(57)【要約】【課題】リスナの頭部の位置関係変化や頭部の動き変化があっても、仮想的に作り出された音像の定位感が損なわれないようにした音響再生システムを提供する。【解決手段】リスナ４の両耳とは非接触の状態で、リスナの両耳の近傍の所定の位置に、２個のスピーカ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２を保持する。入力音声信号を、頭部伝達関数を用いた仮想音源処理を施して、２個のスピーカに供給する。２個のスピーカに対するリスナの頭部の位置関係および／またはリスナの頭部の動きを検出する検出手段と、２個のスピーカに対するリスナの頭部の位置関係および／またはリスナの頭部の動きに応じた複数の前記頭部伝達関数を記憶する頭部伝達関数記憶部を設ける。検出手段で検出された２個のスピーカに対するリスナの頭部の位置関係および／またはリスナの頭部の動きに応じた頭部伝達関数を、頭部伝達関数記憶部から読み出して、仮想音源処理に用いる。【選択図】図１
2008113118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個のスピーカと、
リスナの両耳とは非接触の状態で、前記リスナの両耳の近傍の所定の位置に、前記２個のスピーカを保持するようにする保持手段と、
前記２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きを検出する検出手段と、
前記２個のスピーカで音響再生したときにリスナが他のスピーカ装置から音声が放音されたように聴取するように、入力音声信号を、頭部伝達関数を用いた仮想音源処理を施して、前記２個のスピーカに供給する音声信号出力手段と、
前記２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きに応じた複数の前記頭部伝達関数を記憶する頭部伝達関数記憶部と、
前記検出手段で検出された前記２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きに応じた頭部伝達関数を、前記頭部伝達関数記憶部から読み出して、前記音声信号出力手段に供給する制御手段と、
を備えることを特徴とする音響再生システム。
【請求項２】
請求項１に記載の音響再生システムにおいて、
前記２個のスピーカは、スピーカユニットが、その振動板の前後から出る音が加算可能なように、バッフル板に取り付けられることなく、前記保持手段により保持されて前記リスナの耳の近傍に配置される
ことを特徴とする音響再生システム。
【請求項３】
マルチチャンネルサラウンド音声を音響再生する請求項１に記載の音響再生システムであって、
前記音声信号出力手段は、前記マルチチャンネルサランド音声のうちの後方チャンネルの音声信号を前記２個のスピーカで音響再生したときに、リスナが、その後方に配置されたスピーカ装置から音声が放音されたように聴取するように、前記後方チャンネルの音声信号を仮想音源処理して、前記２個のスピーカに供給する
ことを特徴とする音響再生システム。
【請求項４】
マルチチャンネルサラウンド音声を音響再生する請求項１に記載の音響再生システムであって、
前記音声信号出力手段は、前記マルチチャンネルサランド音声のうちの前方チャンネルの音声信号を前記２個のスピーカで音響再生したときに、リスナの前方に配置されたスピーカ装置から音声が放音されたように聴取するように、前記前方チャンネルの音声信号を仮想音源処理して、前記２個のスピーカに供給する
ことを特徴とする音響再生システム。
【請求項５】
マルチチャンネルサラウンド音声を音響再生する請求項１に記載の音響再生システムであって、
前記音声信号出力手段は、前記マルチチャンネルサランド音声のうちの前方チャンネルの音声信号を前記２個のスピーカで音響再生したときに、リスナの前方に配置されたスピーカ装置から音声が放音されたように聴取するように、前記前方チャンネルの音声信号を仮想音源処理して、前記２個のスピーカに供給すると共に、前記マルチチャンネルサランド音声のうちの後方チャンネルの音声信号を前記２個のスピーカで音響再生したときに、リスナの後方に配置されたスピーカ装置から音声が放音されたように聴取するように、前記後方チャンネルの音声信号を仮想音源処理して、前記２個のスピーカに供給する
ことを特徴とする音響再生システム。
【請求項６】
マルチチャンネルサラウンド音声を音響再生する請求項３〜請求項５のいずれかに記載の音響再生システムであって、
前記２個のスピーカは、前記マルチチャンネルサラウンド音声の低域音声信号が供給される低域用スピーカである
ことを特徴とする音響再生システム。
【請求項７】
請求項１に記載の音響再生システムにおいて、
前記検出手段は、イメージセンサを備え、前記イメージセンサからの撮像画像から、前記２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きを検出する
ことを特徴とする音響再生システム。
【請求項８】
請求項７に記載の音響再生システムにおいて、
前記リスナの方向に向けて光照射する発光源を設けると共に、前記２個のスピーカの位置を発光光または反射光で示すためのマーカを設け、
前記検出手段は、前記イメージセンサからの撮像画像から、前記マーカおよび前記リスナの瞳孔の位置を検出し、その検出結果から、前記２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きを検出する
ことを特徴とする音響再生システム。
【請求項９】
検出手段と音声信号出力手段と制御手段とを備える音響再生システムによる音響再生方法であって、
前記検出手段が、リスナの両耳とは非接触の状態で、前記リスナの両耳の近傍の所定の位置に、保持手段により保持された２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きを検出する検出工程と、
前記音声信号出力手段が、前記２個のスピーカで音響再生したときにリスナが他のスピーカ装置から音声が放音されたように聴取するように、入力音声信号を、頭部伝達関数を用いた仮想音源処理を施して、前記２個のスピーカに供給する音声信号出力工程と、
前記制御手段が、前記検出工程で検出された前記２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きに応じた頭部伝達関数を、頭部伝達関数記憶部から読み出して、前記音声信号出力手段に供給する制御工程と、
を備えることを特徴とする音響再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、仮想音源処理した音声信号を音響再生する音響再生システムおよび音響再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホームシアターシステムと呼ばれる映像音響再生システムが普及しつつある。この映像音響再生システムにおいては、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）からの映像再生は、比較的大画面のディスプレイに表示して行なうと共に、音響再生は、マルチチャンネルサラウンド音声方式、最近は、５．１チャンネル方式を採用して、迫力のある映像および音響再生ができるようにしている。
【０００３】
５．１チャンネル方式の音響再生システムでは、リスナの前方（以下フロントという）、リスナの正面（以下センターという）、リスナの後方（以下リアという）、低域専用と、４種類のスピーカが必要で、低域専用のスピーカであるサブウーハは、本来、１００Ｈｚ以下の帯域をモノラルで受け持っている。その他のスピーカは、１００Ｈｚから２０ｋＨｚを受け持つ。
【０００４】
従来、５．１チャンネル方式の音響再生システムにおけるスピーカ配置は、図２２に示すようなものとされている。すなわち、図２２に示すように、リスナ４の前方の、左側にフロント左チャンネル用スピーカ１０ＦＬが、右側にフロント右チャンネル用スピーカ１０ＦＲが、また、正面にセンターチャンネル用スピーカ１０Ｃが、それぞれ配置される。
【０００５】
また、リスナ４の後方の、左側にリア左チャンネル用スピーカ１０ＲＬが、右側にリア右チャンネル用スピーカ１０ＲＲが、それぞれ配置される。さらに、適宜の位置に、ＬＦＥ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｅｆｆｅｃｔ）チャンネル用（低域専用）のサブウーハスピーカ１０ＳＷが配置される。
【０００６】
これらの６個のスピーカ１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０Ｃ，１０ＲＬ，１０ＲＲ，１０ＳＷは、それぞれスピーカボックス（箱）に取り付けられて、それぞれの位置に配置される。通常、前後の６個のスピーカは、リスナ４との距離ｄｓが、例えば２メートル程度とされて配置されることが多い。
【０００７】
従来の音響再生システムでは、例えば１５リットル程度のスピーカボックスが利用されていたフロント左右チャンネル用のスピーカは、１リットル前後の小さなボックスに変わり、サテライトスピーカとも呼ばれている。当然低域は出ないので、それを補助するためにサブウーハと呼ばれる低域専用のスピーカが1個追加されている。このように、サブウーハ以外のスピーカを小型のボックスとした場合には、サブウーハ１０ＳＷに供給する音声信号のクロスオーバ周波数は、１５０Ｈｚと、前記の１００Ｈｚよりも若干高めになっていることも多いが、かなり低い周波数であることには変わりはない。
【０００８】
このような配置のスピーカシステムで、ＤＶＤからの５．１チャンネルの音声信号を再生すると、当然のことであるが充分な低音が再生される。しかも、低域専用に再生側も特別にチャンネルを設けているので、映画などのソースでは従来にないほどの重低音が部屋中に響きわたり、迫力のある臨場感を得ることができる。
【０００９】
しかしながら、家が小さな日本の家屋では、マルチチャンネルサラウンド音声を音響再生するための上述したような６個のスピーカを配置するスペースを確保することができないという問題と、外部への音漏れによる騒音の問題がある。
【００１０】
すなわち、通常の５．１チャンネルのスピーカ構成では、ＤＶＤの映像音響鑑賞において、迫力ある音を再生するためには、９０ｄＢ程度以上の音量を必要とする。したがって、リスナがマルチチャンネルサラウンドの効果を良好に得ようとした場合には、外部への騒音の問題を考慮する必要が生じる。
【００１１】
この時、一般に、高域の音は遮音が容易で、壁とかドア１枚でかなりの音を減衰させることが可能である。しかしながら、例えば１００Ｈｚ以下のような低域の音の場合には、遮音は簡単にできず、家が小さな日本の家屋では、この低域の音を遮るほど部屋の広さがとれないことが多い。特にサブウーハが受け持つ５０Ｈｚ、４０Ｈｚといった低音は、響き、かなりの範囲に音が伝播されることになる。
【００１２】
このため、サブウーハから音が再生されたときに、隣の部屋はもちろん、上下の部屋まで音が届いて迷惑をかけるおそれがある。特に低い帯域の音ほど遮音が難しく、サブウーハは、日本の住宅事情では大きな問題であり、せっかくの５．１チャンネルの音響再生システムも、充分使いきることが出来ない現状がある。
【００１３】
この問題点を解決するため、特許文献１（特開平５−９５５９１号公報）には、中高音は小型スピーカ（スピーカユニットがスピーカボックスに収納されるタイプ）で音響再生し、低音域は低音用ヘッドホンや骨伝導で、リスナの耳の近傍で音響再生するようにした音響再生システムが提案されている。
【００１４】
この特許文献１の技術によれば、低音はヘッドホンや骨伝導でリスナの耳の近傍で音響再生されるので、リスナには大音量に聴こえても、隣家には伝わらないようにすることができる。
【００１５】
上記の特許文献は、次の通りである。
【特許文献１】特開平５−９５５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記の特許文献１の発明では、低域の音を耳の近傍で再生するものであっても、スピーカではなく、ヘッドホンや骨伝導を利用した振動体とされている。スピーカ以外の振動体で、スピーカと同等の低域感を得ることは、個人差もあるが、一般的に受け入れられるほど素直な感覚ではないと思われる。また、リスナはヘッドホンや骨伝導用のヘッドセットを装着しなければならず、煩わしいという問題もある。
【００１７】
さらには、特許文献１の発明では、低域の音に関する騒音の問題は軽減されるが、多数個のスピーカを狭いスペースに配置しなければならないという問題は、特許文献１の発明では解決されていない。
【００１８】
この点にかんがみ、出願人は、先に、特願２００６−２４３０２（平成１８年２月１日出願）として、２個のスピーカを、リスナの頭部を挟んで、リスナの左および右の耳の近傍に配置するようにする保持すると共に、スピーカで音響再生したときに、リスナが他のスピーカ装置から音声が放音されたように聴取するように入力音声信号を仮想音源処理して、前記２個のスピーカに供給するようにした音響再生システムを提供した。
【００１９】
この先に提案した発明においては、２個のスピーカは、リスナの耳の近傍に保持されるように構成されているので、スピーカを大音量で鳴らさなくても、リスナには大音量に聴こえるようにすることができる。このため、隣家に伝播される音声は軽減される。
【００２０】
さらに、先に提案した発明においては、この２個のスピーカにより、例えばマルチチャンネルサラウンド音声のフロントチャンネルの音声やリアチャンネルの音声が、仮想音源処理されて供給されて、それらのフロントチャンネルやリアチャンネルの音声が、音響再生される。このため、フロントチャンネル用スピーカやリアチャンネル用スピーカを設ける必要が無くなるという効果を奏する。
【００２１】
ところで、先に提案した発明においては、仮想音源処理された音声信号が前記２個のスピーカにより音響再生されることによる音像は、リスナが、当該２個のスピーカの真ん中に座って動かないことを前提条件として仮想的に作り出すようにしている。これは、多くの場合、リスナは映像を見つめているため、頭の位置を変えたり、顔の向き（頭の向き）を変えたりすることはほとんど無いであろうとの仮定に基づいている。
【００２２】
しかしながら、現実には、リスナは、時々、顔（頭）の向きを変えたり、左右のスピーカのどちらかの方向に、一時的偏るように頭の位置を変えたり、頭を前後に移動したりすることが多々あった。そして、そのようなリスナの頭部の２個のスピーカに対する位置変化や頭部の動き変化があると、仮想的に作り出された音像の定位感が損なわれてしまうという問題があった。
【００２３】
この発明は、この問題点にかんがみ、スピーカに対するリスナの頭部の位置関係変化や頭部の動き変化があっても、常に、仮想的に作り出された音像の定位感が損なわれることが無いようにした音響再生システム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】
【００２４】
上記の課題を解決するために、この発明は、
２個のスピーカと、
リスナの両耳とは非接触の状態で、前記リスナの両耳の近傍の所定の位置に、前記２個のスピーカを保持するようにする保持手段と、
前記２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きを検出する検出手段と、
前記２個のスピーカで音響再生したときにリスナが他のスピーカ装置から音声が放音されたように聴取するように、入力音声信号を、頭部伝達関数を用いた仮想音源処理を施して、前記２個のスピーカに供給する音声信号出力手段と、
前記２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きに応じた複数の前記頭部伝達関数を記憶する頭部伝達関数記憶部と、
前記検出手段で検出された前記２個のスピーカに対する前記リスナの頭部の位置関係および／または前記リスナの頭部の動きに応じた頭部伝達関数を、前記頭部伝達関数記憶部から読み出して、前記音声信号出力手段に供給する制御手段と、
を備えることを特徴とする音響再生システムを提供する。
【００２５】
この発明においては、頭部伝達関数記憶部は、２個のスピーカに対するリスナの頭部の位置関係および／またはリスナの頭部の動きに応じた複数の頭部伝達関数を記憶している。
【００２６】
そして、検出手段は、２個のスピーカに対するリスナの頭部の位置関係および／またはリスナの頭部の動きを検出し、その検出結果を制御手段に渡す。制御手段は、検出手段で検出された２個のスピーカに対するリスナの頭部の位置関係および／またはリスナの頭部の動きに応じた頭部伝達関数を、頭部伝達関数記憶部から読み出して、音声信号出力手段に供給する。
【００２７】
音声信号出力手段は、制御手段から渡された頭部伝達関数を用いて仮想音源処理した音声信号を、２個のスピーカに供給するようにする。
【００２８】
したがって、音声信号出力手段は、リスナが、その頭部を２個のスピーカに対して位置変化および動き変化させたときにも、当該変化後の位置や動き状態に応じた頭部伝達関数を用いて仮想音源処理した音声信号を生成し、その生成した音声信号を２個のスピーカに供給する。これにより、仮想的な音像について、常に、定位感が損なわれることなく、再生音声を楽しむことができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、頭部伝達関数を用いて仮想音源処理した音声信号による仮想的な音像の定位感が、リスナが、その頭部を２個のスピーカに対して位置変化および動き変化させたときにも、損なわれることが無い音響再生システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、この発明による音響再生システムの幾つかの実施の形態を、前述した５．１チャンネル方式のマルチチャンネルサラウンド音声を音響再生する場合を例に、図を参照しながら説明する。
【００３１】
［第１の実施の形態］
この第１の実施の形態は、ＤＶＤプレーヤで再生された映像信号および音声信号を用いて、また、テレビ受像機で受信したデジタル放送信号を用いて、映像監視および５．１チャンネルのサラウンド音声聴取を行う場合の例である。
【００３２】
図１は、この第１の実施の形態による音響再生システムの概要を示す図である。
【００３３】
図１に示すように、この第１の実施の形態の音響再生システムは、２個のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲを具備する映像モニター装置としてのテレビ受像機１と、ＤＶＤプレーヤ２と、音声信号出力装置部３と、ユーザ４の両耳の近傍に設けられる２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２と、この例ではテレビ受像機１の上に載置されて、リスナ４および２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２側を撮像するための撮像部５と、撮像画像においてスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２の位置を簡単に認識させるためのマーカ手段６Ｌおよび６Ｒと、音声信号受信部７と、を備えて構成されている。
【００３４】
この第１の実施の形態では、５．１チャンネルサラウンド音声のうちのフロント左右２チャンネルの音声再生用として、テレビ受像機１の２個のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲを用いる。この２個のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲは、テレビ受像機１に内蔵されていてもよいし、また、テレビ受像機１とは分離独立して設けられていても良い。
【００３５】
また、この第１の実施の形態では、ユーザ４の両耳の近傍に設けられる２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、５．１チャンネルサラウンド音声のうちの低域音声（ＬＦＥチャンネル）再生用、すなわち、サブウーハとされる。そして、この第１の実施の形態では、このサブウーハとなる２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２には、低域音声信号ＬＦＥに加えて、後述するように、５．１チャンネルサラウンド音声のうちのリア左右２チャンネル音声の音声信号が、音声信号出力装置部３において仮想音源処理されて供給される。
【００３６】
テレビ受像機１は、デジタル放送信号を受信することができる機能を備え、受信したデジタル放送信号から、デジタル放送番組の映像信号および音声信号を再生し、テレビ受像機１の表示画面１Ｄに、デジタル放送番組の再生映像を表示すると共に、スピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲによりデジタル放送番組の再生音声を音響再生する。
【００３７】
この場合、デジタル放送番組の音声がマルチチャンネルサラウンド音声であるときには、スピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲから放音されるデジタル放送番組の再生音声は、フロント左右２チャンネルの音声に、センターチャンネル、リア左右２チャンネルなどの音声が含まれている。
【００３８】
そして、この実施の形態では、テレビ受像機１で受信されて再生された音声信号Ａｕ１は、音声信号出力装置部３に供給される。
【００３９】
ＤＶＤプレーヤ２は、ＤＶＤに記録されている映像信号および音声信号を再生して出力する。この例では、ＤＶＤプレーヤ２で再生された映像信号Ｖｉは、テレビ受像機１に供給されて、表示画面１Ｄに、前記再生映像信号Ｖｉによる再生映像が表示される。また、ＤＶＤプレーヤ２で再生された音声信号Ａｕ２は、この例では、音声信号出力装置部３に供給される。
【００４０】
音声信号出力装置部３は、この実施の形態では、５．１チャンネルのマルチチャンネルサラウンド音声方式に対応するデコード機能を備え、テレビ受像機１で受信したデジタル放送番組の音声を５．１チャンネルサラウンド音声で再生する際には、ユーザ４の両耳の近傍に設けられる第１および第２のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に供給する音声信号を生成する。そして、音声信号出力装置部３は、生成した第１および第２のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に供給する音声信号を多重化（マルチプレックス）して、この例では電波を用いて音声信号受信部７に無線送信する。
【００４１】
音声信号受信部７は、音声信号出力装置部３から電波を受信し、その受信した電波から多重化されている音声信号を抽出し、デ・マルチプレックスして、第１のスピーカ１１ＳＷ１に供給する音声信号と、第２のスピーカ１１ＳＷ２に供給する音声信号とに分離し、それぞれ第１のスピーカ１１ＳＷ１および第２のスピーカ１１ＳＷ２に供給する。
【００４２】
なお、音声信号出力装置部３からの無線送信は、電波に限らず、超音波や光を用いるようにしても良い。
【００４３】
また、音声信号出力装置部３は、ＤＶＤプレーヤ２で再生した映像および音声の再生時には、ユーザ４の両耳の近傍に設けられる第１および第２のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に供給する音声信号のみではなく、テレビ受像機１の左右２チャンネル用の２個のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲに供給する音声信号を生成し、それぞれ対応する各スピーカに供給するようにする。
【００４４】
この第１の実施の形態では、音声信号出力装置部３は、テレビ受像機１の左右２チャンネル用の２個のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲに対しては、フロント左チャンネルの音声信号Ｌとセンターチャンネルの音声信号Ｃとの和信号およびフロント右チャンネルの音声信号Ｒとセンターチャンネルの音声信号Ｃとの和信号を供給する。
【００４５】
また、音声信号出力装置部３は、リスナ４の両耳の近傍の２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対しては、後述するいわゆる仮想音源処理されたリア左チャンネルの音声信号ＲＬ＊と低域音声信号ＬＦＥとの和信号および仮想音源処理されたリア右チャンネルの音声信号ＲＲ＊と低域音声信号ＬＦＥとの和信号を供給する。
【００４６】
マーカ部６Ｌは、後述するように、リスナ４の左耳側のスピーカ１１ＳＷ１の位置を特定することができるようにするため、このスピーカ１１ＳＷ１の近傍に設置される。同様に、マーカ部６Ｒは、後述するように、リスナ４の右耳側のスピーカ１１ＳＷ２の位置を特定することができるようにするため、このスピーカ１１ＳＷ２の近傍に設置される。
【００４７】
撮像部５の構成は、後で詳述するが、この例では、撮像素子としてのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサを備えると共に、近赤外光を発光してリスナ４に対して照射する発光源としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）を備える。
【００４８】
近赤外光をリスナ４に対して照射するのは、後述するようにリスナ４の瞳孔からの反射を容易に認識することができるようにするためである。
【００４９】
撮像部５は、リスナ４およびマーカ部６Ｌ，６Ｒを含むエリアを撮像して、その撮像画像データＣＡＭを、この例では、接続ケーブルを通じて音声信号出力装置部３に送るようにする。なお、撮像部５と音声信号出力装置部３との間の信号伝送も、音声信号出力装置部３と音声信号受信部７との間の信号伝送と同様に無線により行なうようにしても良いことはいうまでもない。
【００５０】
音声信号出力装置部３は、後述するように、撮像部５から受信した撮像画像データＣＡＭを解析して、リスナ４のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対する位置および顔（頭部）の向きを検出し、その検出結果を、仮想音源処理に反映させるようにする。
【００５１】
すなわち、仮想音源処理では、頭部伝達関数が用いられるが、そのため、予め、頭部伝達関数が求められて音声信号出力装置部３に記憶されている。従来は、リスナ４が動かないことを前提にしているので、正面のテレビ受像機１の画面を向いていて、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２の間の中央の位置にリスナ４が固定的に存在している状態における頭部伝達関数のみを記憶している。
【００５２】
これに対して、この実施の形態では、より細かく、リスナ４のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対する種々の位置、およびリスナ４の顔の種々の向きにおける頭部伝達関数を求めて、音声信号出力装置部３の記憶部に記憶しておく。そして、音声信号出力装置部３では、撮像部５から受信した撮像画像データＣＡＭの解析結果からリスナ４のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対する位置および顔の向きを検出し、その検出結果に応じた頭部伝達関数を、頭部伝達関数の記憶部から読み出し、当該読み出した頭部伝達関数を用いて仮想音源処理するようにする。
【００５３】
これにより、この実施の形態では、リスナ４が頭部を動かした場合でも、リスナ４は、定位感を損なわずに、再生音声を聴取することができるようにしている。以上の処理は、後でさらに詳述する。
【００５４】
［第１の実施の形態のスピーカ配置例］
次に、図２に、以上説明したこの実施の形態における音響再生システムにおけるスピーカ配置例を説明する。
【００５５】
図２に示すように、この実施の形態においては、リスナ４の前方の、左側にフロント左チャンネル用スピーカ１１ＦＬが、右側にフロント右チャンネル用スピーカ１１ＦＲが、それぞれ配置される。
【００５６】
これらのスピーカ１１ＦＬ，１１ＦＲは、この例では、テレビ受像機１に内蔵されているので、例えば小型のスピーカボックス１２ＦＬ，１２ＦＲの前面側（例えばテレビ受像機の前面パネル）をバッフル板として、それぞれ用のスピーカユニット１３ＦＬ，１３ＦＲが取り付けられたもので構成されている。これらのスピーカ１１ＦＬ，１１ＦＲは、どのチャンネルかを区別する必要がないときには、以下、フロントスピーカと称する。
【００５７】
そして、この実施の形態では、リスナ４の左右の耳の近傍において、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２が、その振動板がそれぞれの耳に対向するように、リスナ４の頭部を挟んで配置される。そして、これら２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、そのスピーカユニットの振動板の前後から放射される音が混合可能となるように、当該スピーカユニットはスピーカボックスには収納されてはおらず、かつ、バッフル板に取り付けられてもいない。
【００５８】
そして、この実施の形態では、リスナ４の両耳の近傍の２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２には、ＬＦＥチャンネルの低域音声信号が共通に供給され、これらスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２から同相でＬＦＥチャンネルの低域音が放音されるようにされている。したがって、この実施の形態では、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、サブウーハとなる。以下、このスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２をサブウーハと呼ぶことにする。
【００５９】
このように構成される結果、ＬＦＥチャンネルの低域音は、リスナ４の両耳の近傍で放音されるため、リスナ４には大音量で聴取されるが、リスナ４から離れた位置では、サブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２のスピーカユニットの振動板の前と後から出てくる音が、互いに１８０度位相が異なり、互いに打ち消し合うため、殆ど聴取されないようになる。これにより、従来のように低域の音が隣家にまで伝播して、迷惑をかけてしまうという事態を防止することができる。
【００６０】
低域の音の減衰を確かめるために、無響室において、図３に示すように、サブウーハ用とされる例えば１７センチメートルの口径のスピーカユニット１１ＳＷからの音を、スピーカユニット１１ＳＷから距離ｄだけ離れた位置のマイクロホン１４で収音して、その音圧レベルの周波数特性を測定したところ、図４に示すようなものとなった。この場合、スピーカユニット１１ＳＷは、ボックスに収納したり、バッフル板に取り付けたりされてはいない。
【００６１】
図４における４個の周波数特性曲線は、同図に示すように、前記スピーカユニット１１ＳＷとマイクロホン１４との距離ｄが、それぞれｄ＝１０センチメートル、ｄ＝２０センチメートル、ｄ＝４０センチメートル、ｄ＝８０センチメートルの時のものである。
【００６２】
この図４から、スピーカユニットをボックスに入れない構成にすると、１ｋＨｚ以下の音はかなり減衰することが分かり、特に低域の音になるほどその減衰量が大きいことが確かめられた。
【００６３】
そして、この実施の形態の場合、２個のサブウーハ１１ＳＷ１，ＳＷ２と、リスナ４の左耳、右耳との間のそれぞれの距離ｄｓｗは、低域の音がリスナ４の耳にそれほど減衰されること無く伝達される距離、この例では、ｄｓｗ＝２０センチメートル程度とされる。
【００６４】
例えば、サブウーハ２ＳＷとリスナ４の耳までの距離を２メートルとした一般的なものに対して、この実施の形態では、サブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２とリスナ４の両耳のそれぞれとの距離は、２０センチメートルとした場合、この実施の形態の場合には、従来のものと比較して距離が１／１０になる。
【００６５】
このために、この実施の形態において、リスナ４が同じ音圧を感じるために必要なエネルギーは、上述の一般的なものの場合の１/１００でよいことになる。つまり、上述の一般的な例で仮に１００Ｗ（ワット）のアンプを必要としていた場合には、この実施の形態の場合には、１Ｗのアンプでも同じ音圧を感じることになる。
【００６６】
この実施の形態では、スピーカに供給する音声信号出力の違いによるだけでも音の拡散が小さい上に、低い音、例えば周波数が２０Ｈｚ,３０Ｈｚ,４０Ｈｚ当たりになると、位相の点でキャンセルし、サブウーハのスピーカユニットのごく近傍以外ではほとんど音は聴こえなくなる。その一方で、ＤＶＤソフトに含まれる迫力ある音響効果は、この低音の帯域に大きなエネルギーを収録することで得るようにしてあるため、防音の効果はより大きくなる。
【００６７】
以上の構成により、低域音のみに注目して、当該低域音のみを減衰させることを考えた場合には、十分に効果が得られる。なお、同様にして、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２から、低域音以外の音を音響再生して放音する場合にも、上述と同様の防音効果を得ることができることは言うまでもない。
【００６８】
５．１チャンネルサラウンド音声の場合、さらにセンターチャンネルの音声およびリア左右２チャンネルの音声がある。従来は、センターチャンネルの音声用スピーカ１１Ｃは、図２で、リスナ４の前方において点線で示すように、スピーカボックス１２Ｃの前面側をバッフル板として、スピーカユニット１３Ｃが取り付けられたものが、図示のように、リスナ４の前面側に配置される。
【００６９】
同様に、従来は、リア左右２チャンネルの音声用スピーカ１１ＲＬおよび１１ＲＲは、図２で、リスナ４の後方において点線で示すように、小型のスピーカボックス１２ＲＬおよびＲＲのそれぞれに、当該スピーカボックスの前面側をバッフル板として取り付けられたリア用のスピーカユニット１３ＲＬおよび１３ＲＲが配置されるものである。
【００７０】
しかし、この実施の形態では、センターチャンネルの音声およびリア左右２チャンネルの音声は、それら専用のスピーカ１１Ｃや１１ＲＬ，１１ＲＲを設けずに、前述したようにして、テレビ受像機の２個のスピーカ１１ＦＬ，１１ＦＲおよびリスナ４の両耳近傍の２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２により、音響再生するようにする。
【００７１】
すなわち、センターチャンネルの音声信号Ｃは、フロント左右２チャンネルの音声信号ＬおよびＲにそれぞれ加算して、スピーカ１１ＦＬ，１１ＦＲのそれぞれに供給して、これらスピーカ１１ＦＬ，１１ＦＲにより音響再生するようにする
また、リア左チャンネルの音声信号ＲＬは仮想音源処理した音声信号ＲＬ＊とし、リスナ４の左耳に対向するスピーカ１１ＳＷ１に供給して音響再生する。さらに、リア右チャンネルの音声信号ＲＲは仮想音源処理した音声信号ＲＲ＊とし、リスナ４の右耳に対向するスピーカ１１ＳＷ２に供給して音響再生する。
【００７２】
上述したように、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、リスナ４の耳までの距離が小さい位置に配置されているので、リア左右２チャンネル音声信号ＲＬおよびＲＲについても、その音域での放射エネルギーを小さくして、防音に寄与させることができる。
【００７３】
そして、リスナ４の耳元近くに配置したサブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２により、仮想音源処理したリア左右２チャンネルの音声を音響再生することは、元々、リア左右２チャンネル音声は、リスナ４の背面からの残響音等が主な音源であるため、それほど定位位置が重要でないことから、省スピーカ、低騒音を実現しながら、良好なサラウンド音声を得ることができるという効果がある。
【００７４】
また、上述もしたように、サブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２の音圧は、当該サブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２とリスナ４の耳との間の距離ｄｓｗが、一般的な例の２メートルに比べ２０センチメートルになることで２０ｄＢ下げることができるので、リア左右２チャンネル音声信号ＲＬ，ＲＲについても同様とすることができて、省エネルギーを実現することができる。
【００７５】
以上のことを考慮した、スピーカ配置の例としては、例えばマッサージチェアのような構造の椅子に、それぞれスピーカを設置する方法が考えられる。
【００７６】
図５は、その場合の一例を示すものであり、前述したリスナ４の両耳の近傍に配置されるべき２個のスピーカ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２が、椅子に装着された構造とされたものを示す図である。
【００７７】
すなわち、この例においては、例えば、椅子２０は、飛行機のビジネスクラスのシートのような構造で、椅子２０の背もたれ部２１の頂部２１ａに、スピーカ保持具２２が取り付けられ、このスピーカ保持具２２に、サブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２が取り付けられて保持される。
【００７８】
そして、この実施の形態では、スピーカ保持具２２には、そのサブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２の取り付け位置の上方において、マーカ部６Ｌおよび６Ｒが取り付けられている。
【００７９】
図６（Ａ），（Ｂ）は、スピーカ保持具２２の一例を示す図である。このスピーカ保持具２２は、例えばアルミニュームなどの金属からなるパイプ２２１により構成されている。図６（Ｂ）に示すように、パイプ２２１は扁平のリング状に構成され、そのリングにより形成される空間に、サブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２と、さらに補助用のサブウーハ１１ＳＷ３，１１ＳＷ４とが固定保持される構造となっている。そして、マーカ部６Ｌおよび６Ｒが、スピーカ保持具２２の、サブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２の固定保持部上に取り付けられている。
【００８０】
補助用のサブウーハ１１ＳＷ３，１１ＳＷ４は、リスナ４の耳の横に配置されているサブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２のみでは、聴感上、低域の音がパワー不足と感じられる場合があるので、当該パワー不足を補充するためのもので、これら補助用のサブウーハ１１ＳＷ３，１１ＳＷ４は必須のものではない。
【００８１】
なお、これらの補助用のサブウーハ１１ＳＷ３，１１ＳＷ４には、この実施の形態では、低域音声信号（ＬＦＥ信号）のみが供給されるようにされている。これらの補助用サブウーハ１１ＳＷ３，１１ＳＷ４にも、サブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２と同様にして、仮想音源処理した音声信号を供給するようにしてもよい。
【００８２】
パイプ２２１は、扁平なリング状形状に構成されており、かつ、そのリング状部分が、図６（Ａ）に示すように、リスナ４の顔の正面方向を除く頭部の横（左右の耳と対向する側）と頭部の後部とを囲むように、ほぼコ字状に構成されている。
【００８３】
そして、このリング状パイプ２２１には、椅子２０の背もたれ部２１に取り付けるための取り付け脚部２２２ａ、２２２ｂが連結して設けられており、この取り付け脚部２２２ａ、２２２ｂにより、椅子２０の背もたれ部２１に、例えば取り外し可能に取り付けられることができるようにされている。すなわち、例えば椅子２０の背もたれ部２１の頂部２１ａには、取り付け脚部２２２ａ、２２２ｂが挿入嵌合する長孔（図示は省略）が設けられており、取り付け脚部２２２ａ、２２２ｂが、当該背もたれ部２１の長孔に挿入嵌合されることにより、取り付け固定されるように構成されている。
【００８４】
そして、このコ字状のリング状パイプ２２１の、リスナ４が椅子に座ったときに、リスナ４の左右の耳と対向する位置に、それぞれサブウーハ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２が、パイプ２２１に固定されて保持される。また、リスナ４の頭部の後方となるリング状パイプ位置に、補助用のサブウーハ１１ＳＷ３，１１ＳＷ４が、パイプ２２１に固定されて保持される。そして、前述したように、マーカ部６Ｌおよび６Ｒが、スピーカ保持具２２の、サブウーハ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２の固定保持部上に取り付けられる。
【００８５】
この例の場合、リスナ４が椅子２０に座ったとき、サブウーハ１１ＳＷ１〜ＳＷ４と、リスナ４の頭部（特に耳）との距離は、例えば２０センチメートル程度となるように、構成されている。
【００８６】
そして、各スピーカ１１ＳＷ１〜１１ＳＷ４への対応するチャンネルの音声信号は、この例では、音声信号出力装置部３から、それぞれ信号線（スピーカケーブル）を通じて供給されるように構成されている。また、マーカ部６Ｌおよび６Ｒを構成するＬＥＤに対しても、この例では、音声信号出力装置部３から、それぞれケーブルを通じて発光制御信号が供給されている。
【００８７】
［第１の実施の形態における音声信号出力装置部３の構成例］
図７は、この第１の実施の形態における音声信号出力装置部３の構成例を示すブロック図である。この第１の実施の形態における音声信号出力装置部３は、音声信号処理部３００と、マイクロコンピュータからなる制御部１００とを備える。
【００８８】
制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１に対して、システムバス１０２を通じて、ソフトウエアプログラムなどが格納されているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ワークエリア用のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４、複数個の入出力ポート１０５〜１０８、ユーザ操作インターフェース部１１０、頭部リア伝達関数記憶部１１１、撮像画像解析部１１２、マーカ部ドライブ部１１３などが接続されて構成されている。なお、ユーザ操作インターフェース部１１０は、音声信号出力装置部３に対して直接的に設けられるキー操作部などの他、リモートコマンダとリモコン受信部とで構成されるものを含むものである。
【００８９】
前述したように、この実施の形態では、音声信号出力装置部３は、テレビ受像機１からの音声信号Ａｕ１と、ＤＶＤプレーヤ２からの音声信号Ａｕ２とを受信することが可能とされており、これら受信された音声信号Ａｕ１およびＡｕ２は、入力選択用スイッチ回路３０１に供給される。
【００９０】
この入力選択用スイッチ回路３０１は、ユーザ操作インターフェース部１１０を通じたユーザの選択操作に応じて、制御部１００の入出力ポート１０５を通じた切り替え信号により切り替えられる。すなわち、ユーザにより、テレビ受像機１からの音声が選択された場合には、スイッチ回路３０１は、音声信号Ａｕ１を選択するように切り替えられ、また、ＤＶＤプレーヤ２からの音声が選択された場合には、スイッチ回路３０１は、音声信号Ａｕ２を選択するように切り替えられる。
【００９１】
そして、このスイッチ回路３０１で選択された音声信号は、５．１チャンネルデコード部３０２に供給される。５．１チャンネルデコード部３０２では、スイッチ回路３０１からの音声信号Ａｕ１またはＡｕ２を受けて、チャンネルデコード処理をして、フロント左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒと、センターチャンネルの音声信号Ｃと、リア左右チャンネルの音声信号ＲＬ，ＲＲと、低域音声信号ＬＦＥを出力する。
【００９２】
５．１チャンネルデコード部３０２からのフロント左チャンネルの音声信号Ｌと、センターチャンネルの音声信号Ｃとは、合成部３０３に供給されて合成され、その合成出力音声信号（Ｌ＋Ｃ）が、アンプ３０５を通じて音声出力端子３０７に導出される。この出力端子３０７に得られる音声信号は、テレビ受像機１の一方のスピーカ１１ＦＬに供給される。
【００９３】
また、５．１チャンネルデコード部３０２からのフロント右チャンネルの音声信号Ｒと、センターチャンネルの音声信号Ｃとは、合成部３０４に供給されて合成され、その合成出力音声信号（Ｒ＋Ｃ）が、アンプ３０６を通じて音声出力端子３０８に導出される。この出力端子３０８に得られる音声信号は、テレビ受像機１の他方のスピーカ１１ＦＲに供給される。
【００９４】
アンプ３０５および３０６は、音声信号出力を遮断するミューティング機能を備えており、制御部１００の入出力ポート１０７を通じたミューティング信号によりミューティング制御されるように構成されている。
【００９５】
そして、この実施の形態では、テレビ受像機１からの音声信号Ａｕ１を受信するときには、テレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲからは、テレビ受像機１で再生された音声信号が音響再生されるので、アンプ３０５および３０６は、ミューティング制御されて、音声信号装置部３からの音声信号が、テレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲに供給されないように遮断される。
【００９６】
一方、ＤＶＤプレーヤ２からの音声信号Ａｕ２を受信するときには、アンプ３０５および３０６は、ミューティング制御されず、音声信号装置部３からの音声信号が、テレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲに供給される。
【００９７】
なお、アンプ３０５および３０６をミューティング制御する構成に代えて、５．１チャンネルデコード部３０２において、テレビ受像機１からの音声信号のデコード時には、フロント左右チャンネルの音声信号Ｌ、Ｒおよびセンターチャンネルの音声信号Ｃをデコード出力しないように構成しても良い。その場合には、そのための制御信号は、入出力ポート１０６を通じて供給するようにすれば良い。
【００９８】
次に、５．１チャンネルデコード部３０２でデコードされて得られたリア左右２チャンネルの音声信号ＲＬ，ＲＲは、仮想音源処理部としてのリア伝達関数畳み込み回路３１０に供給される。
【００９９】
リア伝達関数畳み込み回路３１０は、例えばデジタルフィルタを用いて、予め、頭部リア伝達関数記憶部１１１に用意されている頭部リア伝達関数を、５．１チャンネルデコード部３０２からのリア左右２チャンネルの音声信号ＲＬとＲＲに対して、畳み込むようにする。
【０１００】
このため、リア伝達関数畳み込み回路３１０では、その入力音声信号がデジタル信号ではないときにはデジタル信号に変換され、頭部リア伝達関数が畳み込まれた後、アナログ信号に戻されて出力される。
【０１０１】
頭部リア伝達関数は、この例では、次のようにして測定されて求められ、頭部リア伝達関数記憶部１１１に格納される。図８は、頭部リア伝達関数の測定方法を説明するための図である。
【０１０２】
すなわち、図８（Ａ）に示すように、リスナ４の左右両耳の近傍に、左チャンネル測定用マイクロホン４１および右チャンネル測定用マイクロホン４２を設置する。次に、リスナ４の後方の、通常、リア左チャンネル用スピーカを配置するような場所に、当該リア左チャンネル用スピーカ１１ＲＬを配置する。そして、このリア左チャンネル用スピーカ１１ＲＬで、例えばインパルスを音響再生したときの放音音声を、それぞれのマイクロホン４１，４２で収音し、その収音した音声信号から、リアスピーカ１１ＲＬからの左右の耳までの伝達関数（リア左チャンネルについての頭部リア伝達関数）を測定する。
【０１０３】
同様にして、リア右チャンネル用スピーカ１１ＲＲで、例えばインパルスを音響再生したときの放音音声を、それぞれのマイクロホン４１，４２で収音し、その収音した音声信号から、リアスピーカ１１ＲＲからの左右の耳までの伝達関数（リア右チャンネルについての頭部リア伝達関数）を測定する。
【０１０４】
なお、頭部リア伝達関数は、リアスピーカＲＬおよびＲＲを、例えば、リスナ４の後方中央から左右に３０度で、２ｍの位置にスピーカを置いたときに、各スピーカから耳までの伝達関数を測定し、得た伝達関数とすると良い。
【０１０５】
伝達関数について更に補足する。例えば図８（Ａ）の左後方から左耳に来る伝達関数を伝達関数Ａとする。次に左耳の近傍にあるスピーカ１１ＳＷ１からマイク４1までの伝達関数を測定し、得た伝達関数を伝達関数Ｂとする。そして、伝達関数Ｂに、ある伝達関数Ｘを掛けると伝達関数Ａになる様な伝達関数Ｘを求め、近傍のスピーカ１１ＳＷ１に送り込まれる信号音に、求めた伝達関数Ｘを畳み込めば、そのときにスピーカ１１ＳＷ１から放音される音は、あたかも左後方２ｍから来たように感じる訳である。
【０１０６】
ただし、必ずしも伝達関数Ｘを求めればよい訳ではなく、場合により伝達関数Ａだけでもよいこともある。なお、以上の説明は、伝達関数の１つとして、リスナ４の左後方から左耳に来る伝達関数を代表して記述したが、図８（Ａ）にも示されるように、伝達関数は、実際には、リスナ４の左後方から右耳に来る伝達関数、リスナ４の右後方から右耳に来る伝達関数、リスナ４の右後方から左耳に来る伝達関数など、複数あることは言うまでもない。
【０１０７】
このリア伝達関数畳み込み回路３１０からの音声信号ＲＬ＊およびＲＲ＊を、両耳近傍に配置したスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に供給して音響再生したときには、リスナ４は、あたかも、後方の左右のリアスピーカ１１ＲＬおよび１１ＲＲから音声が放音されたように、再生音声を聴取する。
【０１０８】
このときの仮想音源処理されたリア左右チャンネルの音声信号ＲＬ＊およびＲＲ＊のレベルは、スピーカ１１ＲＬおよび１１ＲＲに供給する場合の信号レベルよりも、低いレベルでよい。スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、リスナ４の耳の近傍にあるからである。
【０１０９】
この明細書では、上述の頭部伝達関数畳み込みにより、仮想的なスピーカ位置から音声が放音されるように聴取されることから、以上の処理を仮想音源処理と呼ぶものである。
【０１１０】
以上のようにして、リア伝達関数畳み込み回路３１０からの仮想音源処理がなされた音声信号ＲＬ＊およびＲＲ＊は、合成部３１１および３１２に供給される。合成部３１１および３１２には、５．１チャンネルデコード部３０２からの低域音声信号ＬＦＥが供給される。
【０１１１】
そして、この合成部３１１および３１２の出力音声信号は、それぞれスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に供給すべき信号である。この合成部３１１および３１２の出力音声信号は、多重化部３１３に供給されて多重化（マルチプレックス）され、無線送信部３１４から、音声信号受信部７に無線送信される。
【０１１２】
音声信号受信部７は、この実施形態では、図１０に示すように構成されている。音声信号出力装置部３から無線送信されてくる信号は、無線受信部７１で受信され、デ・マルチプレックス部７２に供給される。デ・マルチプレックス部７２では、当該受信した信号に多重化されている音声信号がデ・マルチプレックスされて、第１のスピーカ１１ＳＷ１に供給する音声信号と、第２のスピーカ１１ＳＷ２に供給する音声信号とに分離される。そして、分離されたそれぞれの音声信号が、それぞれアンプ７３および７４を通じて、出力端子７５および７６を通じて第１のスピーカ１１ＳＷ１および第２のスピーカ１１ＳＷ２に供給される。
【０１１３】
したがって、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、サブウーハとして、低域音声信号ＬＦＥを音響再生すると共に、仮想音源処理されたリア左右チャンネルの音声信号ＲＬ＊およびＲＲ＊を音響再生する。
【０１１４】
この場合に、テレビ受像機１からの音声信号Ａｕ１を５．１チャンネルデコード部３０２でデコードして、上述のような音響再生をする場合、テレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲからの放音音声には、リア左右チャンネルの音声が含まれていることを考慮する必要がある。
【０１１５】
すなわち、リスナ４の両耳の近傍に配置されているスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２から放音されるリア左右チャンネルの音声が、テレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲからの放音音声に含まれるリア左右チャンネルの音声により、音源定位が狂ってしまうのではないかという問題である。
【０１１６】
しかしながら、この実施の形態においては、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、リスナ４の耳の近傍に設けられているため、テレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲの位置よりも十分にリスナ４に近く、このため、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２からの放音音声の方が、テレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲからの放音音声よりも、はるかに早くリスナ４に到達する。
【０１１７】
したがって、ハース（Ｈａａｓ）効果によって、リスナ４は、リア音声としては、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２からの放音音声のみを聴取する状態となり、テレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲに供給する音声信号から、リア左右チャンネルの音声信号を予め除去するなどの処理は不要である。
【０１１８】
なお、音声信号受信部７を設けずに、音声信号出力装置部３からスピーカケーブルを通じて、第１および第２のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に、対応する音声信号を供給するように構成してももちろん良い。
【０１１９】
また、補助用のサブウーハ１１ＳＷ３および１１ＳＷ４に供給する音声信号系については、図７では、省略したが、前述もしたように、これらの補助用のサブウーハ１１ＳＷ３および１１ＳＷ４には、低域音声信号ＬＦＥのみを供給するようにしてもよいし、また、仮想音源処理されたリア左右チャンネルの音声信号ＲＬおよびＲＲを、低域音声信号ＬＦＥに加えて供給するようにしてもよい。
【０１２０】
以上のようにして、図５に示した椅子２０にマルチチャンネル用スピーカを取り付けた、第１の実施の形態の音響再生システムによれば、椅子２０に座ったリスナ４は、チャンネル数よりも数のスピーカを用いて、大音量で、臨場感のあるマルチチャンネル音声を楽しむことができると共に、周囲への音の漏れを大幅に減少させることができる。
【０１２１】
特に、この実施の形態では、サブウーハ用のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２をボックスに収納せずにリスナ４の耳の近傍に配置するようにしたことにより、重低音が隣接した部屋に漏れるのを大幅に減衰させることができる。また、前述したように、サブウーハ用のチャンネル以外のリア左右チャンネルの音声も、このスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２により仮想音源処理して放音するようにしたので、その音声信号レベルを低くすることができるようにしたことにより、低音のみでなく、周囲への音の漏れのレベルをさらに低くすることができる。このため、例えば深夜のＤＶＤ鑑賞でも他者を気にせずに、十分な音量で楽しむことができる。
【０１２２】
また、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、リスナの耳の近傍に配置したので、音声信号出力パワーは極端な場合、従来の場合の１/１００程度にすることができ、省エネルギー化ができ、また、ハードウエア（出力アンプ）のコストを大幅に引き下げることができる。さらに、音声出力パワーは、小さなパワーで済むことで、スピーカは大きなストロークを必要としない薄く、軽い、安価なスピーカを用いることができるという利点もある。また、音声出力パワーが小さくなることにより、発熱が減り、電源などの装置の小型化も出来るため、電池駆動も可能で、椅子等のデザインの中に埋め込むことが出来る。
【０１２３】
したがって、トータルで音響再生システムの省エネルギー化が実現でき、かつ、鑑賞する人の満足度を落とさず、周りへの騒音も減らす音響再生システムを提供できるメリットがある。
【０１２４】
通常の防音窓においても、５ｋＨｚで４５ｄＢ減衰できる性能があっても、１ｋＨｚでは３６ｄＢ、１００Ｈｚでは２０ｄＢまで落ちてくる。まして、５０Ｈｚ以下では、さらに減衰量は少なくなるため、この実施の形態によるサブウーハの防音効果は著しく、部屋の防音工事までして、映像音響再生を楽しむことを考えると、その節約できる費用効果は非常に大きなものがある。
【０１２５】
ところで、従来は、リスナ４は、椅子に座り、ほとんど両スピーカ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２の真ん中で、正面を見て、ＤＶＤ映像を鑑賞しながら音声を聴取することが大前提であった。しかし、よりリアルな仮想音源定位を実現するためには、リスナ４の顔がどの位、正面からずれたかを検出し、その補正を行うことで、仮想音源定位の精度が上がることが報告されている（日本音響学会2003年3月、ヘッドホンを用いたバーチャルサウンドイメージング  横手  龍次  参照）。
【０１２６】
そこで、この実施の形態では、リスナ４が頭部の位置を変えたり、顔の向きを変えたりすることに対応して、上記の複数の頭部リア伝達関数のそれぞれは、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対するリスナ４の種々の位置およびリスナ４の顔（頭）の種々の方向において、測定して取得する。
【０１２７】
この例では、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対するリスナ４の種々の位置としては、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に挟まれる位置におけるリスナ４の、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２との距離が種々に変化した位置とする。
【０１２８】
すなわち、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に挟まれる位置にリスナ４の頭部が存在する場合において、リスナ４の頭部の中心線位置とスピーカ１１ＳＷ１（スピーカ１１ＳＷ１の例えば振動板位置）との距離をｄ１とし、リスナ４の頭部の中心線位置とスピーカＳＷ２（スピーカ１１ＳＷ１の例えば振動板位置）との距離をｄ２としたとき、その差Δ＝ｄ１−ｄ２により、リスナ４の頭部の、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２間の位置を表すものとする。ただし、差Δの絶対値は、ｄ１＋ｄ２よりも小さい。
【０１２９】
つまり、差Δ＝０のときには、リスナ４の頭部は、図８（Ａ）に示すように、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２間の中央の位置にある。差Δが正の値のときには、リスナ４の頭部は、図８（Ｂ）に示すように、スピーカ１１ＳＷ２側に寄った位置であって、当該差Δの値に応じた位置にある。また、差Δが負の値のときには、リスナ４の頭部は、図８（Ｃ）に示すように、スピーカ１１ＳＷ１側に寄った位置であって、当該差Δの値に応じた位置にある。
【０１３０】
この実施の形態では、正および負の差Δの値の所定値ごとの位置、例えば差Δが４ｃｍの整数倍ごとの位置（頭部の位置で言えば、２ｃｍおきの位置）において、上述した頭部伝達関数を測定する。その場合に、各位置において、図８（Ｄ）に示すように、リスナ４の顔の方向についても、正面方向に対する角度θが、所定の角度ごと、例えば２度ごとの位置について、頭部伝達関数を測定する。
【０１３１】
以上のようにして測定された頭部リア伝達関数が頭部リア伝達関数記憶部１１１に記憶され、リア伝達関数畳み込み回路３１０に、入出力ポート１０８を通じて供給されて、リア伝達関数畳み込み回路３１０において畳み込まれる。
【０１３２】
図９に、頭部リア伝達関数記憶部１１１に記憶されている一つの頭部伝達関数についての、リスナ４の頭部の種々の位置および顔の向きに応じた情報の例を示す。すなわち、この図９には、差Δ＝ｄ１−ｄ２の一つの値Δｊ（ｊ＝０，±１，±２，・・・）が示す位置において、顔の向きを所定角度ずつ異ならせた方向θｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）のときにおける頭部伝達関数が、それぞれ示されている。
【０１３３】
ここで、頭部伝達関数ＨＬｊｉ（＋）は、頭部が値＋Δｊの位置での、顔が左向きの方向θｉの場合における頭部伝達関数を意味しており、頭部伝達関数ＨＲｊｉ（＋）は、頭部が値＋Δｊの位置での、顔が右向きの方向θｉの場合における頭部伝達関数を意味している。また、頭部伝達関数ＨＬｊｉ（−）は、頭部が値−Δｊの位置での、顔が左向きの方向θｉの場合における頭部伝達関数を意味しており、頭部伝達関数ＨＲｊｉ（−）は、頭部が値−Δｊの位置での、顔が右向きの方向θｉの場合における頭部伝達関数を意味している。
【０１３４】
ここで、頭部伝達関数Ｈｊ０（＋）およびＨｊ０（−）（ただし、Δ０（ｊ＝０）の位置ときには、（＋）、（−）はなし）は、頭部が値Δｊの位置での顔の方向θｉが正面を向いている場合における頭部伝達関数を意味している。
【０１３５】
図９は、一つの頭部伝達関数に関する記憶値を示しており、上述したように、頭部伝達関数は、複数個あるので、それら複数個の頭部伝達関数に関して、図９と同様の記憶値が、頭部リア伝達関数記憶部１１１に格納されるものである。
【０１３６】
なお、以上の説明では、リスナ４の頭部は、スピーカ１１ＳＷ１と１１ＳＷ２とを結ぶ線上を横方向に動いて位置を変えるものと想定したが、リスナ４の頭部が上下方向に動いて位置を変える場合を想定して、例えば２ｃｍおきの上下方向の各位置についても、上述した頭部伝達関数の測定を行って、それを頭部リア伝達関数記憶部１１１に記憶するようにしても良い。
【０１３７】
また、リスナ４の頭部が正面方向に前後する（後ろへの移動は、椅子の場合には、制限される）場合を想定して、各値±Δｊの位置において、リスナ４の頭部の前後方向の移動について変化させて、その変化の各位置において、上述の頭部伝達関数を測定して、それを頭部リア伝達関数記憶部１１１に格納するようにしてもよい。
【０１３８】
この場合、頭部リア伝達関数記憶部１１１に記憶される頭部伝達関数の数が大量になるが、適宜最適化して、記憶する頭部伝達関数の数を少なくするようにすることもできる。
【０１３９】
この実施の形態では、制御部１００では、この頭部リア伝達関数記憶部１１１に格納された種々の位置および顔の向きに応じた頭部リア伝達関数の中から、ＤＶＤ映像を観視しながら、音声を聴取しているリスナ４の実際の頭部の位置、および顔の方向に応じた適切な頭部リア伝達関数を選択して読み出し、リア伝達関数畳み込み回路３１０に供給する。
【０１４０】
この実施の形態の場合、適切な頭部伝達関数の選択のために、撮像部５は、ＤＶＤ映像を観視しながら音声を聴取しているリスナ４および前記マーカ部６Ｌ，６Ｒの部分を撮像し、その撮像画像データＣＡＭを、音声信号出力装置部３に供給する。
【０１４１】
音声信号出力装置部３では、この撮像画像データを撮像画像解析部１１２で受ける。撮像画像解析部１１２では、受け取った撮像画像データＣＡＭによる撮像画像を解析して、後で詳述するように、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対するリスナ４の頭部の位置を検出すると共に、リスナ４の顔（頭）が向いている方向を検出し、その検出出力をシステムバスに送出する。
【０１４２】
ＣＰＵ１０１は、撮像画像解析部１１２からのリスナ４の頭部の位置検出結果および顔の向き検出結果を受け取り、それらを読み出しのための引数として、頭部リア伝達関数記憶部１１１の記憶内容を検索し、リスナ４の位置検出結果および顔の向き検出結果に対応する頭部リア伝達関数を、頭部リア伝達関数記憶部１１１から読み出す。この場合、検出された位置および顔の方向に最も近い位置および顔の方向で測定された頭部リア伝達関数が、リスナ４の位置検出結果および顔の向き検出結果に対応する頭部リア伝達関数として読み出されるものである。
【０１４３】
音声信号出力装置部３の制御部１００は、撮像部５からの撮像画像データＣＡＭを、リスナ４がＤＶＤ映像および音声を鑑賞している間は常に受信して、時々刻々と変化するリスナ４の頭部の位置および顔の向きを検出して、その検出結果に応じた頭部伝達関数を、頭部リア伝達関数記憶部１１１から読み出して、音声信号処理部３００に供給する。このため、音声信号処理部３００では、リスナ４の頭部の位置変化および動きにリアルタイムに応じた仮想音源処理を行うようにする。
【０１４４】
したがって、リスナ４が頭部の位置を移動したり、顔の向きを変えたりしたとしても、常に、リスナ４は、仮想的な音像について定位感を損なうことなく、マルチチャンネルサラウンド音を楽しむことができる。
【０１４５】
なお、撮像部５を用いずに、リスナの頭部にジャイロセンサを装着して、頭部の位置変化および顔の向きの変化を検出することも考えられる。
【０１４６】
しかし、この実施の形態の音響再生システムにおいては、ヘッドホンではなく、リスナ４とは離れた位置に配置されたスピーカにより音声を音響再生するもので、リスナ４は、椅子に座って、機器が体に接触しない心地よさを獲得している。そのため、リスナ４の頭部の位置変化および顔の向きの変化を検出するために、ジャイロセンサ等のセンサをリスナ４に装着させることは、せっかくのリスナの心地よさを破壊してしまうので、リスナ４にとって機器装着の不快さを避けることができる撮像部５を用いる構成の方がよい。
【０１４７】
［撮像部５の構成例］
図１１に、この実施の形態における撮像部５の構成例を示す。
【０１４８】
この実施の形態の撮像部５においては、撮像レンズ５１を透過した被写体からの光がイメージセンサ５２で受光されて、被写体が撮像される。この実施の形態の場合、イメージセンサ５２としては、撮像画像信号の高速読み出しが可能なものを使用する。すなわち、通常のイメージセンサから読み出される撮像画像信号のフレームレートは、６０フレーム／秒であるが、この実施の形態で用いるイメージセンサ５２からの撮像画像信号のフレームレートは、例えば、その４倍速である２４０フレーム／秒とされている。
【０１４９】
このような高速のフレームレートの撮像画像信号とするのは、リスナ４の頭部の位置変化や顔の方向の変化に追従した仮想音源処理は、当該リスナ４の頭部の位置変化や顔の方向の変化の検出時点から２０〜３０ミリ秒以内に行う必要があるからであり、これが６０ミリ秒以上になると、仮想的な音像の定位感が損なわれることが報告されているからである。
【０１５０】
このイメージセンサ５２からの撮像画像信号は、撮像画像信号処理部５３に供給されて、所定の処理がなされ、この撮像画像処理部５３から、撮像画像の輝度情報および色情報からなる撮像画像データＣＡＭが得られる。
【０１５１】
そして、この撮像画像処理部５３からの撮像画像データＣＡＭは、出力端子５４に接続されたケーブルを通じて、音声信号出力装置部３に送られる。音声信号出力装置部３では、当該撮像画像データＣＡＭを受信して、それに基づいて検出したリスナ４の頭部の位置および顔の方向に応じた頭部伝達関数を読み出し、その読み出した頭部伝達関数を用いた仮想音源処理を終了するまでの時間は、リスナ４の頭部の位置変化や顔の方向の変化の検出時点からの時間が上記２０〜３０ミリ秒以内になるように高速処理される。
【０１５２】
この実施の形態の撮像部５は、また、近赤外光を発生する例えばＬＥＤからなる近赤外光源５５を備える。この近赤外光源５５は、近赤外光源駆動部５６により、電源オンのときに発光駆動される。
【０１５３】
人の瞳孔は、入射した光を、ほぼ、同方向に反射する性質があり、顔の他の部分に比べて同軸照明状態の輝度が際立って大きくなることが知られている。そして、人の顔に弱い近赤外光を照射して撮像すると、その撮像画像においては、瞳孔は特に明るく撮像されることが知られている。
【０１５４】
したがって、イメージセンサ５２で撮像された撮像画像６０は、図１２に示すようなものとなる。図１２において、６１は、リスナ４の頭部の画像であり、左右の瞳孔の画像６１ＥＬ，６１ＥＲが、特に明るくなっている。
【０１５５】
また、６２Ｌおよび６２Ｒは、左右のマーカ部６Ｌおよび６Ｒの画像、この例では、ＬＥＤ光の画像である。すなわち、マーカ部６Ｌおよび６Ｒは、この例では、ＬＥＤで構成され、図３に示したマーカ部ドライブ部１１３によりドライブされて点灯されるように構成されている。
【０１５６】
［リスナ４の頭部の位置および顔（頭部）の向きの検出の説明］
前述したように、この実施の形態では、イメージセンサ５２で撮像された、図１２に示すような撮像画像６０の撮像画像データが、撮像部５から音声信号出力装置部３に無線送信される。
【０１５７】
音声信号出力装置部３では、この撮像画像データを無線受信部１１２で受け、撮像画像解析部１１２で画像解析する。
【０１５８】
この画像解析においては、まず、図１２に示すように、リスナ４の頭部の撮像画像６１の中心線６１Ｃを検出し、この中心線６１Ｃと、左右のマーカ部６Ｌおよび６Ｒの画像６２Ｌおよび６２Ｒとの距離ｄ１およびｄ２を検出する。そして、前述したように、差Δｊ＝ｄ１−ｄ２として、スピーカ１１ＳＷ１と１１ＳＷ２との間におけるリスナ４の頭部の位置を検出する。
【０１５９】
また、リスナ４の頭部の前後方向（リスナ４からテレビ受像機１に向かう方向）の位置は、この例では、リスナ４の頭部の画像の大きさの、基準画像におけるリスナ４の頭部の画像の大きさの比較から検出する。
【０１６０】
すなわち、この実施の形態では、音声信号出力装置部３は、図示を省略したが、基準画像を記憶する記憶部を備える。この記憶部は、撮像画像解析部１１２が内蔵していても良いし、別個にシステムバスに接続されていても良い。
【０１６１】
この基準画像は、リスナ４がテレビ受像機１の画面に正対している状態で、リスナ４の頭部が、スピーカ１１ＳＷ１と１１ＳＷ２との間の中央位置にあって、かつ、前後方向の基準位置（例えば頭部を椅子２０のヘッドレストにもたれさせた状態であって、リスナ４の耳がスピーカ１１ＳＷ１と１１ＳＷ２の振動板に正対している状態の位置）にあるときのイメージセンサ５１による撮像画像である。
【０１６２】
この場合、音声信号出力装置部３は、基準画像の登録モードを備え、この実施の形態の音響再生システムを設置したときに、ユーザにより前記基準画像の登録モードが実行され、当該ユーザの基準画像が登録されて記憶部に記憶される。
【０１６３】
この実施の形態の音響再生システムを利用する前に、基準画像の登録モードを実行して、当該利用を開始しようとするユーザの基準画像を登録して、記憶部に記憶させるようにしても良い。
【０１６４】
また、予め、当該音響再生システムを利用するユーザが特定の複数人である場合には、それぞれのユーザの識別子と対応して、それぞれのユーザの基準画像を登録して、撮像画像解析部１１２の記憶部に記憶させるようにしても良い。その場合には、当該音響再生システムの利用に際して、ユーザは、自分の識別子を入力して、音響再生システムにリスナ４の基準画像を認識させるようにする。
【０１６５】
なお、リスナ４の頭部の上下方向の移動を考慮する場合においては、マーカ部６Ｌおよび６Ｒの画像６２Ｌおよび６２Ｒに対するリスナ４の頭部画像６１の上下方向の位置変化を検出するようにすればよい。この場合にも、基準画像を基準として、上下方向の位置変化を検出することができる。このとき、リスナ４の頭部画像６１の全体としての上下方向の位置変化を検出する代わりに、リスナ４の瞳孔の画像６２ＥＬおよび６２ＥＲの上下方向の位置変化を検出する方が容易である。前述したように、リスナ４の瞳孔の画像６２ＥＬおよび６２ＥＲは、近赤外光の照射に対して明るく撮像されるからである。
【０１６６】
次に、リスナ４の顔の向きの検出方法について説明する。この実施の形態では、リスナ４は、テレビ受像機１の画面でＤＶＤ映像を見ているので、頭を水平方向に回転することにより、顔の向きを変える場合を想定する。そして、撮像部５で、リスナ４の頭部を撮像したときのリスナ４の両眼の間隔が、顔の向きに応じて変化することを利用して、顔の向きを検出するようにする。この実施の形態の場合、近赤外光の照射により明るく撮像されるリスナ４の瞳孔の画像６２Ｌおよび６２Ｒの距離として、リスナ４の両眼の間隔を検出し、顔の向きを検出するようにする。
【０１６７】
説明の簡単のために、リスナ４の頭部が基準画像位置にあって、その位置において、リスナ４が顔の向きを変えた場合として、リスナ４の顔の向きを検出する方法について説明する。
【０１６８】
図１３（Ａ）は、基準画像中のリスナ４の頭部画像６１を示しており、図から明らかなように正面を向いている状態である。図１３（Ｂ）は、当該基準画像中のリスナ４の頭部を頭上から見た参考図である。このように、リスナ４が顔を正面に向けている状態での撮像画像におけるリスナ４の両眼の間隔が最も大きくなる。このときの両眼の間隔は、基準画像から求めることができ、この値をａとする。なお、図１３（Ｂ）では、リスナ４の両眼の間隔を示すことを主眼しているので、両眼の間隔を直線６３で示している。
【０１６９】
図１４（Ａ）は、基準画像位置において、リスナ４が顔を右側に水平方向に回転させた状態のときの、撮像画像中のリスナ４の頭部画像６１を示しており、このときの両眼の間隔の値をｂとする。図１４（Ｂ）は、この図１４（Ａ）の状態のときのリスナ４の頭部を頭上から見た参考図である。
【０１７０】
この図１４から分かるように、リスナ４の両眼の間隔の値ａと値ｂとを比較すると、ａ＞ｂであり、かつ、正面方向に対する顔の回転角（向き）をθとすると、
ｃｏｓθ＝ｂ／ａ
の関係にある。
【０１７１】
例えば両眼の間隔が１６ｃｍ（上記の値ａに対応）の人が、水平方向に顔を６０度回転させたときには、上記の値ｂは、ｂ＝ａ・ｃｏｓ６０°＝８ｃｍとなる。
【０１７２】
ここで、値ａは、基準画像から求められる既知の値であるので、値ｂを、撮像画像から求めることにより、顔の回転角θを求めることができる。両眼の間隔が１６ｃｍの人について、顔を回転させたときに、正面方向から撮像した画像から求められる両眼の間隔ｂと、対応する顔の回転角（向き）θとの、対応関係の幾つかを示すと、次のようになる。
【０１７３】
すなわち、
ｂ＝１４ｃｍのとき、θ＝２９°
ｂ＝１２ｃｍのとき、θ＝４１．４°
ｂ＝１０ｃｍのとき、θ＝５１．３°
ｂ＝８ｃｍのとき、θ＝６０°
ｂ＝６ｃｍのとき、θ＝６８°
ｂ＝４ｃｍのとき、θ＝７５．５°
ｂ＝２ｃｍのとき、θ＝８２．８°
である。
【０１７４】
なお、リスナ４の頭部がテレビ受像機１の方向に移動する場合には、上記値ａおよび値ｂは、その移動位置に応じた値に変化させることで、上述と同様にしてリスナ４の顔の向きを検出することが可能である。
【０１７５】
以上のようにして、撮像画像におけるリスナ４の両眼の間隔ｂを検出することで、リスナの顔の向きの回転角θを検出することはできる。しかし、この場合に、間隔ｂを求めるだけでは、リスナ４が、正面方向に対して右方向に顔を回転させたのか、左方向に回転させたのかは、判別することができない。
【０１７６】
そこで、この実施の形態では、２個のスピーカ１１ＳＷ１、１１ＳＷ２の位置に対応して設けるマーカ部６Ｌおよび６Ｒからの発光光（特にその近赤外光）の両眼からの反射光を利用して、リスナ４が左右方向のいずれの方向に顔を回転させたのかを検出するようにする。
【０１７７】
そのため、この実施の形態では、マーカ部６Ｌおよび６Ｒは、図１５に示すように、リスナ４が基準位置にあるときに、顔よりも前の位置になるように取り付けられている。
【０１７８】
このようにすると、図１６（Ａ）に示すように、リスナ４が正面方向に対して右方向に顔を向けたときには、マーカ部６Ｒからの光の右目に対する入射光が増加し、また、マーカ部６Ｌからの光の左目に対する入射光が減少するようになり、右目の輝度が、左目に対して大きくなる。
【０１７９】
また、図１６（Ｂ）に示すように、リスナ４が正面方向に対して左方向に顔を向けたときには、マーカ部６Ｒからの光の右目に対する入射光が減少し、また、マーカ部６Ｌからの光の左目に対する入射光が増加するようになり、左目の輝度が、右目に対して大きくなる。
【０１８０】
したがって、両目の輝度の違いにより、リスナ４が正面方向に対して右方向に顔を回転させたのか、左方向に回転させたのかを判別することができる。
【０１８１】
なお、この場合に、マーカ部ドライブ部１１４により、マーカ部６Ｌおよび６Ｒの両方を同じ輝度で光らせるのではなく、一方のマーカ部の輝度を高速で変化させるようにしてもよい。
【０１８２】
なお、画像認識処理の速度が速い場合には、頭部画像６１中における両眼の画像６２ＥＬ，６２ＥＲの位置が、どちら側に偏っているかにより、リスナ４が正面方向に対して右方向に顔を回転させたのか、左方向に回転させたのかを判別するようにしてもよい。
【０１８３】
以上説明したようにして、この実施の形態では、リスナ４の２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対する位置および顔の向きを検出し、その検出結果に最も近い位置および顔の向きにおいて測定された頭部リア伝達関数を、頭部リア伝達関数記憶部１１１から読み出して、リア伝達関数畳み込み回路３１０に供給する。
【０１８４】
リア伝達関数畳み込み回路３１０は、リア左右チャンネルの音声信号ＲＬおよびＲＲに対して、時々刻々と変化する頭部リア伝達関数を用いて、リスナ４の頭部の位置変化および顔の回転などの動きに応じた仮想音源処理を施して、当該仮想音源処理された音声信号ＲＬ＊および音声信号ＲＲ＊を生成し、両耳近傍に配置したスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に供給する。
【０１８５】
なお、上述の第１の実施の形態の説明では、ＤＶＤプレーヤ２の再生時には、音声信号Ａｕ２は、音声信号出力装置部３を介してテレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲに供給するようにしたが、ＤＶＤプレーヤ２からの音声信号Ａｕ２をテレビ受像機１に供給するようにして、デジタル放送番組の受信時と同様に、スピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲからは、５．１チャンネルの音声が混合された音声が放音されるようにしても良い。その場合には、音声信号出力装置部３からテレビ受像機１のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲに供給される音声信号系路は、不要となる。
【０１８６】
なお、音声信号出力装置部３は、椅子２０の座面の下などの所定の位置に設けるようにすることができる。その場合に、音声信号出力装置部３は、マルチチャンネル音声信号の供給源、テレビ受像機１やＤＶＤプレーヤ２からの音声信号Ａｕ２を、信号ケーブルを通じて受け取るように構成することもできるが、それでは、テレビ受像機１やＤＶＤプレーヤ２と椅子との間を信号ケーブルで接続しておく必要がある。そこで、ＤＶＤプレーヤなどに、電波や光を用いて、無線でマルチチャンネルの音声信号を送出する手段を設けると共に、音声信号出力装置部３に、当該無線送信されてくるマルチチャンネルの音声信号を受信する受信部を設けることで、ＤＶＤプレーヤ２などと、椅子２０との間の信号ケーブルを不要とすることができる。
【０１８７】
このように、ＤＶＤプレーヤなどのマルチチャンネル音声信号の供給源からの音声信号出力を、電波や光で伝送するようにした場合には、ＤＶＤプレーヤなどと音響再生システムとの間はコードレスとなり、例えば音響再生システムを装備した椅子２０は、自由に移動ができるという利点がある。
【０１８８】
なお、上述の説明では、フロントスピーカは、テレビ受像機のスピーカを用いるようにしたが、別個に専用のフロントスピーカを設けるようにしても勿論よい。その場合に、センターチャンネル用のスピーカも設けるようにしても良い。
【０１８９】
［第２の実施の形態］
この第２の実施の形態は、５．１チャンネルのサラウンド音声のすべてを、リスナ４の耳の近傍に設けた２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２により、放音するようにして、低騒音化および省エネルギー化の効果を最大に発揮する事ができるようにした場合である。
【０１９０】
図１７は、この第２の実施の形態の音響再生システムの概要を示す図である。図１７に示すように、この第２の実施の形態では、ＤＶＤプレーヤ２からの映像出力信号Ｖｉは、スピーカ無しの表示モニター装置１５に供給されて、その表示画面１５Ｄに再生映像が映出される。
【０１９１】
スピーカは、リスナ４の近傍に設けられるサブウーハとしてのスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２のみが設けられる。
【０１９２】
そして、音声信号出力装置部３には、ＤＶＤプレーヤ２からの音声信号Ａｕ２のみが供給される。音声信号出力装置部３では、音声信号Ａｕ２から、サブウーハ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２（補助サブウーハ１１ＳＷ３および１１ＳＷ４を含む場合もある）に供給する低域音声信号ＬＦＥを生成すると共に、フロント左右２チャンネル音声信号ＦＬ、ＦＲおよびリア左右２チャンネル音声信号ＲＬおよびＲＲを生成して、それぞれ仮想音源処理し、その仮想音源処理した音声信号を、サブウーハ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に供給する音声信号に加算する処理を行う。なお、センターチャンネルの音声信号Ｃは、この例では、仮想音源処理されるフロント左右２チャンネル音声信号ＬおよびＲのそれぞれに合成するようにする。
【０１９３】
［第２の実施の形態のスピーカ配置例］
図１８は、この第２の実施の形態におけるスピーカ配置例を説明するための図である。すなわち、この第２の実施の形態では、実スピーカとしては、実線で示すように、リスナ４の両耳の近傍に設けられる２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２のみである。
【０１９４】
センターチャンネル用のスピーカ１１Ｃ、フロント左右２チャンネル用のスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲ、リア左右２チャンネル用のスピーカ１１ＲＬおよび１１ＲＲは、図１８において破線で示すように、実体としては設けられない。そして、それらのスピーカに供給される音声信号が仮想音源処理されて、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に供給され、それらのスピーカが、それぞれ、点線で示す位置にあるかの如く、リスナ４が聴取できるように音響再生される。
【０１９５】
なお、センターチャンネルの音声信号は、フロント左右２チャンネルの音声信号に加算され、その後、当該センターチャンネルの音声信号が合成されたフロント左右２チャンネルの音声信号が仮想音源処理されることにより、仮想的に、図１８において点線で示すスピーカ１１Ｃの位置から放音されるようにリスナ４が聴取できるようにされている。
【０１９６】
この第２の実施の形態においても、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２（必要に応じて補助用サブウーハ１１ＳＷ３および１１ＳＷ４を含む）は、例えば、前述の図５および図６に示したようにして、椅子２０に取り付けられたものとして構成されている。
【０１９７】
［第２の実施の形態の音声信号出力装置部３の構成例］
図１９は、この第２の実施の形態の音声信号出力装置部３の構成例を示すブロック図である。この第２の実施の形態における音声信号出力装置部３も、前述の実施の形態における音声信号出力装置部３と同様に、音声信号処理部３００と、マイクロコンピュータからなる制御部１００とを備える。
【０１９８】
そして、この第２の実施の形態における制御部１００は、第１の実施の形態における制御部１００と比較すると、頭部リア伝達関数記憶部１１１に加えて、頭部フロント伝達関数記憶部１１４を備えると共に、入出力ポート１０９が追加される点が異なる。制御部１００のその他の構成は、第１の実施の形態の場合とほぼ同様である。
【０１９９】
また、この第２の実施の形態における音声信号処理部３００においては、第１の実施の形態の場合における入力選択用スイッチ回路３０１は設けられない。そして、この第２の実施の形態における音声信号処理部３００においては、５．１チャンネルデコード部３０２が設けられると共に、第１の実施の形態の場合におけるリア伝達関数畳み込み回路３１０の他に、フロント伝達関数畳み込み回路３２０が設けられる。
【０２００】
そして、５．１チャンネルデコード部３０２では、ＤＶＤプレーヤ２からの音声信号Ａｕ２を受けて、チャンネルデコード処理をして、フロント左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒと、センターチャンネルの音声信号Ｃと、リア左右チャンネルの音声信号ＲＬ，ＲＲと、低域音声信号ＬＦＥを出力する。
【０２０１】
５．１チャンネルデコード部３０２からのフロント左チャンネルの音声信号Ｌと、センターチャンネルの音声信号Ｃとは、合成部３０３で合成され、その合成出力音声信号（Ｌ＋Ｃ）が、仮想音源処理部を構成するフロント伝達関数畳み込み回路３２０に供給される。また、５．１チャンネルデコード部３０２からのフロント右チャンネルの音声信号Ｒと、センターチャンネルの音声信号Ｃとは、合成部３０４で合成され、その合成出力音声信号（Ｒ＋Ｃ）が、フロント伝達関数畳み込み回路３２０に供給される。
【０２０２】
フロント伝達関数畳み込み回路３２０は、リア伝達関数畳み込み回路３１０と同様の構成を備えるもので、例えばデジタルフィルタを用いて、予め、頭部フロント伝達関数記憶部１１５に用意されている頭部フロント伝達関数を、合成部３０３および３０４からの音声信号に対して、畳み込むようにする。
【０２０３】
このため、フロント伝達関数畳み込み回路３２０では、その入力音声信号がデジタル信号ではないときにはデジタル信号に変換され、頭部フロント伝達関数が畳み込まれた後、アナログ信号に戻されて出力される。
【０２０４】
頭部フロント伝達関数は、この例では、次のようにして測定されて求められ、頭部フロント伝達関数記憶部１１４に格納される。図２０は、頭部フロント伝達関数の測定方法を説明するための図である。
【０２０５】
すなわち、図２０に示すように、リスナ４の左右両耳の近傍に、左チャンネル測定用マイクロホン４１および右チャンネル測定用マイクロホン４２を設置する。次に、リスナ４の前方の、通常、フロント左チャンネル用スピーカを配置するような場所に、当該フロント左チャンネル用スピーカ１１ＦＬを配置する。そして、このフロント左チャンネル用スピーカ１１ＦＬで、例えばインパルスを音響再生したときの放音音声を、それぞれのマイクロホン４１，４２で収音し、その収音した音声信号から、フロントスピーカ１１ＦＬからの左右の耳までの伝達関数（フロント左チャンネルについての頭部フロント伝達関数）を測定する。
【０２０６】
同様にして、フロント右チャンネル用スピーカ１１ＦＲで、例えばインパルスを音響再生したときの放音音声を、それぞれのマイクロホン４１，４２で収音し、その収音した音声信号から、フロントスピーカ１１ＦＲからの左右の耳までの伝達関数（フロント右チャンネルについての頭部フロント伝達関数）を測定する。
【０２０７】
なお、頭部フロント伝達関数は、フロントスピーカＦＬおよびＦＲを、例えば、リスナ４の前方中央から左右に３０度で、２ｍの位置にスピーカを置いたときに、各スピーカから耳までの伝達関数を測定し、得た伝達関数とすると良い。
【０２０８】
伝達関数について更に補足する。例えば図２０の左前方から左耳に来る伝達関数を伝達関数Ａとする。次に、耳の近傍にあるスピーカ１１ＳＷ１からマイクロホン４１までの伝達関数を測定し得た伝達関数を伝達関数Ｂとする。さらに、伝達関数Ｂに、ある伝達関数Ｘを掛けると伝達関数Ａになる様な伝達関数Ｘを求め、近傍のスピーカ１１ＳＷ１に送り込まれる信号音に、求めた伝達関数Ｘを畳み込めば、そのときにスピーカ１１ＳＷ１から放音される音は、あたかも左前方２ｍから来たように感じる訳である。
【０２０９】
ただし、必ずしも伝達関数Ｘを求めればよい訳ではなく、場合により伝達関数Ａだけでもよいこともある。なお、以上の説明は、伝達関数の１つを代表して記述したが、図２０にも示されるように、伝達関数は、実際には複数あることは言うまでもない。
【０２１０】
そして、この場合にも、前述の頭部リア伝達関数の測定の場合と同様にして、リスナ４が頭部の位置を変えたり、顔の向きを変えたりすることに対応して、上記の複数の頭部フロント伝達関数のそれぞれは、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対するリスナ４の種々の位置およびリスナ４の顔（頭）の種々の方向において、測定して取得する。
【０２１１】
すなわち、前述した頭部リア伝達関数の測定の場合と同様にして、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に挟まれる位置にリスナ４の頭部が存在する場合において、リスナ４の頭部の中心線位置とスピーカ１１ＳＷ１（スピーカ１１ＳＷ１の例えば振動板位置）との距離をｄ１とし、リスナ４の頭部の中心線位置とスピーカＳＷ２（スピーカ１１ＳＷ１の例えば振動板位置）との距離をｄ２としたとき、その差Δ＝ｄ１−ｄ２により、リスナ４の頭部の、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２間の位置を表すものとする。ただし、差Δの絶対値は、ｄ１＋ｄ２よりも小さい。
【０２１２】
つまり、差Δ＝０のときには、リスナ４の頭部は、図２０（Ａ）に示すように、２個のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２間の中央の位置にある。差Δが負の値のときには、リスナ４の頭部は、図２０（Ｂ）に示すように、スピーカ１１ＳＷ１側に寄った位置であって、当該差Δの値に応じた位置にある。また、差Δが正の値のときには、リスナ４の頭部は、図２０（Ｃ）に示すように、スピーカ１１ＳＷ２側に寄った位置であって、当該差Δの値に応じた位置にある。
【０２１３】
この実施の形態では、正および負の差Δの値の所定値ごとの位置、例えば差Δが４ｃｍの整数倍ごとの位置（頭部の位置で言えば、２ｃｍおきの位置）において、上述した頭部伝達関数を測定する。その場合に、各位置において、図２０（Ｄ）に示すように、リスナ４の顔の方向についても、正面方向に対する角度θが、所定の角度ごと、例えば２度ごとの位置について、頭部伝達関数を測定する。
【０２１４】
なお、以上の説明では、リスナ４の頭部は、スピーカ１１ＳＷ１と１１ＳＷ２とを結ぶ線上を横方向に動いて位置を変えるものと想定したが、リスナ４の頭部が上下方向に動いて位置を変える場合を想定して、例えば２ｃｍおきの上下方向の各位置についても、上述した頭部伝達関数の測定を行って、それを頭部リア伝達関数記憶部１１１に記憶するようにしても良い。
【０２１５】
また、リスナ４の頭部が正面方向に前後する（後ろへの移動は、椅子の場合には、制限される）場合を想定して、各値±Δｊの位置において、リスナ４の頭部の前後方向の移動について変化させて、その変化の各位置において、上述の頭部伝達関数を測定して、それを頭部リア伝達関数記憶部１１１に格納するようにしてもよい。
【０２１６】
この場合、頭部リア伝達関数記憶部１１１に記憶される頭部伝達関数の数が大量になるが、適宜最適化して、記憶する頭部伝達関数の数を少なくするようにすることもできる。
【０２１７】
以上のようにして測定されて得られた、前述の図９に示したものと同様の頭部フロント伝達関数が頭部フロント伝達関数記憶部１１４に記憶され、フロント伝達関数畳み込み回路３２０に、入出力ポート１０９を通じて供給されて、フロント伝達関数畳み込み回路３２０において畳み込まれる。
【０２１８】
そして、この実施の形態においては、制御部１００では、撮像画像解析部１１２からのリスナ４の頭部の位置検出結果および顔の向き検出結果を受け取り、それらを読み出しのための引数として、頭部フロント伝達関数記憶部１１４の記憶内容を検索し、リスナ４の位置検出結果および顔の向き検出結果に対応する頭部フロント伝達関数を、頭部フロント伝達関数記憶部１１４から読み出す。すなわち、制御部１００は、この頭部フロント伝達関数記憶部１１４に格納された種々の位置および顔の向きに応じた頭部フロント伝達関数の中から、ＤＶＤ映像を観視しながら、音声を聴取しているリスナ４の実際の頭部の位置、および顔の方向に応じた適切な頭部フロント伝達関数を選択して読み出し、フロント伝達関数畳み込み回路３２０に供給する。
【０２１９】
これにより、このフロント伝達関数畳み込み回路３２０からは、仮想音源処理されたフロント左チャンネルの音声信号ＦＬ＊にセンターチャンネルの音声信号Ｃが合成されたものと、仮想音源処理されたフロント右チャンネルの音声信号ＦＲ＊にセンターチャンネルの音声信号Ｃが合成されたものとが得られる。
【０２２０】
このフロント伝達関数畳み込み回路３２０からの音声信号（ＦＬ＊＋Ｃ）および（ＦＲ＊＋Ｃ）を、両耳近傍に配置したスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に供給して音響再生したときには、リスナ４は、あたかも、前方の左右のフロントスピーカ１１ＦＬおよび１１ＦＲから音声が放音されたように、再生音声を聴取すると共に、センターチャンネル音声を中央に設置されたスピーカから放音されたように聴取する。
【０２２１】
このときの音声信号（ＦＬ＊＋Ｃ）および（ＦＲ＊＋Ｃ）のレベルは、スピーカ１１ＲＬおよび１１ＲＲに供給する場合の信号レベルよりも、低いレベルでよい。スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、リスナ４の耳の近傍にあるからである。
【０２２２】
以上のようにして、仮想音源処理がなされたフロント伝達関数畳み込み回路３２０からの音声信号（ＦＬ＊＋Ｃ）および（ＦＲ＊＋Ｃ）は、合成部３２１および３２２に供給される。合成部３２１および３２２には、５．１チャンネルデコード部３０２からの低域音声信号ＬＦＥが供給される。そして、この合成部３２１および３２２の出力音声信号が、アンプ３２３および３２４を通じて、合成部３３１および合成部３３２に供給される。
【０２２３】
また、５．１チャンネルデコード部３０２からのリア左右２チャンネルの音声信号ＲＬおよびＲＲは、前述の第１の実施の形態と同様に、仮想音源処理部を構成するリア伝達関数畳み込み回路３１０に供給される。
【０２２４】
そして、頭部リア伝達関数記憶部１１１には、第１の実施の形態で、図８および図９を用いて説明したようにして測定された頭部リア伝達関数が記憶されている。この頭部リア伝達関数記憶部１１１からは、前述したように、撮像画像解析部１１２からのリスナ４の頭部の位置検出結果および顔の向き検出結果に基づいて、検出されたリスナ４の位置および顔の向きに最も近い状態で測定された頭部リア伝達関数が読み出されて入出力ポート１０８を通じてリア伝達関数畳み込み回路３１０に供給され、このリア伝達関数畳み込み回路３１０で、５．１チャンネルデコード部３０２からのリア左右２チャンネルの音声信号に畳み込まれる。
【０２２５】
そして、フロント伝達関数畳み込み回路３２０からの仮想音源処理された、センターチャンネルの音声信号が合成されているフロント左チャンネルの音声信号は、合成部３２１において、５．１チャンネルデコード部３０２からの低域音声信号ＬＦＥと合成された後、合成回路３３１に供給されて、リア伝達関数畳み込み回路３１０からの仮想音源処理されたリア左チャンネルの音声信号と合成される。
【０２２６】
同様にして、フロント伝達関数畳み込み回路３２０からの仮想音源処理された、センターチャンネルの音声信号が合成されているフロント右チャンネルの音声信号は、合成部３２２において、５．１チャンネルデコード部３０２からの低域音声信号ＬＦＥと合成された後、合成回路３３２に供給されて、リア伝達関数畳み込み回路３１０からの仮想音源処理されたリア右チャンネルの音声信号と合成される。
【０２２７】
そして、この合成回路３３１および３３２からの合成音声信号が、多重化部３１３に供給されて多重化（マルチプレックス）され、無線送信部３１４から、音声信号受信部７に無線送信される。
【０２２８】
音声信号受信部７は、音声信号出力装置部３から電波を受信し、その受信した電波から多重化されている音声信号を抽出し、デ・マルチプレックスして、第１のスピーカ１１ＳＷ１に供給する音声信号と、第２のスピーカ１１ＳＷ２に供給する音声信号とに分離し、それぞれ第１のスピーカ１１ＳＷ１および第２のスピーカ１１ＳＷ２に供給する。
【０２２９】
したがって、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、サブウーハとして、低域音声信号ＬＦＥを音響再生すると共に、仮想音源処理されたフロント音声信号（ＦＬ＊＋Ｃ）および（ＦＲ＊＋Ｃ）、また、仮想音源処理されたリア音声信号ＲＬ＊およびＲＲ＊を音響再生する。
【０２３０】
なお、補助用のサブウーハ１１ＳＷ３および１１ＳＷ４に供給する音声信号系については、図１９では、省略したが、これらの補助用のサブウーハ１１ＳＷ３および１１ＳＷ４には、低域音声信号ＬＦＥのみを供給するようにしてもよいし、また、仮想音源処理された音声信号（ＦＬ＊＋Ｃ）および（ＦＲ＊＋Ｃ）、また、仮想音源処理されたリア音声信号ＲＬ＊およびＲＲ＊を、低域音声信号ＬＦＥに加えて供給するようにしてもよい。
【０２３１】
以上のようにして、この第２の実施の形態においては、リスナ４の両耳の近傍のスピーカ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２のみによって、大音量で、臨場感のあるマルチチャンネル音声を楽しむことができると共に、周囲への音の漏れを大幅に減少させることができ、また、音響再生システムの省エネルギー化が実現できる。
【０２３２】
そして、リスナ４が頭部の位置を変化させたり、顔の向きを変更させたりしたとしても、この実施の形態では、その頭部の位置変化や動きにリアルタイムに対応した仮想音源処理をするようにするので、常に定位感を損なわずにマルチチャンネルサラウンド音声を楽しむことができる。
【０２３３】
［その他の実施の形態または変形例］
なお、上述の実施の形態では、リスナ４の両耳の近傍に配置するスピーカ１１ＳＷ１，１１ＳＷ２は、リスナ４の耳に対向する位置に設けたので、リスナ４に到達する低域の音としては高効率となる。しかし、このスピーカの配置位置は、このような位置に限定されるものではなく、例えば、図２１に示すように、リスナ４の頭部を中心とした、例えば半径が（ｄｓｗ＋リスナ４の頭部の半径）の球面上の位置であれば、いずれの位置であっても良い。ただし、このスピーカの配置位置としては、リスナ４の顔面よりもリスナ正面側の空間は好ましくなく、図２１に示すように、リスナ４の顔面よりも後方側の区間内であることが望ましい。
【０２３４】
また、上述の実施の形態では、リスナ４の両耳の近傍に配置したスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、常に、サブウーハとするようにしたが、必ずしもサブウーハ用のスピーカではなくてもよく、サブウーハは、別個に設けても良い。
【０２３５】
なお、スピーカ１１ＳＷ１、１１ＳＷ２等のスピーカユニットを、その振動板の前後から出る音が加算可能なように取り付ける方法としては、上述の実施形態のようなパイプに取り付ける構造に限られるものではなく、例えば、比較的大きな多数の孔が穿かれた板に、低域再生用のスピーカユニットを取り付け、それらの多数の孔を通じて、前記振動板の前後から出る音が加算可能なようにされる構成であってもよい。
【０２３６】
また、上述の実施の形態では、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２は、椅子に対して固定して取り付けるようにしたが、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２の保持形式としてはこれに限られるものではない。例えば、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２のそれぞれを、１個ずつ、床置きのスタンド形式で保持するように構成しても良いし、天井から吊るすようにする構成しても良い。
【０２３７】
また、仮想音源処理をする対象を、第１の実施の形態では、リア左右２チャンネルの音声信号とし、第２の実施の形態では、リア左右２チャンネルとフロント左右２チャンネルとセンターチャンネルの音声信号としたが、リア左右２チャンネルは、実スピーカで音響再生し、フロント左右２チャンネルおよびセンターチャンネルを仮想音源処理するようにしてもよい。その場合、リア左右２チャンネルの実スピーカは、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２の保持具に共に取り付けるようにすることで、リスナ４の近傍に取り付けて、再生音量を小さくするようにすると良い。
【０２３８】
また、上述の実施の形態の説明は、５．１チャンネルのマルチチャンネル音声信号を再生するシステムの場合について説明したが、この発明は、５．１チャンネルに限らず、複数チャンネルの音声信号を再生するようにする音響再生システムの全てに適用可能である。
【０２３９】
また、上述の実施の形態では、マーカ部６Ｌ，６Ｒは、ＬＥＤを発光させるように構成したが、撮像部５からの光や周辺光を反射する反射板により構成して、他の部分よりも撮像時に高輝度で撮像されるようにするもので構成してもよい。
【０２４０】
また、上述の実施の形態では、リスナ４のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対する位置と、頭部の動き（顔の向きなど）との両方を検出して、その両方に対応した頭部伝達関数を読み出すようにしたが、この発明は、リスナ４のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対する位置のみ、あるいは、リスナの頭部の動き（顔の向きなど）のみを検出して、それぞれ、リスナ４のスピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対する位置のみ、あるいは、リスナの頭部の動き（顔の向きなど）のみに対応して予め測定されて記憶されている頭部伝達関数を、その記憶部から読み出すようにしても良い。
【０２４１】
また、上述の実施の形態では、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対するリスナ４の位置および顔の向きを、イメージセンサを用いた撮像部での撮像画像から検出するようにしたが、スピーカ１１ＳＷ１および１１ＳＷ２に対するリスナ４の位置および顔の向きの検出方法としては、これに限られるものではない。
【０２４２】
例えば、超音波を頭部およびマーカ部に向けて発射し、その反射波を検出することにより、上記検出を行うようにすることもできる。
【０２４３】
なお、以上の説明は、リスナの耳の近傍にいわゆる裸のスピーカユニットを配置するようにした音響再生システムに、この発明を適用した場合についてであるが、リスナの両耳の近傍に、スピーカユニットがスピーカボックスに収容されたスピーカが配置される場合における仮想音源処理についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２４４】
【図１】この発明による音響再生システムの第１の実施の形態の概要の構成例を説明するための図である。
【図２】第１の実施の形態の音響再生システムにおけるスピーカ配置例を説明するための図である。
【図３】第１の実施の形態の音響再生システムにおけるスピーカ配置例を説明するための図である。
【図４】この発明による音響再生システムの実施形態の動作説明に用いる図である。
【図５】第１の実施の形態の音響再生システムにおけるスピーカ配置例を説明するための図である。
【図６】第１の実施の形態の音響再生システムにおけるスピーカ配置例を説明するための図である。
【図７】第１の実施の形態の音響再生システムにおける音声信号出力装置部の構成例を示すブロック図である。
【図８】仮想音源処理に用いる頭部リア伝達特性を説明するための図である。
【図９】記憶部に記憶される頭部リア伝達特性の一例を説明するための図である。
【図１０】図１の音声信号受信部の構成例を示す図である。
【図１１】図１の撮像部の構成例を示す図である。
【図１２】図１１の例の撮像部で撮像した画像の例を説明するための図である。
【図１３】この発明の実施の形態において、リスナの顔の向きを検出する方法を説明するために用いる図である。
【図１４】この発明の実施の形態において、リスナの顔の向きを検出する方法を説明するために用いる図である。
【図１５】この発明の実施の形態において、リスナの顔の向きを検出する方法を説明するために用いる図である。
【図１６】この発明の実施の形態において、リスナの顔の向きを検出する方法を説明するために用いる図である。
【図１７】この発明による音響再生システムの第２の実施の形態の概要の構成例を説明するための図である。
【図１８】第２の実施の形態の音響再生システムにおけるスピーカ配置例を説明するための図である。
【図１９】第２の実施の形態の音響再生システムにおける音声信号出力装置部の構成例を示すブロック図である。
【図２０】仮想音源処理に用いる頭部フロント伝達特性を説明するための図である。
【図２１】この発明による音響再生システムの一実施形態における他のスピーカ配置を説明するための図である。
【図２２】従来の音響再生システムにおける一般的なスピーカ配置例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０２４５】
３…音声信号出力装置部、４…リスナ、５…撮像部、６Ｌ，６Ｒ…マーカ部、１１ＦＬ…前方左チャンネル用のスピーカ、１１ＦＲ…前方右チャンネル用のスピーカ、１１Ｃ…センターチャンネル用のスピーカ、１１ＲＬ…後方左チャンネル用のスピーカ、１１ＲＬ…後方右チャンネル用のスピーカ、１１ＳＷ１〜１１ＳＷ４…リスナの耳の近傍に配置されるスピーカ、２０…椅子、２２…スピーカ保持具、１１１…頭部リア伝達関数記憶部、１１３…撮像画像解析部、１１５…頭部フロント伝達関数記憶部、３１０…リア伝達関数畳み込み回路、３２０…フロント伝達関数畳み込み回路
【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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【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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