手段とを備え、前記第１スピーカアレイは、前記調整手段により調整された結果を用いて処理されたオーディオ信号を前記第１音として出力し、前記第２スピーカアレイは、前記調整手段により調整された結果を用いて処理されたオーディオ信号を前記第２音として出力する。
　他の例示的な態様において、前記第２スピーカアレイは、前記部屋に設置された場合に、前記複数の第２スピーカユニットの振動板がいずれも前記受音点から見えない位置に存在する。
　本発明によれば、少なくとも２つのスピーカアレイを本構成のとおり設置しない場合に比べて、複数の仮想スピーカを水平方向及び天井方向のそれぞれに形成させる小型のスピーカアレイ装置を実現することができる。
実施形態に係るスピーカアレイ装置の構成を示すブロック図である。 スピーカアレイ装置の外観を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、サラウンドビームの第１指向方向と第１スピーカアレイの配列する第２水平方向とがなす角度の例を示す図である。 第２水平方向に見たスピーカアレイ装置の断面を示す図である。 音響処理部の機能的構成を示すブロック図である。 受音点に到達するサウンドビームの経路の例を示す図である。 サウンドビームが到達する範囲の例を示す図である。 正面から見たときのサウンドビームの経路の例を示す図である。 天井側から見たときのサウンドビームの経路の例を示す図である。 受音点において形成される虚像スピーカの位置を示す図である。 変形例に係るスピーカアレイ装置の構成を示す図である。 変形例に係るスピーカアレイ装置の構成を示す図である。 変形例に係るスピーカアレイ装置の断面を示す図である。 本変形例に係る第１スピーカユニットの例を示す図である。 変形例に係るスピーカアレイ装置の断面を示す図である。
［実施形態］
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、スピーカアレイ装置１の構成を示すブロック図である。スピーカアレイ装置１は、バスを介して互いに接続されている制御部２、記憶部３、操作部４、インターフェース５及び音響処理部３０と、音響処理部３０に接続されている第１スピーカアレイ１０及び第２スピーカアレイ２０とを備える。スピーカアレイ装置１は、オーディオ信号に対して音響処理部３０で処理を施すことにより、第１スピーカアレイ１０及び第２スピーカアレイ２０から、特定の方向を指向する音を出力する装置である。以下、この特定の方向を指向する音をサウンドビームという。
　制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する。制御部２は、記憶部３またはＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、バスを介してスピーカアレイ装置１の各部を制御する。制御部２は、例えば、音響処理部３０を制御して、音響処理部３０において行われる各処理におけるパラメータの設定などを行う設定手段としても機能する。
　記憶部３は、不揮発性メモリなどの記憶手段であって、制御部２が各部を制御する際に用いる設定パラメータ等を記憶する。この設定パラメータには、サウンドビームの音量を示すパラメータと、サウンドビームが出力される方向に応じて制御部２によって設定され、音響処理部３０で用いられるパラメータとが含まれている。
　操作部４は、音量レベルを調整するボリューム及び設定変更を行う指示を入力するための操作ボタン等の操作手段を有し、操作内容を示す情報を制御部２に出力する。
　インターフェース５は、外部からオーディオ信号Ｓｉｎを取得するための入力端子などである。
　第１スピーカアレイ１０及び第２スピーカアレイ２０は、それぞれ複数のスピーカユニットを有し、音響処理部３０から入力されるオーディオ信号をこれらのスピーカユニットからそれぞれ出力させることで、特定の方向を指向する音を出力する。
　サブウーファ４０は、低音域の音を出力する。
　音響処理部３０は、インターフェース５を介して取得されたオーディオ信号Ｓｉｎを処理し、第１スピーカアレイ１０、第２スピーカアレイ２０及びサブウーファ４０がそれぞれ出力するオーディオ信号を生成する。音響処理部３０は、生成したオーディオ信号を、第１スピーカアレイ１０、第２スピーカアレイ２０及びサブウーファ４０に対してそれぞれ供給する。
　図２は、スピーカアレイ装置１の外観を示す図である。図２では、スピーカアレイ装置１が水平な床面に設置されている状態を示している。スピーカアレイ装置１は、第１スピーカアレイ１０及び第２スピーカアレイ２０が設けられている中空の筐体６を有する。筐体６は、互いに隣り合う長方形の面６１、６２及び台形の面６３を含む６面の角柱の形状をしている。面６１には、第１スピーカアレイ１０が設けられており、面６２には、第２スピーカアレイ２０が設けられている。面６１は、鉛直方向Ｙに沿った面である。また、面６１は、スピーカアレイ装置１を設置する場合に、聴取者の方へ向ける面である。つまり、面６１は、スピーカアレイ装置１の正面である。以下では、面６１がむく方向、すなわち、面６１の法線に沿った方向を第１水平方向Ｚという。第１水平方向Ｚは、鉛直方向Ｙと直交する方向である。面６２は、スピーカアレイ装置１を部屋に設置する場合に、天井の方へ向ける面である。面６３は、筐体６を正面から（面６１側から）見たときに、側面となる面である。
　第１スピーカアレイ１０は、第１スピーカユニット１０１から１１４までの１４個のスピーカユニットを有する。以下では、これら複数のスピーカユニットを、それぞれを区別しない場合は「第１スピーカユニット１００」という。各第１スピーカユニット１００は、面６１（第１面）内に、鉛直方向Ｙ及び第１水平方向Ｚのいずれとも直交する方向である第２水平方向Ｘに並んで列をなすようにそれぞれ配置されている。この第２水平方向Ｘは、水平に向いた方向であり、面６１に沿った方向である。つまり、各第１スピーカユニット１００は、各々の並びにより形成される形状（この場合、直線）の長手方向（これを第１スピーカアレイ１０の長手方向という。）が、第２水平方向Ｘと沿う状態で配置されている。また、ここでいう面６１内に配置されているとは、第１スピーカユニット１００が有する振動板の径が広い方の端部が面６１を含む平面と重なるように配置されていることである。また、第１スピーカユニット１００は、出力する音の主軸がいずれも特定の方向（第１主軸方向）に沿う状態で配置されている。面６１には、第２水平方向Ｘに沿って穴が１４個空けられており、それらの各穴から各第１スピーカユニット１００が露出している。第１スピーカアレイ１０は、これらの第１スピーカユニット１００から、特定の方向（第１指向方向）を指向し、かつ、その第１指向方向と第２水平方向Ｘ（第１スピーカアレイ１０の長手方向）とがなす角度を調整することが可能なサウンドビーム（第１音）を出力する。
　図３（ａ），（ｂ）は、サラウンドビームＢ１の第１指向方向と第１スピーカアレイ１０の配列する第２水平方向Ｘとがなす角度の例を示す図である。図３（ａ），（ｂ）では、スピーカアレイ装置１を第２スピーカアレイ２０側から鉛直方向Ｙに見た場合において、第１スピーカアレイ１０から出力されたサウンドビームＢ１が進む方向、すなわち第１指向方向を示している。図３（ａ）では、サウンドビームＢ１が、波面(厳密には各スピーカから放射された波面による包絡面であるが、ここでは簡略に波面と表記する)が平面をなす平行ビームである場合を示している。この図に示す矢印Ｂ１ｕは、サウンドビームＢ１の波面が進んでいく経路の例を示したものである。この場合、サウンドビームＢ１の波面は、どの位置においても、矢印Ｂ１ｕで示したように、第２水平方向Ｘに対して角度θ１をなす方向に進んでいく。図３（ｂ）では、サウンドビームＢ１が、波面が円筒面をなす収束ビームである場合を示している。この場合、サウンドビームＢ１の波面は、どの位置においても、収束点Ｐに向かう方向に進んでいく。この図に示す矢印Ｂ１ｖ、Ｂ１ｗは、サウンドビームＢ１の波面が進んでいく経路の例を示したものである。例えば、サウンドビームＢ１のある部分が矢印Ｂ１ｖに示す経路を進む場合、サウンドビームＢ１のその部分の波面は、第２水平方向Ｘに対して角度θ２をなす方向に進んでいく。また、サウンドビームＢ１の別のある部分が矢印Ｂ１ｗに示す経路を進む場合、サウンドビームＢ１のその部分の波面は、第２水平方向Ｘに対して角度θ３をなす方向に進んでいく。どちらの場合であっても、第１スピーカアレイ１０は、これらの角度（θ１、θ２、θ３）を調整することが可能である。
　第２スピーカアレイ２０は、第２スピーカユニット２０１から２１０までの１０個のスピーカユニットを有する。以下では、これら複数のスピーカユニットを、それぞれを区別しない場合は「第２スピーカユニット２００」という。各第２スピーカユニット２００は、面６２において、第２水平方向Ｘに並んで列をなすようにそれぞれ配置されている。言い換えると、各第２スピーカユニット２００は、それらの並びにより形成される形状（この場合、直線）の長手方向（これを第２スピーカアレイ２０の長手方向という。）が第２水平方向Ｘに沿う状態となるように配置されている。また、第２スピーカユニット２００は、出力する音の主軸がいずれも上記第１主軸方向とは異なる特定の方向（第２主軸方向）に沿う状態で配置されている。第２スピーカアレイ２０は、後述するとおり、出力するサウンドビームを部屋の天井で反射させ、天井側に仮想スピーカを形成させるためのスピーカアレイである。聴取者から見て天井側に仮想スピーカを形成させるべき音は、聴取者の正面や左右に比べて音量が小さくてもよい場合が多いため、各第２スピーカユニット２００は、第１スピーカユニット１００よりも小さいスピーカユニットが用いられており、その個数も少なく構成されている。第２スピーカアレイ２０は、これらの第２スピーカユニット２００から、特定の方向（第２指向方向）を指向し、かつ、その第２指向方向と第２水平方向Ｘ（第２スピーカアレイ２０の長手方向）とがなす角度を調整することが可能なサウンドビーム（第２音）を出力する。
　続いて、第２水平方向Ｘに見て各スピーカユニットが筐体６にどのように設けられているかについて、図4を参照しながら説明する。
　図４は、第２水平方向Ｘに見た筐体６の断面を示す図である。図４では、第２スピーカユニット２００が設けられている位置の筐体６の断面を示している。また、図４では、各スピーカユニットについては、説明を簡潔にするため、断面ではなく側面を示している。第１スピーカユニット１００は、振動板を有し、この振動板の径が広い方の端部が面６１を含む平面と重なるように設けられている。言い換えると、第１スピーカユニット１００は、面６１が向いている方向に振動板が振動するように設けられている。この方向は、上述した第１主軸方向Ｗ１であり、第１スピーカユニット１００の正面を示す方向でもある。第１主軸方向Ｗ１は、面６１の法線に沿った方向、すなわち第１水平方向Ｚに向いている。
　第２スピーカユニット２００は、振動板を有し、面６２を内部側に窪ませてその底に穴が空いている窪み部６１０に設けられている。このため、第２スピーカユニット２００は、振動板の径が広い方の端部が面６２よりも筐体６の内部側に位置している。つまり、各第２スピーカユニット２００は、各窪み部６１０の底を含んだ面によって形成される平面６６（図４では二点鎖線で示す。）内に並んで配置されていることになる。この平面６６は、面６１（第１面）とは異なる面であり、本発明に係る「第２面」の一例に相当する。この平面６６は、面６２と平行となっている。また、第２スピーカユニット２００は、面６２の法線に沿った方向に振動板が振動するように設けられている。この方向は、平面６６の法線に沿った方向、かつ、上述した第２主軸方向Ｗ２であり、第２スピーカユニット２００の正面を示す方向でもある。面６２は、第１水平方向Ｚに対して角度θ４、本実施形態においては、１５度傾いている。このため、第２主軸方向Ｗ２も、鉛直方向Ｙに対してθ４、すなわち１５度、第１水平方向Ｚに向けて傾いている。
　スピーカアレイ装置１は、同じタイミングで入力されたオーディオ信号を出力したサウンドビーム及びサブウーファ４０から出力される音（サブウーファ音）が、概ね同じタイミングで受音点に到達するように、各サウンドビーム及びサブウーファ音を出力するタイミングをそれぞれ変えている。ここにおいて、受音点とは、聴取者がスピーカアレイ装置１から出力される音を聴取する位置として予め定められているところをいう。この受音点は、言い換えると、聴取者が聴取する位置として想定されるところであり、一方のスピーカアレイに近すぎると他方のスピーカアレイからの音が聴取しにくくなるため、両スピーカアレイからある程度の距離以上離れたところに位置するように定められる。具体的には、受音点は、例えば、第１スピーカアレイ１０から面６１の法線方向（第１主軸方向Ｗ１と同じ方向）に１ｍ以上離れて、かつ、人の身長よりも低いところに位置するものと定められる。言い換えれば、そのような位置を受音点としたときに、聴取者は、スピーカアレイ装置１から出力される音を品質よく聴取することができる。スピーカアレイ装置１では、この受音点において最適な音となるサウンドビームを出力するように、各種設定が行われる。詳細には、スピーカアレイ装置１は、これらの音が受音点に到達するまでに伝播する距離の差に応じて、これらの音をそれぞれ出力するタイミングを遅延させている。ここでいう距離の差は、例えば、第１スピーカアレイ１０が出力したサウンドビームが受音点に到達するまでの経路の長さと、第２スピーカアレイ２０が出力したサウンドビームが受音点に到達するまでの経路の長さとの差である。
　スピーカアレイ装置１が設置される部屋、その部屋の中で設置される位置及び受音点の位置等の環境が変化すると、上述した距離の差も変化し、各サウンドビームを遅延させるべき時間も変化する。このため、スピーカアレイ装置１の制御部２は、これらの環境が変化したときに、これらの音を受音点に概ね同じタイミングで到達させるために各音を遅延させるべき時間（以下「遅延時間」という。）と、これらの音を出力する方向（以下「出力方向」という。）とを互いに対応付けて記憶部３に記憶させておく。これらの遅延時間及び出力方向は、次のように決められる。まず、部屋に設置されたスピーカアレイ装置１からサウンドビームを出力させ、出力方向をスキャンさせながら、予め受音点として想定される位置（以下「測定位置」という。）に設置したマイクロフォンで収音された音を記録する。次に、この測定結果から、例えば収音された音量が周囲の出力方向に比べて大きくなる方向の中から、各チャンネルの音を出力させる方向をサウンドビームの出力方向として選び、設定する。そして、設定された出力方向に出力されたサウンドビームの測定位置への到達時間から、各サウンドビームを遅延させるべき時間を算出する。この出力方向の設定及び遅延時間の算出は、特許文献２に示されるような公知の技術を用いて行われればよい。音響処理部３０が、算出された遅延時間に基づいてオーディオ信号を処理することにより、受音点に概ね同じタイミングで到達するサウンドビーム及びサブウーファ音が出力される。
　図５は、音響処理部３０の機能的構成を示すブロック図である。音響処理部３０は、デコーダ３１０と、信号処理部３２０と、バスマネージメント部３３０と、遅延部３４０と、天井ビーム生成部３５０と、水平ビーム生成部３６０とを有する。
　デコーダ３１０は、インターフェース５から入力された入力信号Ｓｉｎをデコードする。ここで、本実施形態では、入力信号Ｓｉｎは、５．１ｃｈのオーディオ信号を表すものとする。デコーダ３１０は、この入力信号Ｓｉｎをデコードして得られた５．１ｃｈのオーディオ信号を、信号処理部３２０に供給する。
　信号処理部３２０は、供給された５．１ｃｈのオーディオ信号に対して、残響の付加若しくは残響の分離、又はエフェクトを施すことによって新たに生成した信号を加えて拡張信号としたものをバスマネージメント部３３０に供給する。信号処理部３２０は、これらの拡張信号のうち、残響が含まれており、又はエフェクトが施された5チャンネルの拡張信号から、３チャンネルの拡張信号を新たに生成して、第２スピーカアレイ２０用に用いられる信号（以下「天面用信号」という。）とする。詳細には、信号処理部３２０は、５チャンネルのうち、「Ｌ」及び「ＳＬ」のチャンネルから生成された拡張信号「Ｌ’」、「ＳＬ’」を加算した「Ｌ’＋ＳＬ’」を１つのチャンネル（これを「天面Ｌ」チャンネルという。）とし、「Ｒ」及び「ＳＲ」のチャンネルから生成された拡張信号「Ｒ’」、「ＳＲ’」を加算した「Ｒ’＋ＳＲ’」を１つのチャンネル（これを「天面Ｒ」チャンネルという。）とする。また、上記のとおり減衰されたチャンネル「Ｃ」を「天面Ｃ」という。こうして、信号処理部３２０は、「天面Ｌ」、「天面Ｒ」、「天面Ｃ」の３つのチャンネルを有する天面用信号をバスマネージメント部３３０に供給する。
　また、信号処理部３２０は、入力された５．１ｃｈそのままのオーディオ信号もしくは、入力された５．１ｃｈ信号から残響成分を減算した信号を、第１スピーカアレイ１０用に用いられる信号（以下、「水平用信号」という。）としてバスマネージメント部３３０に供給する。これにより、第１スピーカアレイ１０は、上記オーディオ信号をサウンドビーム（第１音）として出力する。
　また、信号処理部３２０は、第１スピーカアレイ１０及び第２スピーカアレイ２０から共に同一音声信号を再生するような場合は、一方の信号が表す音の音量に応じて、他方の信号が表す音の音量を小さくする。これは、例えば、デコード後のオーディオ信号が表す音の音量に対して、天面用信号が７０％の音量の音を表しているのであれば、水平用信号では、３０％の音量の音を表し、天面用信号が１０％の音量の音を表しているのであれば、水平用信号では、９０％の音量の音を表すようにするということである。信号処理部３２０がこのように音量のバランスを取ることで、元の音声信号の音量感を保ちつつ、両スピーカアレイが形成する定位位置の中間に定位させることができる。
　バスマネージメント部３３０は、供給されたこれらのオーディオ信号から、サブウーファ用のＬＦＥ（Low Frequency Effect：低音増強用）チャンネルを含む低音域のオーディオ信号（以下、「サブウーファ用信号」という。）を分離する。これにより、オーディオ信号は、第１スピーカアレイ１０用の信号（以下、「正面用信号」という。）と、天面用信号と、サブウーファ用信号とに分けられる。また、バスマネージメント部３３０は、天面用信号に対して、この信号が表す周波数帯から、定められた周波数（いわゆるカットオフ周波数）以下の周波数帯域の音を減衰させる処理を行う。これにより、第２スピーカアレイ２０からは、このように減衰されたオーディオ信号がサウンドビーム（第２音）として出力される。バスマネージメント部３３０は、本発明に係る「減衰手段」として機能する。バスマネージメント部３３０は、これらのオーディオ信号を、遅延部３４０に供給する。
　遅延部３４０（遅延手段）は、供給された正面用信号、天面用信号及びサブウーファ用信号に含まれる各チャンネルのオーディオ信号を、これらの信号に基づき出力される各サウンドビーム及びサブウーファ音が上述した受音点に到達するまでの距離の差に応じて遅延させる。詳細には、まず、遅延部３４０には、制御部２から、記憶部３に記憶されている上記の遅延時間が各出力方向と対応付けられて供給される。そして、遅延部３４０は、各チャンネルのオーディオ信号が出力される方向に対応付けられた遅延時間だけそれらの信号を遅延させる。この遅延時間は、指向性を制御するためのものではないから、各スピーカアレイが有する複数のスピーカユニットのそれぞれに対して同じとなる。遅延部３４０は、遅延させた天面用信号を天井ビーム生成部３５０に供給し、遅延させた正面用信号を水平ビーム生成部３６０に供給する。また、遅延部３４０は、遅延させたサブウーファ用信号を、サブウーファ４０に接続するＤ／Ａコンバータに供給する。
　天井ビーム生成部３５０は、供給された天面用信号に含まれる各チャンネルのオーディオ信号を、それぞれの出力方向に応じて遅延させる。ここで遅延させる時間は、この出力方向に応じて、第２スピーカユニット２００毎にそれぞれ決まる時間である。そして、天井ビーム生成部３５０は、遅延された各チャンネルのオーディオ信号を加算して、第２スピーカユニット２００に出力する。このようにして、天井ビーム生成部３５０は、遅延部３４０から供給された天面用信号に係る音の指向性を制御する。
　天井ビーム生成部３５０から出力されたオーディオ信号は、Ｄ／ＡコンバータによってＤ／Ａ変換された後にアンプにより増幅され、各第２スピーカユニット２００からサウンドビームとして出力される。このようにして、各チャンネル「天面Ｌ」、「天面Ｒ」、「天面Ｃ」に係る音のサウンドビームは、それぞれ設定された方向を指向して第２スピーカアレイ２０から出力される。これらのサウンドビームは、上述した天面用信号を出力したものであるため、定められた周波数よりも高い周波数を帯域とする音となっている。
　水平ビーム生成部３６０においても、天井ビーム生成部３５０と同様の処理が行われ、各チャンネルに係る音のサウンドビームが、それぞれ設定された方向を指向して第１スピーカアレイ１０から出力される。
　続いて、第２スピーカアレイ２０から出力されるサウンドビームが受音点まで到達する様子について、第２スピーカアレイ２０が第１スピーカアレイ１０と共に（すなわちスピーカアレイ装置１が）定められた高さの天井を反射面とする部屋に設置されて用いられる場合を例にとって説明する。
　図６は、部屋１０００に設置したスピーカアレイ装置１から受音点Ｑ１に到達するサウンドビームの経路の例を示す図である。図６では、説明の便宜上、スピーカアレイ装置１の内部の第１スピーカアレイ１０及び第２スピーカアレイ２０を実線で示している。部屋１０００は、天井１００１、４つの壁面１００２及び床面１００３が直方体を形成する部屋であり、一方の壁面１００２側にテレビ２０００が設置されている。天井１００１は、床面１００３からの高さが２．４ｍであり、また、床面１００３は、水平である。図６では、スピーカアレイ装置１は、第１主軸方向Ｗ１が床面１００３に沿うようにして設置されている。つまり、スピーカアレイ装置１は、図４に示す状態と同様、第１主軸方向Ｗ１が水平方向（第１水平方向Ｚ）を向くように設置されている。また、スピーカアレイ装置１は、テレビ２０００と共にテレビ台の上に設置されており、その結果、床面１００３から０．５ｍの高さに第１スピーカアレイ１０が位置し、０．６ｍの高さに第２スピーカアレイ２０が位置するようになっている。受音点Ｑ１は、第１スピーカアレイ１０の正面側で、かつ、第１スピーカアレイ１０から出力されるサウンドビームＢ１が直接到達するところに位置している。ここにおいて、直接到達するとは、第１スピーカアレイ１０から出力された音（サウンドビーム）が、反射又は回折を経ずに受音点Ｑ１まで伝播することをいう。図６では、受音点Ｑ１は、第２スピーカアレイ２０からサウンドビームＢ２が出力される位置から第１水平方向Ｚに２．０ｍの距離で、かつ、床面１００３から０．８ｍの高さとなるところに位置している。
　第２スピーカアレイ２０は、図４同様、鉛直方向Ｙよりも受音点Ｑ１側に１５度傾いた第２主軸方向Ｗ２にサウンドビームＢ２を出力する。このように鉛直方向Ｙの上向きの方向に出力されたサウンドビームＢ２は、部屋１０００の天井１００１で反射して鉛直方向Ｙの下向きの方向に進む。ここで、サウンドビームＢ２は、第２水平方向Ｘに対しては波面合成による指向性を有する音となっているが、第１水平方向Ｚに対しては、スピーカユニットから出力される通常の音と同様に、自由放射音となっている。言い換えれば、第２スピーカアレイ２０は、第１水平方向Ｚに対しては配列となっていないので、この方向にはスピーカアレイの指向性をもちえない。このように、自由放射音とは、スピーカアレイの波面合成によるものではない、自由な指向性を有する音をいう。サウンドビームＢ２のうち、第２主軸方向Ｗ２に進む成分Ｂ２ｘと、鉛直方向Ｙに対して受音点Ｑ１側に３０度傾いた向きに進む成分Ｂ２ｙ（すなわち、サウンドビームＢ２のうち、第２主軸方向Ｗ２に対して１５度方向に放射する音の成分）とが到達する位置を比較する。成分Ｂ２ｘは、天井１００１で反射した後、第２スピーカユニット２００から第１水平方向Ｚに約０．９ｍ離れた位置で受音点Ｑ１の高さに到達し、成分Ｂ２ｙは、同様に、約２．０ｍ離れた位置で受音点Ｑ１の高さに到達する。また、成分Ｂ２ｙは、受音点Ｑ１において、聴取者が聞き取れる音量となっている。つまり、サウンドビームＢ２は、自由放射する成分Ｂ２ｙが受音点Ｑ１に到達するように出力されている。ここにおいて、受音点に音（サウンドビーム）が到達するとは、聴取者にとって実質的に聴取可能な音量以上の音が受音点に到達することをいう。
　一方で、図６の例の場合、受音点Ｑ１には、サウンドビームＢ２は直接には届きにくいようになっている。
　図７は、スピーカアレイ装置１から出力されるサウンドビームが到達する範囲の例を示す図である。図７では、サウンドビームＢ１が有意に到達する範囲の境界Ｒ１、サウンドビームＢ２が有意に到達する範囲の境界Ｒ２を破線でそれぞれ示している。ここでいう「有意に到達する」とは、他方向からの先行音などに打ち克って、第一の音として「その方向から」聞こえてくるほどの大音量で到達する、ということを示す。図７では、受音点Ｑ１が、Ｒ１で示される範囲に含まれており、サウンドビームＢ１が受音点Ｑ１に有意に到達することが表されている。一方、第２スピーカアレイ２０では、図４に示すように、各第２スピーカユニット２００の正面に窪み部６１０が設けられている。この窪み部６１０によって、受音点Ｑ１から第２スピーカユニット２００を見た場合に、図4で述べた振動板が見えない位置に存在するようになっている。窪み部６１０がなくて図４に示す面６２を含む平面と振動板の径が広い方の端部とが重なるように第２スピーカアレイ２０が設けられた場合の境界をＲ２ｘとすると、サウンドビームＢ２が放射する角度を窪み部６１０が狭めている分、境界Ｒ２は、境界Ｒ２ｘよりも狭い範囲を示すようになっている。
　さらに、第２スピーカユニット２００は、第１スピーカユニット１００に比べて、受音点Ｑ１がある方向から離れた方向に正面を向けて設けられている。これにより、受音点Ｑ１は、Ｒ２で示される範囲に含まれないようになっている。つまり、サウンドビームＢ２は、受音点Ｑ１に回折を経ずに直接到達することはない。もし、放射したサウンドビームＢ２が受音点Ｑ１に回折を経ずに直接到達するようなスピーカ配置とした場合、この直接到達した音（以下「直接音」という。）は、図６で示したような天井１００１で反射されて到達した音（以下「反射音」という。）に比べて受音点Ｑ１に至る経路の距離が短いため、同じ音が反射音よりも早く聞こえてしまう。このため、受音点Ｑ１では、先行音効果により定位をスピーカ本体方向から感じるようになってしまう。これに対し、本実施形態に係るスピーカアレイ装置１では、反射音だけが受音点Ｑ１に到達するので、定位をスピーカ本体方向から感じてしまうことを防止することができる。(あるいは、「反射音の音量が直接音を一定音量レベル上まわることにより、定位を天井方向に感じ易くなる。」)
　図８は、スピーカアレイ装置１を正面から見たときのサウンドビームＢ２の経路の例を示す図である。サウンドビームＢ２は、第２水平方向Ｘに対して、複数の方向を指向する音で構成されており、具体的には、スピーカアレイ装置１は、受音点Ｑ１から見て左側の壁面１００２Ｌで最初に反射するサウンドビームＢ２Ｌ、右側の壁面１００２Ｒで最初に反射するサウンドビームＢ２Ｒ、壁面では反射しない中央のサウンドビームＢ２Ｃを出力する。これらのサウンドビームＢ２Ｌ、Ｂ２Ｒ、Ｂ２Ｃは、いずれも、第２スピーカアレイ２０から出力され、天井１００１の反射面Ｕ２Ｌ、Ｕ２Ｒ、Ｕ２Ｃでそれぞれ反射し、受音点Ｑ１に到達する。このように、スピーカアレイ装置１では、受音点Ｑ１から見て天井１００１の方向に対しても、第２水平方向Ｘに異なる位置に仮想スピーカを形成させることができる。
　図９は、スピーカアレイ装置１を天井側から見たときのサウンドビームＢ１の経路の例を示す図である。第１スピーカアレイ１０は、「Ｃ」チャンネルのオーディオ信号を受音点Ｑ１に対して真っ直ぐ向かうサウンドビームＢ１Ｃとして出力する。また、第１スピーカアレイ１０は、「Ｌ」チャンネルのオーディオ信号を壁面１００２Ｌで反射して受音点Ｑ１に向かうサウンドビームＢ１Ｌとして、「Ｒ」チャンネルのオーディオ信号を壁面１００２Ｒで反射して受音点Ｑ１に向かうサウンドビームＢ１Ｒとして出力する。また、第１スピーカアレイ１０は、「ＳＬ」チャンネルのオーディオ信号を、壁面１００２Ｌ及び受音点Ｑ１の後ろの壁面１００２Ｂで反射して受音点Ｑ１に向かうサウンドビームＢ１ＳＬとして出力し、「ＳＲ」チャンネルのオーディオ信号を、壁面１００２Ｒ及び壁面１００２Ｂで反射して受音点Ｑ１に向かうサウンドビームＢ１ＳＲとして出力する。このように、スピーカアレイ装置１は、第１スピーカアレイ１０から出力するサウンドビームＢ１によって、受音点Ｑ１から見て水平方向に５つの異なる方向に仮想スピーカを形成する。
　上記のとおり出力された各サウンドビームのうち、サウンドビームＢ１は、スピーカアレイ装置１がある位置から水平方向に伝達して受音点Ｑ１に到達し、サウンドビームＢ２は、天井１００１側から下向きに伝達して受音点Ｑ１に到達する。また、サウンドビームＢ１、Ｂ２は、上述のとおり、各スピーカアレイから受音点Ｑ１までの距離の差に応じて遅延部３４０による遅延が施されたオーディオ信号を出力したものである。このため、各サウンドビームのうち、同じオーディオ信号を表す部分は、概ね同じタイミングで受音点Ｑ１に到達する。聴取者が受音点Ｑ１においてこれらのサウンドビームを聞いている場合、これらが２つの方向から到達することにより、聴取者は、この２つの方向に挟まれた方向に音像が定位するように感じることになり、ファントムとも呼ばれる虚像スピーカ（虚像）が形成されることになる。
　図１０は、受音点Ｑ１において形成される虚像スピーカの位置を示す図である。図１０では、第１スピーカアレイ１０及び第２スピーカアレイ２０がそれぞれ第２水平方向Ｘの真ん中に出力するサウンドビームＢ１ＣとＢ２Ｃとを示している。サウンドビームＢ１Ｃは、サウンドビームＢ２Ｃのオーディオ信号を遅延させたオーディオ信号が出力されたものであり、受音点Ｑ１に到達したときに、同じタイミングで受音点Ｑ１に到達したサウンドビームＢ２Ｃと同じ音が受音点Ｑ１で聞こえるように遅延されている。図１０の例では、受音点Ｑ１においては、サウンドビームＢ１ＣとＢ２Ｃとがやってくる方向に挟まれた方向のうち、テレビ２０００の上部に向けた方向に虚像スピーカＶ１が形成されている。このように、スピーカアレイ装置１においては、受音点Ｑ１からスピーカアレイ装置１に向かう方向に対して鉛直方向Ｙに離れた方向に虚像スピーカを形成することができる。
　以上のとおり、スピーカアレイ装置１においては、第２水平方向Ｘに複数の第２スピーカユニットを並べた第２スピーカアレイ２０が鉛直方向Ｙの上向きの方向に正面を向けて設けられていることで、第２スピーカアレイ２０のサウンドビームの指向する方向と第２水平方向とがなす角度を調整することが可能なサウンドビームを出力しつつ、天井１００１に仮想スピーカを形成することができる。また、スピーカアレイ装置１は、第１水平方向Ｚに離れた位置にある受音点Ｑ１に天井１００１からの反射音を到達させるため、第２スピーカユニットが並ぶ第２水平方向Ｘとは異なる方向である第１水平方向ＺへのサウンドビームＢ２の自由放射の指向性を利用するものである。このため、スピーカアレイ装置１では、第２スピーカユニットを第１水平方向Ｚ、あるいは鉛直方向Ｙに並べる必要がない。受音点Ｑ１に天井１００１からの反射音を到達させるために、仮に、スピーカユニットを第１水平方向Ｚに並べたスピーカアレイを備えた場合、第２水平方向Ｘを指向する音を出力するためには、このスピーカアレイをさらに第２水平方向Ｘに並べなければならなくなる。このように構成されるスピーカアレイ装置に比べて、スピーカアレイ装置１は、第２スピーカユニットの数を減らすことができ、装置を小型化することができる。
　また、スピーカアレイ装置１においては、第２スピーカアレイ２０からは、定められた周波数よりも高い周波数を帯域とするサウンドビームが出力される。高い周波数の音は、低い周波数の音に比べて、指向性が高い、すなわち回折しにくい性質がある。このため、スピーカアレイ装置１においては、第２スピーカアレイ２０から定められた周波数よりも低い周波数の音を含むサウンドビームを出力する場合に比べて、直接音が受音点Ｑ１に到達しにくくなるようにすることができる。言い換えると、スピーカアレイ装置１は、上記場合に比べて、受音点Ｑ１が第２スピーカアレイ２０からの直接音に邪魔されずにサウンドビームＢ２を聞くことができる領域を、より自装置に近い位置まで広げることができる。
［変形例］
　上述した実施形態は、本発明の実施の一例に過ぎず、次のように種々の応用・変形が可能であり、また、必要に応じて組み合わせることも可能である。
（変形例１）
　第１スピーカアレイ１０と第２スピーカアレイ２０とは、上述した実施形態では、同じ筐体６に設けられていたが、異なる筐体にそれぞれ設けられていてもよい。
　図１１は、本変形例に係るスピーカアレイ装置１ａの構成を示す図である。スピーカアレイ装置１ａは、筐体６ａ１及び６ａ２を有し、第１スピーカアレイ１０ａは筐体６ａ１に設けられ、第２スピーカアレイ２０ａは筐体６ａ２に設けられている。例えば、筐体６ａ２をテレビ２０００ａの上側に設置すると、これよりも低い位置に第２スピーカアレイ２０を設置する場合に比べて、第２スピーカアレイ２０ａからの直接音が到達する範囲が天井１００１側にずれることになる。これにより、スピーカアレイ装置１ａを用いると、筐体が１つである場合よりも、直接音が受音点Ｑ１に到達しにくくなるようにすることができる。
（変形例２）
　上述した実施形態では、図4に示すように、第２主軸方向Ｗ２が鉛直方向Ｙに対して受音点Ｑ１側に傾いた角度θ４が、１５度であったが、これには限らない。θ４は、３０度であってもよいし、０度であってもよい。θ４が０度の場合、第２主軸方向Ｗ２が鉛直方向Ｙと一致して、第２スピーカユニット２００が鉛直上向きに真っ直ぐ向くようになる。θ４がどのような角度であっても、要するに、第２スピーカユニット２００から受音点Ｑ１に向かう方向から第２主軸方向Ｗ２が十分に離れていて、受音点Ｑ１に直接音が（殆んど）到達することがない向き、又は、仮に到達するとしても、直接音よりも反射音が充分大きな音量で受音点Ｑ１に到達する向きに第２スピーカユニット２００の正面を向けて（言い換えれば、図４に示す面６６（第２面）の法線がこの向きに沿うように）、第２スピーカアレイ２０が設置されるようになっていればよい。ここでいう「反射音が直接音よりも充分大きな音量」であるとは、直接音に対する反射音の音圧（エネルギー）比が定められた値以上となる音量であることをいう。反射音が直接音よりも充分大きな音量であれば、反射音によって直接音がマスキングされて、聴取者は、本当は到達している直接音が聞こえないように感じたり、直接音が本来の音量よりも小さい音量となったように感じたりする。
　また、第２スピーカユニット２００の正面を向ける向きは、受音点Ｑ１側に傾いた向きではなく、それとは反対側に傾いた向きであってもよい。
　図１２は、本変形例に係るスピーカアレイ装置１ｂの構成を示す図である。スピーカアレイ装置１ｂは、鉛直方向Ｙに対して受音点Ｑ１側とは反対側に傾けた向きに正面が向いている第２スピーカユニット２００ｂを有する。この場合、第２スピーカユニット２００ｂから出力されたサウンドビームＢ２ｂは、テレビ２０００に反射した後に、天井１００１で反射して受音点Ｑ１に到達する。また、スピーカアレイ装置１ｂでは、受音点Ｑ１から見た場合に、第２スピーカユニット２００ｂは振動板が見えない位置に設置されている。この場合、第２スピーカユニット２００ｂからの有意な直接音は、境界Ｒ２ｂにより示される範囲に到達することとなる。図１２では、図７に示した境界Ｒ２を二点鎖線で示した。図１２に示されるように、第２スピーカユニット２００の正面が向く方向が受音点Ｑ１から離れることで、境界がＲ２からＲ２ｂに受音点Ｑ１から遠ざかる方向に移動した。これにより、スピーカアレイ装置１ｂは、第２スピーカユニット２００の正面を受音点Ｑ１側に傾ける場合よりも、直接音が受音点Ｑ１に到達しにくくなるようにすることができる。
　さらに望ましくは、第２スピーカアレイは、受音点Ｑ１における上述した音圧比がおおむね１２ｄＢ（デシベル）以上となるサウンドビームを出力するものであるとよい。聴取者は、受音点Ｑ１に直接音が反射音よりも（３０ｍｓ程度）早く到達した場合、直接音の方向からのみ音が到達したように感じることがある。いわゆるハース効果として知られるこの現象が生じると、聴取者は、天井がある方向に形成されるべき仮想スピーカが形成されず、スピーカアレイ装置自体が鳴っていることしか感じられない。ここで、上記音圧比が１２ｄＢ以上であれば、ハース効果を打ち消して、反射音が到来する方向に反射音による仮想スピーカが形成される。これにより、スピーカアレイ装置は、反射音による仮想スピーカを安定した位置に形成することができる。
（変形例３）
　上述した実施形態では、面６２に窪み部６１０を設けることにより、サウンドビームＢ２の受音点Ｑ１側への放射を抑制したが、これ以外の方法で放射を抑制してもよい。例えば、窪み部６１０を設けずに、面６２に単に穴を空け、面６２を含む平面よりも筐体の内部に奥まっていて受音点Ｑ１から見えないところに第２スピーカユニット２００を設けてもよい。この場合、サウンドビームＢ２は、一部が面６２の裏側の面によって遮断され、放射が抑制される。
　また、例えば、筐体に、サウンドビームＢ２の経路の一部を遮る部材を設けてもよい。
　図１３は、本変形例に係るスピーカアレイ装置１ｃの筐体６ｃの断面を示す図である。図１３では、図４同様、各スピーカユニットについては側面を示している。スピーカアレイ装置１ｃの筐体６ｃには、筐体６とは異なり、面６２ｃに窪み部６１０が設けられておらず、第２スピーカユニット２００ｃが有する振動板の径が広い方の端部が面６２ｃを含む平面と重なるように設けられている。言い換えれば、各第２スピーカユニット２００は、面６２ｃ（第２面の一例）内に並んで配置されている。また、面６２ｃには、スピーカアレイ装置１ｃが図６に示すように設置された場合に、第２スピーカユニット２００ｃよりも受音点Ｑ１側となる位置に遮蔽板６２０が設けられている。スピーカアレイ装置１ｃでは、受音点Ｑ１から見た場合に、第２スピーカユニット２００ｃの振動板が遮蔽板６２０によって遮られて見えない位置に存在するようになっている。遮蔽板６２０は、第２スピーカユニット２００ｃから出力されるサウンドビームのうち、第１水平方向Ｚに放射する部分を遮る。図１３では、遮蔽板６２０により一部が遮られたサウンドビームが有意に到達する範囲の境界Ｒ２ｃと、遮蔽板６２０がなかった場合の境界Ｒ２ｙとを示している。遮蔽板６２０は、サウンドビームのうち、第１水平方向Ｚに放射する部分を遮っているので、図１３に示すとおり、第２スピーカユニット２００からの直接音が回折を経ずに到達することがない範囲を広くしている。つまり、スピーカアレイ装置１ｃは、遮蔽板６２０を設けない場合よりも、直接音が受音点Ｑ１に到達しにくくなるようにすることができる。
（変形例４）
　スピーカアレイ装置１は、上述した実施形態では、定められた周波数よりも高い周波数を帯域とするサウンドビームＢ２を出力したが、これに限るものではない。スピーカアレイ装置１では、供給されたオーディオ信号から定められた周波数よりも低い周波数の音を除去せずにそのままの周波数帯域のサウンドビームＢ２を出力してもよい。要するに、第２スピーカアレイ２０は、上記の受音点Ｑ１において、直接音の音量よりも反射音の音量のほうが充分大きくなる方向に、第２スピーカユニット２００の正面を向けて設置されていればよい。
（変形例５）
　上述した実施形態においては、各第１スピーカユニット１００は、第２水平方向Ｘに並んで設けられていたが、これとは異なる方向に並んで設けられていてもよい。例えば、各第１スピーカユニット１００は、第２水平方向Ｘに対して斜めに角度をなす方向に並んで設けられていてもよいし、直線状ではなく、弧状又はＶ字状となるように並んで設けられていてもよい。これらの直線状、弧状又はＶ字状は、各第１スピーカユニット１００の並びにより形成される形状の例である。また、各第１スピーカユニット１００は、２列以上並んで設けられていてもよい。各第１スピーカユニット１００は、いずれの場合も、面６１（第１面）内に並んで配置されていればよい。これにより、第１スピーカアレイ１０は、特定の方向（第１指向方向）を指向し、かつ、その方向と各第１スピーカユニット１００の並びにより形成される形状の長手方向とがなす角度を調整することが可能なサウンドビームＢ１（第１音）を出力する。ここでいう長手方向とは、この並びにより形成される形状を含むことができる最小の矩形の長辺に沿った方向である。
　図１４は、本変形例に係る第１スピーカユニットの例を示す図である。図１４では、複数の第１スピーカユニット１００ｅ（図１４（ａ））と複数の第１スピーカユニット１００ｆ（図１４（ｂ））とを示しており、それぞれ第１水平方向Ｚの負方向に見たところを示している。複数の第１スピーカユニット１００ｅは、その並びにより二点鎖線で示した弧状の形が形成されている。矩形Ｔ１は、この形を含むことができる最小の矩形を表したものである。この場合、矩形Ｔ１の長辺Ｔ１ａに沿った矢印であるＳ１が示す方向が長手方向となる。複数の第１スピーカユニット１００ｆは、その並びにより二点鎖線で示したＶ字状の形が形成されている。矩形Ｔ２は、この形を含むことができる最小の矩形を表したものである。この場合、矩形Ｔ２の長辺Ｔ２ａに沿った矢印であるＳ２が示す方向が長手方向となる。これらの第１スピーカユニットは、いずれも、特定の方向（第１指向方向）を指向し、かつ、その方向とそれぞれの長手方向とがなす角度を調整することが可能なサウンドビーム（第１音）を出力することができる。
（変形例６）
　上述した実施形態においては、各第２スピーカユニット２００は、第２水平方向Ｘに並んで設けられていたが、上述した変形例５における各第１スピーカユニット１００と同様に、これとは異なる方向に並んで設けられていてもよい。例えば、各第２スピーカユニット２００は、第２水平方向Ｘに対して斜めに角度をなす方向に並んで設けられていてもよい。また、各第２スピーカユニットは、途中で並ぶ方向が変化するように設けられていてもよく、言い換えれば、直線状に並んでいなくともよい。例えば、各第２スピーカユニットは、弧状又はＶ字状となるように並んで設けられていてもよい。各第２スピーカユニット２００は、いずれの場合も、面６６（第２面）内に並んで１列に配置されていればよい。これにより、第２スピーカアレイ２０は、特定の方向（第２指向方向）を指向し、かつ、その方向と各第２スピーカユニット２００の並びにより形成される形状の長手方向とがなす角度を調整することが可能なサウンドビームＢ２（第２音）を出力する。この第２スピーカアレイ２０の長手方向は、上記の第１スピーカアレイ１０の長手方向に沿っていることが望ましく、これが沿っていない場合であっても、鉛直方向Ｙから見たときにこれらの長手方向が直交していなければよい。この場合であっても、スピーカアレイ装置は、第２スピーカユニットを第１水平方向Ｚに並べる場合に比べて、第２スピーカユニットの数を減らすことができ、寸法を小さくすることができる。
　なお、第２スピーカアレイは、一列に並んだ複数の第２スピーカユニットを有するものであるが、これらの第２スピーカユニットの一部が複数列に並んでいる、又は、第１水平方向Ｚに並んでいるものであってもよい。この場合であっても、複数の第２スピーカユニットが一列に並んでいる部分においては、上記と同様に、第２スピーカユニットの数を減らすことができ、寸法を小さくすることができる。
（変形例７）
　上述した実施形態では、スピーカアレイ装置１が設置される場所は、直方体の部屋１０００に設置されたテレビ台の上であったが、これに限らず、部屋１０００の他の場所であってもよいし、直方体以外の形状をしている他の部屋の中であってもよい。また、スピーカアレイ装置１を設置する場所は、屋外であってもよく、その場合、スピーカアレイ装置１が出力するサウンドビームを反射する反射面を有し、かつ、受音点よりも高い位置に鉛直方向下向きの反射面を有する空間であればよい。スピーカアレイ装置１は、この反射面でサウンドビームを反射させることにより、聴取者から見て鉛直上向きの方向に、第２水平方向の位置が異なる複数の仮想スピーカを形成することができる。
（変形例８）
　上述した実施形態では、第２スピーカアレイ２０が有する第２スピーカユニット２００は、筐体６の外部に露出していたが、筐体の外部に露出しないように設けてもよい。
　図１５は、本変形例に係るスピーカアレイ装置１ｄの筐体６ｄの断面を示す図である。図１５では、図４同様、各スピーカユニットについては側面を示している。スピーカアレイ装置１は、筐体６ｄの内部の面６６ｄ（第２面の一例）内に並んで設けられている第２スピーカユニット２００ｄを有する。第２スピーカユニット２００ｄは、筐体６ｄの内部の反射面６４ｄに正面を向けて設けられている。筐体６ｄの鉛直上向きの面６２ｄには、外部に開口する開口部６５ｄが設けられている。第２スピーカユニット２００が出力したサウンドビームＢ２ｄは、反射面６４ｄで反射して開口部６５ｄを通過し、天井１００１で反射した後に受音点Ｑ１に到達する。スピーカアレイ装置１ｄにおいても、第２スピーカユニット２００ｄの振動板は、受音点Ｑ１から見えない位置に設けられていることになる。この場合、開口部６５ｄにおいて、サウンドビームＢ２ｄが第１水平方向Ｚに放射する範囲が狭められるため、直接音が受音点Ｑ１に到達しにくくなるようにすることができる。
（変形例９）
　上述した実施形態では、各チャンネルの音は特定の経路に向けて出力されたが、各チャンネルに含まれる音の内容に応じて動的に経路を変化させてもよい。例えば、スピーカアレイ装置１は、水平用信号に含まれる「Ｌ」、「Ｒ」チャンネルの音のオーディオ信号を比較し、これらの相関が高い成分を天面用信号の「天面Ｃ」チャンネルに含めて出力させるといった具合である。また、この場合に、「Ｌ」、「Ｒ」チャンネルを出力する経路へのサウンドビームの音量を小さくしてもよい。これにより、本変形例に係るスピーカアレイ装置１を用いると、音源が鉛直方向に移動する映像の音を「Ｌ」チャンネルから「Ｒ」チャンネル（又はその反対）に移すように表現された映像の音を出力する場合に、より音源の位置に合致した方向に形成された仮想スピーカから音を到達させることができる。
（変形例１０）
　上述した実施形態では、入力信号Ｓｉｎは、「Ｒ」、「Ｌ」、「Ｃ」、「ＳＲ」、「ＳＬ」の５チャンネルを含む５．１ｃｈのオーディオ信号を表していたが、これには限らず、例えば、これより多い７．１ｃｈ又は９．１ｃｈ等のオーディオ信号であってもよいし、これより少ない３．１ｃｈ等のオーディオ信号であってもよい。また、オーディオ信号には、鉛直方向の音を表すハイトチャンネルが含まれていてもよい。この場合、信号処理部３２０は、ハイトチャンネルを含めた天面用信号とこれを含めない水平用信号とを、バスマネージメント部３３０に供給する。これにより、ハイトチャンネルの音が第２スピーカアレイ２０から出力され、天井方向にこの音が出力される仮想スピーカが形成される。
（変形例１１）
　上述した実施形態では、虚像スピーカＶ１が形成される方向が図１０に示すとおり決まっていたが、スピーカアレイ装置１では、これを変化させるようにしてもよい。この方向は、サウンドビームＢ１ＣのサウンドビームＢ２Ｃに対する音量の差を変化させると、鉛直方向Ｙに変化する。また、この方向は、サウンドビームＢ２Ｃの周波数帯域を変化させることによっても変化する。本変形例に係るスピーカアレイ装置１では、まず、利用者が操作部４を操作して虚像スピーカを形成させたい方向を決定し、操作部４がその決定した方向を示す情報を制御部２に出力する。この場合、操作部４は、本発明にかかる「決定手段」として機能する。次に、制御部２は、操作部４から出力される情報に応じて、上記のサウンドビームＢ１（第１音）及びサウンドビームＢ２（第２音）のそれぞれの音量、境界周波数といったパラメータを調整する。詳細には、制御部２は、記憶部３から読み出したこれらのパラメータを、操作部４から出力される情報に応じて調整する。そして、制御部２は、調整したパラメータが音量であれば、これを信号処理部３２０に供給する。また、制御部２は、調整したパラメータが境界周波数であれば、これをバスマネージメント部３３０に供給する。第１スピーカアレイ１０及び第２スピーカアレイ２０は、制御部２により調整されたこれらのパラメータに応じて信号処理部３２０又はバスマネージメント部３３０から出力されたオーディオ信号に対して図５で示したその後の処理がされたものを、それぞれのサウンドビームとして出力する。これらのサウンドビームは、上記のパラメータが、操作部４から出力される情報に応じた方向に虚像スピーカが形成されるようなものになっている。これにより、受音点Ｑ１から見て虚像スピーカが形成される方向が調整される。この場合、制御部２は、本発明に係る「調整手段」として機能する。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０１１年６月３０日出願の日本特許出願（特願２０１１－１４６７２０）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明によれば、複数の仮想スピーカを水平方向及び天井方向のそれぞれに形成させる小型のスピーカアレイ装置を実現することができる。
１…スピーカアレイ装置、２…制御部、３…記憶部、４…操作部、５…インターフェース、６…筐体、１０…第１スピーカアレイ、２０…第２スピーカアレイ、３０…音響処理部、４０…サブウーファ、１００…第１スピーカユニット、２００…第２スピーカユニット、３１０…デコーダ、３２０…信号処理部、３３０…バスマネージメント部、３４０…遅延部、３５０…天井ビーム生成部、３６０…水平ビーム生成部、１０００…部屋、１００１…天井、１００２…壁面、１００３…床面

Claims (5)

  1. 　第１面内に並んで配置されている複数の第１スピーカユニットを有し、特定の第１指向方向を指向し、かつ、前記複数の第１スピーカユニットの配置された配列方向に対する前記第１指向方向の角度を調整することが可能な第１音を前記複数の第１スピーカユニットから出力する第１スピーカアレイと、
    　前記第１面とは異なる第２面内に並んで配置されている複数の第２スピーカユニットを有し、特定の第２指向方向を指向し、かつ、前記複数の第２スピーカユニットの配置された配列方向に対する前記第２指向方向の角度を調整することが可能な第２音を前記複数の第２スピーカユニットから出力する第２スピーカアレイと
    　を備え、
    　前記第２スピーカアレイは、天井を音の反射面とする部屋に前記第１スピーカアレイと共に設置される場合に、前記第１面の法線方向にあって前記第１音を聴取する位置として定められている受音点に対して前記第２音が前記第２スピーカアレイから反射又は回折を経て間接的にのみ到達する向き、若しくは、前記受音点に直接到達する前記第２音に対する前記天井で反射した前記第２音の音圧比が定められた値以上となる音量で当該受音点に到達する向きに、前記第２面の法線が沿うように前記第２スピーカアレイが設置されることを特徴とするスピーカアレイ装置。
  2. 　前記第２スピーカアレイは、供給されるオーディオ信号を前記第２音として出力し、
    　前記第２スピーカアレイから前記受音点までの前記第２音の経路の長さと、前記第１スピーカアレイから当該受音点までの前記第１音の経路の長さとの差に応じて前記オーディオ信号を遅延させる遅延手段を備え、
    　前記第１スピーカアレイは、前記遅延手段により遅延されたオーディオ信号を前記第１音として出力することを特徴とする請求項１に記載のスピーカアレイ装置。
  3. 　前記オーディオ信号を、当該オーディオ信号が表す音の周波数帯域のうち定められた境界周波数以下の周波数帯域を減衰させる減衰手段を備え、
    　前記第２スピーカアレイは、前記減衰手段により減衰されたオーディオ信号を前記第２音として出力し、
    　前記第１スピーカアレイは、前記オーディオ信号を、当該オーディオ信号が表す音の周波数帯域のうち前記境界周波数以下の周波数帯域を前記減衰手段により減衰させることなく前記第１音として出力することを特徴とする請求項２に記載のスピーカアレイ装置。
  4. 　前記第１音及び前記第２音により前記受音点で虚像を形成させたい方向を決定する決定手段と、
    　前記決定手段により決定された方向に応じて、前記第１音及び前記第２音のそれぞれの音量、前記境界周波数又は前記遅延手段が前記オーディオ信号を遅延させる時間を調整する調整手段と、
    を備え、
    　前記第１スピーカアレイは、前記調整手段により調整された結果を用いて処理されたオーディオ信号を前記第１音として出力し、
    　前記第２スピーカアレイは、前記調整手段により調整された結果を用いて処理されたオーディオ信号を前記第２音として出力することを特徴とする請求項２又は３に記載のスピーカアレイ装置。
  5. 　前記第２スピーカアレイは、前記部屋に設置された場合に、前記複数の第２スピーカユニットの振動板がいずれも前記受音点から見えない位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスピーカアレイ装置。
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