(57)【要約】【課題】複数の既存スピーカを用いて仮想音源に対する音像として聴取させるように音声データを再生するに際し、使用するスピーカが小口径、少数で済み、少ない演算量で忠実に再現できる周波数帯域の上限を高くできる音声データ再生装置を提供する。【解決手段】各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、遅延算出部（遅延計算部７３で例示）が該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて各スピーカに対する遅延量を算出し、読出部が遅延量に応じて音声データを読み出し、ゲイン算出部（ゲイン計算部７２で例示）が各スピーカに対するゲイン係数を上記距離に応じて算出する。音声信号算出部（波形生成部７５で例示）がゲイン係数を読出部で読み出した音声データに乗算することで、各仮想音源のそれぞれについて各スピーカへ出力するための出力音声信号を算出し、加算部（波形加算部７６で例示）がその出力音声信号をスピーカ毎に加算する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスピーカを備え、仮想的に存在する音源である仮想音源に対する音像として該複数のスピーカから出力するように音声データを再生する音声データ再生装置であって、
各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対する遅延量を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出する遅延算出部と、
該遅延算出部で算出された遅延量に応じて音声データを読み出す読出部と、
各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対するゲイン係数を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出するゲイン算出部と、
該ゲイン算出部で算出されたゲイン係数を前記読出部で読み出した前記音声データに乗算することで、各仮想音源のそれぞれについて各スピーカへ出力するための出力音声信号を算出する音声信号算出部と、
該音声信号算出部で算出された出力音声信号をスピーカ毎に加算する加算部と、
を備えたことを特徴とする音声データ再生装置。
【請求項２】
前記ゲイン算出部は、前記ゲイン係数を、該当するスピーカと仮想音源との距離が所定の閾値以下であれば第一の値とし、それ以外であれば該第一の値よりも小さい第二の値とすることを特徴とする請求項１に記載の音声データ再生装置。
【請求項３】
前記第二の値は、前記第一の値の０.３倍以上０.５倍以下の範囲の値とすることを特徴とする請求項２に記載の音声データ再生装置。
【請求項４】
前記所定の閾値は、スピーカ間の距離の平均値または該平均値に比例した値とすることを特徴とする請求項２または３に記載の音声データ再生装置。
【請求項５】
前記ゲイン算出部は、前記読出部で読み出す音声データから仮想音源の全てで一定の音圧または一定範囲の音圧を得るように、前記ゲイン係数を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の音声データ再生装置。
【請求項６】
前記遅延算出部は、前記遅延量を、該当するスピーカと仮想音源との距離に比例して増加するように算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の音声データ再生装置。
【請求項７】
前記遅延算出部は、前記遅延量として、該当するスピーカと仮想音源との距離を音が進むのに要する時間に調整定数を乗算した値を算出することを特徴とする請求項６に記載の音声データ再生装置。
【請求項８】
前記調整定数は、０.６以上、１.０以下の範囲に含まれる値とすることを特徴とする請求項７に記載の音声データ再生装置。
【請求項９】
該当するスピーカと仮想音源との前記距離は、スピーカの配設方向を一次元ユークリッド空間、スピーカの設置平面を二次元ユークリッド空間、スピーカの設置空間を三次元ユークリッド空間としたとき、該当するスピーカと仮想音源との一次元、または二次元、または三次元のユークリッド距離であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の音声データ再生装置。
【請求項１０】
複数のスピーカを備えた音声データ再生装置において、仮想的に存在する音源である仮想音源に対する音像として該複数のスピーカから出力するように音声データを再生する音声データ再生方法であって、
各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対する遅延量を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出する遅延算出ステップと、
該遅延算出ステップで算出された遅延量に応じて音声データを読み出す読出ステップと、
各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対するゲイン係数を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出するゲイン算出ステップと、
該ゲイン算出ステップで算出されたゲイン係数を前記読出ステップで読み出した前記音声データに乗算することで、各仮想音源のそれぞれについて各スピーカへ出力するための出力音声信号を算出する音声信号算出ステップと、
該音声信号算出ステップで算出された出力音声信号をスピーカ毎に加算する加算ステップと、
を有することを特徴とする音声データ再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスピーカで音声データを再生する音声データ再生装置及び音声データ再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から提案されている音響再生方式には、ステレオ（２ｃｈ）方式、５.１ｃｈサラウンド方式（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ.７７５−１）など広く民生用として普及している。２ｃｈ方式とは、図１で模式的に図示したように、左スピーカ１１Ｌと右スピーカ１１Ｒから異なる音声データを発生させる方式である。５.１ｃｈサラウンド方式とは、図２で模式的に図示したように、左フロントスピーカ２１Ｌ、右フロントスピーカ２１Ｒ、それらの間に配置するセンタースピーカ２２Ｃ、左リアスピーカ２３Ｌ、右リアスピーカ２３Ｒ、及び図示しない低音域（一般的に２０Ｈｚ〜１００Ｈｚ）専用のサブウーファーに対し、それぞれ異なる音声データを入力して出力する方式である。
【０００３】
また、２ｃｈ方式や５.１ｃｈサラウンド方式の他にも、７.１ｃｈ、９.１ｃｈ、２２.２ｃｈなどさまざまな音響再生方式が提案されている。上述した方式はいずれも、聴取者を中心とする円周上または球面上に各スピーカを配置し、理想的には各スピーカから等距離にある聴取位置、いわゆるスイートスポットで聴くことが好ましいとされている。例えば２ｃｈ方式ではスイートスポット１２で、５.１ｃｈサラウンド方式ではスイートスポット２４で聴くことが好ましい。逆に、スイートスポット以外の位置で聴くと、一般的に、音像・音質が劣化する。以下、これらの方式を総称してマルチチャネル再生方式と呼ぶ。
【０００４】
一方、マルチチャネル再生方式とは別に、直線状あるいは面状に並べたスピーカ群によって、音の波面を合成する再生方式、すなわち波面合成再生方式も研究されている。中でも、非特許文献１に記載のＷａｖｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（ＷＦＳ）方式は、直線状に並べたスピーカ群（以下、スピーカアレイという）を用いる現実的な実装方法の１つとして近年盛んに研究されている。
【０００５】
このような波面合成再生方式は、上述のマルチチャネル再生方式とは異なり、図３で模式的に図示したように、並べられたスピーカ群３１の前のどの位置で聴いている聴取者に対しても、良好な音像と音質を両方同時に提示することができるという特長を持つ。つまり、波面合成再生方式でのスイートスポット３２は図示するように幅広くなっている。
また、ＷＦＳ方式によって提供される音響空間内においてスピーカアレイと対面して音を聴いている受聴者は、実際にはスピーカアレイから放射される音が、スピーカアレイの後方に仮想的に存在する音源（以下、「仮想音源」と呼ぶ。）から放射されているかのような感覚を受ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６７３０１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】A. J. Berkhout, D. de Vries, and P. Vogel, “Acoustic control by wave field synthesis”, J. Acoust. Soc. Am. Volume 93(5), アメリカ合衆国、Acoustical Society of America, May 1993,  pp. 2764-2778
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、波面合成再生方式では、スピーカ同士の間隔によって、再生する音響信号の再現周波数帯域が決まることが知られている。例えば２０ｋＨｚまでの音響信号を再現するためには、図４において波面合成再生方式の実装スケールの例を模式的に示すように、隣り合うスピーカ間の中心の間隔が８.５ｍｍとなるようにスピーカ群４１を配置しなければならない。しかし、低域を再生するためにはある程度の口径の大きさが必要であり、口径が８.５ｍｍ程度のスピーカでは一般に音声の低域を出力できない。したがって、既存のスピーカを用いて波面合成再生方式により２０ｋＨｚまでの音響信号を忠実に再現することは一般的に困難である。また、再現周波数の上限を低く設定するとしてもなお、多数のスピーカを必要とする。
【０００９】
一方、民生用機器の開発において、製造費用を抑えることは非常に重要であり、テレビの音響システム開発においては、より少ないスピーカの数と演算量の低下が求められる。さらに、テレビが狭額縁化するにつれて、各スピーカの口径はより小さいものが求められる。すなわち、口径の小さいスピーカを少ない数使用し、音声信号を少ない演算量で処理する技術が非常に重要となっている。
【００１０】
このような条件の下、テレビに上述のＷＦＳ方式を適用することを考える。図５においてＷＦＳ方式の実装スケールの例を模式的に示すように、例えばスピーカ群５１における７個のスピーカを１.２ｍの幅（５０型程度のテレビ装置の幅に相当）で直線状に等間隔で並べたとすると、各スピーカ間の距離は２０ｃｍとなる。この直線状に並べたスピーカ群５１を用いてＷＦＳ方式での再生を行うと、忠実に再現できる音響波面の周波数帯域の上限は、８５０Ｈｚとなり、それ以上の周波数帯域の音は波面が乱れ、波面合成再生方式の特長である音像定位の品質が劣化する。すなわち、所望の仮想音源位置に音像が定位しないという課題を有する。
【００１１】
この課題を解決するための従来技術としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載のアレイスピーカ装置では、帯域毎にスピーカの間隔を変えて設置している。
しかしながら、この装置で採用した方法を適用してＷＦＳ方式で再生を行う場合、高域用のスピーカの数は多数必要となり費用がかかる。さらに、帯域分割のための演算が必要となるため、演算量が非常に多くなるという問題を有する。
【００１２】
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の既存スピーカを用いて仮想音源に対する音像として聴取させるように音声データを再生するに際し、使用するスピーカが小口径、少数で済み、少ない演算量で処理することが可能で、さらに、忠実に再現できる周波数帯域の上限を高くすることが可能な、音声データ再生装置及び音声データ再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述したような課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、複数のスピーカを備え、仮想的に存在する音源である仮想音源に対する音像として該複数のスピーカから出力するように音声データを再生する音声データ再生装置であって、各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対する遅延量を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出する遅延算出部と、該遅延算出部で算出された遅延量に応じて音声データを読み出す読出部と、各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対するゲイン係数を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出するゲイン算出部と、該ゲイン算出部で算出されたゲイン係数を前記読出部で読み出した前記音声データに乗算することで、各仮想音源のそれぞれについて各スピーカへ出力するための出力音声信号を算出する音声信号算出部と、該音声信号算出部で算出された出力音声信号をスピーカ毎に加算する加算部と、を備えたことを特徴としたものである。
【００１４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記ゲイン算出部は、前記ゲイン係数を、該当するスピーカと仮想音源との距離が所定の閾値以下であれば第一の値とし、それ以外であれば該第一の値よりも小さい第二の値とすることを特徴としたものである。
【００１５】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記第二の値は、前記第一の値の０.３倍以上０.５倍以下の範囲の値とすることを特徴としたものである。
【００１６】
第４の技術手段は、第２または第３の技術手段において、前記所定の閾値は、スピーカ間の距離の平均値または該平均値に比例した値とすることを特徴としたものである。
【００１７】
第５の技術手段は、第１〜第４のいずれかの技術手段において、前記ゲイン算出部は、前記読出部で読み出す音声データから仮想音源の全てで一定の音圧または一定範囲の音圧を得るように、前記ゲイン係数を算出することを特徴としたものである。
【００１８】
第６の技術手段は、第１〜第５のいずれかの技術手段において、前記遅延算出部は、前記遅延量を、該当するスピーカと仮想音源との距離に比例して増加するように算出することを特徴としたものである。
【００１９】
第７の技術手段は、第６の技術手段において、前記遅延算出部は、前記遅延量として、該当するスピーカと仮想音源との距離を音が進むのに要する時間に調整定数を乗算した値を算出することを特徴としたものである。
【００２０】
第８の技術手段は、第７の技術手段において、前記調整定数は、０.６以上、１.０以下の範囲に含まれる値とすることを特徴としたものである。
【００２１】
第９の技術手段は、第１〜第８のいずれかの技術手段において、該当するスピーカと仮想音源との前記距離は、スピーカの配設方向を一次元ユークリッド空間、スピーカの設置平面を二次元ユークリッド空間、スピーカの設置空間を三次元ユークリッド空間としたとき、該当するスピーカと仮想音源との一次元、または二次元、または三次元のユークリッド距離であることを特徴としたものである。
【００２２】
第１０の技術手段は、複数のスピーカを備えた音声データ再生装置において、仮想的に存在する音源である仮想音源に対する音像として該複数のスピーカから出力するように音声データを再生する音声データ再生方法であって、各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対する遅延量を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出する遅延算出ステップと、該遅延算出ステップで算出された遅延量に応じて音声データを読み出す読出ステップと、各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対するゲイン係数を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出するゲイン算出ステップと、該ゲイン算出ステップで算出されたゲイン係数を前記読出ステップで読み出した前記音声データに乗算することで、各仮想音源のそれぞれについて各スピーカへ出力するための出力音声信号を算出する音声信号算出ステップと、該音声信号算出ステップで算出された出力音声信号をスピーカ毎に加算する加算ステップと、を有することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の既存スピーカを用いて仮想音源に対する音像として聴取させるように音声データを再生するに際し、使用するスピーカが小口径、少数で済み、少ない演算量で処理することが可能で、さらに、忠実に再現できる周波数帯域の上限を高くすることが可能になり、良好な音像と音質を両方同時に提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】２ｃｈ方式を説明するための模式図である。
【図２】５.１ｃｈサラウンド方式を説明するための模式図である。
【図３】波面合成再生方式を説明するための模式図である。
【図４】波面合成再生方式の実装スケールの例を説明するための模式図である。
【図５】ＷＦＳ方式の実装スケールの例を説明するための模式図である。
【図６】本発明に係る音声データ再生装置の一構成例を示すブロック図である。
【図７】図６の音声データ再生装置における音声信号処理部の一構成例を示すブロック図である。
【図８】各仮想音源に対応する音声信号を図７の音声信号処理部におけるバッファに蓄える様子を示す図である。
【図９】図７の音声信号処理部の処理例を説明するためのフロー図である。
【図１０】図７の音声信号処理部における遅延計算部の処理例を説明するためのフロー図である。
【図１１】図７の音声信号処理部におけるゲイン計算部の処理例を説明するためのフロー図である。
【図１２】図７の音声信号処理部における距離計算部の処理例を説明するためのフロー図である。
【図１３】図１０の処理で計算された遅延量に基づき、図７の音声信号処理部におけるバッファから音声信号を読み出す様子を示す図である。
【図１４】図７の音声信号処理部において生成される、各仮想音源、各スピーカについての１セグメント長の音声信号波形の例を示す模式図である。
【図１５】図６の音声データ再生装置における各スピーカと各仮想音源との配置例を示す鳥瞰図である。
【図１６】図１５の配置例における１番目の仮想音源に対し、図７の音声信号処理部で求めた遅延量の一例を示す模式図である。
【図１７】図１５の配置例における１番目の仮想音源に対し、図７の音声信号処理部で求めたゲイン係数の一例を示す模式図である。
【図１８】図１５の配置例における４番目の仮想音源に対し、図７の音声信号処理部で求めたゲイン係数の一例を示す模式図である。
【図１９】図１５の配置例における４番目の仮想音源に対し、図７の音声信号処理部で求めたゲイン係数の他の例を示す模式図である。
【図２０】図６の音声データ再生装置における音声信号処理部の他の構成例を示すブロック図である。
【図２１】図６の音声データ再生装置を備えたテレビ装置の構成例を示す図である。
【図２２】図６の音声データ再生装置を備えたテレビ装置の他の構成例を示す図である。
【図２３】図６の音声データ再生装置を備えたテレビ装置の他の構成例を示す図である。
【図２４】図６の音声データ再生装置を備えた映像投影システムの構成例を示す図
【図２５】図６の音声データ再生装置を備えた映像投影システムの他の構成例を示す図である。
【図２６】図６の音声データ再生装置を備えたテレビボードとテレビ装置とでなるシステムの構成例を示す図
【図２７】図６の音声データ再生装置を備えた自動車の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係る音声データ再生装置は、複数のスピーカを備え、仮想的に存在する音源である仮想音源に対する音像としてそれらのスピーカから出力するように音声データを再生する装置である。まず、非特許文献１のＷＦＳ方式との比較により本発明の思想について説明する。
【００２６】
非特許文献１のＷＦＳ方式は、音の波面を比較的忠実に再現する方式である。一方、人間の音像知覚に関する現象として先行音効果（ハース効果）が知られている。先行音効果（ハース効果）とは、同一の音声を複数の音源から再生し、音源それぞれから聴取者に到達する各音声に小さな時間差がある場合、先行して到達した音声の音源方向に音像が定位する効果を指し示したものである。この効果を利用すれば、仮想音源位置に音像を知覚させることが可能となる。ただし、その効果だけで音像を明確に知覚させることは難しい。ここで、人間は音圧を最も高く感じる方向に音像を知覚するという性質も持ち合わせている。したがって、本発明に係る音声データ再生装置では、上述の先行音効果と、この最大音圧方向知覚の効果とを組み合わせ、これにより、少ないスピーカでも仮想音源の方向に音像を知覚させることが可能にしている。
【００２７】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る音声データ再生装置の構成例及び処理例について説明する。図６は、本発明に係る音声データ再生装置の一構成例を示すブロック図、図７は、図６の音声データ再生装置における音声信号処理部の一構成例を示すブロック図、図８は、各仮想音源に対応する音声信号を図７の音声信号処理部におけるバッファに蓄える様子を示す図である。
【００２８】
図６で例示する音声データ再生装置（音声信号処理装置）６０は、本発明の主たる構成要素である音声信号処理部６３の他に、デコーダ６１、音声信号抽出部６２、Ｄ／Ａコンバータ６４、増幅器６５、そして複数のスピーカ群が配列したアレイスピーカ６６を備える。デコーダ６１は、コンテンツを復号化し、音声信号抽出部６２に出力する。復号化の対象となるコンテンツとしては、デジタル放送として受信したコンテンツ、インターネットからダウンロードするコンテンツ、外部記憶装置または内部記憶装置から読み出すコンテンツなど、どのような経路で取得したコンテンツであってもよい。
【００２９】
音声信号抽出部６２は、復号化されたコンテンツから音声信号を抽出し、音声信号処理部６３に、ある一定標本数ずつまとめて出力する。ここでは、音声信号の標本周波数を４４１００Ｈｚとしたときに５１２標本点ずつまとめて出力するものとする。以降、その一まとまりの標本値群をセグメントと呼ぶ。そのセグメント出力は、例えば約１１.６ｍｓ（≒５１２［ｓａｍｐｌｅ］÷４４１００［Ｈｚ］）毎に行われる。また、ここでは、上記コンテンツにおける音声データが仮想音源の数だけ音声信号を持っていることを前提に説明する。ただし、後述するように、音声データの加工（フォーマット変換）によって各仮想音源についての音声信号を生成するように、音声データ再生装置６０を構成することはできる。
【００３０】
音声信号処理部６３は、後述する信号処理を行い、その処理結果をＤ／Ａコンバータ６４に出力する。ここで、その処理結果は各スピーカ６６が出力すべき音声信号となる。Ｄ／Ａコンバータ６４は、それぞれの音声信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、増幅器６５に出力する。各増幅器６５は、それぞれの音声信号を増幅し、各スピーカ６６に出力する。スピーカ６６に出力された音声信号は、音となって空間中に出力される。
【００３１】
音声信号処理部６３は、図７の音声信号処理部７０で例示できる。音声信号処理部７０は、距離計算部７１、ゲイン計算部７２、遅延計算部７３、バッファ７４、波形生成部７５、及び波形加算部７６を備える。
【００３２】
ここで、遅延計算部７３は、上述の先行音効果を生じさせるための遅延を計算し、ゲイン計算部７２は、同じく上述の最大音圧方向知覚効果を生じさせるためのゲイン係数を計算する。遅延計算部７３は、各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて各スピーカに対する遅延量を算出する遅延算出部の一例である。遅延算出部では、計算ではなく、予め格納された距離−遅延量のテーブルから遅延量を求めてもよい。ゲイン計算部７２は、各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて各スピーカに対するゲイン係数を算出するゲイン算出部の一例である。ゲイン算出部では、計算ではなく、予め格納された距離−ゲイン係数のテーブルから遅延量を求めてもよい。
【００３３】
バッファ７４は音声信号を一時的に蓄える。より具体的には図８に示すように、音声信号処理部７０に入力された、各仮想音源に対応する各音声信号は、それぞれ別々のバッファ領域８１，８２，８３等に蓄えられる。バッファ領域８１〜８３等としては物理的に別々のバッファを設けておいてもよい。それぞれのバッファ領域８１等では、例えば４セグメント分など、ある一定のセグメント数だけ音声信号波形を保持しておき、それより過去のセグメントは順次捨てていく。どれだけのセグメント数を保持するかについては、ハードウェアの性能などによって適切に決定する。
【００３４】
波形生成部７５は、算出された遅延量に応じて音声データをバッファ７４より読み出す読出部の一例である。より詳細には、この読出部は、各仮想音源について、各バッファ領域８１〜８３等から遅延量に応じて読み出しを行う。また、波形生成部７５は、次の音声信号算出部の一例でもある。この音声信号算出部は、算出されたゲイン係数を読出部で読み出した音声データに乗算することで、各スピーカと各仮想音源に対する出力音声信号を算出、すなわち各仮想音源のそれぞれについて各スピーカへ出力するための出力音声信号を算出する。そして、波形加算部７６は、算出された出力音声信号をスピーカ毎に加算する。
【００３５】
図９は、図７の音声信号処理部の処理例を説明するためのフロー図であり、図９に基づき音声信号処理部７０での処理の流れを説明する。まず、音声信号処理部７０は、ステップＳ９１ａ，Ｓ９１ｂのループ及びステップＳ９２ａ，Ｓ９２ｂのループで示すように各スピーカと各仮想音源の全ての組み合わせについて、遅延量を取得し（ステップＳ９３）、それに基づいてバッファ７４より音声信号を読み出し（ステップＳ９４）、次にゲイン係数を取得し（ステップＳ９５）、先ほど読み出した音声信号にそのゲイン係数を乗算して音声信号を得る（ステップＳ９６）。音声信号処理部７０は、このようにして得られた音声信号群をスピーカ毎に加算して（ステップＳ９７）、各スピーカの出力音声信号を得る。最終的に、各出力音声信号が各スピーカから音として出力される。
【００３６】
このように、上述の遅延量の取得からゲイン係数の乗算までは各スピーカと各仮想音源の全ての組み合わせについて行い、各スピーカの出力音声信号を求めるための加算はスピーカ毎に行うが、ここでは説明のために、ｉ番目のスピーカとｊ番目の仮想音源の組み合わせの場合を例に挙げて、各処理の詳細について説明する。
【００３７】
まず、ステップＳ９３では、ｉ番目のスピーカとｊ番目の仮想音源の組み合わせの場合の遅延量を取得する。遅延計算部７３における遅延量の計算処理例を、図１０のフロー図に基づき説明する。遅延計算部７３は、遅延量を計算するのに先立ちｉ番目のスピーカとｊ番目の仮想音源の距離を計算し、その距離を得る（ステップＳ１０１）。
【００３８】
その距離は距離計算部７１によって計算される。距離計算部７１における計算処理例を図１２に基づき説明する。距離計算部７１は、スピーカと仮想音源の距離を計算するために、まず仮想音源位置とスピーカ位置を取得する（ステップＳ１２１，Ｓ１２２）。ステップＳ１２１，Ｓ１２１の順序は問わない。ところで、スピーカは通常、機器に設置され固定されているので、スピーカ位置は既知とすることは一般性を損なわない。無論、スピーカは移動可能であり、移動に伴いスピーカ位置も自動的にまたはユーザ操作により設定可能としておいてもよい。
【００３９】
ここでは、ステップＳ１２２において、例えばｉ番目のスピーカ位置を読み込んだとして説明する。読み込んだ位置は例えば直交座標で表現される三次元のベクトル値《ｌｉ》＝（ｌｉｘ  ｌｉｙ  ｌｉｚ）ｔｒとし、各要素はメートルの単位で表現される。ここで、ｔｒは転置行列を表し、《》はベクトルを表す記号とする。以下同様の表記を用いる。
【００４０】
ステップＳ１２１では、距離計算部７１は、音声信号に伴うように装置内部などから読み出され入力された、仮想音源の位置を示す位置情報を読み出す。仮想音源の位置情報は時間とともに変化してもよいが、この例では予め決まっているものとする。ここでは例として、ステップＳ１２１においてｊ番目の仮想音源の位置情報を読み込んだとする。読み込んだ位置は上と同じく直交座標で表現される三次元のベクトル値《ｓj》＝（ｓjｘ  ｓjｙ  ｓjｚ）ｔｒとし、各要素はメートルの単位で表現される。そして、同じく距離計算部７１は、ｉ番目のスピーカ位置とｊ番目の仮想音源位置との間の距離ｄｉｊ＝｜《ｌｉ》−《ｓj》｜を計算する（ステップＳ１２３）。
【００４１】
その結果を基に、上述の遅延計算部７３は、図１０のフロー図に従って、離散値の遅延量τｉｊを計算する（ステップＳ１０２）。τｉｊの具体的な計算方法については後述する。
ここでは、仮想音源位置が予め決まっており、その仮想音源の位置情報が音声信号に伴うように入力されるものとしたが、予め仮想音源の位置情報が音声信号とともに記録されているようなデータフォーマットも考えられ、そのようなデータフォーマットの場合においては、仮想音源の位置情報を音声データから取得すればよい。無論、この場合でも、音声信号とともに記録された仮想音源の位置情報は時刻によって変化するものであってもよい。このように、音声データは、仮想音源についての位置情報を伴ったデータであってもよいし、伴わなくてもよく、その場合には音声データ再生装置６０の内部や外部記憶装置などから音声信号に伴うように位置情報が読み出せればよい。例えば音声データ再生装置６０におけるデフォルトの仮想音源位置を示す位置情報、もしくは音声データ再生装置６０側でユーザ設定により決めたユーザ設定の仮想音源位置を示す位置情報を、再生対象の音声信号に伴うように読み出せばよい。
【００４２】
図９を再度参照すると、ステップＳ９４では、このようにしてステップＳ９３で求められた遅延量を基にバッファ７４から音声信号を読み出す。その読み出し方法を模式的に示したものが図１３である。図１３は図８のバッファ領域８１〜８３等のうちの１つを抜き出した模式図である。この抜き出したバッファ１３０に入っているデータの最新の値から、離散値の遅延量だけ読み出す部分をデータが古い方にシフトさせ、そこから１セグメント分の音声信号を読み出す。読み出した信号を《ｘｉj》＝（ｘ（０），ｘ（Ｔ），・・・，ｘ（ＮＴ））とする。ただし、Ｎはセグメントの長さで上述と同様５１２、Ｔはサンプリング周期で例えば１÷４４１００［Ｈｚ］＝０.０２３［ｍｓ］である。
【００４３】
ステップＳ９５では、このようにして読み出した音声信号の波形に乗算するためのゲイン係数を取得する処理を施すが、ゲイン係数の取得はゲイン計算部７２においてゲイン係数を計算することにより実行する。図１１のフロー図に基づき、ゲイン計算部７２におけるゲイン係数の計算処理例を説明する。ゲイン係数を計算するためには、仮想音源とスピーカとの距離を取得する必要があるが、その距離計算は上述で図１２を用いて説明した通りである。このようにしてゲイン計算部７２は距離ｄｉｊを取得し（ステップＳ１１１）、距離ｄｉｊに対してゲイン係数ｇｉｊを計算する（ステップＳ１１２）。ｇｉｊの具体的な計算方法については後述する。
【００４４】
そして、ステップＳ９６では、求めたゲイン係数を先ほど読み出した音声信号に乗算する。その乗算後の信号を《ｙｉｊ》とすると、《ｙｉｊ》＝ｇｉｊ《ｘｉｊ》となる。そして、ステップＳ９２ａ，Ｓ９２ｂのループで示したように、上述の処理を各仮想音源に対して行った後、ｉ番目のスピーカに対する出力音声信号《ｏｉ》を次式により求める（ステップＳ９７）。
【００４５】
【数１】
2011199707.tif 000003
【００４６】
上記信号《ｙｉｊ》の状態は、例えば図１４の波形一覧表１４０で表現したようになる。図１４は、図７の音声信号処理部７０において生成される、各仮想音源、各スピーカについての１セグメント長の音声信号波形の例を模式的に示している。波形一覧表１４０では、スピーカ数が８個、仮想音源が３個の例を表している。また、波形一覧表１４０において縦軸は仮想音源のインデックス、横軸はスピーカのインデックスを表しており、それぞれ全ての組み合わせについて、１セグメントの長さの音声信号波形が算出されている。波形一覧表１４０において列毎に波形を加算すると、各スピーカに対する出力音声信号《ｏｉ》が算出される。
【００４７】
次に、ｉ番目のスピーカとｊ番目の仮想音源に対し、上述の遅延量τｉｊとゲイン係数ｇｉｊを、それぞれｉ番目のスピーカ位置とｊ番目の仮想音源位置との間の距離ｄｉｊから求める方法について説明する。図１５は各仮想音源とスピーカの配置例を示す鳥瞰図である。図１５で示す配置例１５０では、横軸でスピーカアレイの軸方向を、縦軸で視聴者からスピーカへの奥行き方向を、それぞれ示しており、ともに単位はメートルである。ＬＳＰ１〜ＬＳＰ８はそれぞれ１番目から８番目のスピーカを、ＮＳ１〜５はそれぞれ１〜５番目の仮想音源を表している。この配置例１５０では、スピーカ数が８個、仮想音源が５個としている。なお、仮想音源が５個の場合、図１４の波形一覧表１４０における仮想音源のインデックス数は５つとなる。
【００４８】
配置例１５０において、１番目の仮想音源に対し求めた各スピーカの遅延量とゲイン係数を模式的に表したものが、それぞれ図１６と図１７である。図１６は、配置例１５０における１番目の仮想音源に対し、遅延計算部７３で求めた遅延量の一例を示す模式図で、図１７は、配置例１５０における１番目の仮想音源に対し、ゲイン計算部７２で求めたゲイン係数の一例を示す模式図である。ここで、図１６では、縦軸で遅延量の値を、横軸でスピーカのインデックスを表し、図１７では、縦軸でゲイン係数の値を、横軸でスピーカのインデックスを表している。
【００４９】
図１６で示す遅延量のグラフ１６０から分かるように、遅延量は、仮想音源ＮＳ１のｘ座標と各スピーカのｘ座標との距離に比例して増加させている。具体的には、例えばＮＳ１のｘ座標と対象スピーカのｘ座標との距離を音が進むのに要する時間に調整定数σを乗算し、その時間に相当する標本点の数とする。σは例えば０.８などとする。ここで、この例では仮想音源ＮＳ１のｘ座標と各スピーカのｘ座標との距離に遅延量は、直線１６１や直線１６２で示すように比例して増加しているが、これは演算量をなるべく低下させるためであり、例えば仮想音源とスピーカとの距離をパラメータとし何らかの曲線関数に従って増加させてもよい。この遅延量は前述した先行音効果を生じさせるためのものであるから、視聴者に仮想音源に最も近いスピーカからの音を最初に到達させることが最大の目的である。
【００５０】
このように、遅延計算部７３で例示した遅延算出部は、遅延量を、該当するスピーカと仮想音源との距離に比例して増加するように算出することが、演算量が少なくて済むため好ましい。特に、遅延算出部は、遅延量として、該当するスピーカと仮想音源との距離を音が進むのに要する時間に調整定数σを乗算した値を算出することが好ましい。さらに、この調整定数σは、０.８で例示したように、０.６以上、１.０以下の範囲に含まれる値とすることが好ましい。これは、遅延差が少ないと先行音効果が十分に働かず音像がぼやけ定位しにくくなるために０.６以上とし、あまり遅らせると音が一つのまとまりとして聞こえず、仮想音源とは別の場所から遅れた音としていわば残響のように聞こえてしまうため１.０以下としている。なお、ここでは仮想音源は複数のスピーカの手前側ではなく後ろ側（奥側）にあるものとしている。
【００５１】
また、図１７で示すゲイン係数のグラフ１７０から分かるように、仮想音源ＮＳ１のｘ座標と各スピーカのｘ座標との距離が一定値以下の場合、ゲイン係数は１.０とし、それ以外のスピーカでは０.３としている。この一定値は所定の閾値であればよいが、例えばこの一定値をスピーカ間の距離の１.５倍としたとき、一定値以下に該当するスピーカはスピーカＬＳＰ２、ＬＳＰ３、ＬＳＰ４となる。直線１７２で図示したようにこれら３つのスピーカに対するゲイン係数を１.０とし、直線１７１，１７３で図示したようにそれ以外のスピーカＬＳＰ１、ＬＳＰ５〜８に対するゲイン係数を０.３とする。このように、ゲイン計算部７２で例示したゲイン算出部は、ゲイン係数を、該当するスピーカと仮想音源との距離が所定の閾値以下であれば第一の値とし、それ以外であれば第一の値よりも小さい第二の値とすることが好ましい。これにより簡単な演算で済む。
【００５２】
図１８及び図１９を参照しながらより好ましい例を説明する。図１８は、配置例１５０における４番目の仮想音源に対し、ゲイン計算部７２で求めたゲイン係数の一例を示す模式図で、図１９は、配置例１５０における４番目の仮想音源に対し、ゲイン計算部７２で求めたゲイン係数の他の例を示す模式図である。
【００５３】
図１７で説明した方法で４番目の仮想音源のゲイン係数を求めると、仮想音源ＮＳ４が左端に位置するＬＳＰ１のｘ座標と同じｘ座標を持つ場合、図１８で示すゲイン係数のグラフ１８０における直線１８１，１８２で例示したように、ＬＳＰ１、ＬＳＰ２以外のスピーカに対するゲイン係数は０.３となり（ゲイン係数１.０で出力するスピーカの数が２つのみとなり）、仮想音源ＮＳ４の音声信号が、ゲイン係数１.０で出力するスピーカが３つ存在する他の仮想音源の音声信号よりも小さくなってしまう。この現象は右端にあるスピーカＬＳＰ８と仮想音源ＮＳ５などについても同様に起こる。よって、ゲイン係数１.０のスピーカが２個になる仮想音源、すなわち仮想音源のｘ座標がＬＳＰ１とＬＳＰ２のｘ座標の中点よりもＬＳＰ１側に位置する仮想音源ＮＳ４、あるいはＬＳＰ７とＬＳＰ８のｘ座標の中点よりもＬＳＰ８側に位置する仮想音源ＮＳ５については、図１９のグラフ１９０における直線１９１で例示したように、ゲイン係数のうち１.０であった方（第一の値）を√Ｍ倍（Ｍ＞１）すればよい。直線１９２で例示したようにゲイン係数のうち０.３であった方（第二の値）はそのままにする。これにより、仮想音源に近いスピーカから出力される音圧のパワーをＭ倍することができる。図１９ではＭ＝２とした例を挙げている。ただし、その仮想音源について該当スピーカの音声信号を単に√Ｍ倍した場合、音声信号が取り得る値の範囲を越えてしまう恐れがあるため、最初に全ての仮想音源に対する入力音声信号を１／√Ｍ倍しておくことも必要となる。
【００５４】
Ｍ＝２は単なる一例に過ぎない。より好ましくは、全ての仮想音源に対する入力音声信号を１／√Ｍ倍後に、該当する仮想音源の該当するスピーカの音声信号のゲイン係数（第一の値）だけ√Ｍ倍し、第一の値を採用するスピーカ数と第二の値を採用するスピーカ数とを鑑みたうえで、√Ｍ倍していない仮想音源と比べて音圧が同じになるように、Ｍの値を算出するとよい。また、予め定めた一定範囲に音圧が収まるように算出するだけでもよい。例えば、ある仮想音源について第一の値をとるスピーカ数及び第二の値をとるスピーカ数からその仮想音源についての合計音圧を求め、それをＭ倍したときの音圧を得て、他の仮想音源についても同様に合計音圧を得て、Ｍ倍した合計音圧と他の仮想音源についての合計音圧を等しいまたは一定範囲内に入るとして、Ｍを算出すればよい。そして、そのＭを用いることで上述の制御は実現できる。
【００５５】
より具体的な例を挙げる。例えば、仮想音源ＮＳ１と仮想音源ＮＳ４との第一の値（ゲイン係数１.０）をとるスピーカの個数の比率から、Ｍ＝３／２＝１.５を採用するようにしてもよい。各スピーカの間隔が一定のときには、次のように一般化できる。仮想音源位置のｘ座標をｘＮ、ｉ番目のスピーカのｘ座標をｘｉ、ｉ＝１〜８、スピーカ間の距離をＬ、閾値をｗとして、第一の値をとるスピーカの個数をＰとすると、
(i)  ｘＮ＜ｘ１＋ｗ−Ｌ  または  ｘ８−ｗ−Ｌ＜ｘＮの場合
Ｐ＝ｆｌｏｏｒ（２ｗ／Ｌ）−１
(ii)  ｘ１＋ｗ−Ｌ≦ｘＮ≦ｘ８−ｗ−Ｌの場合
(ii-a)  ｘｉ＋ｗ＜ｘＮ＜ｘｉ＋floor(２ｗ／Ｌ)−ｗの場合
Ｐ＝ｆｌｏｏｒ（２ｗ／Ｌ）
(ii-b)  それ以外
Ｐ＝ｆｌｏｏｒ（２ｗ／Ｌ）＋１
ただし、ｗ＝ａＬ（ａは正の実数）であり、ｆｌｏｏｒ（ｋ）はフロア関数で、実数ｋを越えない整数の最大値を表す。
このようにしてＰを求め、Ｐの最小値ｆｌｏｏｒ（２ｗ／Ｌ）−１に対してのＰの比率がＭとなる。このようにして求めたＭによれば音圧を一定にさせることができる。
【００５６】
このように、ゲイン計算部７２で例示したゲイン算出部は、読出部で読み出す音声データから仮想音源の全てで一定の音圧または一定範囲の音圧を得るように、ゲイン係数を算出することが好ましい。すなわち、ゲイン算出部は、遅延させた後の各スピーカに出力するための、ある音声データ（音声出力信号）について、スピーカ間で足し合わせた音圧が、仮想音源の全てで一定もしくは一定範囲内に収まるように、各スピーカのゲインを制御、つまり各スピーカに対するゲイン係数を算出することが好ましい。
【００５７】
ここで、ゲイン係数は、前述した最大音圧方向知覚効果を生じさせるためのものであるため、仮想音源に近いスピーカからの音圧が、他のスピーカからの音圧よりも相対的に大きければよい。したがって、ここでの例は仮想音源のｘ座標とスピーカのｘ座標との距離（一次元のユークリッド距離）を用いているが、ｘ座標とｚ座標をパラメータとし仮想音源とスピーカの位置座標同士の二次元のユークリッド距離が大きくなるにつれ、すなわち仮想音源がスピーカから奥行き方向（ｚ軸方向）にも離れるにつれ、線形的あるいは非線形的にゲインを減衰させてもよい。さらに、仮想音源の三次元空間上の位置座標とスピーカの三次元空間上の位置座標とのユークリッド距離（三次元のユークリッド距離）をパラメータとしてもよい。ここで、スピーカの配設方向（並び方向、但し直線上に並んでいない場合には配置に基づき大まかに決めた並び直線の方向）を一次元ユークリッド空間、スピーカの設置平面を二次元ユークリッド空間、スピーカの設置空間を三次元ユークリッド空間としている。
【００５８】
また、この例では仮想音源から遠いスピーカのゲイン係数を０.３としてある程度の出力を遠いスピーカからも行っているが、これは、全てのスピーカを使用して効率よく音を出すための手段である。このような処置をすることによって、特に低域の音については位相が揃うため、音圧が効率的に加算されるため、小さい口径のスピーカを使用しても低域の音を大きく出力させることが可能となる。つまり、このようにゲイン係数を設定しておくことで、少ないスピーカ数と演算量で広いスイートスポットと低域の大きな音圧を得ることができる。このように、第二の値が第一の値の０.３倍以上であれば全てのスピーカを使って効率よく音を出すことができる。また、第二の値が第一の値の半分（０.５倍）以下に小さくしておくことで、仮想音源の近くのスピーカからの音像として聴取させる効果がより得られる。このように、第二の値は、第一の値の０.３倍以上０.５倍以下の範囲の値とすること、すなわち、第一の値を１.０とした場合に第二の値が０.３以上０.５以下の範囲とすることが好ましい。
【００５９】
また、上記所定の閾値は、均等にスピーカを配列した場合のスピーカ間の距離の１.５倍で例示したように、スピーカ間の距離の平均値または平均値に比例した値とすることが好ましい。これは存在するスピーカのうち第一の値をとるスピーカの数と第二の値をとるスピーカの数とを、各仮想音源について大まかに合わせ易くするためである。無論、この例でのように、スピーカ間の距離が一定値である場合、平均値は言うまでもなくその一定値である。また、このとき用いるスピーカ間の距離についても、一次元、二次元、三次元のうちいずれのユークリッド距離を採用してもよい。
【００６０】
本発明に係る音声データ再生装置では、以上のようにして、各スピーカに対する出力音声信号を求める。ここでは、特にアレイスピーカの両端に対してゲインを小さくするなど、通常の波面合成処理では必要となる空間エイリアシング抑圧処理は施していない。それは、本発明の方式が数の少ないスピーカを用いることに特化しているため、音響波面が合成されるのは低い周波数帯域のみとなり、空間エイリアシング抑圧処理をしない影響は小さいからである。逆に、その影響を考慮し両端のスピーカのゲインを小さくしてしまうと全体の音圧が下がるという大きな悪影響が出てしまう。したがって、この例では上述の空間エイリアシング抑圧処理は実施していない。ただし、本発明は空間エイリアシング抑圧処理を排除するものではなく、併用してもよい。
【００６１】
このような方式で音声を再生すると、数が少ないスピーカでもＷＦＳと同様、仮想音源位置に音像を定位することができる。また、それと同時に、口径の小さいスピーカを用いても低域の音声を豊かに再生することが可能となる。さらに、上述の方式にはハイパスフィルタやローパスフィルタなど一般的なデジタルフィルタの挿入が不要なため、非常に演算量を抑えて実装することが可能である。
【００６２】
以上、本発明によれば、アレイスピーカなど複数の既存スピーカを用いて仮想音源に対する音像として聴取させるように音声データを再生するに際し、各スピーカに対する音声信号のゲインと遅延量を適切に設定し、それにより音像の知覚に重要な要素である各スピーカ間の音圧差と遅延量差を柔軟に調整しているので、スピーカ群の前のどの位置で聴いている聴取者に対しても、口径の小さい、そして個数の少ないスピーカと、少ない演算量で、良好な音像と音質を両方同時に提示することができる。
【００６３】
また、本発明に係る音声データ再生装置は、それぞれの音声信号（各仮想音源についての音声信号）の位置情報が関連付けできるように予め既知となっている場合、あるいは音声データとともに記録されて既知となっている場合について、音声データの再生を行うことができる。そのような場合における、テレビ放送やインターネットからダウンロードできる音楽・動画コンテンツ、あるいは光ディスクなどの記憶装置から読み出せる音楽・動画コンテンツを再生する。あるいは、音声データとともに例えばピンマイクの位置情報も伝送するようなテレビ会議などに使用することもできる。
【００６４】
但し、音声データが仮想音源毎に分離できないような通常の音声データであっても、次のような構成を採用することで対応できる。図２０は、図６の音声データ再生装置における音声信号処理部の他の構成例を示すブロック図である。図２０で例示する音声信号処理部２００は、距離計算部２０１、ゲイン計算部２０２、遅延計算部２０３、バッファ２０４、波形生成部２０５、及び波形加算部２０６を備える。これらの構成要素は、それぞれ図７の音声信号処理部７０における距離計算部７１、ゲイン計算部７２、遅延計算部７３、バッファ７４、波形生成部７５、及び波形加算部７６に該当し、その説明を省略する。
【００６５】
さらに、音声信号処理部２００は、フォーマット変換処理部２０７を備える。フォーマット変換処理部２０７は、仮想音源毎の音声信号すら含まない音声トラックからなるコンテンツを、音声信号処理部２００で仮想音源に対する音像として再生可能なフォーマットに変換する。この変換処理は、例えば、音声データ再生装置６０内部に位置が記憶された各仮想音源に関して、音声データから各仮想音源についての音声信号を算出し、さらに各仮想音源位置を伴うように加工する。このような変換処理により、仮想音源の位置を示す位置情報も含めて仮想音源に関する情報を一切含まない音声データでも、仮想音源に対する音像として聴取させるように再生できる。この場合、本発明に係る音声データ再生装置に専用のコンテンツを必要とせずに、上述したようなコンテンツをそのままのフォーマットで再生することが可能となるため、非常に有益となる。
【００６６】
次に、本発明の実装について簡単に説明する。本発明は、例えばテレビなど映像の伴う装置に利用できる。本発明を適用可能な装置の様々な例について、図２１〜図２７を参照しながら説明する。図２１〜図２３は、それぞれ図６の音声データ再生装置を備えたテレビ装置の構成例を示す図で、図２４及び図２５は、それぞれ図６の音声データ再生装置を備えた映像投影システムの構成例を示す図、図２６は、図６の音声データ再生装置を備えたテレビボードとテレビ装置とでなるシステムの構成例を示す図、図２７は、図６の音声データ再生装置を備えた自動車の例を示す図である。なお、図２１〜図２７のいずれにおいてもＬＳＰ１〜ＬＳＰ８で示す８個のスピーカを配列した例を挙げているが、スピーカの数は複数であればよい。
【００６７】
本発明に係る音声データ再生装置はテレビ装置に利用できる。音声データ再生装置の配置は自由に決めればよい。図２１で示すテレビ装置２１０のように、テレビ画面２１１の下方に、音声データ再生装置におけるスピーカＬＳＰ１〜ＬＳＰ８を直線状に並べたスピーカ群２１２を設けてもよい。図２２で示すテレビ装置２２０のように、テレビ画面２２１の上方に、音声データ再生装置におけるスピーカＬＳＰ１〜ＬＳＰ８を直線状に並べたスピーカ群２２２を設けてもよい。図２３で示すテレビ装置２３０のように、テレビ画面２３１に、音声データ再生装置における透明のフィルム型スピーカＬＳＰ１〜ＬＳＰ８を直線状に並べたスピーカ群２３２を埋め込んでもよい。
【００６８】
また、本発明に係る音声データ再生装置は映像投影システムに利用できる。図２４で示す映像投影システム２４０のように、映像投射装置２４１ａで映像を投射する投射用スクリーン２４１ｂに、スピーカＬＳＰ１〜ＬＳＰ８のスピーカ群２４２を埋め込むようにしてもよい。図２５で示す映像投影システムのように、映像投射装置２５１ａで映像を投射する音透過型のスクリーン２５１ｂの後ろに、スピーカＬＳＰ１〜ＬＳＰ８を並べたスピーカ群２５２を配置してもよい。そのほか、本発明に係る音声データ再生装置はテレビ台（テレビボード）に埋め込むこともできる。図２６で示すシステム（ホームシアターシステム）２６０のように、テレビ装置２６１を搭載するためのテレビ台２６２ａにスピーカＬＳＰ１〜ＬＳＰ８を並べたスピーカ群２６２ｂを埋め込むようにしてもよい。さらに、本発明に係る音声データ再生装置はカーオーディオに適用することもできる。図２７で示す自動車２７０のように、車内のダッシュボードにスピーカＬＳＰ１〜ＬＳＰ８を曲線状に並べたスピーカ群２７２を埋め込むようにしてもよい。
【００６９】
また、例えば図７や図２０で例示した音声信号処理部における各構成要素など、本発明に係る音声データ再生装置の各構成要素は、例えばマイクロプロセッサ（またはＤＳＰ：Digital Signal Processor）、メモリ、バス、インターフェイス、周辺装置などのハードウェアと、これらのハードウェア上にて実行可能なソフトウェアとにより実現される。上記ハードウェアの一部または全部は集積回路／ＩＣ（Integrated Circuit）チップセットとして搭載することができ、その場合、上記ソフトウェアは上記メモリに記憶しておければよい。また、本発明の各構成要素の全てをハードウェアで構成してもよく、その場合についても同様に、そのハードウェアの一部または全部を集積回路／ＩＣチップセットとして搭載することも可能である。
【００７０】
また、上述した様々な構成例における機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を装置に供給し、マイクロプロセッサまたはＤＳＰによりプログラムコードが実行されることによっても、本発明の目的が達成される。この場合、ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した様々な構成例の機能を実現することになり、このプログラムコード自体や、プログラムコードを記録した記録媒体であっても、本発明を構成することができる。
【００７１】
以上、本発明に係る音声データ再生装置について説明したが、処理の流れをフロー図で例示したように、本発明は、複数のスピーカを備えた音声データ再生装置において、仮想的に存在する音源である仮想音源に対する音像としてそれらのスピーカから出力するように音声データを再生する音声データ再生方法としての形態も採り得る。なお、上記プログラムコード自体は、換言すると、この音声データ再生方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００７２】
この音声データ再生方法は、次の遅延算出ステップ、読出ステップ、ゲイン算出ステップ、音声信号算出ステップ、及び加算ステップを有する。遅延算出ステップは、各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対する遅延量を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出する。読出ステップは、遅延算出ステップで算出された遅延量に応じて音声データを読み出す。ゲイン算出ステップは、各スピーカと各仮想音源との組み合わせの全てについて、各スピーカに対するゲイン係数を、該当するスピーカと仮想音源との距離に応じて算出する。音声信号算出ステップは、ゲイン算出ステップで算出されたゲイン係数を読出ステップで読み出した音声データに乗算することで、各仮想音源のそれぞれについて各スピーカへ出力するための出力音声信号を算出する。加算ステップは、音声信号算出ステップで算出された出力音声信号をスピーカ毎に加算する。その他の応用例については、音声データ再生装置について説明した通りであり、その説明を省略する。
【符号の説明】
【００７３】
６０…音声データ再生装置、６１…デコーダ、６２…音声信号抽出部、６３…音声信号処理部、６４…Ｄ／Ａコンバータ、６５…増幅器、６６…スピーカ、７０，２００…音声信号処理部、７１，２０１…距離計算部、７２，２０２…ゲイン計算部、７３，２０３…遅延計算部、７４，２０４…バッファ、７５，２０５…波形生成部、７６，２０６…波形加算部、８１，８２，８３…バッファ領域、１３０…バッファ、２０７…フォーマット変換処理部。
【図１】
2011199707.tif 000004
【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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【図８】
2011199707.tif 000011
【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２５】
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【図２６】
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【図２７】
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