(57)【要約】【課題】  音響信号を受聴者からみて水平方向だけでなく垂直方向に設置されたスピーカから出力されるように、音響信号をそのスピーカに対応した出力チャンネルに振り分けることができるマルチチャンネル音響再生装置を提供する。【解決手段】  音響入力信号を複数のチャンネルに分割するチャンネル分割器１０１と、分割された信号を再生する方向を決定する方向振り分け器１０２と、振り分ける方向を決定する判断データを格納する方向振り分け判断データ格納器１０３とを備え、方向振り分け判断データ格納器１０３に格納した頭部伝達関数から抽出したデータをもとに音響入力信号を再生する方向を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数チャンネルの各チャンネルに対応した複数のスピーカへ音響信号を出力するマルチチャンネル音響再生装置において、
前記スピーカが配置されるべき位置に対応させた前記各チャンネルへ音響信号を振り分ける方向振り分け器と、前記方向振り分け器が振り分け先のチャンネルを判断するための情報を格納する方向振り分け判断データ格納器とを備え、
前記方向振り分け判断データ格納器に格納される情報は頭部伝達関数または頭部伝達関数から抽出した情報であり、前記方向振り分け器は、前記判断データ格納器に格納された情報に基づいて振り分け先のチャンネルを決定して音響信号を出力することを特徴としたマルチチャンネル音響再生装置。
【請求項２】
前記方向振り分け判断データ格納器に格納される情報は、受聴者からみた垂直方向の情報を含み、前記方向振り分け器は受聴者からみた垂直方向に設置されたスピーカに対応するチャンネルに音響信号を振り分けることを特徴とする請求項１記載のマルチチャンネル音響再生装置。
【請求項３】
自装置に入力される音響入力信号を、２チャンネル以上の音響信号に分割して出力するチャンネル分割器を備え、前記チャンネル分割器の出力信号を前記方向振り分け器の入力信号とすることを特徴とする請求項１または２記載のマルチチャンネル音響再生装置。
【請求項４】
前記方向振り分け器が、音響入力信号の周波数分析をする周波数分析器と、方向判断器とからなることを特徴とした請求項１ないし３記載のマルチチャンネル音響再生装置。
【請求項５】
前記チャンネル分割器は、音響入力信号からサラウンド信号成分を生成するサラウンド信号生成器を含むことを特徴とする請求項３または４記載のマルチチャンネル音響再生装置。
【請求項６】
前記チャンネル分割器は、音響入力信号を周波数帯域分割する帯域分割器を含むことを特徴とする請求項３ないし５記載のマルチチャンネル音響再生装置。
【請求項７】
前記サラウンド信号生成器に、適応フィルタが用いられることを特徴とする請求項３ないし６記載のマルチチャンネル音響再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤやＤＶＤなどに記録されたデータに基づく音響信号から、マルチチャンネルで音を再生するための音響信号を生成するマルチチャンネル音響再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のマルチチャンネル音響装置として、前方の２つのスピーカのうちの一方には左側の信号の、また他方には右側の信号の再生機能を与えるようにし、左右のスピーカの間に、右および左の信号ＲおよびＬからなる和信号Ｍ＝Ｒ＋Ｌが放射されること、および後方より、右および左の信号ＲおよびＬからなる差信号Ｓ＝Ｌ−ＲもしくはＳ＝Ｒ−Ｌが放射されることを特徴としているものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１９０２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のマルチチャンネル音響再生装置においては、例えば一般的な５．１ｃｈ再生のスピーカ配置のような同一水平面内に複数のスピーカが配置されている場合には、受聴者からみて左右や、前後、正面方向のスピーカから出力する音響信号を生成することはできたが、一般的な５．１ｃｈ再生のスピーカ配置と異なり受聴者からみて上下の方向にもスピーカが配置されているときには、その左右前後方向だけでなく上下方向に配置されたスピーカから出力するための音響信号の生成や、音響再生装置に入力された音響信号を上下方向に配置されたスピーカからも出力するようにそれぞれのスピーカに対応する出力チャンネルに振り分けることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、受聴者からみて同一水平面内に配置されたスピーカだけでなく、垂直方向に配置されたスピーカからも出力する音響信号の生成や、音響再生装置に入力された音響信号を、水平方向や垂直方向に配置されたスピーカに対応する出力チャンネルに振り分けることのできるマルチチャンネル音響信号再生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】
【０００６】
本発明のマルチチャンネル音響再生装置は、複数チャンネルの各チャンネルに対応した複数のスピーカへ音響信号を出力するマルチチャンネル音響再生装置であって、前記スピーカが配置されるべき位置に対応させた前記各チャンネルへ音響信号を振り分ける方向振り分け器と、前記方向振り分け器が振り分け先のチャンネルを判断するための情報を格納する方向振り分け判断データ格納器とを備え、前記方向振り分け判断データ格納器に格納される情報は頭部伝達関数または頭部伝達関数から抽出した情報であり、前記方向振り分け器は、前記判断データ格納器に格納された情報に基づいて振り分け先のチャンネルを決定して音響信号を出力する構成を有している。
【０００７】
すなわち、本発明のマルチチャンネル音響再生装置は、少なくとも２チャンネル以上の音響信号を再生するスピーカの設置方向と音響再生装置の出力チャンネルが対応付けられている場合に、音響信号をどの出力チャンネルに出力するかを振り分ける方向振り分け器と、前記方向振り分け器が音響信号をどの出力チャンネルに出力するかを決定するのに必
要な判断データを格納する方向振り分け判断データ格納器とを備え、前記方向振り分け判断データ格納器に格納するデータは頭部伝達関数または頭部伝達関数から抽出したデータであり、頭部伝達関数または頭部伝達関数から抽出したデータをもとに、音響信号を出力するスピーカ設置方向と対応付けられた出力チャンネルを決定する構成を有している。
【０００８】
この構成により、音響再生装置に入力された音響信号を、受聴者からみて水平方向だけでなく垂直方向にも設置してあるスピーカから出力されるように、スピーカ設置方向に対応する出力チャンネルに振り分けることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、スピーカ設置方向と出力チャンネルが対応付けられている場合に、頭部伝達関数または頭部伝達関数から抽出したデータをもとに音響信号をどの出力チャンネルに出力するかを決定する方向振り分け器を設けることにより、音響信号を受聴者からみて水平方向だけでなく垂直方向にも設置してあるスピーカから再生するように、スピーカ設置方向に対応する出力チャンネルに振り分けることで、よりリアリティのある３次元音響再生空間が実現できるという効果を有するマルチチャンネル音響再生装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるマルチチャンネル音響再生装置のブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態におけるマルチチャンネル音響再生装置のサラウンド信号生成器のブロック図
【図３】（ａ）正面方向（水平角度：０°、垂直角度：０°）の頭部伝達関数例を示す振幅周波数特性図、（ｂ）正面上方方向（水平角度：０°、垂直角度：６０°）の頭部伝達関数例を示す振幅周波数特性図、（ｃ）真後方向（水平角度：１８０°、垂直角度：０°）の頭部伝達関数例を示す振幅周波数特性図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態のマルチチャンネル音響再生装置について、図面を用いて説明する。なお、以下の説明において、前後左右上下を用いた説明は受聴者がスピーカから出力される音を受聴する際の受聴位置を基準とした方向あるいは方位を示すこととする。
【００１２】
本発明の第１の実施の形態のマルチチャンネル音響再生装置を図１に示す。
【００１３】
図１において、マルチチャンネル音響再生装置１０は図示していないＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤなどに接続され、これらのプレーヤから入力された音響入力信号を２チャンネル以上のチャンネルに分割するチャンネル分割器１０１と、音響信号を再生するスピーカ（図示せず）が設置してある方向と対応付けられた出力チャンネルに音響信号を振り分けてスピーカへ出力させる方向振り分け器１０２と、方向振り分け器１０２の振り分ける出力チャンネルを判断するためのデータが格納される記憶媒体である、方向振り分け判断データ格納器１０３とを有する構成である。なお、方向振り分け器１０２とスピーカとの間に音響信号を増幅するためのアンプが設けられていても良い。
【００１４】
図１では、入力信号は、Ｌ（Ｌｅｆｔ）チャンネルとＲ（Ｒｉｇｈｔ）チャンネルの２チャンネル、出力信号は、ＦＬ＿Ｕ（Ｆｒｏｎｔ  Ｌｅｆｔ  Ｕｐｐｅｒ）、ＦＬ＿Ｌ（Ｆｒｏｎｔ  Ｌｅｆｔ  Ｌｏｗｅｒ）、ＦＲ＿Ｕ（Ｆｒｏｎｔ  Ｒｉｇｈｔ  Ｕｐｐｅｒ）、ＦＲ＿Ｌ（Ｆｒｏｎｔ  Ｒｉｇｈｔ  Ｌｏｗｅｒ）、ＲＬ＿Ｕ（Ｒｅａｒ  Ｌｅｆｔ
Ｕｐｐｅｒ）、ＲＬ＿Ｌ（Ｒｅａｒ  Ｌｅｆｔ  Ｌｏｗｅｒ）、ＲＲ＿Ｕ（Ｒｅａｒ  Ｒｉｇｈｔ  Ｕｐｐｅｒ）、ＲＲ＿Ｌ（Ｒｅａｒ  Ｒｉｇｈｔ  Ｌｏｗｅｒ）の８チャンネルとしているが、入力チャンネル数は１チャンネル以上、出力チャンネル数は２チャンネル以上であれば良い。ただし、入力チャンネル数が１チャンネルの場合には、チャンネル分割器１０１で２チャンネル以上に分割する必要がある。
【００１５】
ここで、ＦＬ＿ＵやＦＲ＿Ｕなど「＿Ｕ」が付されたチャンネルは、受聴者よりも上に配置されたスピーカから出力されるべきチャンネルを示し、ＦＬ＿ＬやＦＲ＿Ｌなどの「＿Ｌ」が付されたチャンネルは、受聴者よりも同じ高さ、または受聴者よりも下に配置されたスピーカから出力されるべきチャンネルを示す。
【００１６】
チャンネル分割器１０１は、音響入力信号からサラウンド信号成分を生成するサラウンド信号生成器１０４と、音響入力信号を周波数帯域分割する帯域分割器１０５とから構成されている。
【００１７】
サラウンド信号生成器１０４は、マルチチャンネル音響信号再生装置に入力される入力音響信号ＬｃｈとＲｃｈの差を計算する減算器１０６から構成されている。帯域分割器１０５は、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１０７と、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１０８から構成されている。
【００１８】
また、方向振り分け器１０２は、チャンネル分割器１０１から出力された音響信号の周波数分析をする周波数分析器１０９と、チャンネル分割器１０１から出力する音響信号を振り分ける出力チャンネルを判断する方向判断器１１０と、方向判断器１１０の判断結果に応じて音響信号を上方用（Ｕｐｐｅｒ側）スピーカに対応する出力チャンネルか下方用（Ｌｏｗｅｒ側）スピーカに対応する出力チャンネルかに振り分けるスイッチ１１１と、音響信号を加算する加算器１１２から構成されている。方向判断器１１０は、演算処理機能を有したデジタルシグナルプロセッサやマイクロコントローラなどによって実現されうる。また、マルチチャンネル音響信号再生装置１０も、デジタルシグナルプロセッサやマイクロコントローラなどによって実現されうる。
【００１９】
以上のように構成されたマルチチャンネル音響再生装置について、図１を用いてその動作を説明する。
【００２０】
まず、ＣＤなどから得られた左右の音響信号であるＬｃｈ信号およびＲｃｈ信号が、チャンネル分割器１０１に入力される。
Ｌｃｈ信号およびＲｃｈ信号は、サラウンド信号生成器１０４に入力され、サラウンド信号生成器１０４は、減算器１０６によって（Ｌ−Ｒ）信号または（Ｒ−Ｌ）信号を生成する。
【００２１】
これは、従来のものと同様に、ＬｃｈとＲｃｈ信号の差をとることで、ＬｃｈとＲｃｈの信号の内相関の高い信号が減算され、サラウンド用信号を生成することができる。
一方、チャンネル分割器１０１に入力されたＬｃｈ信号およびＲｃｈ信号は、帯域分割器１０５にあるＨＰＦ１０７によって、ＨＰＦ１０７で設定された第１のカットオフ周波数ｆｃ１以上の周波数成分が取り出され、ＦＬ１（Ｆｒｏｎｔ  Ｌｅｆｔ  １）信号、ＦＲ１（Ｆｒｏｎｔ  Ｒｉｇｈｔ  1）信号となってＨＰＦ１０７から出力される。
【００２２】
チャンネル分割器１０１に入力されたＬｃｈ信号およびＲｃｈ信号は、また、帯域分割器１０５にあるＬＰＦ１０８によって、ＬＰＦ１０８で設定された第２のカットオフ周波数ｆｃ２以下の周波数成分が取り出され、ＦＬ２（Ｆｒｏｎｔ  Ｌｅｆｔ  ２）信号、ＦＲ２（Ｆｒｏｎｔ  Ｒｉｇｈｔ  ２）信号となって出力される。
【００２３】
ここで、ｆｃ１とｆｃ２は、帯域分割によって欠落する信号がないように同じ周波数にしても良いし、マルチチャンネル音響信号再生装置１０の出力信号の特性を考慮して異なる周波数に設定しても良い。
【００２４】
また、サラウンド信号生成器１０４によって生成されたサラウンド信号は、同様に、帯域分割器１０５にあるＨＰＦ１０７およびＬＰＦ１０８によって、それぞれ、ＲＬ１（Ｒｅａｒ  Ｌｅｆｔ  １）信号、ＲＬ２（Ｒｅａｒ  Ｌｅｆｔ  ２）信号、ＲＲ１（Ｒｅａｒ  Ｒｉｇｈｔ  １）信号、ＲＲ２（Ｒｅａｒ  Ｒｉｇｈｔ  ２）信号となって出力される。
【００２５】
次に、チャンネル分割器１０１の出力信号は、方向振り分け器１０２に入力される。ＦＬ１、ＦＬ２などのチャンネル分割器１０１の出力信号は、方向振り分け器１０２にあるスイッチ１１１へ入力される。
【００２６】
また、チャンネル分割器１０１の出力信号は、周波数分析器１０９に入力され、周波数分析器１０９は、信号の周波数分析を行う。
【００２７】
周波数分析は、例えばＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のような時間−周波数変換や、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を用いた分析などによって、行うことができる。
【００２８】
周波数分析器１０９では、前記の分析方法により、周波数ごとの信号のレベルを分析する。周波数分析器１０９によって分析された結果は、周波数分析器１０９から出力されて、方向判断器１１０の一方の入力となる。
方向判断器１１０の他方の入力は、方向判断器振り分け判断データ格納器１０３からの出力である。
【００２９】
方向振り分け判断データ格納器１０３に格納されているのは、頭部伝達関数の周波数分析データである。
【００３０】
方向判断器１１０は、周波数分析器１０９によって分析された音響信号と、方向判断データ格納器１０３に格納されている頭部伝達関数の周波数分析データとを比較して、その比較結果に応じてスイッチ１１１を、ＦＬ＿ＵやＦＲ＿Ｕなどの上方用出力チャンネル側または、ＦＬ＿ＬやＦＲ＿Ｌなどの下方用出力チャンネル側に切り替える。
【００３１】
スイッチ１１１によって上方側または下方側に切り替えられた信号は、加算器１１２によって加算され、出力される。加算器１１２は、方向判断器１１０によって切り替えられたＦＬ１の上方側信号とＦＬ２の上方側信号を加算して、前方左上方向信号（ＦＬ＿Ｕ）として出力する。
【００３２】
また、ＦＬ１の下方側信号とＦＬ２の下方側信号を加算して、前方左下方向信号（ＦＬ＿Ｌ）として出力する。
【００３３】
同様に、ＦＲ１、ＦＲ２信号から、前方右上方向信号（ＦＲ＿Ｕ）および前方右下方向信号（ＦＲ＿Ｌ）が、ＲＬ１、ＲＬ２信号から、後方左上方向信号（ＲＬ＿Ｕ）と後方右上方向信号（ＲＬ＿Ｌ）が、ＲＲ１、ＲＲ２信号から、後方右下方向信号（ＲＲ＿Ｕ）と後方右下方向信号（ＲＲ＿Ｌ）が出力される。
【００３４】
さらに、出力された信号はスピーカによってその音声が放射されることとなる。上方用
出力チャンネル側および下方用出力チャンネル側に切り換えられた各信号が、それぞれ上方用および下方用に配置されたスピーカから放音（放射）されることによって、すなわち、例えば、ＦＲ＿Ｕ、ＦＬ＿Ｕ、ＲＲ＿Ｕ、ＲＬ＿Ｕが受聴者の位置より上方に配置されたスピーカから出力され、ＦＲ＿Ｌ、ＦＬ＿Ｌ、ＲＲ＿Ｌ、ＲＬ＿Ｌが受聴者の位置より下方にされたスピーカからそれぞれ放音（放射）されることによって、本来それぞれの高さ方向から聞こえてくるべき音がそれぞれの方位に配置されたスピーカから聞こえてくることとなるので、聴取者はより現実的な感覚を得ることができる。
【００３５】
ここで、方向振り分け判断データ格納器１０３に格納するデータの例、およびそのデータを用いた方向判断器１１０の判断例を、図３を用いて説明する。
【００３６】
図３は、頭部伝達関数の振幅周波数特性の例である。ヒトは、この頭部伝達関数をもとに、方向を知覚していることが知られており、特に上下方向、前後方向は、この頭部伝達関数の約５ｋＨｚ以上の振幅周波数特性のピーク、ディップをもとに方向を知覚しているといわれている。
【００３７】
図４（ａ）に示される正面方向（水平角度：０°、垂直角度：０°）の頭部伝達関数と図４（ｂ）に示される正面上方向（水平角度：０°、垂直角度：６０°）の頭部伝達関数の５ｋＨｚ以上の特性とを比較すると、（ａ）の特性には約８ｋＨｚ、約１８ｋＨｚにディップＤ１、ディップＤ２が、また約１１ｋＨｚにピークＰ１があるが、（ｂ）に示される特性にはそのような１１ｋＨｚにおけるピークＰ１、約８ｋＨｚ、約１８ｋＨｚにおけるディップＤ１、ディップＤ２がないことがわかる。
【００３８】
一方、（ｂ）に示される特性には約１０ｋＨｚ、約１４ｋＨｚにディップＤ３、ディップＤ４があるが、（ａ）に示される特性にはそのような約１０ｋＨｚ、約１４ｋＨｚにおけるディップＤ３、ディップＤ４がない。また、図４（ｃ）に示される真後方向（水平角度：１８０°、垂直角度：０°）の頭部伝達関数をみると、約７ｋＨｚ、約１０ｋＨｚ、約１９ｋＨｚにディップＤ５、ディップＤ６、ディップＤ７が、約９ｋＨｚ、約１２ｋＨｚにピークＰ２、ピークＰ３があることがわかる。
【００３９】
そこで、このような各方向の頭部伝達関数の振幅周波数特性で特徴的なピーク、ディップの情報を、方向振り分け判断データ格納器１０３に格納しておく。
方向判断器１１０では、周波数分析器１０９で分析された各信号の振幅周波数特性のピーク、ディップの情報と、方向振り分け判断データ格納器１０３に格納されているピーク、ディップの情報を比較し、各信号を上方か下方かに振り分けるようにする。
【００４０】
例えば、上方か下方かに振り分ける方法は、以下のようにする。方向振り分け判断データ格納器１０３に、前述のような頭部伝達関数とその特徴を利用して、上方に振り分けるための情報として、ディップの周波数が８ｋＨｚおよび１８ｋＨｚかつピークの周波数が１１ｋＨｚなる情報、また、下方に振り分けるための情報として、ディップの周波数が１０ｋＨｚおよび１４ｋＨｚなる情報を格納しておく。
【００４１】
周波数分析器１０９では入力信号の振幅周波数特性がピークを持つ周波数と、ディップを持つ周波数を分析する。そして、周波数分析器１０９で分析されたピークおよびディップの周波数と、方向振り分け判断データ格納器１０３に格納された上方および下方のピーク、ディップの周波数とを比較し、周波数分析器１０９の分析結果が、上方のピークの周波数およびディップの周波数と、下方のピークの周波数およびディップの周波数との、どちらに近いかで、上方あるいは下方に振り分けるように  方向判断器１１０がスイッチ１１１を設定する。
【００４２】
すなわち、例えば、周波数分析器１０９にて分析された各信号の振幅周波数特性において、ディップの周波数が８ｋＨｚおよび１８ｋＨｚにありピークの周波数が１１ｋＨｚである振幅周波数特性をもつ音響信号に対しては、方向判断器１１０がスイッチ１１１を制御してこの音響信号を上方に振り分け、ディップの周波数が１０ｋＨｚおよび１４ｋＨｚにある振幅周波数特性をもつ音響信号に対しては、方向判断器１１０がスイッチ１１１を制御してこの音響信号を下方に振り分けて、マルチチャンネル音響再生装置１０から出力させる。
【００４３】
この例では、前方か後方かは、チャンネル分割器１０１による処理から自動的に振り分け、上方か下方かの２方向の振り分けを方向振り分け器１０２で振り分ける例を示したが、前後上下全ての方向を方向振り分け器１０２によって振り分けるようにしても良いし、より細かい角度ごとに振り分けるようにしても良い。
【００４４】
このような本発明の第１の実施の形態のマルチチャンネル音響再生装置によれば、方向振り分け器と、頭部伝達関数から抽出したデータを格納した方向振り分け判断データ格納器を設けることにより、ＣＤやＤＶＤなどから得られる音響信号を、聴覚特性を利用して、音響信号を出力する、スピーカ設置方向と対応付けられた出力チャンネルに、振り分けることができる。
【００４５】
また、本発明のマルチチャンネル音響再生装置は、方向振り分け判断データ格納器に格納される情報は、受聴者からみた垂直方向の情報を含み、方向振り分け器は受聴者からみた垂直方向に設置されたスピーカに対応するチャンネルに音響信号を振り分ける構成を有している。
【００４６】
すなわち、方向振り分け判断データ格納器に格納するデータに、受聴者からみて水平方向だけでなく垂直方向に関するデータを含ませることで、ＣＤやＤＶＤなどから得られる音響信号を、水平方向だけでなく垂直方向にも設置してあるスピーカから信号が出力されるように、スピーカ設置方向に対応する出力チャンネルに振り分けることができる。
【００４７】
また、本発明のマルチチャンネル音響再生装置は、自装置に入力される音響入力信号を、２チャンネル以上の音響信号に分割して出力するチャンネル分割器を備え、チャンネル分割器の出力信号を方向振り分け器の入力信号とする構成を有している。
【００４８】
すなわち、方向振り分け器と、方向振り分け判断データ格納器に加え、音響入力信号を２チャンネル以上の音響信号に分割するチャンネル分割器を設け、ＣＤなどからの音響入力信号から、受聴者からみて水平方向だけでなく垂直方向にも設置してあるスピーカから信号が出力されるように、スピーカ設置方向に対応する出力チャンネルに音響入力信号またはチャンネル分割器によって分割した音響信号を振り分けることで、入力信号チャンネル数以上の出力チャンネル数の、よりリアリティのある３次元音響再生が可能なマルチチャンネル音響信号を生成することができる。
【００４９】
また、本発明のマルチチャンネル音響再生装置は、方向振り分け器が、音響入力信号の周波数分析をする周波数分析器と、方向判断器とからなる構成を有している。
すなわち、方向振り分け器を、信号の周波数分析をする周波数分析器と、振り分けるスピーカが設置してある方向を判断する方向判断器から構成し、振り分け判断データ格納器に格納してある頭部伝達関数の周波数特性上の特徴を利用することで、聴覚特性に対応したマルチチャンネル音響再生装置を提供することができる。
【００５０】
また、本発明のマルチチャンネル音響再生装置は、チャンネル分割器が、音響入力信号からサラウンド信号成分を生成するサラウンド信号生成器を含む構成を有している。
【００５１】
さらに、本発明のマルチチャンネル音響再生装置は、チャンネル分割器が、音響入力信号を周波数帯域分割する帯域分割器を含む構成を有している。
すなわち、チャンネル分割器が、音響入力信号からサラウンド信号成分を生成するサラウンド信号生成器や、音響入力信号を周波数帯域分割する帯域分割器から構成されるようにすることで、それらによって生成したサラウンド信号を用いたよりリアリティのある３次元音響再生が可能なマルチチャンネル音響信号を生成することができる。
（実施の形態２）  
つぎに、本発明の第２の実施の形態のマルチチャンネル音響再生装置のサラウンド信号生成器を図２に示す。
【００５２】
本実施の形態のマルチチャンネル音響再生装置は、実施の形態１において図１に示したサラウンド信号生成器１０４に替えて、図２に示すように、サラウンド信号生成器２００を適応フィルタ２０１と、適応アルゴリズム２０２と、加算器２０３にて構成した点が実施の形態１の構成と異なる。
【００５３】
以上のように構成されたマルチチャンネル音響再生装置について、図２を用いてその動作を説明する。
【００５４】
図２において、サラウンド信号生成器２００以外のマルチチャンネル音響再生装置の動作は、図１と同様である。
【００５５】
サラウンド信号生成器２００には、Ｌｃｈ信号とＲｃｈ信号が入力される。それぞれの信号は適応フィルタ２０１によって、信号の振幅特性と位相特性が変えられて加算器２０３の入力となる。加算器２０３は、Ｌｃｈ信号が適応フィルタ２０１を通った後の信号と、Ｒｃｈ信号が適応フィルタ２０１を通った後の信号とを加算して、出力する。適応アルゴリズム２０２は、Ｌｃｈ信号またはＲｃｈ信号と、加算器２０３の出力信号をもとにして、適応フィルタ２０１のフィルタ係数の更新量を決定し、係数を更新する。
【００５６】
ここで、適応アルゴリズム２０２として、信号の相関がなくなるような適応アルゴリズムにすれば、出力信号Ｓ１には、Ｌｃｈ信号からＲｃｈ信号と相関の高い信号が除かれた信号が、出力信号Ｓ２には、Ｒｃｈ信号からＬｃｈ信号と相関の高い信号が除かれた信号が出力される。また、適応アルゴリズム２０２として、信号が独立になるような適応アルゴリズムにすれば、出力信号Ｓ１、Ｓ２には、互いに独立な信号が出力される。
【００５７】
このように、適応フィルタを用いたサラウンド信号生成器を含むチャンネル分割器でも、入力信号を１チャンネル以上の別の信号に分割することができる。適応フィルタ２０１としては、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｎｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタやＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｎｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタでも良いし、振幅の変更のみを行う単なる乗算器でも良い。
【００５８】
本発明のマルチチャンネル音響再生装置においては、サラウンド信号生成器に、適応フィルタが用いられる構成を有している。
【００５９】
このような本発明の第２の実施の形態のマルチチャンネル音響再生装置によれば、適応フィルタを含むチャンネル分割器と、方向振り分け器と、方向振り分け判断データ格納器とを設けることにより、ＣＤなどからの音響信号から、受聴者からみて水平方向だけでなく垂直方向にも設置してあるスピーカから信号が出力されるように、スピーカ設置方向に対応する出力チャンネルに適応フィルタによって作られた入力チャンネル数以上の出力チャンネル数を持つ信号を振り分けたマルチチャンネル音響信号を生成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にかかるマルチチャンネル音響再生装置は、頭部伝達関数または頭部伝達関数から抽出したデータをもとに音響入力信号を再生する方向を決定する方向振り分け器を設けることにより、音響信号を受聴者からみて水平方向だけでなく垂直方向にも設置してあるスピーカから出力されるように、スピーカ設置方向に対応する出力チャンネルに振り分けることができるという効果を有し、ＣＤやＤＶＤなどからの音響信号から、マルチチャンネルで再生するための音響信号を生成する等として有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１０    マルチチャンネル音響信号再生装置
１０１  チャンネル分割器
１０２  方向振り分け器
１０３  方向振り分け判断データ格納器
１０４  サラウンド信号生成器
１０５  帯域分割器
１０６  減算器
１０７  ＨＰＦ
１０８  ＬＰＦ
１０９  周波数分析器
１１０  方向判断器
１１１  スイッチ
１１２  加算器
２００  サラウンド信号生成器
２０１  適応フィルタ
２０２  適応アルゴリズム
２０３  加算器
【図１】
2011151633.tif 000003
【図２】
2011151633.tif 000004
【図３】
2011151633.tif 000005