(57)【要約】【課題】聴取者に到達する音の方向を左右対称とするためのファントム音源の形成を行うスピーカアレイ装置において、家具等の想定外の反射物があっても左右の音のバランスを悪化させない技術を提供する。【解決手段】放音装置１１はスピーカアレイ１１０から計測用の音響ビームを放音し、聴取位置に配置されたマイクロフォン１２により集音された計測用の音響ビームの直接音または反射音を示す集音信号の入力を受ける。時間計測部１１５３は計測用の音響ビームが放音されてからマイクロフォン１２に到達するまでの伝達時間を計測する。正常反射判定部１１５４は計測用の音響ビームの放音方向と伝達時間に基づき、音響ビームの伝達経路が正常な伝達経路か否かを判定する。放音方向調整部１１５５は全ての伝達経路が正常な伝達経路である場合に限り、聴取位置に到達する音響ビームの方向を左右対称とするためのファントム音源の形成のためのパラメータ算出を行う。【選択図】図１
2014049900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスピーカを有するスピーカアレイと、
前記複数のスピーカのうちの１以上のスピーカに複数のチャンネルの音信号を出力し、当該音信号の出力のタイミングを制御して前記スピーカアレイから複数の方向に音響ビームを放音させる音信号出力手段と、
聴取位置に配置されたマイクロフォンから出力される音信号を受け取る音信号入力手段と、
複数のチャンネルの各々の放音方向を設定する方向設定手段と、
前記スピーカアレイが前記方向設定手段により設定された放音方向に対して放音する計測用の音響ビームが前記スピーカアレイから放音されて前記マイクロフォンに到達するまでに要した時間を伝達時間として計測する時間計測手段と、
前記計測用の音響ビームの放音方向と、前記時間計測手段により計測された伝達時間とに基づき、前記計測用の音響ビームが予め想定されている伝達経路を伝達したか否かを判定する判定手段と、
前記複数のチャンネルのうち所定の関係を有する２つのチャンネルの各々に関し前記判定手段により計測用の音響ビームが予め想定されている伝達経路を伝達したと判定され、かつ、当該２つのチャンネルに対し前記方向設定手段により設定された放音方向が所定の条件を満たさない場合に、当該２つのチャンネルの音信号の少なくとも一方を前記複数のチャンネルの音信号のうち当該音信号とは異なるチャンネルの音信号に加算する方向調整手段と
を備える放音装置。
【請求項２】
前記方向調整手段は、前記音信号の加算において互いに加算される２つの音信号に応じた２つのチャンネルに設定された放音方向に基づき、互いに加算される２つの音信号の振幅を決定する
請求項１に記載の放音装置。
【請求項３】
前記方向設定手段は、前記スピーカアレイが放音の方向を変化させながら放音するテスト用の音響ビームの方向を示す方向データと、前記テスト用の音響ビームの放音時に前記音信号入力手段が前記マイクロフォンから受け取った集音信号とに基づいて、前記設定する放音方向を決定する
請求項１または２に記載の放音装置。
【請求項４】
複数のスピーカを有するスピーカアレイと、
前記複数のスピーカのうちの１以上のスピーカに複数のチャンネルの音信号を出力し、当該音信号の出力のタイミングを制御して前記スピーカアレイから複数の方向に音響ビームを放音させる音信号出力手段と、
聴取位置に配置されたマイクロフォンが出力される音信号を受け取る音信号入力手段と
を備える放音装置が、
複数のチャンネルの各々の放音方向を設定するステップと、
前記複数のチャンネルの各々に設定した放音方向に対し、前記スピーカアレイにより、計測用の音響ビームを放音するステップと、
前記計測用の音響ビームの放音時に、前記音信号入力手段により、前記マイクロフォンから集音信号を受け取るステップと、
前記計測用の音響ビームの放音時に前記音信号入力手段により受け取った集音信号に基づき、前記計測用の音響ビームが前記スピーカアレイから放音されて前記マイクロフォンに到達するまでに要した時間を伝達時間として計測するステップと、
前記計測用の音響ビームの放音方向と、前記伝達時間とに基づき、前記計測用の音響ビームが予め想定されている伝達経路を伝達したか否かを判定するステップと、
前記複数のチャンネルのうち所定の関係を有する２つのチャンネルの各々に関し、計測用の音響ビームが予め想定されている伝達経路を伝達したと判定し、かつ、当該２つのチャンネルに対し設定した放音方向が所定の条件を満たさない場合に、当該２つのチャンネルの音信号の少なくとも一方を前記複数のチャンネルの音信号うち当該音信号とは異なる音信号に加算するステップと
を備える音響ビームの放音方向の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスピーカを有するスピーカアレイにより複数の音響ビームを各々異なる方向に放音してマルチチャンネル音の再生を行なう放音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリックス状に配置された複数のスピーカを有するスピーカアレイを用いて、複数のチャンネルの音の各々を異なる方向に音響ビームとして放音することにより、１つのスピーカアレイによりマルチチャンネル音の再生を可能とする放音装置（以下、「スピーカアレイ装置」と呼ぶ）がある。
【０００３】
スピーカアレイ装置から放音される音響ビームの一部は、スピーカアレイ装置の配置されている空間の外縁を定めている壁面に１回以上反射した後、聴取者からみてスピーカアレイ装置の方角とは異なる方角から聴取者に到達する。図７は、スピーカアレイ装置から放音された音響ビームが聴取者に到達する経路を示した図である。図７に示される空間ＳＰの形状は上から見て矩形であり、聴取者Ｕから見て正面側の壁面ＷF、左側の壁面ＷL、後側の壁面ＷB、右側の壁面ＷR、床（図示略）および天井（図示略）によりその外縁が定められている。空間ＳＰ内には、壁面ＷFに近い左右方向中央位置に、スピーカの放音面が壁面ＷFと平行となるように、スピーカアレイ装置である放音装置９１が配置されている。
【０００４】
放音装置９１は、水平面上において、放音装置９１の正面方向に垂直な直線であるベースラインＢの聴取者Ｕから見て左方向を基準方向（０度方向）として、角度θ1の方向、角度θ2の方向、角度θ3の方向、角度θ4の方向、角度θ5の方向（ただし、０度＜θ1＜θ2＜θ3＜θ4＜θ5＜１８０度）に、５．１チャンネルのマルチサラウンドチャンネル音を構成するフロント左チャンネル（以下、「Ｌｃｈ」と呼ぶ）の音、サラウンド左チャンネル（以下、「ＳＬｃｈ」と呼ぶ）の音、センタチャンネル（以下、「Ｃｃｈ」と呼ぶ）、サラウンド右チャンネル（以下、「ＳＲｃｈ」と呼ぶ）の音、フロント右チャンネル（以下、「Ｒｃｈ」と呼ぶ）の音を各々、音響ビームとして放音する。
【０００５】
なお、５．１チャンネルのマルチサラウンドチャンネル音を構成する低音増強用チャンネル（Low Frequency Effects Channel、以下、「ＬＦＥｃｈ」と呼ぶ）の音は放音装置９１から音響ビーム化されずに放音される。そのため、本願においてＬＦＥｃｈの音信号に関する処理についてはその説明を省略する。
【０００６】
角度θ1および角度θ5の方向に放音されたＬｃｈおよびＲｃｈの音響ビームは壁面ＷLもしくは壁面ＷRに反射した後、各々、左前方および右前方から聴取者Ｕに到達する。従って、聴取者Ｕはあたかも左前方に配置された（実在しない）スピーカ９０ＬからＬｃｈの音が、右前方に配置された（実在しない）スピーカ９０ＲからＲｃｈの音が放音されたかのように知覚する。また、角度θ2および角度θ4の方向に放音されたＳＬｃｈおよびＲＬｃｈの音響ビームは壁面ＷLまたは壁面ＷRと、壁面ＷBに計２回反射した後、各々、左後方および右後方から聴取者Ｕに到達する。従って、聴取者Ｕはあたかも左後方に配置された（実在しない）スピーカ９０ＳＬからＳＬｃｈの音が、右後方に配置された（実在しない）スピーカ９０ＳＲからＳＲｃｈの音が放音されたかのように知覚する。また、角度θ3の方向に放音されたＣｃｈの音響ビームは直接、前方から聴取者Ｕに到達する。従って、聴取者Ｕは前方に配置されたスピーカ９０ＣからＣｃｈの音が放音されたと知覚する。
【０００７】
上記のように、聴取者Ｕは各々異なる方角から到達する異なるチャンネルの音を聴くため、マルチサラウンドチャンネル音を聞くことができる。
【０００８】
図７に例示のように、放音装置９１から壁面ＷLまでの距離と放音装置９１から壁面ＷRまでの距離がほぼ等しい場合、Ｌｃｈの音とＲｃｈの音は放音装置９１の正面に位置する聴取者Ｕに対してほぼ左右対称の方向から到達する。また、聴取者Ｕに対しＳＬｃｈの音とＳＲｃｈの音もまた、正面に対しほぼ左右対称の方向から到達する。そのため、聴取者Ｕは左右の音の方向や音量、タイミングのバランスが取れた音を聴くことができる。これに対し、図８に示すように、放音装置９１から壁面ＷLまでの距離と放音装置９１から壁面ＷRまでの距離が大きく異なる場合、Ｌｃｈの音とＲｃｈの音は放音装置９１の正面に位置する聴取者に対して左右非対称の方向から到達する。また、ＳＬｃｈの音とＳＲｃｈの音もまた、左右非対称の方向から到達する。そのため、聴取者Ｕにとって放音装置９１から放音される音の方向や音量、タイミングが左右のバランスを欠いた音に聞こえてしまう。
【０００９】
上記のように、聴取者Ｕに到達する音の方向が左右でアンバランスな場合、聴取者Ｕに知覚される聴取者Ｕからみた音源の方向を調整する技術がある。例えば特許文献１に記載のスピーカアレイ装置は、Ｃｃｈに設定した音声ビームが聴取者に到達する方向を基準とし、例えばＲｃｈに設定した音声ビームが聴取者に到達する角度がＬｃｈに設定した音声ビームが聴取者に到達する角度より大きい場合、Ｃｃｈ用の音声ビームとＲｃｈ用の音声ビームとを用いて、Ｌｃｈ用の音声ビームが聴取者に到達する角度と左右対称な角度の方向にＲｃｈ用のファントム音源を形成する。なお、ファントム音源とは、１つのチャンネルの音が複数の音源の各々から所定の増幅比率で放音された際、聴取者にとってそれらの音源とは異なる方向に知覚される実在しない音源のことをいう。その結果、特許文献１に記載のスピーカアレイ装置によれば、スピーカアレイ装置が部屋の左右方向の中央から左または右に偏った位置に配置された場合であっても、聴取者は左右のバランスの取れた音を聴くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４１２７２４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
スピーカアレイ装置から放音された音響ビームが壁面ではない家具等の反射物に反射して聴取者に到達する場合がある。それらの反射物の反射面の角度は様々な角度を取り得る。従って、スピーカアレイ装置から放音される音響ビームのいずれかが家具等の反射物に反射して聴取者に到達するような場合、上述したようなファントム音源の形成が行われると、左右のバランスがむしろ悪化してしまう場合がある。
【００１２】
上記の事情に鑑み、本発明は、聴取者に左右から到達する音の方向を対称とするためのファントム音源の形成を行うスピーカアレイ装置において、スピーカアレイ装置が配置された空間内に家具等の想定外の反射物があっても、左右の音のバランスを悪化させない技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明は、複数のスピーカを有するスピーカアレイと、前記複数のスピーカのうちの１以上のスピーカに複数のチャンネルの音信号を出力し、当該音信号の出力のタイミングを制御して前記スピーカアレイから複数の方向に音響ビームを放音させる音信号出力手段と、聴取位置に配置されたマイクロフォンから出力される音信号を受け取る音信号入力手段と、複数のチャンネルの各々の放音方向を設定する方向設定手段と、前記スピーカアレイが前記方向設定手段により設定された放音方向に対して放音する計測用の音響ビームが前記スピーカアレイから放音されて前記マイクロフォンに到達するまでに要した時間を伝達時間として計測する時間計測手段と、前記計測用の音響ビームの放音方向と、前記時間計測手段により計測された伝達時間とに基づき、前記計測用の音響ビームが予め想定されている伝達経路を伝達したか否かを判定する判定手段と、前記複数のチャンネルのうち所定の関係を有する２つのチャンネルの各々に関し前記判定手段により計測用の音響ビームが予め想定されている伝達経路を伝達したと判定され、かつ、当該２つのチャンネルに対し前記方向設定手段により設定された放音方向が所定の条件を満たさない場合に、当該２つのチャンネルの音信号の少なくとも一方を前記複数のチャンネルの音信号のうち当該音信号とは異なるチャンネルの音信号に加算する方向調整手段とを備える放音装置を提供する。
【００１４】
また、上記の放音装置において、前記方向調整手段は、前記音信号の加算において互いに加算される２つの音信号に応じた２つのチャンネルに設定された放音方向に基づき、互いに加算される２つの音信号の振幅を決定する、という構成が採用されてもよい。
【００１５】
また、上記の放音装置において、前記方向設定手段は、前記スピーカアレイが放音の方向を変化させながら放音するテスト用の音響ビームの方向を示す方向データと、前記テスト用の音響ビームの放音時に前記音信号入力手段が前記マイクロフォンから受け取った集音信号とに基づいて、前記設定する放音方向を決定する、という構成が採用されてもよい。
【００１６】
また、本発明は、複数のスピーカを有するスピーカアレイと、前記複数のスピーカのうちの１以上のスピーカに複数のチャンネルの音信号を出力し、当該音信号の出力のタイミングを制御して前記スピーカアレイから複数の方向に音響ビームを放音させる音信号出力手段と、聴取位置に配置されたマイクロフォンが出力される音信号を受け取る音信号入力手段とを備える放音装置が、複数のチャンネルの各々の放音方向を設定するステップと、前記複数のチャンネルの各々に設定した放音方向に対し、前記スピーカアレイにより、計測用の音響ビームを放音するステップと、前記計測用の音響ビームの放音時に、前記音信号入力手段により、前記マイクロフォンから集音信号を受け取るステップと、前記計測用の音響ビームの放音時に前記音信号入力手段により受け取った集音信号に基づき、前記計測用の音響ビームが前記スピーカアレイから放音されて前記マイクロフォンに到達するまでに要した時間を伝達時間として計測するステップと、前記計測用の音響ビームの放音方向と、前記伝達時間とに基づき、前記計測用の音響ビームが予め想定されている伝達経路を伝達したか否かを判定するステップと、前記複数のチャンネルのうち所定の関係を有する２つのチャンネルの各々に関し、計測用の音響ビームが予め想定されている伝達経路を伝達したと判定し、かつ、当該２つのチャンネルに対し設定した放音方向が所定の条件を満たさない場合に、当該２つのチャンネルの音信号の少なくとも一方を前記複数のチャンネルの音信号うち当該音信号とは異なる音信号に加算するステップとを備える音響ビームの放音方向の調整方法を提供する。
【００１７】
このような放音装置もしくは音響ビームの放音方向の調整方法によれば、放音装置から放音される音響ビームが家具等の想定外の反射物により反射した後に聴取位置に到達する場合、当該音響ビームの伝達経路は予め想定されている伝達経路ではないと判定され、当該音響ビームが示すチャンネルの音に関しては、仮に左右一対となる２つのチャンネルの音信号が聴取位置に到達する方向がアンバランスであっても、ファントム音源の形成による方向調整が行われない。その結果、家具等の想定外の反射物がある場合に、ファントム音源の形成により左右の音のバランスが悪化することが回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる放音システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるスピーカアレイにおけるスピーカの配置例を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる放音装置が音響ビームの放音方向を特定する仕組みを説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる正常反射判定部による判定処理の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる放音方向調整部によるファントム音源の形成のためのパラメータ算出の手順を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる正常反射判定部による判定結果に従わずにファントム音源の形成を行なった場合に生じる不都合を説明するための図である。
【図７】スピーカアレイ装置から放音された音響ビームが聴取者に到達する経路を示した図である。
【図８】スピーカアレイ装置から左右の壁面までの距離が大きく異なると聴取者に対し左右非対称の方向から音響ビームが到達することを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる放音装置１１と、放音装置１１が音響ビームの放音方向を設定するために用いるマイクロフォン１２とを備える放音システム１の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
放音装置１１はまず、マルチチャンネル音を構成する複数のチャンネルの音の各々を音響ビームとして互いに異なる方向に放音するスピーカアレイ１１０を備えている。スピーカアレイ１１０は放音方向が同じ方向に揃えられアレイ状に配置されたｎ個（ｎは任意の自然数）のスピーカ１１０１を有している。図２は、スピーカアレイ１１０におけるスピーカ１１０１の配置例を模式的に示した図である。
【００２１】
また、放音装置１１は、外部の装置からエンコードされたマルチチャンネル音信号を受け取るソース音信号入力部１１１と、ソース音信号入力部１１１が受け取ったマルチチャンネル音信号をデコードするデコーダ１１２と、デコーダ１１２により生成される複数のチャンネル毎の音信号を用いて音響ビームを形成するための音信号を生成し出力する音信号出力部１１３と、音信号出力部１１３から出力される音信号をデジタル信号からアナログ音信号に変換してスピーカアレイ１１０が有するｎ個のスピーカ１１０１の各々に出力するＤＡコンバータ１１４を備えている。なお、以下の説明において、ソース音信号入力部１１１が外部の装置から受け取るマルチチャンネル音信号は、例として、５．１チャンネルのマルチチャンネルサラウンド音信号であるものとする。なお、５．１チャンネルのマルチチャンネルサラウンド音信号に含まれるＬＦＥｃｈの音信号に関する処理については、既述のとおりその説明を省略するため、図１においてもＬＦＥｃｈの音信号の処理に関する構成部はその記載が省略されている。
【００２２】
放音装置１１は、ＤＡコンバータ１１４によりアナログ信号に変換された５つのチャンネルの音信号を処理した後、スピーカアレイ１１０が有するｎ個のスピーカ１１０１の各々に音信号を出力する音信号出力部１１３を備えている。音信号出力部１１３はまず、５つのチャンネルの音信号のうち、互いに隣接するチャンネルの音信号を後述する制御部１１５の放音方向調整部１１５５（方向調整手段）により算出されたミキシングレベルでミキシングする。この場合、互いに隣接するチャンネルとは、ＣｃｈとＬｃｈ、ＣｃｈとＲｃｈ、ＬｃｈとＳＬｃｈ、ＲｃｈとＳＲｃｈである。また、音信号出力部１１３はＳＬｃｈおよびＳＲｃｈの音信号を放音方向調整部１１５５により算出された増幅率で増減幅する。
【００２３】
このミキシング処理および増減幅処理は、スピーカアレイ１１０から放音される音響ビームが聴取位置に到達した際に、音響ビーム間の全体的なレベル差を補正するためのレベル調整処理と、音響ビームが聴取位置に左右非対称な方向から到達する場合、聴取者に左右の位置（方向）のバランスの取れた音を提供するためのファントム音源の形成処理とを併せて行なう処理である。
【００２４】
このミキシング処理および増減幅処理において、音信号出力部１１３は以下の５つの音信号（以下、これらを「調整済み音信号」と呼ぶ）を生成する。
Ｃ’ｃｈの音信号：Ｃｃｈの音信号にレベル調整を行ったＬｃｈの音信号およびレベル調整を行ったＲｃｈの音信号をミキシングした音信号。
Ｌ’ｃｈの音信号：レベル調整を行ったＬｃｈの音信号にレベル調整を行ったＳＬｃｈの音信号をミキシングした音信号。
Ｒ’ｃｈの音信号：レベル調整を行ったＲｃｈの音信号にレベル調整を行ったＬＲｃｈの音信号をミキシングした音信号。
ＳＬ’ｃｈの音信号：レベル調整を行ったＳＬｃｈの音信号。
ＳＲ’ｃｈの音信号：レベル調整を行ったＳＲｃｈの音信号。
【００２５】
続いて、音信号出力部１１３は５つの調整済み音信号を各々、ｎ個に分岐させる。音信号出力部１１３はｎ個のスピーカ１１０１の各々に対応するｎ個の処理ブロック１１３１を備えている。ｎ個に分岐された調整済み音信号はｎ個の処理ブロック１１３１の各々に入力される。
【００２６】
各々の処理ブロック１１３１は５つの調整済み音信号に応じた５つの遅延器および５つの増幅器と、増幅器により増幅された後の５つの音信号を加算する１つの加算器を備えており、入力された５つの調整済み音信号を各々、遅延器により遅延し、増幅器により増幅した後、それらを加算器により加算し、対応するスピーカ１１０１に出力する。
【００２７】
各処理ブロック１１３１が備える５つの遅延器の各々が行なう遅延処理のディレイタイムは、スピーカアレイ１１０から放音されるべき音響ビームの方向およびその音響ビームの焦点距離に応じて定まる。また、各処理ブロック１１３１が備える５つの増幅器の各々が行なう増減幅における増幅率は、形成したい音響ビームの形状や放射特性に応じて定まる。放音装置１１はそれらのディレイタイムおよび増幅率と、上述した調整済み音信号の生成のためのミキシングレベルおよび増幅率（以下、これらのパラメータを「音響ビーム形成パラメータ」と呼ぶ）を算出し音信号出力部１１３に設定する制御部１１５を備えている。
【００２８】
本実施形態にかかる放音装置１１は、従来技術にかかる放音装置と比べ、音響ビームの放音方向の決定の仕組みが異なる。従って、以下に放音装置１１が行う処理のうち、音響ビームの放音方向の決定に関する処理を中心に説明する。
【００２９】
図３は、放音装置１１が音響ビームの放音方向を決定する仕組みを説明するための図である。放音装置１１は、図３（Ａ）の矢印Ｄに示すように、スピーカアレイ１１０からテスト音の音響ビーム（以下、「テスト用音響ビーム」と呼ぶ）を旋回するように放音し、聴取位置に配置されたマイクロフォン１２により集音される音信号（以下、マイクロフォン１２が生成する音信号を「集音信号」と呼ぶ）をマイクロフォン１２から受け取る。その結果、放音装置１１は図３（Ｂ）に示すような、テスト用音響ビームの放音方向と集音信号が示す音圧レベルとの関係（以下、「音圧プロファイル」と呼ぶ）を示すデータを得る。放音装置１１は音圧プロファイルにおいて音圧レベルがピーク値を示す方向（以下、「ピーク方向」と呼ぶ）の中から、所定の規則に従い各チャンネルの音響ビームの放音方向に適するものを選択する。これにより、放音装置１１は各チャンネルの音響ビームの放音方向を決定する。
【００３０】
具体的には、まず、制御部１１５はテスト音を示すテスト音信号を順次、音信号出力部１１３に出力するとともに、時間の経過に伴い音響ビームの放音方向が水平面上で変化するように時々刻々と異なる音響ビーム形成パラメータを生成し、そのように生成した音響ビーム形成パラメータを順次、音信号出力部１１３に出力する。なお、テスト音信号としては、音響ビームの形成が可能な音信号であり、直接音と反射音が重なり合っても互いに干渉し合うことがない波形信号が望ましい。例えば、４ｋＨｚを中心とする周期性のない波形信号や雑音信号などがテスト音信号として好適である。放音装置１１は各種データを記憶する記憶部１１８を備えており、テスト音信号を示すデータも記憶部１１８に記憶されている。
【００３１】
音信号出力部１１３は制御部１１５から順次受け取るテスト音信号を、同じく制御部１１５から順次受け取る音響ビーム形成パラメータに従い処理し、スピーカ１１０１の各々に対し出力する。その結果、スピーカアレイ１１０から、テスト用音響ビームが水平面上を旋回するように移動しながら放音されることになる。
【００３２】
上記のようにスピーカアレイ１１０から放音されたテスト用音響ビームは、直接、または何度か壁面に反射した後、聴取位置に配置されたマイクロフォン１２に到達し集音され、集音信号に変換されて放音装置１１に入力される。
【００３３】
放音装置１１はマイクロフォン１２から出力される集音信号を受け取る集音信号入力部１１６（音信号入力手段）と、集音信号入力部１１６が受け取った集音信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤコンバータ１１７を備えている。ＡＤコンバータ１１７はデジタル信号に変換した集音信号を制御部１１５に引き渡す。
【００３４】
制御部１１５は音信号出力部１１３に対し音響ビーム形成パラメータにより指示を行なったテスト用音響ビームの放音方向を示す方向データと、その音響ビーム形成パラメータの出力を行った後、ＡＤコンバータ１１７から受け取った集音信号とを互いに関連付けて記憶部１１８に記憶させる。
【００３５】
テスト用音響ビームの旋回が完了すると、制御部１１５は記憶部１１８に互いに関連付けて記憶されている多数の方向データと集音信号の組を読み出し、ノイズ除去のための平滑化を行なって、図３（Ｂ）に示した音圧プロファイルを生成する。図３（Ｂ）のグラフにおいては、テスト用音響ビームの放音の方向が横軸に、集音信号の音圧レベルが縦軸に示されている。なお、音圧プロファイルにおいて、放音の方向はベースラインＢの左側方向を基準とし、水平面上において反時計回りに増加する角度により特定される。
【００３６】
続いて、制御部１１５は音圧プロファイルに示される音圧レベルがピーク値を示す点（以下、「ピーク点」と呼ぶ）を特定し、特定したピーク点のピーク方向の中から各チャンネルの音響ビームの放音方向に適するものを選択する。そのための機能構成部として、制御部１１５はピーク特定部１１５１と、方向設定部１１５２を備えている（図１参照）。
【００３７】
ピーク特定部１１５１は、音圧プロファイルのグラフの形状を解析し、方向の変化に伴い音圧レベルが所定の閾値以上に増加した後、所定の閾値以下に減少するカーブを描く領域をピーク領域として特定する。図３（Ｃ）において、Ａ1〜Ａ5で示される領域がピーク特定部１１５１により特定されたピーク領域である。続いて、ピーク特定部１１５１は特定したピーク領域の各々に関し、音圧レベルが最大値を示す点をピーク点として特定する。図３（Ｃ）に示すＰ1〜Ｐ5がピーク特定部１１５１により特定されたピーク点である。
【００３８】
方向設定部１１５２は、以下に述べる規則に従い、ピーク特定部１１５１により特定されたピーク点の中から各ピーク点に割り当てるチャンネルを決定する。
【００３９】
（Ｃｃｈに割り当てるピーク方向）
ピーク値が最大を示すピーク方向で、９０度を中心とする所定の範囲（例えば６０度〜１２０度）内に含まれるピーク方向。
（Ｌｃｈに割り当てるピーク方向）
ピーク方向が０度側に近い所定の範囲（例えば３０度〜５０度）内に含まれ、ピーク値がＣｃｈに割り当てたピーク方向のピーク値の所定比率（例えば４０％）以上であるピーク方向。（それらが複数ある場合、ピーク方向が０度に近いもの）
（Ｒｃｈに割り当てるピーク方向）
ピーク方向が１８０度側に近い所定の範囲（例えば１３０度〜１５０度）内に含まれ、ピーク値がＣｃｈに割り当てたピーク方向のピーク値の所定比率（例えば４０％）以上であるピーク方向。（それらが複数ある場合、ピーク方向が１８０度に近いもの）
（ＳＬｃｈに割り当てるピーク方向）
ピーク方向が所定の範囲（Ｌｃｈのピーク方向の特定に用いる範囲よりも９０度側に設定された範囲であり、例えば４０度〜６０度）内に含まれ、ピーク値がＣｃｈに割り当てたピーク方向のピーク値の所定比率（例えば、２０％）以上であるピーク方向。（それらが複数ある場合、ピーク値が最大のもの）
（ＳＲｃｈに割り当てるピーク方向）
ピーク方向が所定の範囲（Ｒｃｈのピーク方向の特定に用いる範囲よりも９０度側に設定された範囲であり、例えば１２０度〜１４０度）内に含まれ、ピーク値がＣｃｈに割り当てたピーク方向のピーク値の所定比率（例えば、２０％）以上であるピーク方向。（それらが複数ある場合、ピーク値が最大のもの）
【００４０】
方向設定部１１５２は上記の規則に従い、以下のピーク方向を各チャンネルの音響ビームの放音方向として割り当てる。
（Ｃｃｈ）ピーク点Ｐ3のピーク方向（角度θ3）
（Ｌｃｈ）ピーク点Ｐ1のピーク方向（角度θ1）
（Ｒｃｈ）ピーク点Ｐ5のピーク方向（角度θ5）
（ＳＬｃｈ）ピーク点Ｐ2のピーク方向（角度θ2）
（ＳＲｃｈ）ピーク点Ｐ4のピーク方向（角度θ4）
【００４１】
以上により、図３（Ｄ）に示すように、５つのチャンネルに応じた音響ビームの放音方向が特定される。続いて、制御部１１５は、音響ビームが聴取位置に到達する際の方向が聴取者から見て左右非対称である場合にファントム音源の形成を行なうための処理を行なう。そのための機能構成部として、制御部１１５は時間計測部１１５３、正常反射判定部１１５４（判定手段）および放音方向調整部１１５５を備えている。また、放音装置１１は、時間計測部１１５３が以下に述べる伝達時間を計測するために要する時刻を示す時刻データを生成する計時部１１９を備えている。計時部１１９は、基準時刻からの経過時間を継続的に計測しており、時間計測部１１５３の要求に応じて時刻を示す時刻データを生成し、時間計測部１１５３に引き渡す。
【００４２】
時間計測部１１５３は各チャンネルの音響ビームがスピーカアレイ１１０から放音され聴取位置に到達するまでの伝達時間を計測する機能構成部である。伝達時間の計測のために、制御部１１５はＴＳＰ（Time Stretched Pulse）波形信号を音響ビームとしてＳＬｃｈの放音方向に放音させるための音響ビーム形成パラメータを音信号出力部１１３に出力するとともに、ＴＳＰ波形信号を順次、音信号出力部１１３に出力する。時間計測部１１５３は制御部１１５から音信号出力部１１３に対し出力されたＴＳＰ波形信号とその出力の時刻を示すデータを記憶部１１８に記憶させる。音信号出力部１１３は制御部１１５から受け取るＴＳＰ波形信号を音響ビーム形成パラメータに従い処理した後、スピーカ１１０１に出力する。その結果、スピーカアレイ１１０からＳＬｃｈの放音方向にＴＳＰ波形信号の音響ビーム（以下、「計測用音響ビーム」と呼ぶ）が放音されることになる。
【００４３】
スピーカアレイ１１０から放音された計測用音響ビームはマイクロフォン１２に到達し集音され、集音信号に変換されて放音装置１１に入力される。時間計測部１１５３はＡＤコンバータ１１７から受け取る集音信号とその受信の時刻を示すデータを記憶部１１８に記憶させる。
【００４４】
続いて、時間計測部１１５３は上記のように記憶部１１８に記憶させたＴＳＰ波形信号およびその出力の時刻を示すデータと、計測用音響ビームに応じた取得位置音信号およびその受信の時刻を示すデータに基づき、例えば相互相関処理によりそれらのデータが示す波形の対応関係を特定した後、ＴＳＰ波形信号が出力された時刻と、計測用音響ビームに応じた取得位置音信号が制御部１１５により受け取られた時刻との差を算出する。時間計測部１１５３はそのように算出した時刻の差から所定時間を差し引いた時間を、計測用音響ビームがスピーカアレイ１１０からＳＬｃｈの放音方向に放音されて聴取位置に到達するまでに要した伝達時間として特定する。
【００４５】
ここで所定時間とは、制御部１１５がＴＳＰ波形信号を音信号出力部１１３に出力したタイミングから、計測用音響ビームがスピーカアレイ１１０から放音されるまでに要する放音装置１１における処理時間と、聴取位置に配置されたマイクロフォン１２に計測用音響ビームが到達してから、その音を示す集音信号が制御部１１５に入力されるまでに要するマイクロフォン１２および放音装置１１における処理時間の合計である。
【００４６】
時間計測部１１５３は、ＳＬｃｈに関し上述した伝達時間の特定の処理を他のチャンネルに関しても行なう。その結果、５つのチャンネルの各々に関し、伝達時間が特定されることになる。
【００４７】
時間計測部１１５３により特定される伝達時間は各々、各音響ビームの伝達経路の距離に比例する。正常反射判定部１１５４は５つの放音方向に放音される音響ビームの伝達時間から算出される伝達経路の距離と、それらの音響ビームの放音方向に基づき、各チャンネルの音響ビームの伝達経路が予め想定された理想伝達経路であるか否かの判定を行なう。ここで「理想伝達経路」とは、放音装置１１から放音され、放音装置１１の正面方向に平行もしくは垂直に配置された壁面等の反射面に１回もしくは２回反射して聴取位置に到達する伝達経路のことをいう。
【００４８】
図４は正常反射判定部１１５４による判定処理の動作を説明するために、音響ビームの伝達経路と、それらの伝達経路の距離（時間計測部１１５３により計測された伝達時間に基づき算出される距離）の例を示した図である。図４（Ａ）は、放音装置１１およびマイクロフォン１２が空間ＳＰの左右方向のほぼ中央に配置された例における音響ビームの伝達経路を示し、図４（Ｂ）はその例における音響ビームの放音方向（横軸）と伝達経路の距離（縦軸）を示している。
【００４９】
なお、以下の説明において、各チャンネルの音響ビームの放音方向を示す角度を各々、θL、θSL、θC、θSR、θR（ただし、下付文字はチャンネルを示す）とし、各チャンネルの伝達経路の距離を各々、ｄL、ｄSL、ｄC、ｄSR、ｄR（ただし、下付文字はチャンネルを示す）とする。また、各チャンネルの理想伝達経路の距離を各々、ＤL、ＤSL、ＤC、ＤSR、ＤR（ただし、下付文字はチャンネルを示す）とする。ただし、Ｃｃｈに関しては伝達時間に基づき算出された伝達経路の距離を理想伝達経路の距離と見なすので、ｄC＝ＤCである。
【００５０】
図４（Ａ）および（Ｂ）に示される例の場合、正常反射判定部１１５４は距離ＤL、ＤSL、ＤSR、ＤRを以下のように算出する。
【数１】
2014049900.tif 000003
【００５１】
正常反射判定部１１５４は距離ｄL、ｄSL、ｄSR、ｄRを、上記のように算出した距離ＤL、ＤSL、ＤSR、ＤRと各々比較して、それらが十分に近いか否かに基づき、各チャンネルの伝達経路が理想伝達経路であるか否かを判定する。具体的には、正常反射判定部１１５４は、例えば許容誤差を±0.2とし、0.8≦ｄL／ＤL≦1.2であればＬｃｈの伝達経路は理想伝達経路であると判定し、それ以外は理想伝達経路でないと判定する。他のチャンネルに関しても同様である。この場合、いずれのチャンネルに関しても、それらの伝達経路は理想伝達経路であると判定される。
【００５２】
図４（Ｃ）は、放音装置１１およびマイクロフォン１２が空間ＳＰの左右方向の左側に偏った位置に配置された例における音響ビームの伝達経路を示し、図４（Ｄ）はその例における音響ビームの放音方向と伝達経路の距離を示している。
【００５３】
図４（Ｃ）および（Ｄ）に示される例の場合、正常反射判定部１１５４は距離ＤL、ＤSL、ＤSR、ＤRを以下のように算出する。
【数２】
2014049900.tif 000004
【００５４】
正常反射判定部１１５４は距離ｄL、ｄSL、ｄSR、ｄRを、上記のように算出した距離ＤL、ＤSL、ＤSR、ＤRと各々比較して、それらが十分に近いか否かに基づき、各チャンネルの伝達経路が理想伝達経路であるか否かを判定する。この場合、いずれのチャンネルに関しても、それらの伝達経路は理想伝達経路であると判定される。
【００５５】
図４（Ｅ）は、図４（Ｆ）と同様に放音装置１１およびマイクロフォン１２が空間ＳＰの左右方向の左側に偏った位置に配置されており、Ｒｃｈの音響ビームが空間ＳＰの右前方の家具Ｋに反射してマイクロフォン１２に到達する例を示し、図４（Ｆ）はその例における音響ビームの放音方向と伝達経路の距離を示している。
【００５６】
図４（Ｅ）および（Ｆ）に示される例の場合、正常反射判定部１１５４は距離ＤL、ＤSL、ＤSR、ＤRを以下のように算出する。
【数３】
2014049900.tif 000005
【００５７】
正常反射判定部１１５４は距離ｄL、ｄSL、ｄSR、ｄRを、上記のように算出した距離ＤL、ＤSL、ＤSR、ＤRと各々比較して、それらが十分に近いか否かに基づき、各チャンネルの伝達経路が理想伝達経路であるか否かを判定する。この場合、Ｌｃｈ、ＳＬｃｈ、ＳＲｃｈの伝達経路は理想伝達経路であると判定されるが、Ｒｃｈに関しては理想伝達経路ではないと判定される。
【００５８】
正常反射判定部１１５４は上記にて例示したような判定処理を行なうと、その判定結果を放音方向調整部１１５５（図１参照）に引き渡す。
【００５９】
放音方向調整部１１５５は、正常反射判定部１１５４から、いずれのチャンネルの伝達経路も理想伝達経路である、という判定結果を受け取った場合、方向設定部１１５２により特定されたＬｃｈとＲｃｈの音響ビームの聴取位置に対する到達方向が概ね左右対称であるか、またＳＬｃｈとＳＲｃｈの音響ビームの聴取位置に対する到達方向が概ね左右対称であるか、の判定を行なう。具体的には、放音方向調整部１１５５は、例えば許容誤差を±10°とし、-10°≦（90°-θL）−（θR−90°）≦10°であればＬｃｈとＲｃｈの音響ビームの到達方向が概ね左右対称であると判定し、それ以外は左右非対称であると判定する。同様に、放音方向調整部１１５５は、-10°≦（90°＋θSL）−（270°−θSR）≦10°であればＳＬｃｈとＳＲｃｈの音響ビームの到達方向が概ね左右対称であると判定し、それ以外は左右非対称であると判定する。
【００６０】
例えば図４に示した３つの例のうち、図４（Ａ）および（Ｂ）に示した例と、図４（Ｃ）および（Ｄ）に示した例において、放音方向調整部１１５５は正常反射判定部１１５４からいずれのチャンネルの伝達経路も理想伝達経路である、という判定結果を受け取るため、音響ビームの聴取位置に対する到達方向が概ね左右対称であるか否かの判定を行なう。図４（Ａ）および（Ｂ）に示した例の場合、ＬｃｈとＲｃｈ、ＳＬｃｈとＳＲｃｈの両方に関し概ね左右対称であると判定され、図４（Ｃ）および（Ｄ）に示した例の場合、それらの両方に関し左右非対称であると判定される。
【００６１】
放音方向調整部１１５５は、音響ビームの聴取位置に対する到達方向がいずれのチャンネルの組に関しても概ね左右対称であると判定した場合（例えば、図４（Ａ）および（Ｂ）に示した例の場合）、ファントム音源の形成は不要と判断し、以下に説明するファントム音源の形成のためのミキシングレベルおよび増幅率の算出は行わない。
【００６２】
一方、放音方向調整部１１５５は、音響ビームの聴取位置に対する到達方向がいずれかのチャンネルの組に関し左右非対称であると判定した場合（例えば、図４（Ｃ）および（Ｄ）に示した例の場合）、ファントム音源の形成のためのミキシングレベルおよび増幅率を算出する。
【００６３】
図５は図４（Ｃ）および（Ｄ）の例において、放音方向調整部１１５５が行なうファントム音源の形成のためのミキシングレベルおよび増幅率の算出の手順を説明するための図である。図５（Ａ）に示すように、この例の場合、ファントム音源が形成されない状態において、聴取位置にいる聴取者Ｕに対しては、壁面ＷL上に配置された（実在しない）スピーカ９０Ｌの方向からＬｃｈの音響ビームが到達し、壁面ＷR上に配置された（実在しない）スピーカ９０ＲからＲｃｈの音響ビームが到達することになる。
【００６４】
放音方向調整部１１５５は聴取者Ｕから放音装置１１に向かう方向を基準方向（０度方向）とし、聴取者Ｕからみたスピーカ９０Ｌの方向を示す角度（絶対値）である（90°−θL）と、聴取者Ｕからみたスピーカ９０Ｒの方向を示す角度（絶対値）である（θR−90°）のうち、小さい方の角度と左右対称な位置にファントム音源を形成するためのミキシングレベルおよび増幅率の算出を行なう。
【００６５】
この場合、（90°−θL）＜（θR−90°）であるため、放音方向調整部１１５５は聴取者Ｕからみて放音装置１１の方向から右側に（90°−θL）の方向に、スピーカ９０Ｒの代わりを務めるファントム音源９０’Ｒを形成するように、Ｒｃｈの音信号をＣｃｈの音信号にミキシングしてＣ’ｃｈの音信号を生成する際のミキシングレベルと、Ｒｃｈの音信号を増幅（減幅）してＲ’ｃｈの音信号を生成する際の増幅率を算出する。
【００６６】
この場合、Ｒｃｈの音信号全体のレベルに対する、Ｃ’ｃｈの音信号にミキシングされるＲｃｈの音信号のレベルの比率であるミキシング比率ＭＲ（％）は、聴取者Ｕからみてスピーカ９０Ｃの方向とファントム音源９０’Ｒの方向とがなす角度である（90°−θL）と、聴取者Ｕからみてスピーカ９０Ｒの方向とファントム音源９０’Ｒの方向とがなす角度である（θR＋θL）との比率に基づき、Pair-Wise法等の既知の方法に従い決定される。その際、例えば（90°−θL）：（θR＋θL）＝1：0であれば、ミキシング比率ＭＲは0%（Ｒｃｈの音信号は全てＲ’ｃｈの音信号に含まれ、Ｃ’ｃｈの音信号には含まれない）、（90°−θL）：（θR＋θL）＝1：1であれば、ミキシング比率ＭＲは50%（Ｒｃｈの音信号はＣ’ｃｈの音信号とＲ’ｃｈの音信号に同レベルで含まれる）、（90°−θL）：（θR＋θL）＝0：1であれば、ミキシング比率ＭＲは100%（Ｒｃｈの音信号は全てＣ’ｃｈの音信号に含まれ、Ｒ’ｃｈの音信号には含まれない）となる。
【００６７】
一方、（90°−θL）＞（θR−90°）の場合、放音方向調整部１１５５は聴取者Ｕからみて放音装置１１の方向から左側に（θR−90°）の方向に、スピーカ９０Ｌの代わりを務めるファントム音源９０’Ｌ（図示略）を形成するように、Ｌｃｈの音信号をＣｃｈの音信号にミキシングしてＣ’ｃｈの音信号を生成する際のミキシングレベルと、Ｌｃｈの音信号を増幅（減幅）してＬ’ｃｈの音信号を生成する際の増幅率を算出する。
【００６８】
この場合、Ｌｃｈの音信号全体のレベルに対する、Ｃ’ｃｈの音信号にミキシングされるＬｃｈの音信号のレベルの比率であるミキシング比率ＭＬ（％）は、聴取者Ｕからみてスピーカ９０Ｃの方向とファントム音源９０’Ｌの方向とがなす角度である（θR−90°）と、聴取者Ｕからみてスピーカ９０Ｌの方向とファントム音源９０’Ｌの方向とがなす角度である（180°−θR−θL）との比率に基づき、Pair-Wise法等の既知の方法に従い決定される。その際、例えば（θR−90°）：（180°−θR−θL）＝1：0であれば、ミキシング比率ＭＬは0%（Ｌｃｈの音信号は全てＬ’ｃｈの音信号に含まれ、Ｃ’ｃｈの音信号には含まれない）、（θR−90°）：（180°−θR−θL）＝1：1であれば、ミキシング比率ＭＬは50%（Ｌｃｈの音信号はＣ’ｃｈの音信号とＬ’ｃｈの音信号に同レベルで含まれる）、（θR−90°）：（180°−θR−θL）＝0：1であれば、ミキシング比率ＭＬは100%（Ｌｃｈの音信号は全てＣ’ｃｈの音信号に含まれ、Ｌ’ｃｈの音信号には含まれない）となる。
【００６９】
放音方向調整部１１５５は上記のようにＬｃｈとＲｃｈに関するファントム音源の形成のためのパラメータ算出を完了すると、引き続きＳＬｃｈとＳＲｃｈに関するファントム音源の形成のためのパラメータ算出を行なう。図５（Ｂ）に示すように、この例の場合、ＳＬｃｈとＳＲｃｈに関するファントム音源が形成されない状態において、聴取位置にいる聴取者Ｕに対しては、壁面ＷB上の左側に配置された（実在しない）スピーカ９０ＳＬの方向からＳＬｃｈの音響ビームが到達し、壁面ＷB上の右側に配置された（実在しない）スピーカ９０ＳＲからＳＲｃｈの音響ビームが到達することになる。
【００７０】
放音方向調整部１１５５は聴取者Ｕから放音装置１１に向かう方向を基準方向（０度方向）とし、聴取者Ｕからみたスピーカ９０ＳＬの方向を示す角度（絶対値）である（90°＋θSL）と、聴取者Ｕからみたスピーカ９０ＳＲの方向を示す角度（絶対値）である（270°−θSR）のうち、小さい方の角度と左右対称な位置にファントム音源を形成するためのミキシングレベルおよび増幅率の算出を行なう。この場合、（270°−θSR）＜（90°＋θSL）であるため、放音方向調整部１１５５は聴取者Ｕからみて放音装置１１の方向から左側に（270°−θSR）の方向に、スピーカ９０ＳＬの代わりを務めるファントム音源９０’ＳＬを形成するように、ＳＬｃｈの音信号をＬｃｈの音信号にミキシングしてＬ’ｃｈの音信号を生成する際のミキシングレベルと、ＳＬｃｈの音信号を減幅してＳＬ’ｃｈの音信号を生成する際の増幅率を算出する。
【００７１】
その際のＳＬｃｈの音信号全体のレベルに対する、Ｌ’ｃｈの音信号にミキシングされるＳＬｃｈの音信号のレベルの比率であるミキシング比率ＭＳＬは、上述したミキシング比率ＭＲおよびＭＬと同様の考え方により決定されるため、その説明を省略する。また、（270°−θSR）＞（90°＋θSL）の場合も同様である。
【００７２】
以上により、放音方向調整部１１５５によるファントム音源の形成のためのパラメータ算出が完了する。
【００７３】
図４（Ｅ）および（Ｆ）に示した例においては、放音方向調整部１１５５は正常反射判定部１１５４からＲｃｈおよびＳＲｃｈの伝達経路が理想伝達経路ではない、という判定結果を受け取る。この場合、放音方向調整部１１５５は聴取位置に対する音響ビームの到達方向の左右対称性の判定およびファントム音源の形成のためのパラメータ算出は行なわない。
【００７４】
放音方向調整部１１５５により上記のようにミキシングレベルおよび増幅率が算出されると、制御部１１５は方向設定部１１５２により特定された音響ビームの放音方向に向けて音響ビームを放音させるためのディレイタイム等のパラメータと、放音方向調整部１１５５により算出されたチャンネル間のレベル調整およびファントム音源の形成のためのパラメータとを含む音響ビーム形成パラメータを生成し、音信号出力部１１３に出力する。
【００７５】
その後、音信号出力部１１３は外部の装置からソース音信号入力部１１１およびデコーダ１１２を経由して音信号を受け取ると、制御部１１５から受け取った音響ビーム形成パラメータに従いそれらの音信号を処理した後、ＤＡコンバータ１１４を介してスピーカアレイ１１０に出力する。その結果、スピーカアレイ１１０からＣ’ｃｈの音響ビームが角度θ3の方向に、Ｌ’ｃｈの音響ビームが角度θ1の方向に、Ｒ’ｃｈの音響ビームが角度θ5の方向に、ＳＬ’ｃｈの音響ビームが角度θ2の方向に、ＳＲ’ｃｈの音響ビームが角度θ4の方向に、各々放音されることになる。
【００７６】
いずれかのチャンネルの伝達経路が理想伝達経路でない場合に本実施形態にかかる放音装置１１がファントム音源の形成を行なわない理由を以下に説明する。図６は図４（Ｅ）および（Ｆ）に示した例において従来の放音装置がファントム音源の形成を行なった状態を示している。この場合、Ｒｃｈの音響ビームは家具Ｋに反射して、聴取者Ｕに対し角度ｘKの方向から到達するが、放音装置はＲｃｈの音響ビームの放音方向に基づき、聴取者Ｕに対し角度（θR−90°）の方向から到達すると判断する。
【００７７】
そのため、放音装置は図６に示す（実在しない）スピーカ９０Ｒを聴取者Ｕから見て正面方向に近付けるように、ファントム音源９０’Ｒの形成を行なおうとする。すなわち、Ｒｃｈの音信号がＣｃｈにミキシングされてＣ’ｃｈの音信号が生成され、Ｒｃｈの音信号が減幅されてＲ’ｃｈの音信号が生成される。それらの音信号がＣｃｈの放音方向、Ｒｃｈの放音方向に各々音響ビームとして放音される結果、実際には聴取者Ｕからみて正面方向と家具Ｋの方向とを内分する方向にファントム音源９０’’Ｒが形成されてしまう。その結果、ファントム音源の形成を行なわない場合よりもＬｃｈとＲｃｈの音の左右のバランスが悪化してしまう。
【００７８】
本実施形態にかかる放音装置１１によれば、音響ビームの伝達時間を用いて算出した伝達経路の距離に基づき音響ビームの伝達経路が理想伝達経路であるか否かの判定が行なわれ、理想伝達経路であると判定された場合に限り、音響ビームの聴取者Ｕに対する到達方向の左右非対称を解消するためのファントム音源の形成処理が行なわれる。従って、家具等の想定外の反射物における音響ビームの反射があったとしても、上記のようにファントム音源の形成により音の左右のバランスが悪化することはない。
【００７９】
［変形例］
上述した実施形態は本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形することができる。以下にそれらの変形の例を示す。
【００８０】
上述した実施形態の説明において、聴取位置（マイクロフォン１２の配置位置）が放音装置１１の正面方向である場合につき説明したが、聴取位置が放音装置１１の正面方向からずれている場合においても、本発明は適用可能である。すなわち、θC≠90°の場合、理想伝達経路の距離ＤL、ＤSL、ＤSR、ＤRは、例えば以下の算出式により算出される。
【数４】
2014049900.tif 000006
【００８１】
また、上述した実施形態において、放音装置１１はいずれかのチャンネルの伝達経路が理想伝達経路でないと判定された場合、ファントム音源の形成を全く行わない。この構成に代えて、いずれかのチャンネルの伝達経路が理想伝達経路でない場合であっても、理想伝達経路であると判定された伝達経路のチャンネルを用いてファントム音源の形成が可能であり、またそれが望ましい場合に、放音装置１１がファントム音源の形成を行う構成が採用されてもよい。
【００８２】
また、上述した実施形態において、伝達時間の計測のために放音装置１１はＴＳＰ波形信号の音響ビームを計測用音響ビームとして放音する構成が採用されている。計測用音響ビームとして利用可能な信号はＴＳＰ波形信号に限られず、例えばインパルス信号や反復性のない他の波形信号などの他の信号が計測用音響ビームとして利用されてもよい。
【００８３】
また、上述した実施形態において、スピーカアレイ１１０は水平方向にのみ音響ビームを放音する構成が採用されている。本発明はこれに限られず、上下方向にも音響ビームの放音が可能なスピーカアレイにより、床や天井における反射を利用して、３次元的なマルチチャンネル音の再生を行う放音装置に適用されてもよい。
【００８４】
また、上述した実施形態においては、放音装置１１が５．１チャンネルのマルチチャンネルサラウンド音を再生する場合を例として説明したが、本発明にかかる放音装置が再生するマルチチャンネル音のチャンネル数やその構成は５．１チャンネルに限られず、他の様々なマルチチャンネル音の再生において本発明は適用され得る。
【００８５】
また、上述した実施形態においては、放音装置１１がテスト用音響ビームの旋回放音により音圧プロファイルを生成し、音圧プロファイルが示すピーク方向の中から各チャンネルの音響ビームの放音方向を選択し割り当てる構成が採用されているが、各チャンネルの音響ビームの放音方向はどのように決定されてもよい。例えばユーザ等により手動調整により設定されてもよい。すなわち、放音方向がいずれの方法により決定されたものであっても、本発明にかかる放音装置は、設定された放音方向の各々に計測用音響ビームを放音し、伝達時間を計測し、伝達時間が示す伝達経路の距離と計測用音響ビームの放音の方向とに基づき、ファントム音源の形成の可否を決定することにより、ファントム音源の形成による音の左右のバランスの悪化を回避することができる。
【００８６】
なお、上述した実施形態の説明において示した具体的な数値、条件、処理の順序、算出式等はあくまで例示であって、他の数値、条件、処理の順序、等価の算出式等が採用され得る。
【符号の説明】
【００８７】
１…放音システム、１１…放音装置、１２…マイクロフォン、９０…スピーカ、９１…放音装置、１１０…スピーカアレイ、１１１…ソース音信号入力部、１１２…デコーダ、１１３…音信号出力部、１１４…ＤＡコンバータ、１１５…制御部、１１６…集音信号入力部、１１７…ＡＤコンバータ、１１８…記憶部、１１９…計時部、１１０１…スピーカ、１１３１…処理ブロック、１１５１…ピーク特定部、１１５２…方向設定部、１１５３…時間計測部、１１５４…正常反射判定部、１１５５…放音方向調整部
【図１】
2014049900.tif 000007
【図２】
2014049900.tif 000008
【図３】
2014049900.tif 000009
【図４】
2014049900.tif 000010
【図５】
2014049900.tif 000011
【図６】
2014049900.tif 000012
【図７】
2014049900.tif 000013
【図８】
2014049900.tif 000014