(57)【要約】      （修正有）【課題】共通の音源からの音が異なるエリアに伝わる際、各エリアの音圧を個別に制御することができる音場制御装置及び音場制御方法を提供する。【解決手段】音場制御装置は、第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０から第１制御点及び第２制御点までの空間伝達特性、並びに第１制御点における増音率を示す第１増音率ｎa及び第２制御点における増音率を示す第２増音率ｎbを用いて、第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０から第１制御点への第１合成音圧を、第１フィルタ係数がスルー特性の場合に第１スピーカ音源１０から第１制御点へ到来する第１音圧のｎa倍に近づけ、かつ第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０から第２制御点への第２合成音圧を、第１フィルタ係数がスルー特性の場合に第１スピーカ音源１０から第２制御点へ到来する第２音圧のｎb倍に近づける第１フィルタ係数及び第２フィルタ係数を算出する算出部とを備える。【選択図】図１
2014030159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１音響信号に対して、第１フィルタ係数及び第２フィルタ係数を用いたＦＩＲ演算を
実行することで第２音響信号及び第３音響信号を算出する制御フィルタと、
前記第２音響信号に応じて、第１制御点を有する第１エリア及び第２制御点を有する第
２エリアへ音を放射する第１スピーカ音源と、
前記第３音響信号に応じて、前記第１エリア及び前記第２エリアへ音を放射する第２ス
ピーカ音源と、
前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第１制御点及び前記第２制御
点までの空間伝達特性、並びに前記第１制御点における増音率を示す第１増音率ｎa及び
前記第２制御点における増音率を示す第２増音率ｎbを用いて、前記第１スピーカ音源及
び前記第２スピーカ音源から前記第１制御点への第１合成音圧を、前記第１フィルタ係数
がスルー特性の場合に前記第１スピーカ音源から前記第１制御点へ到来する第１音圧のｎ
a倍に近づけ、かつ前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第２制御点
への第２合成音圧を、前記第１フィルタ係数がスルー特性の場合に前記第１スピーカ音源
から前記第２制御点へ到来する第２音圧のｎb倍に近づける前記第１フィルタ係数及び前
記第２フィルタ係数を算出する算出部と、
を備える音場制御装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記第１合成音圧から前記第１音圧のｎa倍を減算した音圧による前記
第１エリアの第１音響エネルギーを最小に近づけ、かつ前記第２合成音圧から前記第２音
圧のｎb倍を減算した音圧による前記第２エリアの第２音響エネルギーを最小に近づける
ことで、前記第１フィルタ係数及び前記第２フィルタ係数を算出する請求項１に記載の音
場制御装置。
【請求項３】
前記第２音響信号及び前記第３音響信号を増幅する音量調整部をさらに備える請求項１
または２に記載の音場制御装置。
【請求項４】
前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源は、それぞれ許容振幅を有するもので
あって、
前記第２音響信号の振幅または前記第３音響信号の振幅が前記許容振幅以下であるかど
うかを検出する検出部と、
前記振幅が前記許容振幅を超える場合に、前記振幅を前記許容振幅以下に調整する調整
部と、
を備える請求項１乃至３いずれか１項に記載の音場制御装置。
【請求項５】
第１音響信号に対して、第１フィルタ係数及及び第２フィルタ係数を用いたＦＩＲ演算
を実行することで第２音響信号及び第３音響信号を算出する制御フィルタと、
前記第２音響信号に応じて、第１制御点を有する第１エリア及び第２制御点を有する第
２エリアへ音を放射する第１スピーカ音源と、
前記第３音響信号に応じて、前記第１エリア及び前記第２エリアへ音を放射する第２ス
ピーカ音源と、
前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第１制御点及び前記第２制御
点までの空間伝達特性、並びに前記第１制御点における増音率を示す第１増音率ｎa及び
前記第２制御点における増音率を示す第２増音率ｎbを用いて、前記第１スピーカ音源及
び前記第２スピーカ音源から前記第１制御点への第１合成音圧を、前記第１フィルタ係数
がスルー特性の場合に前記第１スピーカ音源から前記第１制御点へ到来する第１音圧のｎ
a倍に近づけ、かつ前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第２制御点
への第２合成音圧を、前記第１フィルタ係数がスルー特性の場合に前記第１スピーカ音源
から前記第２制御点へ到来する第２音圧のｎb倍に近づける方向に算出された前記第１フ
ィルタ係数及び前記第２フィルタ係数を記憶する記憶部と、
を備える音場制御装置。
【請求項６】
第１音響信号に応じて、第１制御点を有する第１エリアへ音を放射する第１スピーカ音
源と、第２音響信号に応じて、第２制御点を有する第２エリアへ音を放射する第２スピー
カ音源とを備える音場制御装置における音場制御方法であって、
制御フィルタが、第３音響信号に対して、第１フィルタ係数及び第２フィルタ係数を用
いたＦＩＲ演算を実行することで前記第２音響信号及び前記第３音響信号を算出するステ
ップと、
算出部が、前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第１制御点及び前
記第２制御点までの空間伝達特性、並びに前記第１制御点における増音率を示す第１増音
率ｎa及び前記第２制御点における増音率を示す第２増音率ｎbを用いて、前記第１スピー
カ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第１制御点への第１合成音圧を、前記第１フィ
ルタ係数がスルー特性の場合に前記第１スピーカ音源から前記第１制御点へ到来する第１
音圧のｎa倍に近づけ、かつ前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第
２制御点への第２合成音圧を、前記第１フィルタ係数がスルー特性の場合に前記第１スピ
ーカ音源から前記第２制御点へ到来する第２音圧のｎb倍に近づける前記第１フィルタ係
数及び前記第２フィルタ係数を算出するステップと、
を有する音場制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、音場制御装置及び音場制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば１つの会場や室内で複数の聴取者が音楽等の音を聞く場合、会場内のあるエリア
においては聴取者が大音量の音を聞きたいという要望があり、同時に他のエリアにおいて
は他の聴取者が通常の音量、または通常より低い音量の音を聞きたいという要望がある等
、聴取者には、嗜好や都合等に応じた様々なニーズがある。すなわち、２つのエリアの前
方に位置するスピーカから２つのエリアに伝わる音圧（到来音圧）を個別に制御すること
ができる音場制御装置及び音場制御方法が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２１４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
共通の音源からの音が異なるエリアに伝わる際、各エリアの音圧を個別に制御すること
ができる音場制御装置及び音場制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の音場制御装置は、第１音響信号に対して、第１フィルタ係数及及び第２フィ
ルタ係数を用いたＦＩＲ演算を実行することで第２音響信号及び第３音響信号を算出する
制御フィルタと、前記第２音響信号を用いて、第１エリア及び第２エリアへ音を放射する
第１スピーカ音源と、前記第３音響信号を用いて、前記第１エリア及び前記第２エリアへ
音を放射する第２スピーカ音源と、前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から
前記第１エリア及び前記第２エリアまでの空間伝達特性、並びに前記第１エリアでの増音
率を示す第１増音率ｎa及び前記第２エリアでの増音率を示す第２増音率ｎbを用いて、前
記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第１エリアへの第１合成音圧を、
前記第１フィルタ係数がスルー特性フィルタの場合の前記第１スピーカ音源から前記第１
エリアへの第１到来音圧のｎa倍に近づけ、かつ前記第１スピーカ音源及び前記第２スピ
ーカ音源から前記第２エリアへの第２合成音圧を、前記第１フィルタ係数がスルー特性フ
ィルタの場合の前記第１スピーカ音源から前記第２エリアへの第２到来音圧のｎb倍に近
づける方向に前記第１フィルタ係数及び前記第２フィルタ係数を算出する算出部とを備え
る。
【０００６】
実施形態の音場制御方法は、第１音響信号に応じて、第１制御点を有する第１エリアへ
音を放射する第１スピーカ音源と、第２音響信号に応じて、第２制御点を有する第２エリ
アへ音を放射する第２スピーカ音源とを備える音場制御装置における音場制御方法であっ
て、制御フィルタが、第３音響信号に対して、第１フィルタ係数及び第２フィルタ係数を
用いたＦＩＲ演算を実行することで前記第２音響信号及び前記第３音響信号を算出するス
テップと、算出部が、前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第１制御
点及び前記第２制御点までの空間伝達特性、並びに前記第１制御点における増音率を示す
第１増音率ｎa及び前記第２制御点における増音率を示す第２増音率ｎbを用いて、前記第
１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源から前記第１制御点への第１合成音圧を、前記
第１フィルタ係数がスルー特性の場合に前記第１スピーカ音源から前記第１制御点へ到来
する第１音圧のｎa倍に近づけ、かつ前記第１スピーカ音源及び前記第２スピーカ音源か
ら前記第２制御点への第２合成音圧を、前記第１フィルタ係数がスルー特性の場合に前記
第１スピーカ音源から前記第２制御点へ到来する第２音圧のｎb倍に近づける前記第１フ
ィルタ係数及び前記第２フィルタ係数を算出するステップとを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一の実施形態に係る音場制御装置の構成図。
【図２】第一の実施形態に係る第１エリア及び第２エリアを説明する図。
【図３】第一の実施形態の実施例に係る第１エリア及び第２エリアを説明する図。
【図４】第一の実施形態の実施例に係る数値解析による音圧変化量の分布図。
【図５】第一の実施形態の実施例に係る数値解析による音圧変化量の分布図。
【図６】第一の実施形態の実施例に係る数値解析による音圧変化量の分布図。
【図７】第一の実施形態の実施例に係る数値解析による音圧レベルの予測値を示す図。
【図８】第一の実施形態の実施例に係る数値解析による音圧レベルの予測値を示す図。
【図９】第一の実施形態の実施例に係る数値解析による音圧レベルの測定値を示す図。
【図１０】第一の実施形態の実施例に係る数値解析による音圧レベルの測定値を示す図。
【図１１】第一の実施形態の実施例に係る制御効果の比較例。
【図１２】第一の実施形態に係る制御フィルタの振幅・位相線図の一例を示す図。
【図１３】第一の実施形態に係る音場制御方法の一例を示すフローチャート。
【図１４】第二の実施形態に係る音場制御装置の構成図。
【図１５】第二の実施形態に係る音場制御装置の適用例。
【図１６】第三の実施形態に係る音場制御装置の構成図。
【図１７】第三の実施形態に係る音場制御装置の適用例。
【図１８】第四の実施形態に係る音場制御装置の構成図。
【図１９】第四の実施形態に係る制御フィルタを示す図。
【図２０】第五の実施形態に係る音場制御装置の構成図。
【図２１】第五の実施形態に係る制御フィルタを示す図。
【図２２】変形例に係る制御フィルタを示す図。
【図２３】第六の実施形態に係る音場制御装置の構成図。
【図２４】第１エリア及び第２エリアの位置の指定について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための実施形態について説明する。
【０００９】
（第一の実施形態）
本実施形態の音場制御装置１００は、聴取者が音を聴取可能な音場における音圧を増音
、減音または維持する制御（音場制御）を行う。ここで、音場には第１エリアと第２エリ
アが含まれる。例えば、第１エリアをスピーカ音源の正面のエリアとし、第２エリアを第
１エリアの周囲のエリアとする。なお、本実施形態では、第１エリアを増音の対象とする
エリアとし、スピーカ音源から到来する音圧を増音する。第２エリアを音圧維持または減
音の制御対象とするエリアとし、スピーカ音源からの到来する音圧を維持または減音する
。
【００１０】
なお、本実施形態では、第１及び第２エリアにおける増音・減音・音圧維持の効果は、
第１及び第２エリアにおける音圧の基準音圧に対する増音率をパラメータとして調整する
ことにより、自由に組み合わせ設定が可能である。
【００１１】
図１は第一の実施形態に係る音場制御装置１００の構成図である。
【００１２】
第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０は、音響信号に応じて第１及び第２エ
リアに対して音を放射する。
【００１３】
音響信号供給部３０は、外部から第１音響信号（例えば室内に流す音楽など）を受け取
って、制御フィルタ７０へ供給する。
【００１４】
第１記憶部４０は各スピーカ音源から第１及び第２エリアまでの空間伝達特性を記憶し
ている。第２記憶部５０は第１エリアにおける音圧及び第２エリアにおける音圧の基準音
圧に対する増音率ｎａ、ｎｂを記憶している。ここで、基準音圧とは、音場制御装置１０
０が音場制御を行わない状態（非制御時）に、第１及び第２エリアのそれぞれにおける第
１スピーカ音源１０からの到来音圧のことである。
【００１５】
制御フィルタ算出部６０は、第１記憶部４０の空間伝達特性、並びに第２記憶部５０の
増音率ｎa、ｎbを用いて、制御フィルタ７０の係数を算出する。
【００１６】
制御フィルタ７０は、第１制御フィルタ（Ｗｐ）７１と第２制御フィルタ（Ｗｓ）７２
を含み、第１音響信号及び制御フィルタ算出部６０が算出した係数を用いたFIR演算を実
行することで、第１スピーカ音源１０用及び第２スピーカ音源２０用の音響信号を算出す
る。ここで、第１制御フィルタ７１は第１スピーカ音源１０用である。また、第２制御フ
ィルタ７２は第２スピーカ音源２０用である。
【００１７】
音場制御装置１００は必要に応じて、第１音量調整部８１と第２音量調整部８２を含み
、各スピーカ音源から放射される音の音量を調整する音量調整部８０、入力装置４００を
備える。ここで、第１音量調整部８１は第１スピーカ音源１０用である。また、第２音量
調整部８２は第２スピーカ音源２０用である。
【００１８】
なお、制御フィルタ７０、制御フィルタ算出部６０は、例えばCPUやMPU等の演算処理装
置２００が制御プログラムを実行することにより実現することができる。また、第１記憶
部４０及び第２記憶部５０としては、メモリやHDD等の記憶装置３００を用いることでき
る。また、第１スピーカ音源１０または第２スピーカ音源２０は、音場制御装置１００に
内蔵されていてもよいし、音場制御装置１００に外付けされるものであってもよい。
【００１９】
以下、図１の音場制御装置１００の構成について詳細に説明する。
【００２０】
音響信号供給部３０は、ソースとなる第１音響信号を制御フィルタ７０に対して供給す
る。音響信号供給部３０が第１音響信号を取得する方法としては様々なバリエーションが
考えられる。例えば、ＴＶ、オーディオ機器或いはＡＶ機器などのような、地上放送又は
衛星放送等により、音響信号を含むコンテンツ（例えば、音響信号のみを含むコンテンツ
、動画像や静止画像を伴う音響信号を含むコンテンツ、それらに更に他の関連情報を含む
コンテンツなど）（以下、単にコンテンツと呼ぶ）を取得してもよいし、インターネット
又はイントラネット若しくはホームネット等のネットワークを介してコンテンツを取得し
てもよいし、ＣＤ、ＤＶＤ、または内臓のディスク装置等の記録媒体に格納されたコンテ
ンツを読み込むことで取得してもよい。また、マイクロフォンにより入力した音声を取得
してもよい。音響信号供給部３０は、このように取得した第１音響信号を制御フィルタ７
０に対して供給する。
【００２１】
第１記憶部４０は、第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０から第１エリア及
び第２エリアまでの空間伝達特性を記憶している。ここで、空間伝達特性とは、各スピー
カから各エリアに音が放射された際に、各スピーカの位置における音圧と、各エリアの位
置における音圧との関係を表す伝達関数である。なお、本実施形態においては、例えば図
２に示すように、増音制御する第１エリアにＭ点の制御点i、音圧維持制御する第２エリ
アにＮ点の制御点jが設けられ、各スピーカから各制御点までの空間伝達特性（放射イン
ピーダンス）が事前に記憶されている。
【００２２】
ここで、第１スピーカ音源から第１エリアの制御点iまでの放射インピーダンスはＦpi
、第２スピーカ音源から第１エリアの制御点iまでの放射インピーダンスはＦsi、第１ス
ピーカ音源から第２エリア内の制御点jまでの放射インピーダンスはＺpj、第２スピーカ
音源から第２エリア内の制御点jまでの放射インピーダンスはＺsjでそれぞれ表される。
【００２３】
第２記憶部５０は、第１エリア内の制御点i及び第２エリア内の制御点jにおける音圧の
基準音圧に対する増音率ｎa、ｎbを記憶している。ここでは、第１エリア内の全ての制御
点iについて共通の増音率ｎaを記憶している。また、第２エリア内の全ての制御点jにつ
いて共通の増音率ｎbを記憶している。この増音率としては、増音の場合はｎ＞1、音圧維
持の場合はｎ＝1、減音の場合は0≦ｎ＜1となる。ここで、増音率ｎのときの増音効果は
対数換算より、＋20log10(ｎ)で与えられる。すなわち、例えばｎ＝2の場合は20log10(2)
≒＋6dB、n＝3の場合は20log10(3)≒＋9.5dBの増音となる。また、ｎ＝0.5の場合は20log
10(0.5)≒−6dBの減音となる。n＝1の場合は20log10(1)＝±0dBの音圧維持、n＝0の場合
は20log10(0)＝−∞dBの消音となる。
【００２４】
なお、第２記憶部５０が増音率を記憶する方法には様々なバリエーションが考えられる
。例えば、第２記憶部５０は、聴取者がリモート・コントローラ、携帯電話等の入力装置
４００を用いて入力した増音率を記憶することができる。
【００２５】
また、例えば、増音率としては、聴取者が連続値を入力できるようにしてもよいし、離
散値を入力できるようにしてもよい。さらに、入力できる増音率の上限値を設けてもよい
（なお、増音率の下限値は、１、又は、１を超える所定の値としてもよい）。
【００２６】
また、例えば、本実施形態の「増音制御」のＯＮ／ＯＦＦと増音率とを別々に入力する
ようにしてもよいし、増音率のみを入力するようにしてもよい（後者の場合には、第１エ
リアの増音率ｎa＝１の場合に、増音制御をＯＦＦとしてもよいし、ｎa＝１として増音制
御を行ってもよい）。
【００２７】
また、例えば、入力を簡易にするために、「増音制御」のＯＮ／ＯＦＦボタンのみ設け
てもよい（この場合に、ＯＮのときは、予め定められたｎの値（例えば、ｎ＝２あるいは
ｎ＝３など）が使用される）。また、例えば、「増音制御」のＯＮ／ＯＦＦボタンと、予
め定められた複数種類のｎから選択された値を指示する１又は複数のボタン（例えば、ｎ
＝２又はｎ＝３を選択するための１つのボタン、ｎ＝１．５、２又は３を選択するための
３つのボタンなど）を設けてよい。
【００２８】
制御フィルタ算出部６０は、第２記憶部５０がから得る増音率及び第１記憶部４０から
得る放射インピーダンスを用いて、制御フィルタ７０の係数（すなわち、第１制御フィル
タ７１の係数Ｗｐ、第２制御フィルタ７２の係数Ｗｓ）を算出する。なお、制御フィルタ
の係数は、複素数またはゲインと位相の組として算出することができる。ここで、第１ス
ピーカ音源１０の制御フィルタ特性（振幅・位相）は制御時と非制御時とで異なる。制御
フィルタ算出部６０は、非制御時には第１制御フィルタ７１を単純なスルー特性として係
数Ｗｐを算出する。なお、スルー特性とは、入力された音響信号をそのまま出力する特性
のことである。すなわち、このときの係数Ｗｐは１となる。
【００２９】
また、制御フィルタ算出部６０は、制御時には、第１エリアでは第１スピーカ音源１０
及び第２スピーカ音源２０からの合成音圧を非制御時の第１スピーカ音源１０の音圧、す
なわち基準音圧のna倍に近づけ、かつ第２エリアでは基準音圧のnb倍に近づける第１制御
フィルタ７１の係数Ｗｐ、第２制御フィルタ７２の係数Ｗｓを算出する。ここで、近づけ
るとは、第１エリアの各制御点における合成音圧を基準音圧のｎa±Δｎ1倍の範囲内に納
め、第２エリアの各制御点における合成音圧を基準音圧のｎb±Δｎ2倍の範囲内に納める
ことを言う。なお、Δｎ1、Δｎ2は正の実数であり、実験等により確かめられた有効な制
御効果が得られる範囲で事前に定めることができる。すなわち、制御フィルタ６０は合成
音圧を上記の範囲内に納めるように各制御フィルタの係数を算出する。例えば、図示しな
いマイクロフォン等が第１エリア及び第２エリアの各制御点における基準音圧及び合成音
圧を測定することで、第１エリアでは第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０か
らの合成音圧を非制御時の第１スピーカ音源１０の音圧、すなわち基準音圧のna倍に近づ
け、かつ第２エリアでは基準音圧のnb倍に近づいていることを判断することができる。
【００３０】
制御フィルタ７０は、音響信号供給部３０から得る第１音響信号、制御フィルタ算出部
６０が算出する各係数を用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行する。具体的には
第１制御フィルタ７１は、係数Ｗｐを用いて第１音響信号に対してFIR演算を実行するこ
とで、第１スピーカ音源１０用の音響信号（第２音響信号）を算出する。また、第２制御
フィルタ７２は、係数Ｗｓを用いて第１音響信号に対してFIR演算を実行することで、第
２スピーカ音源２０用の音響信号（第３音響信号）を算出する。第１制御フィルタ７１は
、第２音響信号を第１スピーカ１０に対して供給する。第２制御フィルタ７２は、第３音
響信号を第２スピーカ２０に対して供給する。なお、ここでの供給とは、後述の音量調整
部８０を介して供給する場合も含む。
【００３１】
音量調整部８０は、各スピーカ音源の音量を調整する。具体的には、第１音量調整部８
１が、第１スピーカ音源の音量を調整し、第２音量調整部８２が、第２スピーカ音源の音
量を調整する。すなわち、第１音量調整部８１は、制御フィルタ７０が算出する第２音響
信号の振幅を増幅する。また、第２音量調整部８２は、制御フィルタ７０が算出する第３
音響信号の振幅を増幅する。なお、このとき、第１音響信号及び第２音響信号の振幅の増
幅による変化量は等しいことが好ましい。
【００３２】
第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０は、それぞれ制御フィルタ７０から得
た第２音響信号及び第３音響信号（音量調整部７０により増幅された後の音響信号も含む
）に基づいて、第１エリア及び第２エリアの両エリアに対して音を放射する。
【００３３】
以下、第１エリアに制御点M個、第２エリアに制御点N個を配置した場合における、２個
スピーカ音源による増音制御の制御フィルタ導出方法について説明する。なお、以下では
、制御フィルタ算出部６０は、制御時には、第１エリアでは第１スピーカ音源１０及び第
２スピーカ音源２０からの合成音圧を基準音圧のna倍に、かつ第２エリアでは基準音圧の
nb倍に計算上一致する第１制御フィルタ７１の係数Ｗｐ、第２制御フィルタ７２の係数Ｗ
ｓを算出する例を説明する。
【００３４】
音場制御後の各エリアの音圧を下記の式にて決定する。すなわち、第１エリアの音圧は
非制御時の第１スピーカ音源（P）からの音圧のna倍、第２エリアの音圧は非制御時の第
１スピーカ音源（P）からの音圧のnb倍とする。
【００３５】
第１エリア内のi番目の制御点の音圧（合成音圧）Piは次式で与えられる。
【数１】
2014030159.tif 000003
【００３６】
また、第２エリア内のj番目の制御点の音圧（合成音圧）Qjは次式で与えられる。
【数２】
2014030159.tif 000004
【００３７】
なお、（式１）及び（式２）において、qは非制御時における第１スピーカ音源（P）の
複素振幅、qpは制御時における第１スピーカ音源（P）の複素振幅、qsは制御時における
第２スピーカ音源（S）の複素振幅とする。
【００３８】
まず、第２エリアについて考える。（式２）を変形すると次式のようになる。
【数３】
2014030159.tif 000005
【００３９】
ここで、第２エリアのN個の制御点jにおける第１スピーカ音源（P）及び第２スピーカ
音源（S）による音圧Qj’が第２エリアの各制御点jに与える音響エネルギーの総和Unは次
式で表される。
【数４】
2014030159.tif 000006
【００４０】
（式２）を満たすためには、（式４）の音響エネルギーの総和Unを最小化すればよい。
すなわち、本実施形態では、音響エネルギーの総和Unを最小化することで、制御効果を保
証する領域を第２エリアの全体まで拡大させ、空間ロバスト性を図ることが可能となる。
また、制御フィルタ導出に制御点1点のみの放射インピーダンスを使用した場合、放射イ
ンピーダンスの周波数成分上に存在するピーク及びディップ特性が、導出した制御フィル
タ上に強く現れてしまい、そのピーク及びディップに起因したノイズにより再生効果が損
なわれる場合がある。そこで、第２エリア内に制御点を複数取ることで、ピーク及びディ
ップを滑らかにすることができる。
【００４１】
ここで、qsは複素振幅であることから次式で表される。なお、（式５）の右辺第1項は
制御時における第２スピーカ音源（S）の複素振幅qSの実数部を表し、第2項は制御時にお
ける第２スピーカ音源（S）の複素振幅qSの虚数部を表している。
【数５】
2014030159.tif 000007
【００４２】
したがって、（式６）乃至（式８）に示すように、（式５）の複素振幅の実数部qsr及
び虚数部qsiをそれぞれ偏微分することで得られる変化量をゼロに近づけることで、音響
エネルギーの総和Unを最小とする複素振幅が得られる。
【数６】
2014030159.tif 000008
【００４３】
以上より、複素振幅の実部及び虚部はそれぞれ（式９）及び（式１０）となる。
【数７】
2014030159.tif 000009
【００４４】
（式９）及び（式１０）を（式５）に代入することで、次式が得られる。
【数８】
2014030159.tif 000010
【００４５】
次に、第１エリアについて考える。（式１）を変形すると次式のようになる。
【数９】
2014030159.tif 000011
【００４６】
（式１３）に（式１１）を代入することで、次式が得られる。
【数１０】
2014030159.tif 000012
【００４７】
ここで、第１スピーカ音源（P）及び第２スピーカ音源（S）による音圧Pi’が第１エリ
アに与える音響エネルギーの総和Umは次式で表される。
【数１１】
2014030159.tif 000013
【００４８】
（式１）を満たすためには、（式１７）の音響エネルギーの総和Umを最小化すればよい
。ここで、qpは複素振幅であることから次式で表される。
【数１２】
2014030159.tif 000014
【数１３】
2014030159.tif 000015
【００４９】
したがって、複素振幅の実部及び虚部はそれぞれ（式２２）及び（式２３）となる。
【数１４】
2014030159.tif 000016
【００５０】
（式２２）及び（式２３）を（式１８）に代入することで、次式が得られる。
【数１５】
2014030159.tif 000017
【００５１】
以上より、（式１）及び（式２）を満たす際の第１スピーカ音源（P）の複素振幅及び
第２スピーカ音源（S）の複素振幅は、改めて記述するとそれぞれ（式２５）及び（式２
６）となる。
【数１６】
2014030159.tif 000018
【００５２】
したがって、これを逆フーリエ変換し、得られる時間領域の制御フィルタが、図１の構
成例における制御フィルタである。すなわち、非制御時の第１制御フィルタ（Ｗｐ｜ＯＦ
Ｆ）は次式となる。ここで、複素振幅qは基準振幅より、次式はスルー特性フィルタとな
る。
【数１７】
2014030159.tif 000019
【００５３】
また、制御時の第１制御フィルタ（Ｗｐ｜ＯＮ）、制御時の第２制御フィルタ（Ｗs）
は、それぞれ次式となる。
【数１８】
2014030159.tif 000020
【００５４】
図１２は、制御フィルタ７０の振幅・位相線図の一例である。本実施形態のフィルタ７
０では、図１２に示すように、制御時における第１スピーカ音源（P）の複素振幅qpと、
制御時における第２スピーカ音源（S）の複素振幅qsの位相関係は、低帯域（例えば、４
００Hz以下）で逆位相（位相差１８０°）に近い状態をとる。同位相による音の重ね合わ
せにおいて、波長が長い低帯域音は、多少の位相ズレが起きたとしても広い範囲で音が重
なってしまい、任意の地点あるいは領域のみを音場制御することが難しい。本実施形態で
は、逆位相に近い状態の音波と、各スピーカから制御点までの距離差に起因する位相ズレ
を組み合わせることで、任意の地点あるいは領域の低帯域制御が可能となる。
【００５５】
図１３は、本実施形態の音場制御装置における音場制御方法の一例を示すフローチャー
トである。
【００５６】
最初に、増音率ｎa、nbが所定の初期値に設定される（ステップＳ１）。初期値は、予
め定められた値であっても良いし、本音場制御装置において最後に音場制御が使用された
ときの増音率ｎa、nbを初期値としても良いし、他の種々の方法が可能である。
【００５７】
次に、空間伝播特性を供給する（ステップＳ２）。なお、一度供給された空間伝播特性
は、その後、異なる空間伝播特性が供給されるまで、維持されるようにしても良い。
【００５８】
次に、空間伝播特性及び増音率ｎa、nbに基づいて、制御フィルタを算出する（ステッ
プＳ３）。
【００５９】
次に、算出された値に制御フィルタを設定する（ステップＳ４）。
【００６０】
以下、制御フィルタを変更するイベントが発生するまで、この制御フィルタの状態が維
持される。ここでは、このイベントとして増音率ｎa、nbの変更を伴うものについて考え
る。
【００６１】
ステップＳ５では、増音率ｎa、nbの変更を伴うイベントが発生したかどうか監視する
。
【００６２】
例えば聴取者が増音率ｎa、nbを変更するなどした場合に、該当イベントが検出され（
ステップＳ６）、ステップＳ３に戻って、制御フィルタが再計算・再設定される。
【００６３】
なお、この方法は一例であり、本実施形態の増音制御における音場制御方法としては、
様々なバリエーションが可能である。
【００６４】
（実施例）
ここで、非制御時の第１スピーカ音源１０の複素振幅qを1（Ｗｐ｜ＯＦＦ＝1）とし、
（数３１）及び（数３２）を用いて制御効果を検証した。なお、以下では実施形態の一例
として、第１エリアの増音率na＝2とすることで、音圧が＋6dB増音する第１エリアを生成
し、第２エリアの増音率nb＝1とすることで、音圧±0dBで変化しない第２エリアを生成す
る増音制御について考える。
【００６５】
図３は２つのスピーカ音源と第１エリア内の制御点及び第２エリア内の制御点との関係
を示す図である。ここでは、X軸を奥行き方向、Y軸を横方向、Z軸を高さ方向として図中
に示すように座標系を設定する。以下では、単位をメートル（ｍ）として座標を（x, y, 
z）と表記する。
【００６６】
図３においては、第１スピーカ音源１０を（0, -0.085, 1.1）、第２スピーカ音源２０
を（0, 0, 1.1）の位置に設置した。また、第１エリアには、M1（1.3, -1.0, 0.75）、M2
（1.8 , -1.0, 0.75）、M3（2.3 , -1.0, 0.75）、M4（1.3, -1.0, 1.1）、M5（1.8, -1.
0, 1.1）、M6（2.3, -1.0, 1.1）、M7（1.3, -1.0, 1.47）、M8（1.8, -1.0, 1.47）、M9
（2.3, -1.0, 0.75）の位置に９箇所の制御点を配置した。一方、第２エリアには、N1（1
.3, 1.0, 0.75）、N2（1.8, 1.0, 0.75）、N3（2.3, 1.0, 0.75）、N4（1.3, 1.0, 1.1）
、N5（1.8, 1.0, 1.1）、N6（2.3, 1.0, 1.1）、N7（1.3, 1.0, 1.47）、N8（1.8, 1.0, 
1.47）、N9（2.3, 1.0, 0.75）の位置に９箇所の制御点を配置した。
【００６７】
図４乃至図６は数値解析による制御前後の音圧変化量（相対値）を表した分布図である
。なお、図４は200Hzバンドにおける分布図、図５は500Hzバンドにおける分布図、図６は
1kHzバンドにおける分布図を示している。図４乃至図６を見ると、200Hzバンド、500Hzバ
ンド、1kHzバンドのいずれにおいても、設定した制御点を中心に第１エリア及び第２エリ
アが生成されていることがわかる。
【００６８】
図７及び図８は数値解析による制御前後の音圧レベルの予測値を示す図である。なお、
図７は第１エリア内の中心の制御点M5（1.8, -1.0, 1.1）における予測値、図８は第２エ
リア内の中心の制御点N5（1.8, 1.0, 1.1）における予測値を示している。また、いずれ
も丸プロットが制御前であり、矩形プロットが制御後の状態である。図７及び図８を見る
と、第１エリアでは増音率na=2すなわち+6dBに近い増音効果が、第２エリアでは増音率nb
=1すなわち±0dBに近い音圧維持効果が得られていることがわかる。
【００６９】
図９及び図１０は実験による制御前後の音圧レベルの測定値を示す図である。なお、図
９は第１エリア内の中心の制御点M5（1.8, -1.0, 1.1）における測定値、図１０は第２エ
リア内の中心の制御点N5（1.8, 1.0, 1.1）における測定値を示している。図９及び図１
０を見ると、数値解析による予測値と同様に、第１エリアでは増音率na=2すなわち+6dBに
近い増音効果が、第２エリアでは増音率nb=1すなわち±0dBに近い音圧維持効果が得られ
ていることがわかる。
【００７０】
また、図１１は３つのスピーカ音源（１つの主音源と２つの制御音源）を用いた場合の
制御方式による制御効果と、提案する２つのスピーカ音源を用いた制御方式による制御効
果を比較した図である。(a)は３個スピーカ使用時の第１エリア内の制御点M5 （1.8, -1.
0, 1.1）の制御効果、(b)は３個スピーカ使用時の第２エリア内の制御点N5（1.8, 1.0, 1
.1）の制御効果、(c)は提案する２個スピーカによる第１エリア内制御点M5 （1.8, -1.0,
1.1）の制御効果，(d)は提案する２個スピーカによる第２エリア内制御点N5（1.8, 1.0,
1.1）の制御効果である。
【００７１】
(a)と(c)は同一地点での制御効果であり、２個という少ないスピーカ個数で３個スピー
カとほぼ同様の制御効果が得られることがわかる。(b)と(d)も同一地点の制御効果を示し
ており、２個スピーカでも３個スピーカと同様の音圧維持効果が得られることがわかる。
したがって、２個のスピーカ音源により３個以上のスピーカ音源を用いる方式と同等の性
能を発揮できる本提案の優位性は明らかである。
【００７２】
なお、本実施形態では、空間伝達特性は、事前に第１記憶部４０に格納することを例に
説明をしたが、各スピーカからランダムノイズ・ＴＳＰなどのテスト音を再生し別途マイ
クロフォンによって記録することで、演算処理装置２００が空間伝達特性を求めることが
できる。テスト音ではなく、一般的なコンテンツ音を再生しても空間伝達特性の取得は可
能である。マイクロフォンはマイクロフォン機能のみを有する単品の機器でもよいし、リ
モコンなどの外部コントローラにマイクロフォン機能を内包した機器でもよい。
【００７３】
また、第１エリアを第１スピーカ音源の正面のエリア、第２エリアを第１エリアの周囲
のエリアとして説明を行ったが、これに制限されるものではなく、任意の位置に設定する
ことができる。また、第１エリア及び第２エリアを予め固定することもできるし、可変と
することもできる。
【００７４】
また、増音・減音の目的に特に制限はない。例えば、聴取者が第１エリアにおいてのみ
大音量（大音響）を楽しむケース、第１エリアにおいてある聴取者が大音響を楽しみ、第
２エリアにおいて他の聴取者が第１エリアよりは低レベルの大音響で又は通常の音量で又
は通常より低い音量で聞くようなケース、聴力が低下している人などが第１エリアで増音
された音量で聞く一方で、第２エリアでは通常の音量で聞くようなケースなど、種々のケ
ースが考えられる。
【００７５】
また、音場制御としては、例えば第１エリアに対する制御効果を主体とすることで、例
えば以下の２パターンに分けることができる。すなわち、「第１エリアでは音圧を増音し
、第２エリアでは音圧を維持する制御」、「第１エリアでは音圧を増音し、第２エリアで
は音圧を減音する制御」、「第１エリアでは音圧を増音し、第２エリアでは音圧を増音す
る制御」を含む「増音制御」と、「第１エリアでは音圧を減音し、第２エリアでは音圧を
維持する制御」、「第１エリアでは音圧を減音し、第２エリアでは音圧を増音する制御」
、「第１エリアでは音圧を減音し、第２エリアでは音圧を減音する制御」を含む「減音制
御」であってもよい。
【００７６】
本実施形態の音場制御装置または音場制御方法によれば、共通の音源からの音が２つの
エリアに伝わる際、２つのエリアの音圧を個別に制御することができる。
【００７７】
（第二の実施形態）
図１４は第二の実施形態に係る音場制御装置１１０の構成図である。音場制御装置１１
０は、図１のモノラル再生用の音場制御装置１００をステレオ再生（L/R-2CH）用に拡張
したものである。
【００７８】
図１４の音場制御装置１１０では、第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０、
制御フィルタ７０、音量調整部８０をそれぞれL-CH（左チャンネル）用及びR-CH（右チャ
ンネル）用の２セット備える。なお、図１４においては、L-CH用には符号の後ろにLを、R
-CH用には符号の後ろにRを表記する。
【００７９】
音響信号供給部３０は、制御フィルタ７０Lに対してL-CHの音響信号を、制御フィルタ
７０Rに対してR-CH用の音響信号を供給する。第１記憶部４０は、第１スピーカ音源１０L
、１０R、第２スピーカ音源２０L、２０Rから第１エリア及び第２エリアまでの空間伝達
特性（放射インピーダンス）を制御フィルタ算出部６０に対して供給する。これら空間伝
達特性は、記憶装置３００に格納することができる。
【００８０】
制御フィルタ算出部６０は、制御フィルタ７０Lの係数（第１制御フィルタ７１Lの係数
ＷｐL、第２制御フィルタ７２Lの係数ＷｓL）及び制御フィルタ７０Rの係数（第１制御フ
ィルタ７１Rの係数ＷｐR、第２制御フィルタ７２Rの係数ＷｓR）をそれぞれ独立に算出す
る。具体的な算出方法については、第一の実施形態と同様であるのでここでの説明は省略
する。
【００８１】
制御フィルタ７０は、音響信号供給部３０から得た第１音響信号、制御フィルタ算出部
６０が算出する各係数を用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行する。具体的には
第１制御フィルタ７１Lは、係数ＷｐLを用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行す
ることで、第１スピーカ音源１０L用の音響信号（第２音響信号）を算出する。第２制御
フィルタ７２Lは、係数ＷｓLを用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行することで
、第２スピーカ音源２０L用の音響信号（第３音響信号）を算出する。第１制御フィルタ
７１Rは、係数ＷｐRを用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行することで、第１ス
ピーカ音源１０R用の音響信号（第４音響信号）を算出する。第２制御フィルタ７２Rは、
係数ＷｓRを用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行することで、第２スピーカ音源
２０R用の音響信号（第５音響信号）を算出する。第１制御フィルタ７１Lは、第１スピー
カ音源１０Lに第２音響信号を供給する。第１制御フィルタ７１Rは、第１スピーカ音源１
０Rに第３音響信号を供給する。第２制御フィルタ７２Lは、第２スピーカ音源２０Lに第
４音響信号を供給する。第２制御フィルタ７２Rは、第２スピーカ音源２０Rに第５音響信
号を供給する。
【００８２】
図１５は図１４の音場制御装置１１０をテレビ等の画像表示装置に適用した際の概略図
である。各スピーカの設置位置は、ステレオ感を損なわないためにベゼルの両端に第１ス
ピーカ音源１０L及び１０Rを設置し、第２スピーカ音源２０L及び２０Rをベゼルの中央に
向かって隣接配置する。
【００８３】
（第三の実施形態）
図１６は第三の実施形態に係る音場制御装置１２０の構成図である。音場制御装置１２
０は、図１４の音場制御装置１２０の第１スピーカ音源１０L、１０R及び第２スピーカ音
源２０L、２０Rの代わりに、L/R-2CH共用の第１スピーカ音源１１及び第２スピーカ音源
２１を備える。
【００８４】
音響信号供給部３０は、制御フィルタ７０Lに対してL-CHの音響信号を、制御フィルタ
７０Rに対してR-CH用の音響信号を供給する。第１記憶部４０は、第１スピーカ音源１１
、第２スピーカ音源２１から第１エリア及び第２エリアまでの空間伝達特性（放射インピ
ーダンス）を制御フィルタ算出部６０に対して供給する。これら空間伝達特性は、記憶装
置３００に格納することができる。
【００８５】
制御フィルタ算出部６０は、制御フィルタ７０Lの係数（第１制御フィルタ７１Lの係数
ＷｐL、第２制御フィルタ７２Lの係数ＷｓL）及び制御フィルタ７０Rの係数（第１制御フ
ィルタ７１Rの係数ＷｐR、第２制御フィルタ７２Rの係数ＷｓR）をそれぞれ独立に算出す
る。具体的な算出方法については、第一の実施形態と同様であるのでここでの説明は省略
する。
【００８６】
制御フィルタ７０は、音響信号供給部３０から得た第１音響信号、制御フィルタ算出部
６０が算出する各係数を用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行する。具体的には
第１制御フィルタ７１Lは、係数ＷｐLを用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行し
て第２音響信号を算出する。第２制御フィルタ７２Lは、係数ＷｓLを用いて、第１音響信
号に対してFIR演算を実行して第３音響信号を算出する。第１制御フィルタ７１Rは、係数
ＷｐRを用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行して第４音響信号を算出する。第２
制御フィルタ７２Rは、係数ＷｓRを用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行して第
５音響信号を算出する。
【００８７】
重畳部９０は、第１制御フィルタ７１Lが算出する第２音響信号及び第２制御フィルタ
７２Rが算出する第５音響信号を重畳して、第１スピーカ音源１１用の音響信号（第６音
響信号）を算出する。また、第１制御フィルタ７１Rが算出する第４音響信号及び第２制
御フィルタ７２Lが算出する第３音響信号を重畳して、第２スピーカ音源２１用の音響信
号（第７音響信号）を算出する。重畳部９０は、第１スピーカ音源１１に第６音響信号を
、第２スピーカ音源２１に第７音響信号をそれぞれ供給する。
【００８８】
図１７は図１６の音場制御装置１２０をテレビ等の画像表示装置に適用した際の概略図
である。各スピーカの設置位置は、第１スピーカ音源１１及び第２スピーカ音源２１をそ
れぞれベゼル両端に配置する。さらに好ましくは、第２エリアの音圧維持領域の範囲を確
保するために、ベゼル幅の中央であるベゼル下段や台座の部分に第１スピーカ音源１１及
び第２スピーカ音源２１をほぼ隣接させて配置する。
【００８９】
本実施形態の音場制御装置１２０によれば、１つのスピーカに対して独立した複数の音
響信号を重畳することで、それぞれの音響信号の効果を維持することができるので、２個
のスピーカによりステレオ再生用に拡張することが可能となる。
【００９０】
（第四の実施形態）
図１８は第四の実施形態に係る音場制御装置１３０の構成図である。音場制御装置１３
０は、過入力信号検出部９１、増音率変更部（調整部）９２を備える。なお、第一の実施
形態の音場制御装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略
する。
【００９１】
過入力信号検出部９１は、音量調整部８０が増幅した第２音響信号及び第３音響信号を
得る。そして、過入力信号検出部９１は、第２音響信号の振幅（出力電圧）が第１スピー
カ音源１０の許容振幅（許容入力電圧）以下であるかどうかを検出する。また、第２音響
信号の出力電圧が第２スピーカ音源２０の許容入力電圧以下であるかどうかを検出する。
すなわち、第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０に対する第２音響信号及び第
３音響信号の過入力を検出する。
【００９２】
増音率変更部９２は、過入力信号検出部９１が過入力を検出した場合、すなわち第２音
響信号の出力電圧が第１スピーカ音源１０の許容入力電圧を超えたこと、または第３音響
信号の出力電圧が第２スピーカ音源２０の許容入力電圧を超えたとことを検出した場合に
、音響信号の出力電圧をスピーカの許容入力電圧以下となる方向に調整する。具体的には
、音響信号の出力電圧がスピーカの許容入力電圧以下となる方向に第１記憶部４０が記憶
する増音率を変更する。ここでは、増音率変更部９２は、例えば増音率を徐々に減少させ
ていき、出力電圧が許容入力電圧に等しくなった時点で変更を終了する。なお、許容入力
電圧は、第１スピーカ音源及び第２スピーカ音源２０の仕様（定格入力及び最大入力）か
ら定めることができる。
【００９３】
制御フィルタ算出部６０は、増音率変更部９２が変更した増音率を用いて、第１制御フ
ィルタ７１の係数Ｗｐ、第２制御フィルタ７２の係数Ｗｓを算出する。具体的な算出方法
については、第一の実施形態と同様であるのでここでの説明は省略する。
【００９４】
図１９に周波数領域における制御フィルタの振幅と位相を示す。ここでは、例として、
許容入力電圧に対応する制御フィルタ上の許容の振幅が４であった場合に、増音率を変更
することで許容の振幅に収まるように調整している。なお、位相に関しては、調整前後で
位相関係はほとんど変化しない。
【００９５】
なお、過入力信号検出部９１が過入力を検出した場合、音量調整部８０が第２音響信号
及び第３音響信号の振幅を減少させることが考えられる。しかしながら、音量調整部８０
第２音響信号及び第３音響信号の振幅を減少させる場合、第１エリアと第２エリアの音圧
差（音圧勾配）は維持されるが、第２エリアの絶対音圧が変化（減少）してしまうことに
なる。このため、本実施形態のように増音率変更部９２が増音率を変更することで、第２
エリアでの音圧を減少させることなく出力電圧を許容入力電圧以下に抑えることが可能と
なる。
【００９６】
これにより、第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０が放射する音の歪みを防
ぐことができ、また出力電圧が許容入力電圧を大きく超えた場合等に第１スピーカ音源１
０及び第２スピーカ音源２０が破損することを防ぐことができる。
【００９７】
（第五の実施形態）
図２０は第五の実施形態に係る音場制御装置１４０の構成図である。音場制御装置１４
０は、過入力信号検出部９１、制御フィルタ変更部（調整部）９３を備える。なお、第一
の実施形態の音場制御装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明
を省略する。
【００９８】
過入力信号検出部９１は、音量調整部８０が増幅した第２音響信号及び第３音響信号を
得る。そして、過入力信号検出部９１は、第２音響信号の振幅（出力電圧）が第１スピー
カ音源１０の許容振幅（許容入力電圧）以下であるかどうかを検出する。また、第２音響
信号の出力電圧が第２スピーカ音源２０の許容入力電圧以下であるかどうかを検出する。
すなわち、第１スピーカ音源１０及び第２スピーカ音源２０に対する第２音響信号及び第
３音響信号の過入力を検出する。
【００９９】
制御フィルタ変更部９３は、過入力信号検出部９１が過入力を検出した場合に、音響信
号の出力電圧をスピーカの許容入力電圧以下となる方向に調整する。具体的には、制御フ
ィルタ算出部６０が算出する第１制御フィルタ７１の係数Ｗｐ、第２制御フィルタ７２の
係数ＷｓをFFT等により周波数領域に変換する。すなわち、周波数に対する振幅及び位相
を得る。また、各制御フィルタのゲインが許容入力電圧に対応するゲインよりも大きい周
波数帯域における各フィルタの振幅及び位相をカットする。ここでは、この周波数帯域に
おいて、第１制御フィルタ７１の係数Ｗｐの振幅及び位相をスルー特性(１）とし、第２
制御フィルタ７２の係数Ｗｓの振幅及び位相は完全に除去（０）する。
【０１００】
図２１に周波数領域における制御フィルタの振幅と位相を示す。通常の制御フィルタと
周波数帯域カット後の比較を行っている。許容入力信号が基準信号の2倍（振幅2）とした
とき、600Hz以下の周波数帯域を過入力信号成分とみなしカットしている。
【０１０１】
これにより、過入力が生じる周波数帯域のみカットすることで、その他の帯域において
は設定した増音率による制御効果を与えることが可能となる。このとき、過入力が生じる
周波数帯域では、制御前後で変化せず非制御時の音が再生されたままとなる。
【０１０２】
（変形例）
本変形例では、図２０の制御フィルタ変更部９３は、過入力信号検出部９１が過入力を
検出した場合に、制御フィルタ算出部６０が算出する第１制御フィルタ７１の係数Ｗｐ、
第２制御フィルタ７２の係数ＷｓをFFT等により周波数領域に変換する。また、各制御フ
ィルタのゲインが許容入力電圧に対応するゲインよりも大きい周波数帯域についてのみ増
音率を音響信号の出力電圧がスピーカの許容入力電圧以下となる方向に変更する。
【０１０３】
制御フィルタ変更部９３は、変更した増音率を用いて、各制御フィルタのゲインが許容
入力電圧に対応するゲインよりも大きい周波数帯域について、第１制御フィルタ７１の係
数Ｗｐ、第２制御フィルタ７２の係数Ｗｓを変更する。
【０１０４】
図２２に周波数領域における制御フィルタの振幅と位相を示す。200Hz〜600Hzの周波数
帯において、増音率を下げた場合の制御フィルタの振幅及び位相を表す。通常の増音率n=
2（+6dB）に対し、200Hz〜600Hzの周波数帯のみn=1.4（+4dB）に設定している。
【０１０５】
これにより、過入力が生じる周波数帯域における制御フィルタの振幅を許容の振幅以下
に抑えつつ、この範囲内での最大限の制御効果を与えることが可能となる。
【０１０６】
（第六の実施形態）
図２３は第六の実施形態に係る音場制御装置１５０の構成図である。音場制御装置１５
０は、制御フィルタ算出部６０を備えずに、記憶装置３００が事前に制御フィルタ７０の
係数を記憶している。また、第１エリア及び第２エリアの位置を後述の選択部９５に対し
て供給する位置供給部９４、記憶装置３００から制御フィルタ７０の係数を選択する選択
部９５を備える。
【０１０７】
本実施形態では、記憶装置３００は、第１エリア及び第２エリアの制御点の位置、増音
率の組み合わせの複数条件下で、事前に算出される制御フィルタ７０の係数をプリセット
制御フィルタテーブルとして記憶している。すなわち、第１スピーカ音源１０及び第２ス
ピーカ音源２０から第１エリア及び第２エリアに含まれる各制御点までの空間伝達特性の
セットを、第１エリア及び第２エリアの異なる複数の位置に対して事前に取得し、この複
数種類の空間伝達特性のセットと、複数の増音率とを用いて、例えば空間伝達特性のセッ
トと増音率の全ての組み合わせに関して制御フィルタ７０の係数を算出し、記憶装置３０
０に格納しておく。なお、この際、制御フィルタ７０の係数の算出としては、第一乃至第
三の実施形態と同様の方法を用いることができる。
【０１０８】
位置供給部９４は、例えば聴取者が入力装置４００を用いて入力した第１エリア及び第
２エリアの位置を取得し、選択部９５に対して供給する。なお、各制御エリアの位置は、
例えば各制御エリアの中心の制御点の位置として定義することができる。このとき、位置
の指定方法に関しては、図２４に示すように、（a）大まかに左・中央・右の方向指定で
もよいし、(b)音場制御装置を中心とした絶対座標指定でもよいし、(c)音場制御装置を中
心とした回転座標系でもよい。
【０１０９】
選択部９５は、第２記憶部５０から得た増音率及び位置供給部９０から得た第１エリア
及び第２エリアの位置に基づいて、対応する組み合わせの制御フィルタ７０の係数を記憶
装置３００から選択する。  制御フィルタ７０は、音響信号供給部３０から得た第１音響
信号、選択部９５が選択する各係数を用いて、第１音響信号に対してFIR演算を実行する
。
【０１１０】
以上説明した少なくとも１つの実施形態の音場制御装置または音場制御方法によれば、
共通の音源からの音が２つのエリアに伝わる際、２つのエリアの音圧を個別に制御するこ
とができる。
【０１１１】
これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図し
ていない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明
の要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実
施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載され
た発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１１２】
１０、１１・・・第１スピーカ音源
２０、２１・・・第２スピーカ音源
３０・・・音響信号供給部
４０・・・第１記憶部
５０・・・第２記憶部
６０・・・制御フィルタ算出部
７０・・・制御フィルタ
７１・・・第１制御フィルタ
７２・・・第２制御フィルタ
８０・・・音量調整部
８１・・・第１音量調整部
８２・・・第２音量調整部
９０・・・重畳部
９１・・・過入力信号検出部
９２・・・増音率変更部
９３・・・制御フィルタ変更部
９４・・・位置供給部
９５・・・選択部
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０・・・音場制御装置
２００・・・演算処理装置
３００・・・記憶装置
４００・・・入力装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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