(57)【要約】【課題】ホームシアターなどのマルチチャンネル音声再生時代のスピーカ設置において、画面と音像の一致、画面の音による拡がり感、臨場感の冗長、セリフの明瞭さ、サービスエリアの広さを得る音場制御装置を簡単な構成で実現する。【解決手段】視聴位置の前方に垂直方向に離れて上下に配置するフロントＬＲチャンネルスピーカと、センターチャンネルスピーカと、視聴者後方に配置するサラウンドＬＲチャンネルスピーカシステムを用いて、画面と音像の一致を実現するため、センター信号を２分配し、音質補正する音質補正イコライザ９，１０によるＣ信号と、画面からの音の拡がり感、臨場感を実現するため、フロントＬＲ信号を遅延器１，５、反転器２，６、加算器３，４，７，８からなる無相関化処理を施したフロントＬＲチャンネル信号として、前記上下に配置したフロントスピーカから再生する。【選択図】図１
2011101274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視聴位置の前方中央に配置するセンターチャンネルスピーカと、前記視聴位置の前方左の垂直方向に離れて上および下にそれぞれ配置する上フロントＬチャンネルスピーカおよび下フロントＬチャンネルスピーカと、視聴位置の前方右の垂直方向に離れて上および下にそれぞれ配置する上フロントＲチャンネルスピーカおよび下フロントＲチャンネルスピーカとを用いて、センターチャンネル信号と、フロントＬチャンネル信号と、フロントＲチャンネル信号とを含む信号を再生するための音場制御装置であって、
前記センターチャンネル信号を前記センターチャンネルスピーカで再生し、
前記フロントＬチャンネル信号を含むＬ信号を遅延させる第１の遅延器と、前記第１の遅延器の出力信号を反転させる第１の反転器とを備え、前記Ｌ信号と前記第１の反転器の出力信号とを加算して前記上フロントＬチャンネルスピーカに出力すると共に、前記Ｌ信号と前記第１の遅延器の出力信号とを加算して前記下フロントＬチャンネルスピーカに出力し、
前記フロントＲチャンネル信号を含むＲ信号を遅延させる第２の遅延器と、前記第２の遅延器の出力信号を反転させる第２の反転器とを備え、前記Ｒ信号と前記第２の反転器の出力信号とを加算して前記上フロントＲチャンネルスピーカに出力すると共に、前記Ｒ信号と前記第２の遅延器の出力信号とを加算して前記下フロントＲチャンネルスピーカに出力する
音場制御装置。
【請求項２】
前記センターチャンネルスピーカは、前記視聴位置の前方中央の垂直方向に離れて上および下にそれぞれ配置する上センターチャンネルスピーカと下センターチャンネルスピーカとを含み、
さらに、前記センターチャンネル信号を、それぞれ所定の第１および第２の音圧周波数特性補正特性で補正する第１および第２の音質補正イコライザを備え、
前記第１の音質補正イコライザの出力信号を前記下センターチャンネルスピーカに出力すると共に、前記第２の音質補正イコライザの出力信号を前記上センターチャンネルスピーカに出力する
請求項１記載の音場制御装置。
【請求項３】
前記第１の音圧周波数特性補正特性は、視聴位置の前方中央の垂直方向中央位置から視聴位置までの音圧周波数特性と、前記下センターチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性との差であり、
前記第２の音圧周波数特性補正特性は、視聴位置の前方中央の垂直方向中央位置から視聴位置までの音圧周波数特性と、前記上センターチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性との差である
ことを特徴とする請求項２記載の音場制御装置。
【請求項４】
さらに、前記Ｌ信号と前記第１の反転器出力とを加算した信号を、所定の第３の音圧周波数特性補正特性で補正する第３の音質補正イコライザを備え、前記第３の音質補正イコライザの出力信号を前記上フロントＬチャンネルスピーカに出力すると共に、
前記Ｒ信号と前記第２の反転器出力とを加算した信号を、前記第３の音圧周波数特性補正特性で補正する第４の音質補正イコライザを備え、前記第４の音質補正イコライザの出力信号を前記上フロントＲチャンネルスピーカに出力する
請求項１または２記載の音場制御装置。
【請求項５】
前記第３の音圧周波数特性補正特性は、前記上フロントＬチャンネルスピーカまたは上フロントＲチャンネルスピーカよりも更に高い位置に想定した仮想スピーカから前記視聴位置まで音圧周波数特性と、前記上フロントＬチャンネルスピーカまたは前記上フロントＲチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性との差であることを特徴とする請求項４記載の音場制御装置。
【請求項６】
さらに、前記サラウンドＬチャンネル信号に所定の遅延量を与えると共に所定の第４の音圧周波数特性補正特性で補正する第５の音質補正イコライザと、前記第５の音質補正イコライザ出力と前記フロントＬチャンネル信号とを加算した信号を前記Ｌ信号とすると共に、
前記サラウンドＲチャンネル信号に所定の遅延量を与えると共に前記第４の音圧周波数特性補正特性で補正する第６の音質補正イコライザと、前記第６の音質補正イコライザ出力と前記フロントＲチャンネル信号とを加算した信号を前記Ｒ信号とする
請求項１または２記載の音場制御装置。
【請求項７】
前記第４の音圧周波数特性補正特性は、前記視聴位置の後方左右位置に想定した仮想サラウンドＬチャンネルスピーカもしくは仮想サラウンドＲチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性と、前記下フロントＬチャンネルスピーカもしくは前記下フロントＲチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性との差であることを特徴とする請求項６記載の音場制御装置。
【請求項８】
前記センターチャンネルスピーカは、前記視聴位置の前方中央の垂直方向の下に配置する下センターチャンネルスピーカを含み、
前記センターチャンネル信号を前記下センターチャンネルスピーカに出力すると共に、
前記センターチャンネル信号を前記上フロントＬチャンネルスピーカに出力する信号および前記上フロントＲチャンネルスピーカに出力する信号に加算する
ことを特徴とする請求項１記載の音場制御装置。
【請求項９】
前記センターチャンネル信号を、第１の音圧周波数特性補正特性で補正する第１の音質補正イコライザを介して前記下センターチャンネルスピーカに出力すると共に
前記センターチャンネル信号を、第４の音圧周波数特性補正特性で補正する第５の音質補正イコライザを介して、前記上フロントＬチャンネルスピーカに出力する信号および前記上フロントＲチャンネルスピーカに出力する信号に加算する
ことを特徴とする請求項８記載の音場制御装置。
【請求項１０】
視聴位置の前方中央に配置するセンターチャンネルスピーカと、前記視聴位置の前方左の垂直方向に離れて上および下にそれぞれ配置する上フロントＬチャンネルスピーカおよび下フロントＬチャンネルスピーカと、視聴位置の前方右の垂直方向に離れて上および下にそれぞれ配置する上フロントＲチャンネルスピーカおよび下フロントＲチャンネルスピーカとを用いて、センターチャンネル信号と、フロントＬチャンネル信号と、フロントＲチャンネル信号とを含む信号を再生するための音場制御方法であって、
前記センターチャンネル信号を前記センターチャンネルスピーカで再生し、
前記フロントＬチャンネル信号を含むＬ信号を第１の遅延器で遅延させ、前記第１の遅延器の出力信号を第１の反転器で反転させ、前記Ｌ信号と前記第１の反転器の出力信号とを加算して前記上フロントＬチャンネルスピーカに出力すると共に、前記Ｌ信号と前記第１の遅延器の出力信号とを加算して前記下フロントＬチャンネルスピーカに出力し、
前記フロントＲチャンネル信号を含むＲ信号を第２の遅延器で遅延させ、前記第２の遅延器の出力信号を第２の反転器で反転させ、前記Ｒ信号と前記第２の反転器の出力信号とを加算して前記上フロントＲチャンネルスピーカに出力すると共に、前記Ｒ信号と前記第２の遅延器の出力信号とを加算して前記下フロントＲチャンネルスピーカに出力する
音場制御方法。
【請求項１１】
前記センターチャンネルスピーカは、前記視聴位置の前方中央の垂直方向に離れて上および下にそれぞれ配置する上センターチャンネルスピーカと下センターチャンネルスピーカとを含み、
さらに、前記センターチャンネル信号を、それぞれ所定の第１および第２の音圧周波数特性補正特性で補正して前記下センターチャンネルスピーカおよび前記上センターチャンネルスピーカに出力する
請求項１０記載の音場制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャンネル音場再生において、５．１チャンネル等の信号の音場を再生するための音場制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今のＡＶ機器でのオーディオ再生においては、ホームシアター関連技術の開発が盛んであり、視聴者の周辺に複数のスピーカを配置し、全方向の臨場感を高めている。とりわけＤＶＤの開発により記録チャンネル数が増加し、２チャンネルステレオ方式から５．１チャンネルの音場再生へと発展し、現在では更に後方へ１本ないし、２本のスピーカを追加した６．１チャンネル、７．１チャンネルの音場再生へというようにチャンネル数が拡大しつつある。具体的には、７．１チャンネル信号として、Ｄｏｌｂｙ  ＰｒｏＬｏｇｉｃ  IIＸで５．１チャンネル信号源からの拡張によるものや、ＢＤ（Ｂｌｕ  Ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）による７．１チャンネル記録そのものがある。更にはＤｏｌｂｙ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｌｕｓ方式など、現在最大１３.１チャンネルの記録方式が提案されている。このように順次マルチチャンネル化が進んでいる。また、視聴者の臨場感を向上する為に、ソース側でマルチチャンネル化を進める一方で、ソースのチャンネル数に対して、スピーカのチャンネル数を追加拡大して臨場感、音場拡大を図る取り組みもなされている。
【０００３】
図２１は、５．１チャンネルから音場拡大を図る第１の従来技術であるマルチチャンネル音場制御装置の一例を示した図である（特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図２１を参照しながら、第１の従来技術であるマルチチャンネル音場制御装置について、その動作を説明する。
【０００５】
図２１は、５．１チャンネルの信号を７．１チャンネルのスピーカで再生する音場再生方式の例であり、Ｌ−Ｒ差信号を生成するＬ−Ｒ引算器４０と、Ｌｓ信号とＲｓ信号と前記Ｌ−Ｒ引算器４０の出力信号からサラウンド信号を合成するサラウンド信号合成手段４２と、前記サラウンド信号合成手段４２から得られたサラウンド信号に反射音を畳み込むサラウンド音場信号作成手段４４と、Ｌｓ−Ｒｓ差信号を生成するＬｓ−Ｒｓ引算器４１と、Ｌチャンネル信号とＲチャンネル信号とＣチャンネル信号と前記Ｌｓ−Ｒｓ引算器４１の出力信号からメイン信号を合成するメイン信号合成手段４３と、前記メイン信号合成手段４３から得られたメイン信号に反射音を畳み込むメイン音場信号作成手段４５と、前記サラウンド音場信号作成手段４４から得られたＦＬｓ、ＦＲｓ、ＲＬｓ、ＲＲｓと、前記メイン音場信号作成手段４５から得られたＦＬｍ、ＦＲｍ、ＲＬｍ、ＲＲｍとを加算合成する複合音場信号作成手段６０と、視聴室６１の視聴者６２の前方に配置されたメインＬチャンネルスピーカ４６、メインＣチャンネルスピーカ４７、メインＲチャンネルスピーカ４８、音場制御用前方Ｌチャンネルスピーカ４９、音場制御用前方Ｒチャンネルスピーカ５０および、視聴者６２の後方に配置された音場制御用後方Ｌチャンネルスピーカ５１、音場制御用後方Ｒチャンネルスピーカ５２とで構成されている。
【０００６】
通常５．１チャンネル方式でのオーディオ再生については、図２２に示すＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．７７５−１勧告のスピーカ配置が推奨されている。これは、正面のセンタースピーカ、±３０度のフロントＬ／Ｒスピーカ、±１００度〜１２０度のサイドサラウンドＬＳ／ＲＳスピーカの等距離設置を推奨している。この５．１チャンネル構成のスピーカ配置に更に前方２チャンネルの音場制御スピーカを追加して臨場感を高めようとするのがこの従来のマルチチャンネル音場制御装置である。
【０００７】
この動作について説明する。まず始めに、７．１チャンネルのスピーカ配置を図２１に示すごとく構成しておく。これは図２２に示すＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．７７５−１勧告のスピーカ配置の推奨に従い、視聴室の視聴者前方に配置されたメインＬチャンネルスピーカ４６、メインＣチャンネルスピーカ４７、メインＲチャンネルスピーカ４８と、視聴者後方に配置された音場制御用後方Ｌチャンネルスピーカ５１、音場制御用後方Ｒチャンネルスピーカ５２の５チャンネルに追加して、視聴室の視聴者前方に配置されたメインＬチャンネルスピーカ４６、メインＲチャンネルスピーカ４８の背後に音場制御用前方Ｌチャンネルスピーカ４９、音場制御用前方Ｒチャンネルスピーカ５０を配置しておく。ただし、前記７．１チャンネルのうち、０．１チャンネルの低域成分のみ含むＬＦＥチャンネル(Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｅｆｆｅｃｔ)信号は、低域成分なので、通常その音像定位感はないため、それを再生するＬＦＥスピーカは部屋のどこでも設定可能であり、ここでは図示していない。
【０００８】
このように配置された７チャンネルのスピーカを利用して、メイン信号、サラウンド信号を処理し、５チャンネル信号を再生する。
【０００９】
入力された５チャンネル信号のうち、Ｌチャンネル信号、Ｃチャンネル信号、Ｒチャンネル信号はそれぞれ何の処理もせず、視聴者前方に配置されたメインＬチャンネルスピーカ４６、メインＣチャンネルスピーカ４７、メインＲチャンネルスピーカ４８で再生する。
【００１０】
次に入力されたＬチャンネル信号、Ｃチャンネル信号、Ｒチャンネル信号と、Ｌｓ−Ｒｓ引算器４１で生成されたＬｓ−Ｒｓ信号をメイン信号合成手段４３で合成し、反射音を畳み込むメイン音場信号作成手段４５で反射音を含んだ、ＦＬｍ、ＦＲｍ、ＲＬｍ、ＲＲｍを生成する。この反射音パラメータは比較的狭い音場を形成するパラメータである。
【００１１】
また入力されたＬｓチャンネル信号、Ｒｓチャンネル信号と、Ｌ−Ｒ引算器４０で生成されたＬ−Ｒ信号をサラウンド信号合成手段４２で合成し、反射音を畳み込むサラウンド音場信号作成手段４４で反射音を含んだ、ＦＬｓ、ＦＲｓ、ＲＬｓ、ＲＲｓを生成する。この反射音パラメータは比較的広い音場を形成するパラメータである。反射音を付加したメイン音場信号ＦＬｍ、ＦＲｍ、ＲＬｍ、ＲＲｍと、サラウンド音場信号ＦＬｓ、ＦＲｓ、ＲＬｓ、ＲＲｓは複合音場信号作成手段６０で各素子毎に加算され以下のようにスピーカから再生される。
【００１２】
音場制御用前方Ｌｃｈスピーカ４９の信号＝ＦＬｍ＋ＦＬｓ
音場制御用前方Ｒｃｈスピーカ５０の信号＝ＦＲｍ＋ＦＲｓ
音場制御用後方Ｌｃｈスピーカ５１の信号＝ＲＬｍ＋ＲＬｓ＋Ｌｓ
音場制御用後方Ｒｃｈスピーカ５２の信号＝ＲＲｍ＋ＲＲｓ＋Ｒｓ
このようにして、前方メイン信号にも反射音を付加し、音場制御用前方Ｌチャンネルスピーカ４９と、音場制御用前方Ｒチャンネルスピーカ５０から再生することにより奥行き感のあるメイン音場が実現できると共に、元の２チャンネルサラウンド信号を合成し、受聴位置を包み込む比較的広い音場を形成する反射音を作成し、元の２チャンネルサラウンド信号と合成して音場制御用後方Ｌチャンネルスピーカ５１と、音場制御用後方Ｒチャンネルスピーカ５２から再生することで、臨場感のあるサラウンド音場が実現できる。
【００１３】
また図２３は、２チャンネルの信号から音場拡大を図る第２の従来技術であるマルチチャンネル音場制御装置の一例を示した図である（特許文献２参照）。
【００１４】
以下、図２３を参照しながら、第２の従来技術であるマルチチャンネル音場制御装置について、その動作を説明する。
【００１５】
図２３は２チャンネルの信号を４チャンネルのスピーカで再生する音場再生方式の例で
あり、入力されたＬチャンネル信号、Ｒチャンネル信号を水平方向に音場拡大する水平方向音場拡大処理部７０と、垂直方向に音場拡大する垂直方向音場拡大処理部７１と、視聴者前方に右上スピーカ７６、右下スピーカ７７、左上スピーカ７８、左下スピーカ７９と、それぞれのスピーカを駆動するアンプ７２〜７５とで構成されている。
【００１６】
この動作について説明する。まず始めに、水平方向の音場拡大処理部７０について説明する。入力されたＬチャンネル信号、Ｒチャンネル信号はもともと含まれているチャンネル間の遅延成分や残響成分をチャンネル間の差信号として取り出し、取り出された差信号を更に、位相遅延回路などにより位相遅延処理を施し、元のＬチャンネル信号、Ｒチャンネル信号に加算することで、擬似的に拡大された音とし、アンプ７４，７５により増幅されて前方低い位置に配置された左下スピーカ７９、右下スピーカ７７から再生される。
【００１７】
次に垂直方向の音場拡大処理部７１について説明する。前記水平方向拡大処理部７０から出力されたＬチャンネル信号、Ｒチャンネル信号に、更に位相遅延処理を施し、アンプ７２，７３により増幅されて前方高い位置に配置された左上スピーカ７８、右上スピーカ７６から再生される。
【００１８】
このように少なくとも２種類のサラウンド処理を行うことにより、音場をより豊かに３次元的に拡大し、水平方向のみならず、上下にも拡大した臨場感のある音場再生が実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平８−２７５３００号公報
【特許文献２】特開平５−１９１８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、第１の従来技術では、前方メイン信号に反射音を付加し、追加の２スピーカで再生することにより奥行き感のあるメイン音場が実現でき、比較的広い音場を形成する反射音を追加して後方サラウンド２スピーカで再生することで、水平方向に拡がりのあるサラウンド音場が実現でき、また第２の従来技術では、水平方向の音場拡大処理と垂直方向の音場拡大処理を行い、前方上下左右のスピーカで再生することで、前方の拡がり感のあるサラウンド音場は実現されるが、何れの従来技術も、ホームシアターでの音のあり方としての、画面と音像の一致、画面の音による拡がり感、臨場感の冗長、そしてセリフの明瞭さ、複数の視聴者に対するサービスエリアの広さは実現できない。今後マルチチャンネル化が拡大展開し、家庭でのホームシアター産業が普及するには、画面との一体感があり、複数の家族が楽しめる為のサービスエリアの広さのある音場音質作りが必要となる。
【００２１】
本発明は、このような画面との一体感のある音場音質作りの課題を解決するものであり、複数の家族が楽しめる広いサービスエリアを持ち、画面との一体感のある音像定位と臨場感を得る音場制御装置を構成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明の音場制御装置は、視聴位置の前方中央に配置するセンターチャンネルスピーカと、前記視聴位置の前方左の垂直方向に離れて上および下にそれぞれ配置する上フロントＬチャンネルスピーカおよび下フロントＬチャンネルスピーカと、視聴位置の前方右の垂直方向に離れて上および下にそれぞれ配置する上フロントＲチャンネルスピーカおよび下フロントＲチャンネルスピーカとを用いて、センターチャンネル信号と、フロントＬチャンネル信号と、フロントＲチャンネル信号とを含む信号を再生するための音場制御装置であって、前記センターチャンネル信号を前記センターチャンネルスピーカで再生し、前記フロントＬチャンネル信号を含むＬ信号を遅延させる第１の遅延器と、前記第１の遅延器の出力信号を反転させる第１の反転器とを備え、前記Ｌ信号と前記第１の反転器の出力信号とを加算して前記上フロントＬチャンネルスピーカに出力すると共に、前記Ｌ信号と前記第１の遅延器の出力信号とを加算して前記下フロントＬチャンネルスピーカに出力し、前記フロントＲチャンネル信号を含むＲ信号を遅延させる第２の遅延器と、前記第２の遅延器の出力信号を反転させる第２の反転器とを備え、前記Ｒ信号と前記第２の反転器の出力信号とを加算して前記上フロントＲチャンネルスピーカに出力すると共に、前記Ｒ信号と前記第２の遅延器の出力信号とを加算して前記下フロントＲチャンネルスピーカに出力するものである。
【００２３】
また、前記センターチャンネルスピーカは、前記視聴位置の前方中央の垂直方向に離れて上および下にそれぞれ配置する上センターチャンネルスピーカと下センターチャンネルスピーカとを含み、さらに、前記センターチャンネル信号を、それぞれ所定の第１および第２の音圧周波数特性補正特性で補正する第１および第２の音質補正イコライザを備え前記第１の音質補正イコライザの出力信号を前記下センターチャンネルスピーカに出力すると共に、前記第２の音質補正イコライザの出力信号を前記上センターチャンネルスピーカに出力するものである。
【００２４】
また、前記第１の音圧周波数特性補正特性は、視聴位置の前方中央の垂直方向中央位置から視聴位置までの音圧周波数特性と、前記下センターチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性との差であり、前記第２の音圧周波数特性補正特性は、視聴位置の前方中央の垂直方向中央位置から視聴位置までの音圧周波数特性と、前記上センターチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性との差であることを特徴とするものである。
【００２５】
また、さらに、前記Ｌ信号と前記第１の反転器出力とを加算した信号を、所定の第３の音圧周波数特性補正特性で補正する第３の音質補正イコライザを備え、前記第３の音質補正イコライザの出力信号を前記上フロントＬチャンネルスピーカに出力すると共に、前記Ｒ信号と前記第２の反転器出力とを加算した信号を、前記第３の音圧周波数特性補正特性で補正する第４の音質補正イコライザを備え、前記第４の音質補正イコライザの出力信号を前記上フロントＲチャンネルスピーカに出力するものである。
【００２６】
また、前記第３の音圧周波数特性補正特性は、前記上フロントＬチャンネルスピーカまたは上フロントＲチャンネルスピーカよりも更に高い位置に想定した仮想スピーカから前記視聴位置まで音圧周波数特性と、前記上フロントＬチャンネルスピーカまたは前記上フロントＲチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性との差であることを特徴とするものである。
【００２７】
また、さらに、前記サラウンドＬチャンネル信号に所定の遅延量を与えると共に所定の第４の音圧周波数特性補正特性で補正する第５の音質補正イコライザと、前記第５の音質補正イコライザ出力と前記フロントＬチャンネル信号とを加算する第７の加算器とを備え、前記第７の加算器の出力信号を前記Ｌ信号とすると共に、前記サラウンドＲチャンネル信号に所定の遅延量を与えると共に前記第４の音圧周波数特性補正特性で補正する第６の音質補正イコライザと、前記第６の音質補正イコライザ出力と前記フロントＲチャンネル信号とを加算する第８の加算器とを備え、前記第８の加算器の出力信号を前記Ｒ信号とするものである。
【００２８】
また、前記第４の音圧周波数特性補正特性は、前記視聴位置の後方左右位置に想定した仮想サラウンドＬチャンネルスピーカもしくは仮想サラウンドＲチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性と、前記下フロントＬチャンネルスピーカもしくは前記下フロントＲチャンネルスピーカから前記視聴位置までの音圧周波数特性との差であることを特徴とするものである。
【００２９】
また、前記センターチャンネルスピーカは、前記視聴位置の前方中央の垂直方向の下に配置する下センターチャンネルスピーカを含み、前記センターチャンネル信号を前記下センターチャンネルスピーカに出力すると共に前記センターチャンネル信号を前記上フロントＬチャンネルスピーカに出力する信号および前記上フロントＲチャンネルスピーカに出力する信号に加算することを特徴とするものである。
【００３０】
また、前記センターチャンネル信号を、第１の音圧周波数特性補正特性で補正する第１の音質補正イコライザを介して前記下センターチャンネルスピーカに出力すると共に、前記センターチャンネル信号を、第４の音圧周波数特性補正特性で補正する第５の音質補正イコライザを介して、前記上フロントＬチャンネルスピーカに出力する信号および前記上フロントＲチャンネルスピーカに出力する信号に加算することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の音場制御装置は、上記構成により、広いサービスエリアを持ち、画面との一体感のある音像定位と臨場感を得る音場制御装置を簡単な構成で実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における音場制御装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における前方スピーカ配置図
【図３】視聴位置による仰角差の説明図
【図４】正中面における垂直方向の音圧周波数特性差発生の説明図
【図５】正中面における音圧周波数特性の実測図
【図６】本発明の実施の形態１における音質補正イコライザ１の音圧周波数特性補正特性図
【図７】本発明の実施の形態１における音質補正イコライザ２の音圧周波数特性補正特性図
【図８】本発明の実施の形態１の遅延効果によるLVL、LVHの音圧周波数特性図
【図９】本発明の実施の形態１における前方Ｌｃｈ、センター、Ｒｃｈの音像定位イメージ図
【図１０】本発明の実施の形態１におけるＬ、センター、Ｒ、サラウンドの音像定位イメージ図
【図１１】本発明の実施の形態２における音場制御装置のブロック図
【図１２】本発明の実施の形態２における音質補正イコライザ３の音圧周波数特性補正特性図
【図１３】本発明の実施の形態３における音場制御装置のブロック図
【図１４】水平方向の音圧周波数特性差発生の説明図
【図１５】水平方向のスピーカ方向差による音圧周波数特性の実測図
【図１６】本発明の実施の形態３における音質補正イコライザ４の音圧周波数特性補正特性図
【図１７】本発明の実施の形態３におけるＬ、センター、Ｒ、サラウンドの音像定位イメージ図
【図１８】本発明の実施の形態４における音場制御装置のブロック図
【図１９】本発明の実施の形態４における前方Ｌｃｈ、センター、Ｒｃｈの音像定位イメージ図
【図２０】本発明の実施の形態４における他の音場制御装置のブロック図
【図２１】従来の第１の音場制御装置のブロック図
【図２２】ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．７７５−１勧告のスピーカ配置図
【図２３】従来の第２の音場制御装置のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における音場制御装置について、以下にその動作と各構成要素を詳しく説明する。
【００３５】
図１は本発明の実施の形態１における音場制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示す音場制御装置は、５．１チャンネル信号のうち、フロント３チャンネルの信号を、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などのディスプレイ装置をはさんで、垂直方向に離れて上下にそれぞれスピーカを配置し、合計８．１チャンネルのスピーカ構成で再生する方法であり、遅延器１，５、反転器２，６、加算器３，４，７，８、音質補正イコライザ９，１０からなる。
【００３６】
図２は、図１に示す音場制御装置の信号出力を再生する前方Ｌ、Ｃ、Ｒチャンネルのスピーカ配置構成を説明する説明図である。
【００３７】
まず、センター信号の音像定位方法について説明する。入力される５．１チャンネル信号のうち、フロントＣ信号は図２に示すごとく、ＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上センターチャンネルスピーカ１５と下センターチャンネルスピーカ１２で再生する。
【００３８】
通常フロントＣ信号は、映画ソフトではセリフ、音楽ビデオソフトであれば歌手の声であり、画面の中央にその人物の映像が映し出されることが多い。通常のスピーカ構成ではＰＤＰ１７などのディスプレイ装置の中央下に下センターチャンネルスピーカ１２を配置し再生していたが、音は画面下に音像定位し、映像は画面中央にあり、映像と音像方向の不一致があった。特に大画面化が進んだ昨今では、その開き角が大きくなり、顕著に差がわかる。これを解決する手段として、ＰＤＰ１７の中央上に上センターチャンネルスピーカ１５を配置し、フロントＣ信号を同相で上下に分配して再生すれば、フロントＣ信号はＰＤＰ１７の画面中央に音像定位し、映像と音像が画面中央となり、一致する。しかしながら、上センターチャンネルスピーカ１５から再生されたフロントＣ信号と、下センターチャンネルスピーカ１２から再生されたフロントＣ信号は音質差が発生し、違和感が残る。これを補正するため、図１に示す、音質補正を行う音質補正イコライザ９，１０を使用する。
【００３９】
図３は本発明の実施の形態１の音質補正動作の原理を説明するために、視聴位置による仰角差に起因する音質差が発生する説明図である。今、ＰＤＰ１７として１００インチ程度のディスプレイ装置を考え、その形状として、横幅２５０ｃｍ、高さ１８０ｃｍとし、これを３００ｃｍの視聴距離で視聴している場合を想定すると、セット台５０ｃｍにＰＤＰ１７を乗せると、下センターチャンネルスピーカ１２への視聴角θＬは、
θＬ=  ｔａｎ-1（(９０＋５０)／３００）
より  約２５度  となり、上側に設置した上センターチャンネルスピーカ１５の視聴角θＨも同じ程度となる。
【００４０】
図４は視聴者１８の正中面(真正面)方向に配置した各スピーカ位置から視聴者の耳までの音圧周波数特性の測定方法を示す説明図である。図４に示すように、視聴者１８の正中面の周囲に同じ特性のスピーカを下３０度スピーカ１９、正面０度スピーカ２０、上３０度スピーカ２１、上６０度スピーカ２２、上９０度スピーカ２３を配置し、視聴者１８の位置に人間の頭部を模擬し、外耳道入り口にマイクを具備するダミーヘッドマイクを配置し、それによってスピーカの音圧周波数特性を測定する。このようにして測定した実測例を図５に示す。
【００４１】
図５は３０度単位で視聴者の正中面に同じスピーカを配置し、上９０度方向の音圧周波数特性に対する各角度の音圧周波数特性の差分を測定計算したものである。尚、３０度単位で測定したのは、先に計算した上下の視聴角２５度の近似測定である。
【００４２】
図５に示す測定結果より、次のことが言える。すなわち、５ＫＨｚ以上に細かなピーク／ディップが存在する。これは、頭部形状、耳殻の形状からくる音の回折、干渉で発生するものとして知られている頭部伝達関数による音圧周波数特性の変化である。この音圧周波数特性の変化に着目し、本発明の実施の形態１は、フロントＣ信号を同相で上下に分配して再生するだけでなく、上センターチャンネルスピーカ１５から再生されたフロントＣ信号と、下センターチャンネルスピーカ１２から再生されたフロントＣ信号に音質補正を行う音質補正イコライザを使用するものである。
【００４３】
正面０度の位置に定位されるべきフロントＣ信号を、下３０度および上３０度の位置に配置された下センターチャンネルスピーカ１２と、上センターチャンネルスピーカ１５で合成定位させるための音質補正イコライザ９，１０の音圧周波数特性補正特性ＥＱ１、ＥＱ２は、
ＥＱ１＝Ｆ（正面）−Ｆ（下３０度）
ＥＱ２＝Ｆ（正面）−Ｆ（上３０度）
となる。ここで、Ｆ（θ）は角度θでの音圧周波数特性を表し、上記減算は、ｄＢ値すなわち対数軸上での減算を意味する。これらの特性例をそれぞれ図６、図７に示す。
【００４４】
このように擬似的に定位させたいスピーカ位置の角度を想定し、実スピーカで合成して定位する場合、スピーカ配置角度差による音質差を、音質補正イコライザを使用して音圧周波数特性の補正を行うことで、音質差のない明瞭なフロントＣ信号の再生が図れる。
【００４５】
また低域成分のみが含まれるＬＦＥチャンネル信号は、低域成分なので、通常その音像定位感はないため、それを再生するＬＦＥスピーカは部屋のどこでも設定可能であり、ここでは図示説明を省略する。
【００４６】
次に、Ｌチャンネル、Ｒチャンネルの音像拡大方法について説明する。入力される５．１チャンネル信号のうち、フロントＬ信号も図２に示すごとく、ＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上Ｌチャンネルスピーカ１４と下Ｌチャンネルスピーカ１１で再生する。またフロントＲ信号も図２に示すごとく、ＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上Ｒチャンネルスピーカ１６と下Ｒチャンネルスピーカ１３で再生する。
【００４７】
通常フロントＬ信号、フロントＲ信号は、映画ソフトでは効果音、音楽ビデオソフトであれば楽器音、ＢＧＭであり、画面の中央に音像定位する必要はない。通常のスピーカ構成ではＰＤＰ１７などのディスプレイ装置の下に下Ｌチャンネルスピーカ１１、下Ｒチャンネルスピーカ１３を配置し再生すれば良いが、音は画面下に音像定位し、画面全体から醸し出す音の臨場感、迫力に欠ける。そのため、図２に示すごとくＰＤＰ１７などのディスプレイ装置の上に上Ｌチャンネルスピーカ１４、上Ｒチャンネルスピーカ１６を配置し、図１に示すフロントＣ信号とは違う音像拡大処理をする。この音像拡大処理について説明する。
【００４８】
まず、入力されたフロントＬ信号は遅延器１を通して時間遅延され、加算器４で入力されたフロントＬ信号と加算され、下Ｌチャンネルスピーカ１１で再生されるのと同時に、前記遅延器１の出力を反転させる反転器２を通して入力されたフロントＬ信号と加算器３で加算され上Ｌチャンネルスピーカ１４で再生される。もしフロントＣ信号の処理と同じように、上下に配置した上Ｌチャンネルスピーカ１４、下Ｌチャンネルスピーカ１１に同相で再生した場合は画面左側の中央位置に音像定位し、音は拡大音場とはならない。この拡大音場を実現するための簡単な方法として遅延器を使った無相関化を図る処理を施すのが、本発明である。
【００４９】
この無相関化について説明する。今遅延器１の遅延量をτとし、遅延器１の出力をＬτ
とすると、出力された下Ｌチャンネルスピーカ１１の信号ＬＶＬ、上Ｌチャンネルスピーカ１４の信号ＬＶＨは
ＬＶＬ＝Ｌ＋Ｌτ
ＬＶＨ＝Ｌ−Ｌτ
となり、遅延時間をデジタルで正確に処理し、時間遅延量τを５ｍｓｅｃと仮定すると、図８に示すごとく、１００Ｈｚの周波数の音は、１波長は１０ｍｓｅｃであり、５ｍｓｅｃの遅延時間だと半波長分に当たり、逆相になり、加算器４で加算するとディップとなる。以下１００Ｈｚの奇数次倍の周波数はディップ、偶数次倍の周波数はピークとなる。遅延器１の出力を反転器２で反転し、加算器３で加算すると、今度は、１００Ｈｚの偶数次倍の周波数でディップ、奇数次の周波数でピークとなり、ＬＶＬ、ＬＶＨの音圧周波数特性のピーク／ディップの位置が逆になる。
【００５０】
このように、遅延させた信号を元の信号に加算および、逆相加算することで、周波数的に無相関化された２つの信号が作成され、これを上下のスピーカで再生すれば、垂直方向での拡大音場が図れる。またフロントＲ信号の処理はフロントＬ信号の処理と同様であり、説明は割愛する。
【００５１】
図９は実施の形態１における前方の音像定位位置のイメージであり、フロントＣ信号は画面中央に音像定位し、フロントＬ信号は画面左の上下に音像拡大、フロントＲ信号は画面右の上下に音像拡大する。
【００５２】
また図１０は実施の形態１における平面的に見た全体の音像定位位置のイメージであり、視聴者１８の後方１１０度に配置したサラウンドＬチャンネルスピーカ２４とサラウンドＲチャンネルスピーカ２５とを含めた音像定位イメージであり、前方画面側から来る音の臨場感、迫力と、視聴者後方から来る雰囲気を醸し出すサラウンドの臨場感が味わえる。
【００５３】
以上のように本発明の実施の形態１における音場制御装置では、フロント３チャンネルの信号を、ＰＤＰなどのディスプレイ装置をはさんで、垂直方向に離れて上下にそれぞれスピーカを配置し、フロントＣ信号は同相で上下に分配し、スピーカ配置角度差による音質差を、音質補正イコライザを使用して音圧周波数特性の補正を行うことで、音質差のない明瞭なフロントＣ信号の再生が図れ、フロントＬ信号およびフロントＲ信号は遅延処理による無相関化を図った上下信号を作成し、再生することで音像拡大が図れ、頭部伝達関数を用いた、一人の視聴者に対するＦＩＲフィルタなどによる詳細な信号音の合成とキャンセル演算ではなく、音圧周波数特性のみの補正と、無相関化を行うので、複数の視聴者に対するサービスエリアの確保が可能となる。
【００５４】
なお、図１に示す音像制御装置では、フロント信号Ｃは音質補正イコライザ９および音質補正イコライザ１０を介して下センターチャンネルスピーカおよび上センターチャンネルスピーカに出力しているが、直接下センターチャンネルスピーカおよび上センターチャンネルスピーカに出力してもよい。また、フロント信号Ｃは下センターチャンネルスピーカまたは上センターチャンネルスピーカの一方のみに出力してもよい。
【００５５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における音場制御装置について、以下にその動作と各構成要素を詳しく説明する。
【００５６】
図１１は本発明の実施の形態２における音場制御装置の構成を示すブロック図である。図１１に示す音場制御装置は、５．１チャンネル信号のうち、フロント３チャンネルの信号を、ＰＤＰなどのディスプレイ装置をはさんで、垂直方向に離れて上下にそれぞれスピーカを配置し、合計８．１チャンネルのスピーカ構成で再生するものであり、更に上方向の音場拡大を図る場合であり、遅延器１，５、反転器２，６、加算器３，４，７，８、音質補正イコライザ９，１０，３０，３１からなる。
【００５７】
センター信号の音像定位方法については実施の形態１と同じく、音質補正イコライザ１０、音質補正イコライザ９で音圧周波数特性の補正を行い、図２に示すごとく、ＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上センターチャンネルスピーカ１５と下センターチャンネルスピーカ１２で再生し、音質差のない明瞭なフロントＣ信号の再生を行う。
【００５８】
次に、Ｌチャンネル、Ｒチャンネルの音像拡大方法について説明する。入力される５．１チャンネル信号のうち、フロントＬ信号も図２に示すごとく、ＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上Ｌチャンネルスピーカ１４と下Ｌチャンネルスピーカ１１で再生する。またフロントＲ信号も図２に示すごとく、ＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上Ｒチャンネルスピーカ１６と下Ｒチャンネルスピーカ１３で再生する。
【００５９】
まず、入力されたフロントＬ信号は遅延器１を通して時間遅延され、加算器４で入力されたフロントＬ信号と加算し、下Ｌチャンネルスピーカ１１で再生されるのと同時に、前記遅延器１の出力信号を反転させる反転器２を通して入力されたフロントＬ信号と加算器３で加算され、無相関化処理を施し、上Ｌチャンネルスピーカ１４には、音質補正イコライザ３０により音圧周波数特性の補正を行い、再生させることで、更に上方向の音像拡大を図ろうとするのが本発明である。
【００６０】
無相関化については実施の形態１と同じく、遅延器１、反転器２、加算器３、加算器４で処理する。詳細説明は割愛する。ここでは上方向の音像拡大について説明する。
【００６１】
天井が低いなどの部屋の都合や、更に天空感を出すために上Ｌチャンネルスピーカ１４の音像定位を上げる場合、音圧周波数特性補正による音質補正を行う。前述のごとく、図４に示す正中面の頭部伝達関数による音圧周波数特性の変化に着目する。例えば上３０度に配置した上Ｌチャンネルスピーカ１４で上６０度の位置の音質を実現させるには、音質補正イコライザ３０の音圧周波数特性補正特性ＥＱ３は、
ＥＱ３＝Ｆ（上６０面）−Ｆ（上３０度）
となる。ここで、Ｆ（θ）は角度θでの音圧周波数特性を表し、上記減算は、ｄＢ値すなわち対数軸上での減算を意味する。これらの特性例を図１２に示す。
【００６２】
このように擬似的に定位させたいスピーカ位置の角度を想定し、実スピーカとの角度差による音質差を、音質補正イコライザを使用して音圧周波数特性の補正を行うことで、擬似的に想定された位置の音質となり、その位置からの再生音として認識され、更に垂直方向に拡がった音場拡大が図れる。またフロントＲ信号の処理はフロントＬ信号の処理と同様であり、説明は割愛する。
【００６３】
以上のように本発明の実施の形態２における音場制御装置では、フロント３チャンネルの信号を、ＰＤＰなどのディスプレイ装置をはさんで、垂直方向に離れて上下にそれぞれスピーカを配置し、フロントＣ信号は同相で上下に分配し、スピーカ配置角度差による音質差を、音質補正イコライザを使用して音圧周波数特性の補正を行うことで、音質差のない明瞭なフロントＣ信号の再生が図れ、フロントＬ信号およびフロントＲ信号は遅延処理による無相関化を図った上下信号を作成し、上Ｌチャンネルスピーカ、上Ｒチャンネルスピーカには更に上方向のスピーカ配置角度差による音質差を、音質補正イコライザを使用して音圧周波数特性の補正を行い、再生することで上方向への音像拡大が図れ、頭部伝達関数を用いた、一人の視聴者に対するＦＩＲフィルタなどによる詳細な信号音の合成とキャンセル演算ではなく、音圧周波数特性のみの補正と、無相関化を行うので、複数の視聴者に対するサービスエリアの確保が可能となる。
【００６４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における音場制御装置について、以下にその動作と各構成要素を詳しく説明する。
【００６５】
図１３は本発明の実施の形態３における音場制御装置の構成を示すブロック図である。
【００６６】
図１３に示す音場制御装置は、５．１チャンネル信号のうち、フロント３チャンネルの信号を、ＰＤＰなどのディスプレイ装置をはさんで、垂直方向に離れて上下にそれぞれスピーカを配置し、サラウンド２チャンネルの信号をフロントＬチャンネル、フロントＲチャンネルに加算して再生することで音場拡大を図る場合であり、合計６．１チャンネルのフロントスピーカ構成で再生する方法であり、遅延器１，５，３２，３４、反転器２，６、加算器３，４，７，８，３６，３７、音質補正イコライザ９，１０，３３，３５からなる。
【００６７】
センター信号の音像定位方法については実施の形態１と同じく、音質補正イコライザ１０、音質補正イコライザ９で音圧周波数特性の補正を行い、図２に示すごとく、ＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上センターチャンネルスピーカ１５と下センターチャンネルスピーカ１２で再生し、音質差のない明瞭なフロントＣ信号の再生を行う。
【００６８】
また、Ｌチャンネル、Ｒチャンネルの音像拡大方法についても実施の形態１と同じく、入力されたフロントＬ信号、フロントＲ信号はそれぞれ遅延器１、遅延器５で所定の遅延を施し、加算器４、加算器８で元の入力信号と加算されると同時に、反転器２、反転器６で反転された信号とし、加算器３、加算器７で元の入力信号と加算され無相関化処理された２つの信号を図２に示すごとく、ＬチャンネルはＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上Ｌチャンネルスピーカ１４と下Ｌチャンネルスピーカ１１で再生し、Ｒチャンネルも図２に示すごとく、ＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上Ｒチャンネルスピーカ１６と下Ｒチャンネルスピーカ１３で再生する。フロントＬ信号、センター信号、フロントＲ信号は以上のように、実施の形態１と同じであるが、サラウンドＬ信号、サラウンドＲ信号は視聴者後方に配置したサラウンドスピーカで再生するのではなく、フロントスピーカに加算処理して再生することで、フロントスピーカだけで後方の音場拡大を図ろうとするのが本発明である。ここでは後方サラウンド信号をフロントスピーカで再生する、後方への音像定位方法について説明する。
【００６９】
図１３において、入力される５．１チャンネル信号のうち、サラウンドＬ信号は、フロントＬ信号、センター信号およびフロントＲ信号との音像定位位置を時間的に差別化するために遅延器３２で時間遅延させ、音質補正イコライザ３３で音質補正し、加算器３６でフロントＬ信号に加算される。同様に、入力される５．１チャンネル信号のうち、サラウンドＲ信号は、フロントＬ信号、センター信号およびフロントＲ信号との音像定位位置を時間的に差別化するために遅延器３４で時間遅延させ、音質補正イコライザ３５で音質補正し、加算器３７でフロントＲ信号に加算される。遅延器３２と遅延器３４は同じ時間遅延量で、数ｍｓ〜数十ｍｓ程度の遅延時間であり、また音質補正イコライザ３３と音質補正イコライザ３５は同じ音圧周波数特性を有する。
【００７０】
ここで音質補正イコライザ３３，３５の補正方法について説明する。通常５．１チャンネルのスピーカ配置は、図２２に示すＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．７７５−１勧告のスピーカ配置に従って設置される。すなわち、Ｌチャンネルスピーカ、Ｒチャンネルスピーカは視聴者前方３０度方向、サラウンドスピーカは視聴者後方１１０度である。
【００７１】
しかしながら現実問題として、前方３０度とすると、ＰＤＰなどのディスプレイ装置との開き角が発生し、画面との乖離、不一致が発生するので、できるだけ画面に近づけた方が良い。ちなみに、ＰＤＰ１７として１００インチ程度のディスプレイ装置を考え、その形状として、横幅２５０ｃｍ、高さ１８０ｃｍとし、これを３００ｃｍの視聴距離で視聴している場合を想定すると、フロントＬチャンネルスピーカへの視聴角θは、
θ=  ｔａｎ-1（１２５／３００）
より  約２０度  となり、やや開き角が狭くなる。約２０度方向に設置した前方のスピーカを利用して、仮想的に１１０度方向にサラウンドＬチャンネルスピーカ、サラウンドＲチャンネルスピーカを定位させる必要がある。この補正を行うのが音質補正イコライザ３３，３５である。
【００７２】
図１４は本発明の実施の形態３の音質補正動作の原理を説明するために、各スピーカ位置から視聴者の左耳までの音圧周波数特性の測定方法を示す説明図である。図１４に示すように、視聴者１８の周囲に同じ特性のスピーカを複数配置し、視聴者１８の位置に人間の頭部を模擬し、外耳道入り口にマイクを具備するダミーヘッドマイクを配置しそれによってスピーカの音圧周波数特性を測定する。このようにして測定した実測例を図１５に示す。
【００７３】
図１５は、水平方向に４５度単位で視聴者の周辺に同じスピーカを配置し、前方０度方向の音圧周波数特性に対する各角度の音圧周波数特性の差分を測定計算したものである。図１５に示す測定結果より、次のことが言える。すなわち、１ＫＨｚ以上の周波数帯域においてスピーカの配置角度が増加すると高域が低下し、また６ＫＨｚ以上に細かなピーク／ディップが存在する。これは、頭部形状、耳殻の形状からくる音の回折、干渉で発生するものとして知られている頭部伝達関数による音圧周波数特性の変化である。この音圧周波数特性の変化に着目し、本発明の実施の形態３は、図１０に示すサラウンドＬチャンネルスピーカ２４、サラウンドＲチャンネルスピーカ２５の位置にフロントスピーカを使用して音像定位させるものである。
【００７４】
１１０度の位置に定位されるべきサラウンド信号を、２０度の位置に配置されたフロントスピーカで再生定位させるための音質補正イコライザ３３，３５の音圧周波数特性補正特性ＥＱ４は、
ＥＱ４＝Ｆ（１１０度）−Ｆ（２０度）
となる。ここで、Ｆ（θ）は角度θでの音圧周波数特性を表し、上記減算は、ｄＢ値すなわち対数軸上での減算を意味する。この特性例を図１６に示す。
【００７５】
このように擬似的に定位させたいスピーカ位置の角度を想定し、実スピーカとの角度差による音質差を、音質補正イコライザを使用して音圧周波数特性の補正を行うことで、擬似的に想定された位置の音質となり、その位置からの再生音として認識され、視聴者後方に拡がった音場拡大が図れる。
【００７６】
図１７は実施の形態３における平面的に見た全体の音像定位位置のイメージであり、視聴者１８の後方１１０度に擬似的にサラウンドＬチャンネルスピーカとサラウンドＲチャンネルスピーカの音像が定位し、前方画面側から来る音の臨場感、迫力と、視聴者後方から来る雰囲気を醸し出すサラウンドの臨場感が味わえる。
【００７７】
以上のように本発明の実施の形態３における音場制御装置では、サラウンド信号を遅延させ、音質補正して、入力されるフロント信号に加算することで、６．１チャンネルスピーカ構成で、７．１チャンネルの音像定位と臨場感を得ることができ、しかも頭部伝達関数を用いた、一人の視聴者に対するＦＩＲフィルタなどによる詳細な信号音の合成とキャンセル演算ではなく、音圧周波数特性のみの補正を行うので、複数の視聴者に対するサービスエリアの確保が可能となる。
【００７８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４における音場制御装置について、以下にその動作と各構成要素を詳しく説明する。
【００７９】
図１８は本発明の実施の形態４における音場制御装置の構成を示すブロック図である。
【００８０】
図４に示す音場制御装置は、５．１チャンネル信号のうち、フロント３チャンネルの信号を、ＰＤＰなどのディスプレイ装置をはさんで、垂直方向に離れて上下にそれぞれスピーカを配置し、合計５．１チャンネルのフロントスピーカ構成で再生するものであり、遅延器１，５、反転器２，６、加算器３，４，７，８からなる。
【００８１】
Ｌチャンネル、Ｒチャンネルの音像拡大方法については実施の形態１と同じく、入力されたフロントＬ信号、フロントＲ信号はそれぞれ遅延器１、遅延器５で所定の遅延を施し、加算器４、加算器８で元の入力信号と加算されると同時に、反転器２、反転器６で反転された信号とし、加算器３、加算器７で元の入力信号と加算され無相関化処理された２つの信号を図２に示すごとく、ＬチャンネルはＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上Ｌチャンネルスピーカ１４と下Ｌチャンネルスピーカ１１で再生し、Ｒチャンネルも図２に示すごとく、ＰＤＰ１７をはさんで、垂直方向に離れて上Ｒチャンネルスピーカ１６と下Ｒチャンネルスピーカ１３で再生する。サラウンドＬ信号、サラウンドＲ信号は、実施の形態１と同じく、視聴者後方に配置したサラウンドスピーカで再生する。
【００８２】
センター信号の音像定位方法については、フロントＣ信号をそのまま下センターチャンネルスピーカ１２で再生すると共に、フロントＣ信号を加算器３に入力して上Ｌチャンネルスピーカ１４で再生し、フロントＣ信号を加算器７に入力して上Ｒチャンネルスピーカ１６で再生する。
【００８３】
図１９は実施の形態４における前方の音像定位位置のイメージである。
【００８４】
フロントＣ信号は上Ｌチャンネルスピーカ１４と上Ｒチャンネルスピーカ１６とで仮想ＣＶＨ音像を結び、これと下センターチャンネルスピーカ１２とで、ＰＤＰ１７の中央にフロントＣ信号の音像が定位する。また、フロントＬ信号は画面左の上下に音像拡大、フロントＲ信号は画面右の上下に音像拡大する。
【００８５】
以上のように本発明の実施の形態４における音場制御装置では、実施の形態１のような上センターチャンネルスピーカ１５が無くても、センター信号をＰＤＰ１７の中央に音像定位できるため、５．１チャンネルスピーカ構成で、７．１チャンネルの音像定位と臨場感を得ることができる。
【００８６】
なお、図１８に示す音場制御装置では、フロントＣ信号をそのまま下センターチャンネルスピーカ１２に出力すると共に、フロントＣ信号をそのまま加算器３，７に入力しているが、他の構成として、図２０に示すように、フロント信号を図１の音質補正イコライザ９と同様の音質補正イコライザ３８を介して下センターチャンネルスピーカ１２に出力すると共に、フロントＣ信号を上Ｌチャンネルスピーカ１４と上Ｒチャンネルスピーカ１６とでＰＤＰ１７の中央に音像定位させるための音質補正イコライザ３９を介して、加算器３，７に入力するようにしてもよい。この音質補正イコライザ３９の補正特性は、ＰＤＰ１７の中央から視聴者１８までの音圧周波数特性と、上Ｌチャンネルスピーカ１４または上Ｒチャンネルスピーカ１６から視聴者１８までの音圧周波数特性との差の特性となる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係る音場制御装置によれば、８．１チャンネルスピーカと、時間遅延、音圧周波数特性の補正、信号加算のみの簡単な信号処理回路で、画面と音像の一致、画面の音による拡がり感、臨場感の冗長、そしてセリフの明瞭さ、複数の視聴者に対するサービスエリアの広さは実現が可能となり、家庭でのホームシアター産業の普及要因としての、画面との一体感、複数の家族が楽しめる為のサービスエリアの広さのある音場音質作りにはとりわけ有用である。
【符号の説明】
【００８８】
１，５  遅延器
２，６  反転器
３，４  加算器
７，８  加算器
９  音質補正イコライザ
１０  音質補正イコライザ
１１  下Ｌチャンネルスピーカ
１２  下センターチャンネルスピーカ
１３  下Ｒチャンネルスピーカ
１４  上Ｌチャンネルスピーカ
１５  上センターチャンネルスピーカ
１６  上Ｒチャンネルスピーカ
１７  ＰＤＰ
１８  視聴者
１９  下３０度スピーカ
２０  正面０度スピーカ
２１  上３０度スピーカ
２２  上６０度スピーカ
２３  上９０度スピーカ
２４  サラウンドＬチャンネルスピーカ
２５  サラウンドＲチャンネルスピーカ
３０，３１  音質補正イコライザ
３２，３４  遅延器
３３，３５  音質補正イコライザ
３６，３７  加算器
３８，３９  音質補正イコライザ
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１２】
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【図１５】
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