(57)【要約】【課題】３次元空間において適切な位置にスピーカが配置されていない場合であっても、良好なサラウンド効果を得ることにある。【解決手段】テレビジョン受像機１００は、出力チャンネル毎に、複数のチャンネルの中から主チャンネルを決定する主チャンネル決定部２０４と、出力チャンネル毎に、複数のチャンネルの中から副チャンネルを決定する副チャンネル決定部２０８と、出力チャンネル毎に、主チャンネルの音声信号と副チャンネルの音声信号とを用いて、出力音声信号を生成する出力音声信号生成部２１０とを備える。【選択図】図２
2014003493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルを含むマルチチャンネル音声信号であって、各チャンネルに対応する音声出力位置が予め定められたマルチチャンネル音声信号を、複数の出力チャンネルを介して出力する音声制御装置において、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されたスピーカの３次元空間における位置と、前記複数のチャンネルの各々に対応する音声出力位置とに基づいて、前記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルを決定する主チャンネル決定手段と、
前記出力チャンネル毎に、前記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルを決定する副チャンネル決定手段と、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた前記主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた前記副チャンネルの音声信号とを用いて、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成する出力音声信号生成手段と
を備えることを特徴とする音声制御装置。
【請求項２】
前記出力音声信号生成手段は、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号とをダウンミックスすることにより、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の音声制御装置。
【請求項３】
前記出力音声信号生成手段は、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号が表す音声が、該副チャンネルに対応する音声出力位置に定位するように、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号の周波数特性を、頭部伝達関数を用いて補正した後、当該出力チャンネルに割り当てた主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの信号とをダウンミックスすることにより、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の音声制御装置。
【請求項４】
前記出力音声信号生成手段は、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号を、  前記３次元空間における水平方向の頭部伝達関数と、前記３次元空間における垂直方向の頭部伝達関数とを用いて補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の音声制御装置。
【請求項５】
前記主チャンネル決定手段は、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されたスピーカの位置の、基準位置からの方向である第１の方向と、前記複数のチャンネルの各々の前記音声出力位置の、前記基準位置からの方向である第２の方向とに基づいて、前記第２の方向が前記第１の方向に最も近似するチャンネルを、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルとして決定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項６】
前記複数のチャンネルは、
予め領域毎にグループ化されており、
前記副チャンネル決定手段は、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた前記主チャンネルに対応する前記グループに含まれているチャンネルを、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルとして決定する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項７】
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されたスピーカの位置を検出する検出手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の音声制御装置
を備えたことを特徴とする音声再生装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか一項に記載の音声制御装置
を備えたことを特徴とするテレビジョン受像機。
【請求項１０】
複数のチャンネルを含むマルチチャンネル音声信号であって、各チャンネルに対応する音声出力位置が予め定められたマルチチャンネル音声信号を、複数の出力チャンネルを介して出力する音声制御方法において、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されたスピーカの３次元空間における位置と、前記複数のチャンネルの各々に対応する音声出力位置とに基づいて、前記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルを決定する主チャンネル決定工程と、
前記出力チャンネル毎に、前記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルを決定する副チャンネル決定工程と、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた前記主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた前記副チャンネルの音声信号とを用いて、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成する出力音声信号生成工程と
を含むことを特徴とする音声制御方法。
【請求項１１】
コンピュータを請求項１から７のいずれか一項に記載の音声制御装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを前記音声制御装置が備える前記各手段として機能させるプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスピーカから出力される音声を制御することが可能な音声制御装置、音声再生装置、テレビジョン受像機、音声制御方法、プログラム、および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像コンテンツを視聴する際、臨場感あるサラウンド効果を得るため、５．１チャンネルなどのマルチチャンネル音響方式が採用された音響システム（以下、「マルチチャンネル音響システム」と称する）が利用されている。マルチチャンネル音響システムにおいては、複数のチャンネルを含み、各チャンネルに対応する理想的な音声出力位置が予め定められたマルチチャンネル音声信号が利用される。マルチチャンネル音声信号を構成する各チャンネルの音声信号が表す音声を、そのチャンネルに対応する音声出力位置に配置されたスピーカから出力することによって、あたかも音場の中に居るような感覚をユーザに与えることができる。
【０００３】
特に、近年では、スーパーハイビジョンへの利用が予定されているマルチチャンネル音響方式として、２２．２チャンネルのマルチチャンネル音響方式が策定されている。この２２．２チャンネルのマルチチャンネル音響方式は、３次元空間における３つのチャンネル層（上層９チャンネル、中層１０チャンネル、下層３チャンネル）を含んでおり、さらに、ＬＦＥ（Low Frequency Effects：低域効果）用の２つのチャンネルを含んで構成されている。これにより、２２．２チャンネルの音響方式を採用したマルチチャンネル音響システムは、自然かつ高品質な３次元音響効果が得られるとされている。
【０００４】
このようなマルチチャンネル音響システムにおいて、良好なサラウンド効果を得るためには、そのチャンネル数に応じた数のスピーカを、予め定められた適切な位置に配置する必要がある。
【０００５】
しかしながら、実際には、設置スペース、設置コスト等の制約により、音響方式のチャンネル数よりも少ない数のスピーカしか設置できない場合や、スピーカを予め定められた位置に設置できない場合が多い。
【０００６】
そこで、従来、マルチチャンネル音響システムに関し、予め定められた数のスピーカを予め定められた適切な位置に配置できない場合であっても、出来る限り良好なサラウンド効果を得ることを可能とするための、様々な技術が考案されている。
【０００７】
例えば、下記特許文献１には、音響再生装置において、スピーカの位置が通常モードかＮＦＬ（ニアフィールドリスニング）モードかを検出し、ＮＦＬモードの場合は、上記音響信号のチャンネル数に応じた各方向の仮想音源がその方向から聞こえるように、上記音響信号を空間音場処理することが記載されている。この技術によると、スピーカを聴取者の近くに置いても本来の音質および音場感を表現することができるとされている。
【０００８】
また、下記特許文献２には、複数のスピーカの各々の位置を判定し、各スピーカの位置に応じて、ステレオ信号の出力先を切り替えることが記載されている。この技術によると、複数のスピーカがどのチャンネルのスピーカであるかを考慮しなくても、確実にサラウンド効果を得ることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−３１２０９６号公報（２００８年１２月２５日公開）
【特許文献２】特開２００７−６０２５３号公報（２００７年３月８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術では、上記した２２．２チャンネルの音響方式のような、３次元空間に複数のチャンネルが配置されたマルチチャンネル音響方式には対応していない。すなわち、従来技術では、スピーカの水平方向の位置に応じて、音響効果を制御することができたとしても、スピーカの垂直（上下）方向の位置に応じて音響効果を制御することはできない。このため、従来技術では、３次元空間における適切な位置（すなわち、水平方向および垂直方向の双方とも適切な位置）にスピーカが配置されていない場合において、上記マルチチャンネル音響方式用の音声信号を再生する場合、コンテンツに本来含まれる垂直方向と水平方向の立体的なサラウンド効果を良好に得ることができない。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、３次元空間において適切な位置にスピーカが配置されていない場合であっても、良好なサラウンド効果を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
複数のチャンネルを含むマルチチャンネル音声信号であって、各チャンネルに対応する音声出力位置が予め定められたマルチチャンネル音声信号を、複数の出力チャンネルを介して出力する音声制御装置において、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されたスピーカの３次元空間における位置と、前記複数のチャンネルの各々に対応する音声出力位置とに基づいて、前記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルを決定する主チャンネル決定手段と、
前記出力チャンネル毎に、前記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルを決定する副チャンネル決定手段と、
前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた前記主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた前記副チャンネルの音声信号とを用いて、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成する出力音声信号生成手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本音声制御装置によれば、出力チャンネル毎に、スピーカの位置に応じた適切なチャンネルを主チャンネルとして決定することができる。このため、各スピーカから、そのスピーカの位置に応じた適切なチャンネルの音声を、主音声として出力することができる。特に、本音声制御装置によれば、３次元空間における垂直方向の位置を考慮して、主チャンネルを決定しているため、３次元空間において立体的に配置された複数のチャンネルの中から、スピーカの位置に応じた適切なチャンネルを主チャンネルとして決定することができる。
【００１４】
すなわち、本音声制御装置によれば、スピーカの水平方向および垂直方向の位置に応じて、音響効果を制御することができるため、３次元空間において適切な位置（水平方向および垂直方向の双方の適切な位置）にスピーカが配置されていない場合であっても、良好なサラウンド効果を得ることができる。
【００１５】
また、本音声制御装置によれば、出力チャンネル毎に、対応する主チャンネルをスピーカの位置に応じて決定しているため、例えばユーザがスピーカの接続端子や設置位置を間違えたとしても、そのスピーカの位置に応じた適切なチャンネルを、主チャンネルとして決定することができる。すなわち、各スピーカがどのように接続されたとしても、各スピーカからその位置に応じた適切なチャンネルの音声を出力することができる。
【００１６】
また、本音声制御装置によれば、複数のチャンネルの各々について音声出力位置が予め定められており、殆どの処理を、この音声出力位置に基づいて行っているため、処理をパターン化することが可能であり、複雑な演算処理等を行う必要なく、より高速な処理を実現することができる。
【００１７】
上記音声制御装置において、前記出力音声信号生成手段は、前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号とをダウンミックスすることにより、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、各スピーカから、そのスピーカの位置に応じた適切な主チャンネルの音声が主音声としてダウンミックスされた出力音声信号を出力することができるため、良好なサラウンド効果を得ることができる。
・    上記音声制御装置において、前記出力音声信号生成手段は、前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号が表す音声が、該副チャンネルに対応する音声出力位置に定位するように、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号の周波数特性を、頭部伝達関数を用いて補正した後、当該出力チャンネルに割り当てた主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの信号とをダウンミックスすることにより、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成することが好ましい。
【００１９】
特に、上記音声制御装置において、前記出力音声信号生成手段は、前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号を、前記３次元空間における水平方向の頭部伝達関数と、前記３次元空間における垂直方向の頭部伝達関数とを用いて補正することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、各チャンネルの音声を、３次元空間における所定の音声出力位置に定位させることができる。すなわち、各チャンネルの音声を、３次元空間における水平方向のみならず垂直方向についても、所定の音声出力位置に定位させることができる。これにより、視聴者に対し、各チャンネルの音声を、上記所定の音声出力位置から聞こえてくるように感じさせることができる。このため、３次元空間において適切な位置にスピーカが配置されていない場合であっても、より良好かつ立体的なサラウンド効果を得ることができる。
【００２１】
上記音声制御装置において、前記主チャンネル決定手段は、前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されたスピーカの位置の、基準位置からの方向である第１の方向と、前記複数のチャンネルの各々の前記音声出力位置の、前記基準位置からの方向である第２の方向とに基づいて、前記第２の方向が前記第１の方向に最も近似するチャンネルを、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルとして決定することが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、より効率的かつ適切に、各出力チャンネルに割り当てる主チャンネルを決定することができる。
【００２３】
上記音声制御装置において、前記複数のチャンネルは、予め領域毎にグループ化されており、前記副チャンネル決定手段は、前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた前記主チャンネルに対応する前記グループに含まれているチャンネルを、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルとして決定することが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、より効率的かつ適切に、各出力チャンネルに割り当てる副チャンネルを決定することができる。
【００２５】
上記音声制御装置において、前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されたスピーカの位置を検出する検出手段をさらに備えることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、より効率的かつ確実に、スピーカの位置を特定することができる。
【００２７】
また、本発明に係る音声再生装置は、上記音声制御装置を備えたことを特徴とする。
【００２８】
本音声再生装置によれば、上記音声制御装置と同様の効果を奏する音声再生装置を提供することができる。
【００２９】
また、本発明に係るテレビジョン受像機は、上記音声制御装置を備えたことを特徴とする。
【００３０】
本テレビジョン受像機によれば、上記音声制御装置と同様の効果を奏するテレビジョン受像機を提供することができる。
【００３１】
また、本発明に係る音声制御方法は、複数のチャンネルを含むマルチチャンネル音声信号であって、各チャンネルに対応する音声出力位置が予め定められたマルチチャンネル音声信号を、複数の出力チャンネルを介して出力する音声制御方法において、前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されたスピーカの３次元空間における位置と、前記複数のチャンネルの各々に対応する音声出力位置とに基づいて、前記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルを決定する主チャンネル決定工程と、前記出力チャンネル毎に、前記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルを決定する副チャンネル決定工程と、前記出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた前記主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた前記副チャンネルの音声信号とを用いて、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成する出力音声信号生成工程とを含むことを特徴とする。
【００３２】
本音声制御方法によれば、当該音声制御方法を実行することにより、上記音声制御装置と同様の効果を奏することができる。
【００３３】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを上記音声制御装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを前記音声制御装置が備える前記各手段として機能させる。
【００３４】
本プログラムによれば、コンピュータが当該プログラムを実行することにより、このコンピュータは、上記音声制御装置と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
また、本発明に係る記録媒体は、上記プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００３６】
本記録媒体によれば、上記音声制御装置と同様の効果を奏することを実現可能とする上記プログラムを当該記録媒体により提供することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る音声制御装置、テレビジョン受像機、音声制御方法、プログラム、および記録媒体によれば、３次元空間において適切な位置にスピーカが配置されていない場合であっても、良好なサラウンド効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態に係るテレビジョン受像機の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のテレビジョン受像機が備える音声制御回路の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る音声制御回路による音声制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】記憶部に記憶されているベクトルデータベースの一例を示す。
【図５】図４に示すベクトルデータベースに定義されている各音声出力位置を示す模式図である。
【図６】記憶部に記憶されている３次元空間における水平方向（前後方向および左右方向）の頭部伝達関数の一例を示す。
【図７】図４に示すベクトルデータベースに定義されている各音声出力位置の方向を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００４０】
（テレビジョン受像機１００の概要）
はじめに、図１を参照して、実施形態に係るテレビジョン受像機１００の概要および構成について説明する。図１は、実施形態に係るテレビジョン受像機１００の構成を示すブロック図である。
【００４１】
図１に示すテレビジョン受像機１００は、地上デジタル放送やＢＳ／ＣＳデジタル放送等の各種映像コンテンツを、対応するアンテナおよびチューナによって受信し、受信した映像コンテンツを再生することによって、これら各種映像コンテンツを視聴者に視聴させることができる。
【００４２】
特に、テレビジョン受像機１００は、複数の外部スピーカ１５０を接続することで、マルチチャンネル音響システムを構築して、複数の外部スピーカ１５０から、映像コンテンツの音声をマルチチャンネル出力することが可能となっている。
【００４３】
（テレビジョン受像機１００の構成）
図１に示すように、テレビジョン受像機１００は、チューナユニット１０２、ディスプレイ駆動回路１０４、ディスプレイ１０６、音声出力回路１０８、外部機器インタフェース１１０、通信インタフェース１１２、音声制御回路１２０、およびマイク１２２を備えている。
【００４４】
（チューナユニット）
チューナユニット１０２は、チューナ、デモジュレータ、デマルチプレクサ、ビデオデコーダ、オーディオデコーダ等を有して構成されている。チューナは、地上デジタル放送やＢＳ／ＣＳデジタル放送等の各種映像コンテンツの放送波を、外部アンテナを介して受信する。デモジュレータは、チューナによって受信された放送波を復調することによって映像コンテンツのＴＳ（Transport Stream）を得る。デマルチプレクサは、デモジュレータによって得られたＴＳから映像コンテンツの映像信号および音声信号を分離する。
【００４５】
そして、デマルチプレクサによってＴＳから分離された映像信号（圧縮ビデオデータ）は、ビデオデコーダによってデコードされ、デジタルビデオデータとなって、ディスプレイ駆動回路１０４へ供給される。一方、デマルチプレクサによってＴＳから分離された音声信号（圧縮音声データ）は、オーディオデコーダによってデコードされ、デジタルオーディオデータとなって、音声出力回路１０８へ供給される。
【００４６】
（外部機器インタフェース）
外部機器インタフェース１１０は、外部機器へのアクセスを制御する。例えば、テレビジョン受像機１００は、ＢＤレコーダやＨＤＤレコーダ等の外部機器を接続することにより、これらの外部機器によって再生された映像コンテンツの映像をディスプレイ１０６に表示したり、その音声を外部スピーカ１５０から出力したりすることができる。その際、レコーダへのアクセスは、この外部機器インタフェース１１０によって制御されることとなる。
【００４７】
（通信インタフェース）
通信インタフェース１１２は、ＬＡＮやインターネット等の通信ネットワークへのアクセスを制御する。例えば、テレビジョン受像機１００は、インターネットに接続することにより、インターネットからダウンロードした映像コンテンツの映像をディスプレイ１０６に表示したり、その音声を外部スピーカ１５０から出力したりすることができる。その際、インターネットへのアクセスは、この通信インタフェース１１２によって制御されることとなる。
【００４８】
（ディスプレイ駆動回路、ディスプレイ）
ディスプレイ駆動回路１０４は、供給された映像信号に応じてディスプレイ１０６を駆動することにより、映像コンテンツを構成する映像を、ディスプレイ１０６に表示させる。本実施形態のテレビジョン受像機１００は、ディスプレイ１０６として、液晶ディスプレイを採用しているが、これ以外にも、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、ブラウン管ディスプレイ等が採用され得る。
【００４９】
（音声出力回路、スピーカ）
音声出力回路１０８は、供給された音声信号に応じて外部スピーカ１５０を駆動することにより、映像コンテンツを構成する音声を外部スピーカ１５０から出力させる。テレビジョン受像機１００には、いくつかのスピーカが内蔵されているだけでなく、複数の外部スピーカ１５０を接続することが可能となっている。テレビジョン受像機１００に接続する外部スピーカ１５０の数は、ユーザによって任意に変更され得る。
【００５０】
例えば、テレビジョン受像機１００は、２２．２チャンネルのマルチチャンネル音響システムを構築することができるように、２４個の出力チャンネルを備えており、各出力チャンネルに対して、外部スピーカ１５０を接続することが可能となっている。すなわち、テレビジョン受像機１００は、２４個の外部スピーカ１５０を接続することが可能となっている。
【００５１】
例えば、当該テレビジョン受像機１００に２４個の外部スピーカ１５０が接続された場合、これに応じて、音声出力回路１０８は、映像コンテンツを構成する音声を、当該２４個の外部スピーカ１５０から出力させることが可能となっている。また、外部スピーカ１５０は、テレビに内蔵されているスピーカであっても良い。
【００５２】
しかしながら、設置スペースや設置コスト等の制約により、テレビジョン受像機１００に対して、２４個の外部スピーカ１５０を接続することができず、より少ない数の外部スピーカ１５０が接続される場合がある。例えば、テレビジョン受像機１００に内蔵の２チャンネルのスピーカのみの場合や、５.１チャンネルのシアターシステムを外部に接続する場合などもある。
【００５３】
（音声制御回路）
音声制御回路１２０は、テレビジョン受像機１００に接続された外部スピーカ１５０の数および位置に応じて、各外部スピーカ１５０に供給される音声信号を制御する。
【００５４】
例えば、音声制御回路１２０は、当該音声制御回路１２０に入力された音声信号（以下、「入力音声信号」と示す）のチャンネル数（ｍとする）が、上記外部スピーカ１５０の数（ｎとする）よりも多い場合、上記ｍチャンネルの入力音声信号をダウンミックスすることにより、ｎチャンネルの音声信号（以下、「出力音声信号」と示す）を生成する。
【００５５】
そして、音声制御回路１２０は、生成されたｎチャンネルの出力音声信号を、音声出力回路１０８へ供給する。これにより、ｎ個の外部スピーカ１５０の各々に対して、対応するチャンネルの音声信号が供給され、各外部スピーカ１５０から、対応するチャンネルの音声が出力されることとなる。
【００５６】
例えば、音声制御回路１２０は、当該音声制御回路１２０に２２．２チャンネルの入力音声信号が入力されたにも関わらず、テレビジョン受像機１００に対して外部スピーカ１５０が２つしか接続されていない場合、２２．２チャンネルの入力音声信号をダウンミックスすることにより、２チャンネルの出力音声信号を生成する。これにより、２つの外部スピーカ１５０各々からは、当該外部スピーカ１５０に対応する複数のチャンネルの音声が出力されることとなる。
【００５７】
このように、本実施形態のテレビジョン受像機１００は、入力音声信号のチャンネル数に対する外部スピーカ１５０の数が少ない場合であっても、これら複数の外部スピーカ１５０から複数のチャンネルの音声を出力することによって、良好な音響効果を得ることができる。
【００５８】
（マイク１２２）
マイク１２２には、テレビジョン受像機１００周辺の音声が入力される。後述するように、テレビジョン受像機１００は、各外部スピーカ１５０から出力され、且つこのマイク１２２から入力された音声に基づいて、各外部スピーカ１５０の位置を検出することが可能となっている。なお、マイク１２２は、テレビジョン受像機１００に内蔵されたものであってもよく、テレビジョン受像機１００に外部接続されたものであってもよい。
【００５９】
（音声制御回路の構成）
次に、図２を参照して、本実施形態のテレビジョン受像機１００が備える音声制御回路１２０の構成について具体的に説明する。図２は、本実施形態のテレビジョン受像機１００が備える音声制御回路１２０の構成を示すブロック図である。
【００６０】
図２に示すように、音声制御回路１２０は、記憶部２００、検出部２０２、主チャンネル決定部２０４、副チャンネル決定部２０８、出力音声信号生成部２１０、および音声信号出力部２１２を備える。
【００６１】
（記憶部２００）
記憶部２００は、ベクトルデータベースおよび頭部伝達関数（ＨＲＴＦ： Head Related Transfer Function）を記憶する。ベクトルデータベースには、マルチチャンネル音響システムのチャンネル毎に、３次元空間における音声出力位置が定義されている。各音声出力位置は、良好な音響効果（サラウンド効果）を得るために、その位置での音声出力が推奨されている位置である。
【００６２】
例えば、本実施形態のテレビジョン受像機１００は、２４個の外部スピーカ１５０を接続することにより、２２．２チャンネルの音響システムを構築することが可能となっている。これに応じて、ベクトルデータベースには、２２．２チャンネルを構成する各チャンネルの音声出力位置（すなわち、２４箇所の音声出力位置）が定義されている。
【００６３】
頭部伝達関数は、音声が出力されてから、当該音声が視聴者の頭部を経由して視聴者の鼓膜に至るまでの音声の伝達特性を示すものであり、音声の周波数特性を相対音圧レベルで示したものである。人間の頭部の構造は、方向毎に異なるため、音声が出力された位置の方向によって、その音声が鼓膜に到達した時の周波数特性が異なる。この周波数特性の違いにより、人間は、音声が出力された位置の方向を特定することができるようになっている。この原理を利用して、頭部伝達関数においては、視聴者を基準とする音声の出力位置がある方向毎に、異なる周波数特性が定義されている。したがって、この頭部伝達関数に基づいて、音声の周波数特性を制御することにより、その音声の仮想的な出力位置がある方向を自在に調整することが可能となる。
【００６４】
特に、本実施形態のテレビジョン受像機１００においては、記憶部２００には、３次元空間における水平方向（前後方向および左右方向）の頭部伝達関数と、３次元空間における垂直方向（上下方向）の頭部伝達関数とが、記憶されている。テレビジョン受像機１００は、この２つの頭部伝達関数を用いることにより、３次元空間におけるいずれの方向にも、音声の仮想的な出力位置がある方向を自在に調整することが可能となっている。
【００６５】
（検出部２０２）
検出部２０２は、利用可能な出力チャンネル毎に、外部スピーカ１５０の位置を検出する。ここで、「利用可能な出力チャンネル」とは、外部スピーカ１５０が接続されている出力チャンネルのことを意味するが、これに限らず、ユーザによって利用することが選択された出力チャンネル等であってもよい。
【００６６】
例えば、検出部２０２は、上記出力チャンネル毎に、以下の検出処理（１−１）〜（１−５）を行うことにより、当該出力チャンネルに接続されている外部スピーカ１５０の位置を検出する。例えば、テレビジョン受像機１００には、２４個の外部スピーカ１５０を接続することが可能となっているが、２個の外部スピーカ１５０しか接続されていない場合には、検出部２０２は、この２個のスピーカ１５０の各位置を検出することになる。
【００６７】
（１−１）検出部２０２は、位置検出用の音声信号をメモリ等の記録媒体から読み出し、当該音声信号を、出力チャンネルを指定して、音声信号出力部２１２へ供給する。この音声信号は、インパルスまたは正弦波等であることが好ましい。
【００６８】
（１−２）これにより、当該音声信号は、音声出力回路１０８へ供給され、当該音声信号が、指定された出力チャンネルから出力される。これにより、当該音声信号に基づく音声が、指定された出力チャンネルに接続されている外部スピーカ１５０から出力される。
【００６９】
（１−３）検出部２０２は、外部スピーカ１５０から出力された音声を、マイク１２２によって集音する。このとき、検出部２０２は、スピーカの空間位置情報を得るために少なくとも３つ以上のマイク１２２を用いることがより好ましい。
【００７０】
（１−４）検出部２０２は、マイク１２２毎に、上記音声についての、外部スピーカ１５０からの出力時刻とマイク１２２からの入力時刻との差、または、外部スピーカ１５０からの出力レベルとマイク１２２からの入力レベルとの差、の少なくともいずれか一方に基づいて、外部スピーカ１５０から当該マイク１２２までの距離を検出する。
【００７１】
（１−５）検出部２０２は、予め定められた基準位置（例えば、ディスプレイ１０６の中央位置）に対する各マイク１２２の位置と、外部スピーカ１５０から各マイク１２２までの距離とに基づいて、上記基準位置に対する外部スピーカ１５０の空間座標位置を特定する。
【００７２】
（主チャンネル決定部２０４）
主チャンネル決定部２０４は、利用可能な出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されている外部スピーカ１５０の空間座標位置（すなわち、検出部２０２によって検出された位置）に応じて、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルを決定する。
【００７３】
テレビジョン受像機１００においては、記憶部２００に記憶されているベクトルデータベースにおいて、複数のチャンネルの各々に対し、３次元空間における複数の音声出力位置が予め定められている。そこで、主チャンネル決定部２０４は、出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されている外部スピーカ１５０の位置と、ベクトルデータベースにおいて定められている複数のチャンネルの各々の音声出力位置とに基づいて、上記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルを決定する。
【００７４】
例えば、主チャンネル決定部２０４は、その音声出力位置の基準位置（視聴者の位置）からの方向（第２の方向）が、基準位置（視聴者の位置）からの外部スピーカ１５０の位置の方向（第１の方向）に最も近似するチャンネルを、当該出力チャンネルに割り当てるる主チャンネルとして決定する。
【００７５】
例えば、テレビジョン受像機１００に内蔵するスピーカを利用する場合、チャンネルＦＬｃ，チャンネルＦＲｃ（図５参照）が、主チャンネルとして割り当てられ得る。
【００７６】
また、５チャンネルのマルチチャンネル音響方式に準拠して、５つの外部スピーカを床面に配置して利用する場合、チャンネルＦＬ，ＦＲ，ＦＣ，ＢＬ，ＢＲ（図５参照）が、主チャンネルとして割り当てられ得る。
【００７７】
また、５チャンネルのマルチチャンネル音響方式に準拠して、５つの外部スピーカを天井から吊り下げて利用する場合、チャンネルＴｐＦＬ，ＴｐＦＲ，ＴｐＦＣ，ＴｐＢＬ，ＴｐＢＲ（図５参照）が、主チャンネルとして割り当てられ得る。
【００７８】
（副チャンネル決定部２０８）
副チャンネル決定部２０８は、出力チャンネル毎に、上記複数のチャンネル（すなわち、ベクトルデータベースに定義されている複数のチャンネル）の中から、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルを決定する。
【００７９】
本実施形態のテレビジョン受像機１００においては、上記複数のチャンネルは、予め領域毎にグループ化されている。特に、本実施形態のテレビジョン受像機１００においては、上記グループ化は、主チャンネルの組み合わせ毎に定義されている。この定義付けは、例えば、テレビジョン受像機１００が備えるメモリ等（例えば、記憶部２００）に記憶されている。そして、副チャンネル決定部２０８は、出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルが決定されたことに応じて、当該主チャンネルに対応する上記グループに含まれているチャンネルを、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルとして決定する。
【００８０】
例えば、図５に示すチャンネルＦＬ（フロント左側）とチャンネルＦＲ（フロント右側）とが主チャンネルとして決定された場合には、副チャンネル決定部２０８は、ＦＬを主チャンネルとする出力チャンネルには、３次元空間における左側（図５に示すｘ軸負方向側）の領域のチャンネル群と、３次元空間における中央部（すなわち、ｘ座標が０）の領域のチャンネル群とを、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルとして決定し、ＦＲを主チャンネルとする出力チャンネルには、３次元空間における右側（図５に示すｘ軸正方向側）の領域のチャンネル群と、３次元空間における中央部（すなわち、ｘ座標が０）の領域のチャンネル群とを、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルとして決定する、といった具合である。
【００８１】
なお、上記例における、上記中央部の領域のチャンネル群のように、その音声出力位置が、複数のスピーカの位置の中間位置となり得るチャンネルは、複数のグループに属し得る。このようなチャンネルの音声は、双方スピーカから出力することが好ましい場合があるからである。
【００８２】
また、上記定義付けにおいて、全てのチャンネルが必ずしもいずれかのグループに属している必要はなく、いずれのグループにも属さないチャンネル（すなわち、いずれのスピーカからもその音声が出力されないチャンネル）が存在してもよい。スピーカの配置によっては、そのチャンネルの音声を出力しないほうが、自然なサラウンド効果を得られる場合があるからである。
【００８３】
（出力音声信号生成部２１０）
出力音声信号生成部２１０は、出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた主チャンネル（すなわち、主チャンネル決定部２０４によって決定された主チャンネル）の音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネル（すなわち、副チャンネル決定部２０８によって決定された副チャンネル）の音声信号とを用いて、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成する。
【００８４】
例えば、出力音声信号生成部２１０は、出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの信号とをダウンミックスすることにより、出力音声信号を生成する。
【００８５】
特に、出力音声信号生成部２１０は、出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号が表す音声が、該副チャンネルに対応する音声出力位置に定位するように、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号の周波数特性を、頭部伝達関数を用いて補正した後、当該出力チャンネルに割り当てた主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの信号とをダウンミックスすることにより、出力音声信号を生成することも可能である。
【００８６】
（音声信号出力部２１２）
音声信号出力部２１２は、出力音声信号生成部２１０によって生成された、各チャンネルの出力音声信号を、音声出力回路１０８へ出力する。
【００８７】
（音声制御処理の手順）
次に、図３を参照して、音声制御回路１２０による音声制御処理の手順について説明する。図３は、実施形態に係る音声制御回路１２０による音声制御処理の手順を示すフローチャートである。
【００８８】
以下では、テレビジョン受像機１００において、すでに複数の外部スピーカ１５０が接続されている出力チャンネルが、音声制御回路１２０によって認識されているものとして、当該音声制御回路１２０による音声制御処理を説明する。
【００８９】
まず、検出部２０２が、利用可能な出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されている外部スピーカ１５０の位置を検出する（ステップＳ３０２）。
【００９０】
次に、主チャンネル決定部２０４が、上記出力チャンネル毎に、ステップＳ３０２で検出された外部スピーカ１５０の位置と、ベクトルデータベースにおいて定義されている、複数のチャンネルの各々の音声出力位置とに基づいて、上記複数のチャンネルの中から、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルを決定する（ステップＳ３０４）。
【００９１】
次に、副チャンネル決定部２０８が、上記出力チャンネル毎に、ステップＳ３０４で主チャンネルが決定されたことに応じて、当該出力チャンネルに割り当てる副チャンネルを決定する（ステップＳ３０６）。
【００９２】
その後、入力音声信号が音声制御回路１２０に入力されると（ステップＳ３０８）、出力音声信号生成部２１０は、出力チャンネル毎に、ステップＳ３０４で割り当てた主チャンネルの音声信号と、ステップＳ３０６で割り当てた副チャンネルの音声信号とを用いて、出力音声信号を生成する（ステップＳ３１０）。
【００９３】
そして、音声信号出力部２１２が、ステップＳ３１０で生成された各出力音声信号を、音声出力回路１０８へ出力して（ステップＳ３１２）、音声制御回路１２０は、音声制御処理を終了する。
【００９４】
なお、テレビジョン受像機１００は、ステップＳ３０４で割り当てた主チャンネルを特定するための情報、およびステップＳ３０６で割り当てた副チャンネルを特定するための情報を、当該テレビジョン受像機１００が備えるメモリ等に記憶させておいてもよい。これにより、次回以降の音声制御処理において、ステップＳ３０２〜Ｓ３０６の処理を省略することができる。そして、テレビジョン受像機１００は、スピーカの構成が変更された場合、ステップＳ３０２〜Ｓ３０６の処理を行うことで、主チャンネルおよび副チャンネルを改めて決定するとよい。
【００９５】
（ベクトルデータベースおよび頭部伝達関数の一例）
ここで、図４および図５を参照してベクトルデータベースの一例について説明する。図４は、記憶部２００に記憶されているベクトルデータベースの一例を示す。図５は、図４に示すベクトルデータベースに定義されている各音声出力位置を示す模式図である。
【００９６】
図４に示す例では、ベクトルデータベースには、２２．２チャンネルの各々の音声出力位置が定義されている。この２２．２チャンネルの音響システムは、３次元空間における３つのチャンネル層（上層９チャンネル、中層１０チャンネル、下層３チャンネル）を含んでおり、さらに、ＬＦＥ（Low Frequency Effects：低域効果）用の２つのチャンネルを含んで構成されている。これに応じて、ベクトルデータベースには、２４個の音声出力位置が定義されている。
【００９７】
ベクトルデータベースにおいて、各音声出力位置に対しては、その位置に応じた識別子の組み合わせからなる名称が付与されている。具体的には、上記識別子として、「Ｌ」，「Ｒ」，「Ｔｐ」，「Ｂｔ」，「Ｓｉ」，「Ｂ」，「Ｆ」，「Ｃ」が用いられており、順に、左側，右側，上側，下側，側部，後側，前側，中央を意味する。本実施形態では、チャンネルの名称とその音声出力位置の名称とを同名としている。例えば、フロント右上部のチャンネルおよびその音声出力位置には、「ＴｐＦＲ」という名称が付与されている。
【００９８】
また、ベクトルデータベースにおいて、各音声出力位置は、空間座標によって定義されている。また、各音声出力位置は、原点（０，０，０）からのベクトルで表すこともできる。この例では、ディスプレイ１０６における表示面の中心位置（音声出力位置ＦＣ）が、原点に設定されている。例えば、音声出力位置ＢＬは、ベクトルＶＦＣ−ＢＬと表すことができる。また、音声出力位置ＢＲは、ベクトルＶＦＣ−ＢＲと表すことができる。
【００９９】
（主チャンネルおよび副チャンネルの決定方法の一例）
主チャンネル決定部２０４は、このベクトルデータベースに基づいて、出力チャンネル毎に、主チャンネルを決定する。例えば、テレビジョン受像機１００が備える出力チャンネルＡにスピーカＡが接続され、出力チャンネルＢにスピーカＢが接続されているとする。ここで、スピーカＡは、音声出力位置ＦＬの近傍にある位置ｓｐＡに配置され、スピーカＢは、音声出力位置ＦＲの近傍にある位置ｓｐＢに配置されているとする。
【０１００】
この場合、主チャンネル決定部２０４は、スピーカＡの位置ｓｐＡに対応するベクトルＶＳＰＡの方向と、音声出力位置ＦＬに対応するベクトルＶＦＬの方向とが、互いに近似することから、音声出力位置ＦＬ（フロント左側）が設定されているチャンネルＦＬを、出力チャンネルＡに割り当てる主チャンネルとして決定する。
【０１０１】
また、主チャンネル決定部２０４は、スピーカＢの位置ｓｐＢに対応するベクトルＶＳＰＢの方向と、音声出力位置ＦＲに対応するベクトルＶＦＲの方向とが、互いに類似することから、音声出力位置ＦＲ（フロント右側）が設定されているチャンネルＦＲを、出力チャンネルＢに割り当てる主チャンネルとして決定する。
【０１０２】
そして、副チャンネル決定部２０４は、チャンネルＦＬに予め対応付けられているチャンネル（例えば、３次元空間における左側（ｘ軸負方向側）の領域のチャンネル、および、３次元空間における中央部の領域のチャンネル）を、出力チャンネルＡに割り当てる副チャンネルとして決定する。
【０１０３】
また、副チャンネル決定部２０４は、チャンネルＦＲに予め対応付けられているチャンネル（例えば、３次元空間における右側（ｘ軸正方向側）の領域のチャンネル、および、３次元空間における中央部の領域のチャンネル）を、出力チャンネルＢに割り当てる副チャンネルとして決定する。
【０１０４】
そして、出力音声信号生成部２１０は、出力チャンネルＡに割り当てた主チャンネル（チャンネルＦＬ）の音声信号と、出力チャンネルＡに割り当てた副チャンネルの音声信号とをダウンミックスすることにより、出力チャンネルＡの出力音声信号を生成する。
【０１０５】
同様に、出力音声信号生成部２１０は、出力チャンネルＢに割り当てた主チャンネル（チャンネルＦＲ）の音声信号と、出力チャンネルＢに割り当てた副チャンネルの音声信号とをダウンミックスすることにより、出力チャンネルＢの出力音声信号を生成する。
【０１０６】
（出力音声信号の生成方法の一例）
上記のように、複数のチャンネルの各々について主チャンネルおよび副チャンネルが決定されると、音声信号生成部２１０は、出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに割り当てた主チャンネルの音声信号と、当該出力チャンネルに割り当てた副チャンネルの音声信号とをダウンミックスすることにより、当該出力チャンネルを介して出力する出力音声信号を生成することが可能となる。
【０１０７】
例えば、上記出力チャンネルＡについて、主チャンネルであるチャンネルＦＬの音声信号をＳＦＬとし、３次元空間の左側の領域に音声出力位置が配置されている副チャンネルであるチャンネルＴｐＦＬ，ＴｐＢＬ，・・・の音声信号をＳＴｐＦＬ，ＳＴｐＢＬ，・・・とし、３次元空間の中央部の領域に音声出力位置が配置されている副チャンネルであるチャンネルＦＣ，ＢＣ，・・・の音声信号をＳＦＣ，ＳＢＣ，・・・とした場合、出力音声信号生成部２１０は、以下の数式（数１）を用いて、これらの音声信号をダウンミックスすることにより、当該出力チャンネルＡの出力音声信号ＳＦＬ’’を生成することができる。
【０１０８】
ＳＦＬ’’＝ａ×（ＳＦＬ＋１／√２ＳＴｐＦＬ＋１／√２ＳＴｐＢＬ＋・・・＋１／√２ＳＦＣ＋１／√２ＳＢＣ＋・・・）      ・・・（数１）
同様に、上記出力チャンネルＢについて、主チャンネルであるチャンネルＦＲの音声信号をＳＦＲとし、３次元空間の右側の領域に音声出力位置が配置されている副チャンネルであるチャンネルＴｐＦＲ，ＴｐＢＲ，・・・の音声信号をＳＴｐＦＲ，ＳＴｐＢＲ，・・・とし、３次元空間の中央部の領域に音声出力位置が配置されている副チャンネルであるチャンネルＦＣ，ＢＣ，・・・の音声信号をＳＦＣ，ＳＢＣ，・・・とした場合、出力音声信号生成部２１０は、以下の数式（数２）を用いて、これらの音声信号をダウンミックスすることにより、当該出力チャンネルＢの出力音声信号ＳＦＲ’’を生成することができる。
【０１０９】
ＳＦＲ’’＝ａ×（ＳＦＲ＋１／√２ＳＴｐＦＲ＋１／√２ＳＴｐＢＲ＋・・・＋１／√２ＳＦＣ＋１／√２ＳＢＣ＋・・・）      ・・・（数２）
但し、上記数式（数１）および（数２）において、ａは、オーバーフロー（ＳＦＬ’’およびＳＦＲ’’が１以上となること）を低減するための係数であり、例えば、０〜１の範囲内の値が用いられる。なお、オーバーフローの低減は、各ダウンミックス係数を調整することによって実現されてもよい。
【０１１０】
音声信号生成部２１０によって生成された、出力チャンネルＡの出力音声信号ＳＦＬ’’および出力チャンネルＢの出力音声信号ＳＦＲ’’は、音声信号出力部２１２によって、音声出力回路１０８へ出力される。これにより、出力チャンネルＡに接続されたスピーカＡから、出力音声信号ＳＦＬ’’に応じた音声（すなわち、出力チャンネルＡに割り当てた各チャンネルの音声）が出力されるとともに、出力チャンネルＢに接続されたスピーカＢから、出力音声信号ＳＦＲ’’に応じた音声（すなわち、出力チャンネルＢに割り当てた各チャンネルの音声）が出力される。
【０１１１】
なお、上記例では、副チャンネルに適用するダウンミックス係数として１／√２を用いているが、これに限らない。例えば、上記ダウンミックス係数として、従来のマルチチャンネル音響システムにおいてよく利用されているダウンミックス係数（１／２、１／２√２等）を用いてもよい。また、副チャンネルの音声出力位置が、主チャンネルの音声出力位置から離れているほど（ベクトル方向の角度差が大きいほど）、その副チャンネルの音声信号の出力が弱まるように、その副チャンネルに適用するダウンミックス係数を低めてもよい。また、上記例では、主チャンネルの音声信号にはダウンミックス係数を乗じていないが、主チャンネルの音声信号にダウンミックス係数を乗じてもよい。また、各副チャンネルの音声信号に対し、主チャンネルとの水平方向の位置関係に応じたダウンミックス係数と、主チャンネルとの垂直方向の位置関係に応じたダウンミックス係数とを、それぞれ乗じるようにしてもよい。
【０１１２】
（効果）
このように、本実施形態のテレビジョン受像機１００は、利用可能な出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに接続されたスピーカの３次元空間における垂直方向の位置を考慮し、当該出力チャンネルに割り当てる主チャンネルを決定し、当該主チャンネルの音声を主音声としてダウンミックスすることにより、出力音声信号を生成する。
【０１１３】
これにより、本実施形態のテレビジョン受像機１００によれば、スピーカの水平方向および垂直方向の双方の位置に応じて音響効果を制御することができるため、３次元空間において適切な位置（水平方向および垂直方向の双方の適切な位置）にスピーカが配置されていない場合であっても、良好なサラウンド効果を得ることができる。
【０１１４】
（頭部伝達関数を用いた処理の一例）
上記例では、頭部伝達関数を用いた処理（音像定位処理）を行わずに、出力音声信号を生成する例を説明したが、出力音声信号生成部２１０は、頭部伝達関数を用いた処理（音像定位処理）を行い、出力音声信号を生成することもできる。以下、図６および図７を参照して、出力音声信号生成部２１０による頭部伝達関数を用いた処理の一例について説明する。
【０１１５】
図６は、記憶部２００に記憶されている頭部伝達関数の一例を示す。図６では、一例として、記憶部２００に記憶されている頭部伝達関数のうち、３次元空間における水平方向（前後方向および左右方向）の頭部伝達関数を示す。実際には、記憶部２００には、３次元空間における垂直方向（上下方向）の頭部伝達関数も記憶されている。
【０１１６】
図７は、図４に示すベクトルデータベースに定義されている各音声出力位置の基準位置からの方向を示す。図７では、視聴者の位置（図５に示す立方体形状の３次元空間の中心Ｃ）を基準位置（原点（０，０，０））とする、各音声出力位置および各音声出力位置の基準位置からの方向が示されている。各音声出力位置は空間座標で表されており、各音声出力位置の基準位置からの方向は、基準位置からの方位角と仰角とによって表されている。ここで、上記原点から見て、ｚ軸負方向（前方向）の仰角θｅｌを０°、ｙ軸正方向（上方向）の仰角θｅｌを９０°とする。また、上記原点から見て、ｚ軸負方向（前方向）の方位角θａｚを０°、ｘ軸正方向（右方向）の方位角θａｚを９０°、ｚ軸正方向（後方向）の方位角θａｚを１８０°、ｘ軸負方向（左方向）の方位角θａｚを２７０°とする。
【０１１７】
出力音声信号生成部２１０は、各副チャンネルの音声を予め定められた音声出力位置から聞こえるようにするために、頭部伝達関数を用いて各副チャンネルの音声信号の周波数特性を補正することにより、各副チャンネルの音声を、当該副チャンネルに音声出力位置に定位させることができる。
【０１１８】
特に、出力音声信号生成部２１０は、各副チャンネルの音声を、３次元空間における音声出力位置から聞こえるようにするために、水平方向の頭部伝達関数と垂直方向の頭部伝達関数とを用いて、各副チャンネルの音声信号の周波数特性を補正することにより、各副チャンネルの音声を、当該副チャンネルに対応する音声出力位置に定位させることができる。
【０１１９】
例えば、音声信号生成部２１０は、ある出力チャンネルの出力音声信号を生成する際、当該出力チャンネルに対応する副チャンネル毎に、以下の処理（２−１）〜（２−７）を行うことにより、当該副チャンネルの音声信号の周波数特性を補正する。そして、音声信号生成部２１０は、当該副チャンネルの補正後の音声信号を用いて、当該出力チャンネルの出力音声信号を生成する。
【０１２０】
（２−１）基準位置（視聴者の位置）からの、当該副チャンネルの仮想的な音源（音声出力位置）の水平方向（方位角）に対応付けられている周波数特性を、記憶部２００に記憶されている水平方向の頭部伝達関数から得る。
【０１２１】
（２−２）基準位置（視聴者の位置）からの、当該副チャンネルの仮想的な音源（音声出力位置）の垂直方向（仰角）に対応付けられている周波数特性を、記憶部２００に記憶されている垂直方向の頭部伝達関数から得る。
【０１２２】
（２−３）基準位置（視聴者の位置）からの、実際に音声が出力される位置（主チャンネルの音声出力位置）の水平方向（方位角）に対応付けられている周波数特性を、記憶部２００に記憶されている水平方向の頭部伝達関数から得る。
【０１２３】
（２−４）基準位置（視聴者の位置）からの、実際に音声が出力される位置（主チャンネルの音声出力位置）の垂直方向（仰角）に対応付けられている周波数特性を、記憶部２００に記憶されている垂直方向の頭部伝達関数から得る。
【０１２４】
（２−５）上記（２−１）で得られた周波数特性と上記（２−２）で得られた周波数特性との差分（水平方向についての周波数特性の差分）を求める。
【０１２５】
（２−６）上記（２−３）で得られた周波数特性と上記（２−４）で得られた周波数特性との差分（垂直方向についての周波数特性の差分）を求める。
【０１２６】
（２−７）上記（２−５）で得られた差分、および、上記（２−６）で得られた差分を用いて当該副チャンネルの音声信号の周波数特性を補正する。
【０１２７】
例えば、主チャンネルがＦＬであり、副チャンネルがＴｐＦＬの場合、音声信号生成部２１０は、方位角θａｚについての、周波数特性ｆａｚ（３１５°）と、ｆａｚ（３１５°）との差分（このような同値の差分は１とする。）を求め、仰角θｅｌについての、周波数特性ｆｅｌ（０°）とｆｅｌ（４５°）との差分を求める。そして、音声信号生成部２１０は、求められた差分｛ｆａｚ（３１５°）−ｆａｚ（３１５°）｝および｛ｆｅｌ（０°）−ｆｅｌ（４５°）｝を、副チャンネルＴｐＦＬの音声信号に乗じる。これにより、副チャンネルＴｐＦＬの音声は、音声出力位置ＴｐＦＬに定位される。すなわち、副チャンネルＴｐＦＬの音声は、あたかも音声出力位置ＴｐＦＬから聞こえてくるかの如く、音声出力位置ＦＬから出力される。
【０１２８】
以下、副チャンネルの音声信号の補正処理を含んだ、出力音声信号の生成処理に用いる、数式の一例を説明する。
【０１２９】
例えば、上記出力チャンネルＢについて、主チャンネルであるチャンネルＦＲの音声信号をＳＦＲとし、３次元空間の右側の領域に音声出力位置が配置されている副チャンネルであるチャンネルＴｐＦＲ，ＴｐＢＲ，・・・の音声信号をＳＴｐＦＲ，ＳＴｐＢＲ，・・・とした場合、出力音声信号生成部２１０は、以下の数式（数３）を用いて、上記各副チャンネルの音声信号の補正処理を行うとともに、上記各音声信号をダウンミックスすることにより、当該出力チャンネルＢの出力音声信号ＳＦＲ’を生成することができる。
【０１３０】
ＳＦＲ’＝ａ×｛ＳＦＲ＋１／√２｛ｆａｚ（４５°）−ｆａｚ（０°）｝｛ｆｅｌ（４５°）−ｆｅｌ（４５°）｝ＳＴｐＦＲ＋１／√２｛ｆａｚ（１３５°）−ｆａｚ（０°）｝｛ｆｅｌ（４５°）−ｆｅｌ（４５°）｝ＳＴｐＢＲ＋・・・｝      ・・・（数３）
但し、上記数式（数３）において、ａは、オーバーフロー（ＳＦＲ’が１以上となること）を防止するための係数であり、例えば、０〜１の範囲内の値が用いられる。なお、オーバーフローの防止は、各ダウンミックス係数を調整することによって実現されてもよい。
【０１３１】
（効果）
このように、本実施形態のテレビジョン受像機１００は、利用可能な出力チャンネル毎に、当該出力チャンネルに対応する各副チャンネルの音声が予め定められた音声出力位置に定位するように、当該出力チャンネルに対応する各副チャンネルの音声信号の周波数特性を、頭部伝達関数を用いて補正する。
【０１３２】
これにより、本実施形態のテレビジョン受像機１００によれば、各副チャンネルの音声を、３次元空間における所定の音声出力位置に定位させることができる。すなわち、各副チャンネルの音声を、３次元空間における水平方向のみならず垂直方向についても、所定の音声出力位置に定位させることができる。これにより、視聴者に対し、各副チャンネルの音声を、上記所定の音声出力位置から聞こえてくるように感じさせることができる。このため、３次元空間において適切な位置にスピーカが配置されていない場合であっても、より良好かつ立体的なサラウンド効果を得ることができる。
【０１３３】
（プログラム、記憶媒体）
実施形態で説明したテレビジョン受像機１００の各機能は、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【０１３４】
例えば、テレビジョン受像機１００は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、上記プログラム及び各種データを格納するメモリ等の各種記憶装置（記録媒体）を備えている。そして、上記ＣＰＵが、上記各種記憶装置に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することによって、音声制御回路１２０の各機能を実現することができる。
【０１３５】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類等を用いることができる。
【０１３６】
なお、上記プログラムは、通信ネットワークを介してテレビジョン受像機１００に供給されてもよい。この通信ネットワークは、少なくとも上記プログラムをテレビジョン受像機１００に伝送可能であればよく、その種類はどのようなものであっても良い。例えば、通信ネットワークとしては、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。
【０１３７】
また、上記プログラムをテレビジョン受像機１００に供給するための伝送媒体としても、どのような種類のものを利用しても良い。例えば、伝送媒体として、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線によるものを利用しても良い。また、伝送媒体として、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線によるものを利用しても良い。
【０１３８】
（補足事項）
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、また、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３９】
（本発明の適用対象）
例えば、実施形態では、本発明をテレビジョン受像機に適用した例を説明したが、少なくとも実施形態で説明したような音声制御処理を行うことが可能なものであれば、これ以外の装置（例えば、チューナ装置、オーディオレコーダ／プレーヤ（音声再生装置）、オーディオアンプ、ＨＤＤレコーダ／プレーヤ、ＢＤレコーダ／プレーヤ等）にも、本発明を適用することができる。
【０１４０】
また、実施形態では、本発明を２２．２チャンネルの音響システムに適用した例を説明したが、これ以外のマルチチャンネル音響システム（５．１チャンネルの音響システム等）にも、本発明を適用することができる。
【０１４１】
（スピーカの位置の検出方法）
また、実施形態では、スピーカの位置を検出する方法として、位置検出用の音声による方法を採用しているが、これに限らない。例えば、スピーカの位置を検出する方法として、カメラから得られた画像、赤外線センサ、超音波センサ、レーザセンサ等による方法を採用してもよい。また、スピーカの位置を、ユーザに設定させる構成を採用してもよい。例えば、３次元空間のイメージ画像（例えば、図５に示す立法体のようなもの）をグラフィカルに表示し、このイメージ画像に対し、スピーカの位置をユーザに設定させるようにしてもよい。
【０１４２】
（スピーカ）
実施形態では、外部スピーカ１２０を対象のスピーカとしたが、テレビジョン受像機１００は、内蔵スピーカを備えていてもよく、この場合、内蔵スピーカを、実施形態で説明した外部スピーカ１２０と同様に扱ってもよい。すなわち、内蔵スピーカを含めて、マルチチャンネル音響システムを構築してもよい。
【０１４３】
（基準位置）
図５に示す立方体形状の３次元空間の中心Ｃ（図５参照）を基準位置（視聴者の位置）として、各音声出力位置を規定したが、これに限らず、例えば、実際の視聴者の位置を検出して、検出された位置を基準位置をとして、各音声出力位置を規定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明は、マルチチャンネル音響システムに組み込むことが可能な、テレビジョン受像機、チューナ装置、オーディオプレーヤー、オーディオアンプ、ＨＤＤレコーダ／プレーヤ、ＢＤレコーダ／プレーヤ、パーソナルコンピュータ等の各種機器に適用することができる。
【符号の説明】
【０１４５】
１００  テレビジョン受像機
１０２  チューナユニット
１０４  ディスプレイ駆動回路
１０６  ディスプレイ
１０８  音声出力回路
１１０  外部機器インタフェース
１１２  通信インタフェース
１２０  音声制御回路（音声制御装置）
１２２  マイク
１５０  外部スピーカ
２００  記憶部
２０２  検出部（検出手段）
２０４  主チャンネル決定部（主チャンネル決定手段）
２０８  副チャンネル決定部（副チャンネル決定手段）
２１０  出力音声信号生成部（出力音声信号生成手段）
２１２  音声信号出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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