(57)【要約】【課題】ダイレクトサラウンド方式で配置された複数のスピーカに、マルチチャンネルの音声信号を出力して、ディフューズサラウンド方式で音声を再生する場合に、定位感や距離感が明瞭で、サラウンド音の包囲感を豊かにすることができるＡＶアンプ装置を提供する。【解決手段】本発明のＡＶアンプ装置１は、聴取位置の前方側及び後方側に配置された複数のスピーカに、マルチチャンネルの音声信号を出力し、聴取位置の両側方向に音源を定位させるために、パン（ｐａｎ）による定位処理と、頭部伝達関数に基づいて定位位置から聞こえる音声の周波数特性を付与するバーチャル処理と、の２つの処理を併用する。また、両処理により、チャンネル毎に同じ位置に音源が定位するように設定する。このように、２つの定位処理を行うことで、定位感や距離感が明瞭にすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴取位置の前方側及び後方側に配置された複数のスピーカに複数チャンネルの音声信号を出力するＡＶアンプ装置であって、
聴取位置の前方側及び後方側に配置されたスピーカに、同一チャンネルの音声信号を各チャンネルの定位すべき位置に応じた比率で分配する分配手段と、
各チャンネルの音声信号に、そのチャンネルの定位すべき位置から聴取者の一方の耳へ伝播する音声の周波数特性を付与して出力する特性付与手段と、
前記特性付与手段が出力した音声信号に基づく音声をスピーカから聴取者に向けて放音した際に、聴取者の他方の耳に聞こえる音声を打ち消す音声信号を生成して出力するクロストーク補正手段と、
前記分配手段と、
を備えたＡＶアンプ装置。
【請求項２】
ディフューズサラウンド方式で配置した複数のスピーカが放音した音声の反射音を再現する反射音パラメータに基づいて、聴取位置の前方側及び後方側にダイレクトサラウンド方式で配置された複数のスピーカに出力する反射音の音声信号を生成する反射音生成手段を備えた請求項１に記載のＡＶアンプ装置。
【請求項３】
前記クロストーク補正手段は、視聴位置の前側上方に設置されるプレゼンススピーカに、前記音声信号を出力する請求項１または２に記載のＡＶアンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のスピーカに、マルチチャンネルの音声信号を出力するＡＶアンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、サラウンド音声を再生するスピーカの方式として、一般家庭ではダイレクトサラウンド方式が普及している。一方、映画館では、ディフューズサラウンド方式が採用されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、ダイレクトサラウンド方式及びディフューズサラウンド方式でのスピーカの配置を示す図である。図１（Ａ）に示すように、ダイレクトサラウンド方式は、サラウンドスピーカをリスニングポイント（聴取者Ｕの聴取位置９０）に向けて配置する設置方法である。このダイレクトサラウンド方式は、平面的にスピーカを配置する５．１チャンネル方式から、視聴位置を立体的に取り囲むようにスピーカを配置する不図示の１１．１チャンネル方式まで、複数の方式が提唱されている。この方式は、音像が明瞭になるので、音楽の聴取に適している。
【０００４】
一方、図１（Ｂ）に示すように、ディフューズサラウンド方式は、サラウンドスピーカ（リアチャンネルのスピーカ）に対して広いカバーエリアを与える配置法である。この方式では、聴取者の両側方にＬｄｓ１チャンネル用のスピーカ１８とＲｄｓ１チャンネル用のスピーカ２０を設置し、聴取者の後方にＬｄｓ２チャンネル用のスピーカ１９とＲｄｓ２チャンネル用のスピーカ２１を配置する。また、聴取者の両側方向に設置するＬｄｓ１チャンネル用のスピーカ１８とＲｄｓ１チャンネル用のスピーカ２０として、トライポールスピーカなどの特殊なスピーカを用いる。これにより、サラウンドエリア（図１（Ｂ）に点線で示すエリア２２Ｓ・２３Ｓ）を広くしてサラウンド音声の包囲感を増している。この方式は、サラウンド音声による演出が有効な映画の視聴に適している。
【０００５】
上記のように、一般家庭ではダイレクトサラウンド方式が普及しているので、視聴者が映画を見る場合には、ダイレクトサラウンド方式で音声を再生するか、または、図２に示すように、映画の視聴に適したディフューズサラウンド方式を模擬して音声を再生していた。
【０００６】
図２は、ダイレクトサラウンド方式でディフューズサラウンド方式を模擬する従来の方法を説明するための図である。従来は、図２に示すように、隣り合うスピーカに音声信号を分配して、パン（Ｐａｎ）により音源を定位させていた。すなわち、Ｌｄｓ１（Ｒｄｓ１）チャンネルの音声信号は、Ｌ（Ｒ）チャンネルスピーカ１１（１３）とＳＬ（ＳＲ）チャンネルスピーカ１４（１５）に分配して、聴取者の左側方（右側方）にＬｄｓ１（Ｒｄｓ１）チャンネルの音源１８Ｐ（２０Ｐ）を定位させていた。Ｌｄｓ２（Ｒｄｓ２）チャンネルの音声信号は、ＳＬチャンネルスピーカ１４とＳＲチャンネルスピーカ１５に分配して、聴取者の左後方（右後方）にＬｄｓ２（Ｒｄｓ２）チャンネルの音源１９Ｐ（２１Ｐ）を定位させていた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】マルチチャンネル・ソフト制作におけるモニター環境、［online］［平成２１年３月１９日検索］、インターネット<URL : http://surround.jp/past/jas_journal/050207/01.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
周知のように、人は両耳から聞こえる音声に基づいて音源の定位を決めている。しかしながら、図２に示した方式では、横から聞こえるべき音を聴取者の前後に配置されたスピーカに分配して、Ｌｄｓ１チャンネルの音源１８ＰとＲｄｓ１チャンネルの音源２０Ｐは聴取者Ｕの両側方向に定位させる。そのため、聴取者の前後に配置されたスピーカの音圧差だけでは定位を感じる手がかりとしては弱く、聴取者は両チャンネルの定位を感じにくかった。そのため、従来の模擬方式で、映画等のコンテンツの音声を再生すると、意図した音源位置に対して音源の定位感や距離感が不明瞭であるという問題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、聴取位置の前方及び後方に配置したスピーカから音声を放音させて、聴取位置の側方に音源を定位させる処理を行うＡＶアンプ装置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】
【００１０】
この発明のＡＶアンプ装置は、２つの方法を併用して音声信号処理を行い、聴取者の聴取位置の前方側及び後方側に配置された複数のスピーカに音声信号を出力して、音源の定位感や距離感を明瞭にする。１つ目の方法として、分配手段で、聴取位置の前方側及び後方側に配置されたスピーカに、同一チャンネルの音声信号を各チャンネルの定位すべき位置に応じた比率で分配する。つまり、パン（Ｐａｎ）により各チャンネルの定位すべき位置に音源を定位させる。２つ目の方法として、特性付与手段で、各チャンネルの音声信号に、そのチャンネルの定位すべき位置から聴取者の一方の耳へ伝播する音声の周波数特性を付与する。また、クロストーク補正手段で、特性付与手段が出力した音声信号に基づく音声をスピーカから聴取者に向けて放音した際に、他方の耳に聞こえる音声を打ち消す音声信号を生成して出力する。つまり、頭部伝達関数を用いたバーチャル処理により、そのチャンネルの定位すべき位置に音源を仮想的に定位させる。例えば、聴取位置の両側方向にパンにより音源を定位させると、聴取者には前後に配置されたスピーカの音圧差だけでは定位を感じる手がかりとしては弱く、両チャンネルの定位を感じにくい。そのため、パンだけでは音源の定位感や距離感が不明瞭である。しかし、バーチャル処理を用いて、パンにより音源を定位させた位置から聞こえるように感じる特性を付与した音声をスピーカから放音することで、聴取者に音源の定位を強く感じさせることができる。したがって、音源の定位感や距離感が明瞭となり、サラウンド音の包囲感を豊かにすることができる。
【００１１】
また、この発明のＡＶアンプ装置は、反射音生成手段で、ディフューズサラウンド方式で配置した複数のスピーカが放音した音声の反射音を再現する反射音パラメータに基づいて、聴取位置の前方側及び後方側にダイレクトサラウンド方式で配置された複数のスピーカに出力する反射音の音声信号を生成する。ディフューズサラウンド方式では、サラウンドエリアを広くしてサラウンド音声の包囲感を増すために、視聴位置の両側方向にトライポールスピーカを配置して、部屋の壁等に複数の反射音を反射させている。この発明では、実際にディフューズサラウンド方式で再生した音声を予め収音して、この収音したデータから反射音パラメータを作成する。そして、この反射音パラメータに基づいて再現した反射音を複数のスピーカから放音させる。これにより、ディフューズサラウンド方式で実際に再生しているのと同様のサラウンドエリアを再現できるので、複数のスピーカをダイレクトサラウンド方式で配置しているにもかかわらず、サラウンド感をさらに豊かにすることできる。
【００１２】
また、この発明では、クロストーク補正手段は、視聴位置の前側上方に設置されるプレゼンススピーカに音声信号を出力する。他の音声信号が入力されないプレゼンススピーカにクロストーク補正手段が音声信号を出力するので、Ｓ／Ｎ比の良い音声を放音させることができる。また、聴取者の正面に設置した２つのフロントスピーカから、リアチャンネルのオーディオ信号に頭部伝達関数に基づいて聴取者のリア側から音が聞こえる特性を付与するとともにクロストークキャンセル処理を行い、このオーディオ信号を出力すると、高域に大きなディップが発生する。しかし、聴取者の聴取位置からプレゼンススピーカへの仰角が大きくなるにつれて、ディップの発生する周波数が徐々に高くなり、仰角を大きく設定すると、ディップを改善することが知られている。したがって、他の音声信号が入力されないプレゼンススピーカにクロストーク補正手段がクロストークキャンセル処理を行った音声を放音させても、音質の劣化が発生することなくリア側に仮想的に音源を定位させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、パン（Ｐａｎ）により各チャンネルの定位すべき位置に音源を定位させるとともに、頭部伝達関数に基づいてそのチャンネルの定位すべき位置から聴取者の一方の耳へ伝播する音声の周波数特性を付与するバーチャル処理により、そのチャンネルの定位すべき位置に音源を仮想的に定位させる。したがって、パンとバーチャル処理、さらには反射音付加により定位感を強化できるので、音源の定位感や距離感を明瞭にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ダイレクトサラウンド方式及びディフューズサラウンド方式でのスピーカの配置を示す図である。
【図２】ダイレクトサラウンド方式でディフューズサラウンド方式を模擬する従来の方法を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るＡＶアンプ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るＡＶアンプ装置の信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＡＶアンプ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るＡＶアンプ装置の信号処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係るＡＶアンプ装置は、聴取者が音源の定位を感じにくい両側方向に音源を定位させるために、パン（ｐａｎ）による定位処理と、頭部伝達関数に基づいて定位感を付与するバーチャル処理と、の２つの処理を併用する。具体的には、聴取位置の前方側及び後方側にダイレクトサラウンド方式で配置された複数のスピーカに、複数チャンネルの音声信号を出力して、ディフューズサラウンド方式で音声を再生する際に、パンとバーチャル処理を用いて音源を同じ位置に定位させることで、音源の定位感や距離感を明瞭にして、サラウンド音の包囲感を豊かにするものである。
【００１６】
［第１実施形態］
以下、ＡＶアンプ装置の詳細を説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係るＡＶアンプ装置の概略構成を示すブロック図である。以下の説明では、ＡＶアンプ装置１がダイレクトサラウンド方式で配置された５つのスピーカでディフューズサラウンド方式を模擬して、５チャンネルのサラウンド音声を再生する場合について説明する。ここで、５チャンネルのサラウンド音声の各チャンネルについて、フロントの左チャンネルをＬ（Left）ｃｈ、フロントの右チャンネルをＲ（Right ）ｃｈ、センタチャンネルをＣ（Center）ｃｈ、リアの左チャンネルをＳＬ（Surround Left）ｃｈ、リアの右チャンネルをＳＲ（Surround Right ）ｃｈと称する。なお、サブウーファは、本発明に直接関係しないので、図示及び説明を省略する。
【００１７】
ＡＶアンプ装置１は、その入力側に接続された音声再生装置（ＤＶＤプレーヤ３やチューナ５等）が出力したサラウンド音声信号（マルチチャンネルの音声信号）を処理して、ダイレクトサラウンド方式で配置されたスピーカ１１〜スピーカ１５に、マルチチャンネルの音声信号を出力して、ディフューズサラウンド方式で音声を再生する。
【００１８】
図３に示すように、部屋９１の中央よりもやや後方に、聴取者Ｕの聴取位置９０が設けられている。聴取位置９０の周囲には、ダイレクトサラウンド方式で５つのスピーカが配置されている。すなわち、聴取位置９０の前方左側・前方右側・前方中央側には、フロントスピーカであるＬｃｈスピーカ１１・Ｃｃｈスピーカ１２・Ｒｃｈスピーカ１３が設置されている。また、聴取位置９０の後方左側・後方右側には、リアスピーカであるＳＬｃｈスピーカ１４・ＳＲｃｈスピーカ１５が設置されている。
【００１９】
ＡＶアンプ装置１は、ＤＩＲ（Digital audio InterfaceReceiver）２４、Ａ／Ｄコンバータ２５、及びＨＤＭＩ（High Definition MultimediaInterface）（登録商標）レシーバ２６、ＤＳＰデコーダ２７、信号処理部２９を備えている。また、ＡＶアンプ装置１は、Ｄ／Ａコンバータ３１、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）３３、増幅器３５、コントローラ３７、憶部３９、操作部４１、及び表示部４３を備えている。
【００２０】
ＤＶＤプレーヤ３やチューナ５のような音声再生装置は、入力インターフェースであるＤＩＲ２４、Ａ／Ｄコンバータ２５、またはＨＤＭＩ（登録商標）レシーバ２６に対して音声信号を出力し、各インターフェースは、音声信号をＤＳＰデコーダ２７に出力する。
【００２１】
ＤＳＰデコーダ２７は、外部入力信号を、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ、Ｃｃｈ、ＳＬｃｈ、及びＳＲｃｈの５チャンネルのディジタル音信号（ＰＣＭ信号）に変換（デコード）して、信号処理部２９へ出力する。
【００２２】
信号処理部２９は、ＤＳＰデコーダ２７から音声信号が入力されると、ダイレクトサラウンド方式で配置された５つのスピーカ１１〜１５によってディフューズサラウンド方式のスピーカ位置（図３において星型で示したＬｄｓ１ｃｈの音源１８（１８Ｐ，１８Ｖ）、Ｌｄｓ２ｃｈの音源１９（１９Ｐ，１９Ｖ）、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０（２０Ｐ，２０Ｖ）、及びＲｄｓ２ｃｈの音源２１（２１Ｐ，２１Ｖ）の位置）に音源を定位させるため信号処理を行う。そして、信号処理部２９は、５つの音声信号をＤ／Ａコンバータ３１に出力する。詳細は後述する。
【００２３】
Ｄ／Ａコンバータ３１は、入力されたディジタル音声信号をそれぞれアナログ音声信号に変換し、ローパスフィルタ３３は、２０ｋＨｚ以上の帯域におけるノイズを除去し、増幅器３５が各音声信号を増幅して、スピーカ１１〜１５へ出力する。
【００２４】
スピーカ１１〜１５は、増幅器３５から入力された音声信号に応じた音声を放音する。
【００２５】
コントローラ３７は、記憶部３９から制御プログラムを読み出して実行し、このプログラムに基づいて、また、操作部４１で行われた操作に応じて、各部を御する。例えば、操作部４１で音量の調整操作が行われると、コントローラ３７はこの操作に応じた制御信号を増幅器３５に出力して音量を変更する。また、コントローラ３７は、ユーザ（聴取者）に伝達する事項を表示部４３に表示する。
【００２６】
また、記憶部３９は、聴取位置９０とスピーカ１１〜スピーカ１５の距離情報、及び聴取位置９０に対するスピーカ１１〜スピーカ１５の方向の情報を予め記憶している。この情報は、周知の三角測量法により得られる。例えば、ＡＶアンプ装置１の初期設定時に、聴取位置９０及びその近傍の異なる２点または３点にマイクを設置し，スピーカ１１〜スピーカ１５から順番にテスト音を放音させて収音するまでの時間を測定し、この測定時間を用いて三角測量法により演算を行うことで得られる。
【００２７】
次に、信号処理部２９の詳細について説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係るＡＶアンプ装置の信号処理部の構成を示すブロック図である。信号処理部２９は、分配部５１、定位付加部５３、クロストーク補正部５５，音場生成部５７、及び加算部５９を備えている。
【００２８】
信号処理部２９の各部は、以下の処理を行う。分配部５１は、パン（ｐａｎ）により、ディフューズサラウンド方式のリアｃｈであるＬｄｓ１ｃｈ・Ｌｄｓ２ｃｈ・Ｒｄｓ１ｃｈ・Ｒｄｓ２ｃｈの各音源を、チャンネルに応じた位置に定位させる分配（分圧）処理を行う。定位付加部５３は、特性付与手段に相当し、頭部伝達関数に基づいて、Ｌｄｓ１ｃｈ・Ｌｄｓ２ｃｈ・Ｒｄｓ１ｃｈ・Ｒｄｓ２ｃｈの音声が定位すべき位置（音源）から聞こえているように感じる音声信号を生成するバーチャル処理を行う。クロストーク補正部５５は、スピーカから放音された音声がスピーカ側の耳のみにフラットな特性として聞こえるようにクロストーク補正（クロストークキャンセル処理）を行う。音場生成部５７は、反射音生成手段に相当し、ディフューズサラウンド方式で配置されたＬｄｓ１ｃｈのスピーカとＲｄｓ１ｃｈのスピーカが放音した際に発生する反射音の音声信号を生成する。加算部５９は、分配部５１が生成した音声信号と、定位付加部５３及びクロストーク補正部５５が生成した音声信号と、音場生成部５７が生成した音声信号を加算して出力する。
【００２９】
具体的には、信号処理部２９の各部は以下のように信号処理を行う。
【００３０】
分配部５１は、ＳＬｃｈの音声信号から、Ｌｄｓ１ｃｈの音源１８Ｐから放音されるべき音声信号と、Ｌｄｓ２ｃｈの音源１９Ｐから放音されるべき音声信号を生成する。また、分配部５１は、ＳＲｃｈの音声信号から、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｐから放音されるべき音声信号と、Ｒｄｓ２ｃｈの音源２１Ｐから放音されるべき音声信号を生成する。すなわち、分配部５１は、図３に示したＬｄｓ１ｃｈの音源１８Ｐの位置（聴取位置９０の左側方）にパンにより音源が定位するように、視聴位置９０に対するＬｃｈスピーカ１１とＳＬｃｈスピーカ１４の配置に応じた比率（例えば、６：４）でＳＬｃｈの音声信号（同一チャンネルの音声信号）をＬｃｈに分配する。Ｌｃｈスピーカ１１に対して分配された音声信号は、加算器５１１でＬｃｈの音声信号と加算される。また、分配部５１は、図３に示すＬｄｓ２ｃｈの音源１９Ｐの位置（聴取位置９０の左後方）に音源がパンにより定位するように、視聴位置９０に対するＳＬｃｈスピーカ１４とＳＲｃｈスピーカ１５の配置に応じた比率でＳＬｃｈの音声信号（同一チャンネルの音声信号）をＳＲｃｈに分配する。ＳＲｃｈスピーカ１５に対して分配された音声信号は、加算器５１４でＳＲｃｈの音声信号と加算される。
【００３１】
同様に、ＳＲｃｈの音声信号は、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｐの位置にパンにより音源が定位するようにＲｃｈに分配されて、加算器５１２でＲｃｈの音声信号と加算される。また、ＳＲｃｈの音声信号は、Ｒｄｓ２ｃｈの音源２１Ｐの位置にパンにより音源が定位するようにＳＬｃｈに分配されて、加算器５１３でＳＬｃｈの音声信号と加算される。
【００３２】
定位付加部５３において、Ｌｄｓ１定位付加部５３１、Ｌｄｓ２定位付加部５３２、Ｒｄｓ１定位付加部５４１、及びＲｄｓ２定位付加部５４２の各フィルタには、それぞれモデル頭部伝達関数に基づいた異なるフィルタ係数及び異なる遅延時間が設定されている。これら各部は、聴取者Ｕには各チャンネルの音声が聴取者Ｕの周囲のチャンネルに応じた位置に仮想的に定位する音像から聞こえる周波数特性を各チャンネルのオーディオ信号に付与するバーチャル処理を行う。例えば、Ｌｄｓ１ダイレクトフィルタ５３１Ｌには、聴取者Ｕの左側方に定位するＬｄｓ１ｃｈの音源１８Ｖの位置から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでのモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間が設定されている。Ｌｄｓ１クロスフィルタ５３１Ｒには、聴取者Ｕの左側方側に定位するＬｄｓ１ｃｈの音源１８Ｖの位置から聴取者Ｕの右耳ＥＲまでのモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間が設定される。説明は省略するが、他のフィルタも同様に、各フィルタに各音源から左耳ＥＬまたは右耳ＥＲまでのモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間が設定されている。他の定位付加部も同様に構成されている。
【００３３】
このような構成により、定位付加部５３において、Ｌｄｓ１定位付加部５３１は、図３に示したＬｄｓ１ｃｈの音源１８Ｖの位置から聞こえていると感じる周波数特性を付与した音声信号をＳＬｃｈの音声信号から生成する。Ｌｄｓ２定位付加部５３２は、図３に示したＬｄｓ２ｃｈの音源１９Ｖの位置から聞こえていると感じる周波数特性を付与した音声信号をＳＬｃｈの音声信号から生成する。Ｒｄｓ１定位付加部５４１は、図３に示したＲｄｓ１ｃｈの音源２０Ｖの位置から聞こえていると感じる周波数特性を付与した音声信号をＳＲｃｈの音声信号から生成する。Ｒｄｓ２定位付加部５４２は、図３に示したＲｄｓ２ｃｈの音源２１Ｖの位置に定位する音源から聞こえていると感じる周波数特性を付与した音声信号をＳＲｃｈの音声信号から生成する。
【００３４】
加算器５３５は、Ｌｄｓ１ダイレクトフィルタ５３１ＬとＬｄｓ２ダイレクトフィルタ５３２Ｌが出力した音声信号を加算する。加算器５３６は、Ｌｄｓ１クロスフィルタ５３１ＲとＬｄｓ２クロスフィルタ５３２Ｒが出力した音声信号を加算する。加算器５４５と加算器５４６も、同様に２つの信号を加算する。
【００３５】
加算器５３７は、加算器５３５と加算器５４６が出力した音声信号を加算してクロストーク補正部５５に出力する。同様に、加算器５４７は、加算器５４５と加算器５３６が出力した音声信号を加算してクロストーク補正部５５に出力する。
【００３６】
クロストーク補正部５５において、Ｌｃｈダイレクト補正部５５１には、Ｌｃｈスピーカ１１から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでのモデル頭部伝達関数の逆関数に対応するフィルタ係数が設定されている。Ｌｃｈダイレクト補正部５５１は、Ｌｃｈスピーカ１１の位置から左耳ＥＬ（一方の耳）に伝播する特性をフラットにすることができる。したがって、Ｌｄｓ１ｃｈの音声は、Ｌｃｈスピーカ１１から放音されて聴取者Ｕの左耳ＥＬに伝播すると、図３に示したＬｄｓ１ｃｈの音源１８Ｖの位置から聞こえるように感じる周波数特性を有することになる。
【００３７】
また、Ｌｄｓ２ｃｈの音声は、Ｌｃｈスピーカ１１から放音されて聴取者Ｕの左耳ＥＬに伝播すると、図３に示したＬｄｓ２ｃｈの音源１９Ｖの位置から聞こえる周波数特性を有することになる。同様にＲｄｓ１ｃｈは２０Ｖの位置、Ｒｄｓ２ｃｈは２１Ｖの位置から聞こえるような特性が与えられる。
【００３８】
Ｌｃｈクロス補正部５５３は、図３に示したＬｃｈスピーカ１１から放音されて聴取者Ｕの右耳（他方の耳）ＥＲに伝播する（回り込む）音声が聞こえないように、この右耳ＥＲに回り込む音声を打ち消す音声を生成して、Ｒｃｈスピーカ１３から放音させるためのものである。Ｌｃｈクロス補正部５５３は、Ｌｃｈダイレクト補正部５５１に入力される信号（ダイレクト補正前の信号）を逆相化し、Ｌｃｈスピーカ１１から聴取者Ｕの右耳ＥＲに伝播する音声を打ち消す周波数特性を与える処理を行う。
【００３９】
したがって、Ｌｃｈダイレクト補正部５５１が出力した音声信号に基づく音声と、Ｌｃｈクロス補正部５５３が出力した音声信号に基づく音声と、を聞いた聴取者は、左耳だけで論ずるなら、その音がＬｄｓ１ｃｈの音源１８Ｖの位置と、Ｌｄｓ２ｃｈの音源１９Ｖの位置と、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｖの位置と、Ｒｄｓ２ｃｈの音源２０Ｖの位置から聞こえるように感じることになる。
【００４０】
Ｒｃｈダイレクト補正部５５５及びＲｃｈクロス補正部５５７も同様に、加算器５４７が出力した音声信号に対して信号処理を行う。これにより、Ｒｃｈダイレクト補正部５５５が出力した音声信号に基づく音声と、Ｒｃｈクロス補正部５５７が出力した音声信号に基づく音声と、を聞いた聴取者は、右耳だけで論ずるなら、その音がＲｄｓ１ｃｈの音源１８Ｖの位置と、Ｒｄｓ２ｃｈの音源１９Ｖの位置と、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｖの位置と、Ｒｄｓ２ｃｈの音源２１Ｖの位置から聞こえるように感じることになる。
【００４１】
音場生成部５７は、反射音パラメータに基づいてＬｄｓ１ｃｈのスピーカとＲｄｓ１ｃｈのスピーカが直接音を放音した際に発生する反射音の音声信号を生成する。
【００４２】
この反射音パラメータは、例えば、以下のような方法で決定される。まず、ユーザの視聴環境と同様の環境（部屋）において、図１（Ｂ）に示したように聴取位置の周囲にディフューズサラウンド方式でスピーカを配置する。また、図４（Ｂ）に示すように、所定の間隔で配置された同一平面上にない４点のマイクを聴取位置に設置する。そして、ディフューズサラウンド方式で配置したスピーカからサラウンド音声（パルスやホワイトノイズ等のテスト音声）を放音させて、前記の４点マイクを用いて周知の近接４点法により音響測定を行う。近接４点法は、４点マイクでテスト音声を収音し、その時間構造の僅かな違いに着目して、同一反射音の到来時刻を相関処理等で求め、４つの受音点からの距離を計算して、等価的な反射音・仮想音源の位置を決定する手法である。本発明では、このようにして音響測定を行った結果に基づいて反射音パラメータを作成するので、この反射パラメータに基づいて生成した反射音をスピーカから放音することで、実際にディフューズサラウンド方式でスピーカを配置したのと同様の音響効果が得られる。
【００４３】
Ｌｄｓ１音場生成部５７１とＬｄｓ２音場生成部５７２は、矩形に配置した４つの異なるスピーカによって立体的に反射音を再生できるように、４つの音声信号を生成する。すなわち、視聴位置の前方左側に配置するスピーカから放音させるＰＬｃｈ、視聴位置の前方右側に配置するスピーカから放音させるＰＲｃｈ、視聴位置の後方左側に配置するスピーカから放音させるＲＬｃｈ、及び視聴位置の後方右側に配置するスピーカから放音させるＲＲｃｈの４つの音声信号である。
【００４４】
Ｌｄｓ１音場生成部５７１とＬｄｓ２音場生成部５７２が生成した音声信号は、チャンネル毎に加算器５７３〜加算器５７６で加算される。
【００４５】
加算器５７３で加算されたＰＬｃｈの音声信号は、加算器５９１でＲｃｈクロス補正部５５７が出力した音声信号と、加算器５９２でＬｃｈダイレクト補正部５５１が出力した音声信号と、それぞれ加算される。そして、加算器５９２が出力した音声信号は、加算器５９５で加算器５１１が出力した音声信号と加算されて、Ｄ／Ａコンバータ３１に出力される。
【００４６】
加算器５７４で加算されたＰＲｃｈの音声信号は、加算器５９３でＲｃｈダイレクト補正部５５５が出力した音声信号と、加算器５９４でＬｃｈクロス補正部５５３が出力した音声信号と、それぞれ加算される。そして、加算器５９４が出力した音声信号は、加算器５９６で加算器５１２が出力した音声信号と加算されて、Ｄ／Ａコンバータ３１に出力される。
【００４７】
加算器５７５で加算されたＲＬｃｈの音声信号は、加算器５１３が出力した音声信号と加算器５９７で加算されて、Ｄ／Ａコンバータ３１に出力される。
【００４８】
加算器５７６で加算されたＲＲｃｈの音声信号は、加算器５１４が出力した音声信号と加算器５９８で加算されて、Ｄ／Ａコンバータ３１に出力される。
【００４９】
以上のようにＡＶアンプ装置１では、分配部５１で、Ｌｄｓ１ｃｈの音源１８Ｐ、Ｌｄｓ２ｃｈの音源１９Ｐ、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｐ、及びＲｄｓ２ｃｈの音源２１Ｐを、パン（ｐａｎ）による定位処理を行う。また、定位付加部５３及びクロストーク補正部５５で、Ｌｄｓ１ｃｈの音源１８Ｖ、Ｌｄｓ２ｃｈの音源１９Ｖ、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｖ、及びＲｄｓ２ｃｈの音源２１Ｖを、頭部伝達関数を用いたバーチャル処理により仮想的に定位させる。
【００５０】
また、分配部５１での分配処理により設けられる音源の定位位置と、定位付加部５３でのバーチャル処理により設けられる音源の定位位置と、を一致するように設定する。すなわち、Ｌｄｓ１ｃｈの音源１８Ｐと音源１８Ｖの定位位置、Ｌｄｓ２ｃｈの音源１９Ｐと音源１９Ｖの定位位置、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｐと音源２０Ｖの定位位置、及びＲｄｓ２ｃｈの音源２１Ｐと音源２１Ｖの定位位置を、図３に示したように、それぞれ同じ位置に設定する。このように設定するためには、以下のように構成する。例えば、コントローラ（制御手段）３７が、スピーカ１１〜スピーカ１５の各位置情報に基づいて算出した各音源の位置情報を信号処理部２９に出力する。信号処理部２９は、この位置情報に基づいて、分配部５１に音声信号の分配比を設定し、また定位付加部５３に頭部伝達関数を設定する。
【００５１】
これにより、パンだけでは、定位感や距離感が不明瞭であったが、バーチャル処理によって、パンによる定位位置と同じ位置に音源を定位させるので、定位感や距離感を明瞭できる。
【００５２】
さらに、ＡＶアンプ装置１では、音場生成部５７で、ディフューズサラウンド方式における反射音を生成して放音させるので、サラウンド感をより豊かにすることができる。
【００５３】
［第２実施形態］
第２実施形態では、ＡＶアンプ装置が、ダイレクトサラウンド方式で配置された７つのスピーカでディフューズサラウンド方式を模擬して、５チャンネルのサラウンド音声を再生する場合について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係るＡＶアンプ装置の概略構成を示すブロック図である。図６は、本発明の第２実施形態に係るＡＶアンプ装置の信号処理部の詳細な構成を示すブロック図である。以下の説明では、図３に示した構成と異なる部分のみ説明する。
【００５４】
ＡＶアンプ装置１Ｂは、その入力側に接続されたＤＶＤプレーヤ３やチューナ５が出力したサラウンド音声信号（マルチチャンネルの音声信号）を処理して、ダイレクトサラウンド方式で配置されたスピーカ１１〜スピーカ１７に、マルチチャンネルの音声信号を出力して、ディフューズサラウンド方式で音声を再生する。
【００５５】
図５に示すように、部屋９１には、スピーカ１１〜スピーカ１５に加えて、ＰＬｃｈスピーカ１６とＰＲｃｈスピーカ１７が設置されている。ＰＬｃｈスピーカ１６は、聴取者Ｕの聴取位置９０の前側左上方、すなわちＬｃｈスピーカ１１の後方左上方に設置された音場制御用のスピーカである。ＰＲｃｈスピーカ１７は、聴取者Ｕの聴取位置９０の前側右上方、すなわちＲｃｈスピーカ１３の後方右上方に設置された音場制御用のスピーカである。
【００５６】
第２実施形態では、ＡＶアンプ装置１Ｂは、ＰＬｃｈスピーカ１６及びＰＲｃｈスピーカ１７を用いて、バーチャル処理による音源定位と、サラウンドサウンドの反射音の放音を行う。
【００５７】
図５に示すように、信号処理部２９Ｂは、ＤＳＰデコーダ２７から入力された５チャンネルの音声信号から７チャンネルの音声信号を生成して、スピーカ１１〜スピーカ１７に出力する。
【００５８】
詳細には図６に示すように、信号処理部２９Ｂは、クロストーク補正部の各部の名称と加算部の一部の構成が、図４に示した信号処理部２９と異なっている。クロストーク補正部５５Ｂは、クロストークキャンセル処理を行った音声信号をＰＬｃｈスピーカ１６とＰＲｃｈスピーカ１７に出力する。そのため、クロストーク補正部５５Ｂの各部を、ＰＬｃｈダイレクト補正部５５１Ｂ、ＰＬｃｈクロス補正部５５３Ｂ、ＰＲｃｈダイレクト補正部５５５Ｂ、及びＰＲｃｈクロス補正部５５７Ｂと称する。
【００５９】
クロストーク補正部５５Ｂの各部は、前記のクロストーク補正部５５の説明において、ＬｃｈをＰＬｃｈに、ＲｃｈをＰＲｃｈに、それぞれ読み替えた処理を
行う。
【００６０】
また、信号処理部２９Ｂでは、加算部の一部の構成が図４に示した信号処理部２９と異なっている。すなわち、加算部５９Ｂは、加算器５９２ＢがＰＬダイレクト補正部５５１Ｂが出力した音声信号と、加算器５９１が出力した音声信号と、を加算してＤ／Ａコンバータ３１に出力する。また、加算部５９４Ｂは、ＰＬクロス補正部５５３Ｂが出力した音声信号と、加算器５９３が出力した音声信号と、を加算してＤ／Ａコンバータ３１に出力する。
【００６１】
ＡＶアンプ装置１Ｂは、上記の構成により、Ｌｄｓ１ｃｈの音源１８Ｐ、Ｌｄｓ２ｃｈの音源１９Ｐ、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｐ、及びＲｄｓ２ｃｈの音源２１Ｐを、パン（ｐａｎ）により定位させる。また、Ｌｄｓ１ｃｈの音源１８Ｖ、Ｌｄｓ２ｃｈの音源１９Ｖ、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｖ、及びＲｄｓ２ｃｈの音源２１Ｖを、頭部伝達関数を用いたバーチャル処理により仮想的に定位させる。
【００６２】
すなわち、ＡＶアンプ装置１Ｂは、分配部５１で、Ｌｄｓ１ｃｈの音声信号をＬｃｈスピーカ１１とＳＬｃｈスピーカ１４に分配する。分配部５１で、Ｌｄｓ２ｃｈの音声信号をＳＬｃｈスピーカ１４とＳＲｃｈスピーカ１５に分配する。分配部５１で、Ｒｄｓ１ｃｈの音声信号をＲｃｈスピーカ１３とＳＲｃｈスピーカ１５に分配する。分配部５１で、Ｒｄｓ２ｃｈの音声信号をＳＬｃｈスピーカ１４とＳＲｃｈスピーカ１５に分配する。
【００６３】
また、ＡＶアンプ装置１Ｂは、定位付加部５３・クロストーク補正部５５Ｂ・加算部５９Ｂにより、Ｌｄｓ１ｃｈの音源１８Ｖ、Ｌｄｓ２ｃｈの音源１９Ｖ、Ｒｄｓ１ｃｈの音源２０Ｖ、及びＲｄｓ２ｃｈの音源２１Ｖから放音される音声信号を、ＰＬｃｈスピーカ１６、ＰＲｃｈスピーカ１７とに出力して、頭部伝達関数を用いたバーチャル処理により仮想的に定位させる。
【００６４】
さらに、ＡＶアンプ装置１では、ディフューズサラウンド方式における反射音を音場生成部５７で生成して、ＰＬｃｈスピーカ１６・ＰＲｃｈスピーカ１７・ＳＬｃｈスピーカ１４・ＳＲｃｈスピーカ１５から放音させるので、サラウンド感をより豊かにすることができる。
【００６５】
これにより、パンだけでは、定位感や距離感が不明瞭であったが、バーチャル処理によって、パンによる定位位置と同じ位置に音源を定位させるので、定位感や距離感を明瞭できる。
【００６６】
また、この実施形態では、クロストーク補正部５５が出力した音声信号を、視聴位置の前側上方に設置されるプレゼンススピーカに音声信号を出力する。
【００６７】
特開２００７−８１９２７号公報に記載されているように、聴取者の正面に設置した２つのフロントスピーカから、リアチャンネルのオーディオ信号に頭部伝達関数に基づいて聴取者のリア側から音が聞こえる特性を付与するとともにクロストークキャンセル処理を行い、このオーディオ信号を出力すると、高域に大きなディップが発生する。しかし、聴取者の聴取位置からプレゼンススピーカへの仰角が大きくなるのにつれて、ディップの発生する周波数が徐々に高くなり、仰角を大きく設定すると、ディップが改善することが知られている。したがって、クロストークキャンセル処理を行っても、リア側に仮想的に定位させる音源の音質を向上させることができる。
【００６８】
また、ＰＬｃｈスピーカ・ＰＲｃｈスピーカから音声を放音させることで、Ｌｃｈスピーカ１１とＲｃｈスピーカ１３に入力する音声信号の数を削減できるので、Ｓ／Ｎ比を改善できる。また、他の音声信号が入力されないＰＬｃｈスピーカ１６とＰＲｃｈスピーカ１７に、クロストーク補正部が音声信号を出力するので、Ｓ／Ｎ比の良い音声を放音させることができる。
【００６９】
なお、第２実施形態では、分配部５１が音声信号をＬｃｈスピーカ１１とＲｃｈスピーカ１３に分配する例を示したが、これに限らず、Ｌｃｈスピーカ１１に替えてＰＬｃｈスピーカ１６、Ｒｃｈスピーカ１３に替えてＰＲｃｈスピーカ１７に音声信号を分配するように構成することが可能である。
【００７０】
また、本実施形態では、ダイレクトサラウンド方式で配置した５つのスピーカを用いた例を示したが、これに限らず、聴取位置の後方にもＲＬｃｈスピーカとＲＲｃｈスピーカを設置してＬＳｃｈスピーカとＲＳｃｈスピーカに出力する音声信号に混入していた成分を分離するように構成することが可能である。
【００７１】
また、聴取位置の前後左右（部屋の８隅）に８本のスピーカを設置して、仮想音源分布を利用して立体的に再現することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１−ＡＶアンプ装置    １０〜１７−スピーカ    ２７−ＤＳＰデコーダ
２９−信号処理部
【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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