(57)【要約】【課題】代表的には車室のような空間において、映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合に、それぞれの視聴者に良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる映像音響再生装置を提供する。【解決手段】映像音響再生装置において、視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも１個以上のスピーカーを含む第１スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第２スピーカ手段と、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備える。【選択図】  図１
2004357075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号と、前方中央信号および前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を含むマルチチャンネル音声信号とを再生する映像音響再生装置であって、
視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段と、
該ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも１個以上のスピーカーを含む第１スピーカ手段と、
視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第２スピーカ手段と、
該マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備え、
該信号処理手段が、
該前方中央信号および前方左信号および前方右信号を受けて信号処理を行い、該信号処理した信号を該第１スピーカ手段に出力する第１信号処理部と、
該前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を受けて信号処理を行い、該処理した信号を該第２スピーカ手段に出力する第２信号処理部とを備える
映像音響再生装置。
【請求項２】
前記信号処理手段の前記第１信号処理部が、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第１レベル調整部と、該レベル調整された信号および前記前方中央信号を加算する第１加算部を備え、該第１加算部の出力信号を第１信号処理部の出力とし、
前記信号処理手段の前記第２信号処理部が、前記前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第２レベル調整部と、該レベル調整された信号および前記側方左信号および側方右信号を加算する第２加算部と、該第２加算部の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部を備え、該仮想定位処理部の出力信号を第２信号処理部の出力とする
請求項１に記載の映像音響再生装置。
【請求項３】
前記第１スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、
前記信号処理手段の前記第１信号処理部が、前記第１加算部の出力信号を受けて該第１スピーカ手段の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部を備え、該指向特性制御部の出力信号を第１信号処理部の出力とする
請求項２に記載の映像音響再生装置。
【請求項４】
前記第１スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカを備え、
前記第１信号処理部の前記指向特性制御部が、前記第１加算部の出力信号をフィルタ処理して該中央スピーカへの出力とする第１フィルタ処理部と、前記第１加算部の出力信号をフィルタ処理して該左スピーカおよび該右スピーカへの出力とする第２フィルタ処理部とを備え、
該第１フィルタ処理部ならびに該第２フィルタ処理部のフィルタ特性が、該左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカの配置に基づき決定される
請求項３に記載の映像音響再生装置。
【請求項５】
前記信号処理手段の前記第１信号処理部または前記第２信号処理部の少なくとも一方に遅延処理手段を備え、前記前方左信号または前方右信号が前記第１信号処理部および前記第１スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間と、前記前方左信号または前方右信号が前記第２信号処理部および前記第２スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間との時間差を、該遅延処理手段の遅延時間とする
請求項１から請求項４のいずれかに記載の映像音響再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像音響再生装置、代表的には車室において使用される映像音響再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の映像音響再生装置を使用して、車室１において、映像信号と、前方中央信号および前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を含むマルチチャンネル音声信号とを再生する場合を説明する図である。車室１において、二名の視聴者２Ｌおよび２Ｒは左右に並んで位置し、視聴者２Ｌおよび２Ｒの中間の前方には映像信号が表示されるディスプレイ手段３が配置される。さらに、視聴者２Ｌおよび２Ｒの周囲には、前方中央スピーカ４Ｃ、前方左スピーカ４Ｌ、前方右スピーカ４Ｒ、側方左スピーカ４ＳＬ、側方右スピーカ４ＳＲがそれぞれの方向に配置される。多くの場合においては、これらのスピーカは、車室１のダッシュボードや左右の視聴者２Ｌおよび２Ｒに近いドアなどに取付けられるので、視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれにとっては配置が左右非対称になり、得られる音場にも片寄りが生じる。その結果、視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれがバランスの良いマルチチャンネル音場を得ることができないという問題がある。
【０００３】
図１２は、従来の他の映像音響再生装置を使用した場合を説明する図である。車室１において、視聴者２Ｌおよび２Ｒは左右に並んで位置し、それぞれの正面には映像信号が表示されるディスプレイ手段３Ｌ、３Ｒが配置される。多くの場合には、これらのディスプレイ手段は、視聴者が座る座席に対して前方に位置する座席またはその座席のヘッドレストの背面側に設けられる。さらに、前方左スピーカ５１、前方右スピーカ５２を含むスピーカ手段５Ｌおよび５Ｒが、それぞれ前記ディスプレイ手段３Ｌ、３Ｒに近接して視聴者の前方に設置される。一方で、前方中央スピーカおよび側方左スピーカおよび側方右スピーカを設置する代わりに仮想定位処理手段を設け、例えば視聴者２Ｌには、仮想前方中央スピーカ５０ａおよび仮想側方左スピーカ５３ａおよび仮想側方右スピーカ５４ａを定位させ、マルチチャンネル音場を得る場合がある。ただし、車室１において仮想定位処理を用いる場合には、車室の狭さを要因とする悪影響として、ガラス窓等での反射面によってバランスの良い音場ができないという問題や、隣席に位置する視聴者２Ｒへのクロストークが発生するなどの悪影響がある。
【０００４】
その他に、従来には、視聴者の左右の耳介近傍に２個の小型スピーカを配置し、通常のマルチチャンネルのスピーカ配置で再生した場合と同様に聞こえるように信号処理したマルチチャンネル音声信号を、これらのスピーカで再生する方法がある（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２９１１００号公報  （第１図）
【０００６】
しかし、車室においてディスプレイ手段に映像信号を再生するとともに、マルチチャンネル音声信号を上記の方法で再生する場合については、視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段に表示される映像から得られる方向感および距離感と、マルチチャンネル音場の方向感および距離感とに差異が生じ、視聴者にとって違和感のある再生状態となるという問題がある。図１３は、この問題点を説明する図である。視聴者から十分な距離感をともなう仮想定位１０３、１０４を得ることは困難であり、車室の影響を含めてスピーカの配置や信号処理が適切でない場合には、十分な距離感が得られない。特に、前方中央信号、前方左信号、前方右信号については、視聴者の頭内もしくは近接した位置（中央１００、左１０１、右１０２）に音像定位してしまうという問題があり、映像信号の距離感とマルチチャンネル音声信号の距離感とに差異が生じ、違和感が残る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、代表的には車室のような空間において、映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合に、それぞれの視聴者に、映像およびマルチチャンネル音声の方向感および距離感の一致を容易にとることができ、さらに車室の狭さを要因とする悪影響が少なく、二名の視聴者が左右に並んで位置するような場合であっても、それぞれに良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる映像音響再生装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明によれば、本発明の映像音響再生装置は、映像信号と、前方中央信号および前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を含むマルチチャンネル音声信号とを再生する映像音響再生装置であって、視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも１個以上のスピーカーを含む第１スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第２スピーカ手段と、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備え、信号処理手段が、前方中央信号および前方左信号および前方右信号を受けて信号処理を行い、信号処理した信号を第１スピーカ手段に出力する第１信号処理部と、前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を受けて信号処理を行い、処理した信号を該第２スピーカ手段に出力する第２信号処理部とを備える。
【００１０】
好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、信号処理手段の第１信号処理部が、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第１レベル調整部と、レベル調整された信号および前方中央信号を加算する第１加算部を備え、第１加算部の出力信号を第１信号処理部の出力とし、信号処理手段の第２信号処理部が、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第２レベル調整部と、レベル調整された信号および側方左信号および側方右信号を加算する第２加算部と、第２加算部の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部を備え、仮想定位処理部の出力信号を第２信号処理部の出力とする。
【００１１】
さらに、好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、第１スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、信号処理手段の第１信号処理部が、第１加算部の出力信号を受けて第１スピーカ手段の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部を備え、指向特性制御部の出力信号を第１信号処理部の出力とする。
【００１２】
さらに、好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、第１スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカを備え、第１信号処理部の指向特性制御部が、第１加算部の出力信号をフィルタ処理して中央スピーカへの出力とする第１フィルタ処理部と、第１加算部の出力信号をフィルタ処理して左スピーカおよび右スピーカへの出力とする第２フィルタ処理部とを備え、第１フィルタ処理部ならびに第２フィルタ処理部のフィルタ特性が、左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカの配置に基づき決定される。
【００１３】
他の好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、信号処理手段の第１信号処理部または第２信号処理部の少なくとも一方に遅延処理手段を備え、前方左信号または前方右信号が第１信号処理部および前記第１スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間と、前方左信号または前方右信号が前記第２信号処理部および前記第２スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間との時間差を、遅延処理手段の遅延時間とする。
【００１４】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１５】
本発明の映像音響再生装置は、視聴者の前方に配置され映像信号を表示するディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に近接して配置される第１スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第２スピーカ手段と、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備える。この信号処理手段は、マルチチャンネル音声信号のうち、前方中央信号および前方左信号および前方右信号を受けて信号処理を行い、信号処理した信号を第１スピーカ手段に出力する第１信号処理部と、前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を受けて信号処理を行い、処理した信号を該第２スピーカ手段に出力する第２信号処理部とを備える。
【００１６】
好ましくは、第１信号処理部は、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第１レベル調整部と、レベル調整されたおよび前方中央信号信号を加算する第１加算部を備え、第１加算部の出力信号を第１信号処理部の出力とする。さらに、第２信号処理部は、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第２レベル調整部と、レベル調整された信号および側方左信号および側方右信号を加算する第２加算部と、第２加算部の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部を備え、仮想定位処理部の出力信号を第２信号処理部の出力とする。
【００１７】
従って、本発明の映像音響再生装置では、ディスプレイ手段に近接して配置される第１スピーカ手段から再生される前方中央信号は、ディスプレイ手段に表示される映像と、方向感および距離感において一致するので、視聴者にとって違和感のない映像ならびにマルチチャンネル音場を容易に実現することができる。さらに、前方左信号および前方右信号は、第１スピーカ手段から再生されるとともに、第２信号処理部の仮想定位処理部で信号処理されて第２スピーカ手段から再生されることによって音響的に合成され、視聴者の前方左方向及び前方右方向に方向感および距離感をもって良好に音像定位する。加えて、側方左信号および側方右信号は、仮想定位処理部で信号処理されて第２スピーカ手段から再生されることによって、視聴者の側方へ距離感をもって音像定位をする。その結果、方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００１８】
さらに、本発明の映像音響再生装置においては、第１スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、信号処理手段の第１信号処理部が、第１スピーカ手段の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部を備える。具体的には、第１スピーカ手段は、左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカを備え、指向特性制御部は、第１加算部の出力信号をフィルタ処理して中央スピーカへの出力とする第１フィルタ処理部と、第１加算部の出力信号をフィルタ処理して左スピーカおよび右スピーカへの出力とする第２フィルタ処理部とを備え、第１フィルタ処理部ならびに第２フィルタ処理部のフィルタ特性が、左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカの配置におよび設計する指向特性に基づき決定される。
【００１９】
従って、本発明の映像音響再生装置では、ディスプレイ手段に近接して配置される第１スピーカ手段が制御された指向特性を有するので、ディスプレイ手段の正面に位置する視聴者には強く音声再生を行うとともに、第１スピーカ手段の側方への音声再生を弱めることができる。その結果、車室のガラス窓等での反射や、すぐ隣に位置する視聴者へのクロストークの発生といった車室の狭さを要因とする悪影響によってバランスの良いマルチチャンネル音場ができないという問題を少なくすることができる。つまり、視聴者は、狭い車室においても、本発明によって良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００２０】
さらに、本発明の映像音響再生装置においては、信号処理手段の第１信号処理部または第２信号処理部の少なくとも一方に遅延処理手段を備え、前方左信号または前方右信号が第１信号処理部および第１スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間と、前方左信号または右信号が第２信号処理部および第２スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間との時間差を、遅延処理手段の遅延時間とする。すなわち、視聴者との距離は、ディスプレイ手段に近接する第１スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される第２スピーカ手段とでは異なるので、本願発明においては、遅延処理手段により、第１信号処理部および第２信号処理部での信号処理に伴う遅延時間を含めて、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルの再生時間を一致させることができる。従って、視聴者は、方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【００２２】
図１は、本発明の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。本発明の映像音響再生装置は、車室１において左右に並んで位置する視聴者２Ｌおよび２Ｒへ、映像ならびにマルチチャンネル音場を提供するために設置される。ＤＶＤプレーヤ等の再生手段により再生される映像信号およびマルチチャンネル音声信号は、映像音響再生装置へ入力される。映像音響再生装置は、ディスプレイ手段３Ｌおよび３Ｒと、ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも１個以上のスピーカーを含む第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒと、視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれの左右両耳近傍に配置される補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２を含む第２スピーカ手段８Ｌおよび８Ｒと、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段１０を備える。なお、図１においては、再生手段および信号処理手段１０は図示されておらず、再生手段はＤＶＤプレーヤに限られない。また、本発明の映像音響再生装置は、視聴者１名に対して一組のディスプレイ手段および第１スピーカ手段および第２スピーカ手段が設けられればよく、信号処理手段１０は、一つ以上備えられていればよい。もちろん、図１に示した２名の場合の使用に限られるものではなく、１名の場合であっても、３名以上の場合であってもよい。
【００２３】
具体的には、映像信号が入力されて映像が表示されるディスプレイ手段３Ｌおよび３Ｒは、車室１の視聴者２Ｌおよび２Ｒが座る座席に対して前方に配置され、ダッシュボードや前席または前席のヘッドレストの背面側に設けられる。従って、それぞれの視聴者は、視聴者とディスプレイ手段の間に視認するのに適した距離を設けることができる。この距離は、座席間の距離や、ディスプレイ手段の画面の大きさにあわせて０．３〜２．０ｍの間で設定される。さらに、本発明の第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒは、ディスプレイ手段と同様にダッシュボードや前席または前席のヘッドレスト部の背面側に設けられ、それぞれディスプレイ手段３Ｌおよび３Ｒに近接する。従って、視聴者と第１スピーカ手段の前方中央スピーカ７０の間にも上記と同等の距離が設けられる。一方、本発明の第２スピーカ手段８Ｌおよび８Ｒは、視聴者２Ｌおよび２Ｒが座る座席の背面部またはヘッドレスト部に設けられる。従って、視聴者の左右両耳と第２スピーカ手段８の補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２は近接して位置し、その距離は５〜５０ｃｍであり、好ましくは、５〜２０ｃｍである。
【００２４】
図２は、本発明の映像音響再生装置の信号処理手段１０について説明する図である。信号処理手段１０には、再生手段により、前方中央信号Ｃおよび前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒおよび側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳを含むマルチチャンネル音声信号が入力される。信号処理手段１０は、第１信号処理部１１と第２信号処理部２１を備える。第１信号処理部１１は、前方中央信号Ｃおよび前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒを受けて信号処理を行い、信号処理した信号を出力端子３０から第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒに出力する。第２信号処理部２１は、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒおよび側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳを受けて信号処理を行い、処理した信号を出力端子４１および４２から第２スピーカ手段８Ｌおよび８Ｒに出力する。
【００２５】
第１信号処理部１１は、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒの信号レベルを調整する第１レベル調整部１２と、レベル調整された信号および前方中央信号Ｃを加算する第１加算部１３を備え、第１加算部１３の出力信号を第１信号処理部１１の出力とする。第１レベル調整部１２においては、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒは乗算器で係数ｋ１を乗算され、第１加算部１３の出力信号は、Ｃ＋ｋ１＊（Ｌ＋Ｒ）である。係数ｋ１は、好ましくは、０から１の範囲で選択される。
【００２６】
さらに、第２信号処理部２１は、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒの信号レベルを調整する第２レベル調整部２２と、レベル調整された信号および側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳを加算する第２加算部２３と、第２加算部２３の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部２４を備え、仮想定位処理部２４の出力信号を第２信号処理部２１の出力とする。第２レベル調整部２２においては、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒは、それぞれ乗算器で係数ｋ２を乗算され、さらに、それぞれ側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳと加算され、第２加算部２３の出力信号ＬＳ＋ｋ２＊ＬおよびＲＳ＋ｋ２＊Ｒは、仮想定位処理部２４へ入力される。係数ｋ２は、好ましくは、０から１の範囲で選択される。
【００２７】
図３は、上記の第２信号処理部２１の仮想定位処理部２４について説明する図である。仮想定位処理部２４においては、ラティス型フィルタが構成される。すなわち、入力される第２加算部２３の出力信号ＬＳ＋ｋ２＊Ｌは、分岐されてフィルタ２４ａおよび２４ｂに入力され、ＲＳ＋ｋ２＊Ｒは分岐されてフィルタ２４ｃおよび２４ｄに入力され、フィルタ２４ａの出力およびフィルタ２４ｄの出力が加算器２４ｅで加算されて出力Ｌｖが得られ、フィルタ２４ｂの出力およびフィルタ２４ｃの出力が加算器２４ｆで加算されて出力Ｒｖが得られる。フィルタ２４ａ、２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、視聴者２の左右両耳と、第２スピーカ手段８の補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２の位置関係、および仮想定位される仮想側方左スピーカ１０３および仮想側方右スピーカ１０４の位置関係によって定まる。
【００２８】
図４は、これらの位置関係によって定まる伝達関数を説明する図である。補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２は、視聴者２の左右両耳に近接して配置されるので、補助左スピーカ８１から視聴者２の右耳へおよび補助右スピーカ８２から視聴者２の左耳へのクロストークは、ほとんど生じない。補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２、ならびに仮想側方左スピーカ１０３および仮想側方右スピーカ１０４が、視聴者２に対して左右対称の位置である場合には、ＨＬＬを補助左スピーカ８１から視聴者２の左耳への伝達関数、ＨＲＲを補助右スピーカ８２から視聴者２の右耳への伝達関数、ＨｖＬＬを仮想側方左スピーカ１０３から視聴者２の左耳への伝達関数、ＨｖＬＲを仮想側方左スピーカ１０３から視聴者２の右耳への伝達関数、ＨｖＲＲを仮想側方右スピーカ１０４から視聴者２の右耳への伝達関数、ＨｖＲＬを仮想側方右スピーカ１０４から視聴者２の右耳への伝達関数とすれば、ＨＬＬ＝ＨＲＲ、ＨｖＬＬ＝ＨｖＲＲ、ＨｖＬＲ＝ＨｖＲＬである。ここで、Ｈ０＝ＨＬＬ＝ＨＲＲ、Ｈｖ０＝ＨｖＬＬ＝ＨｖＲＲ、Ｈｖ１＝ＨｖＬＲ＝ＨｖＲＬとすれば、仮想定位処理を行うフィルタ２４ａ、２４ｂの伝達関数は、それぞれＨｖ０／Ｈ０、Ｈｖ１／Ｈ０であり、それぞれフィルタ２４ｄ、フィルタ２４ｃと等しい。これらのフィルタは、好ましくはＦＩＲフィルタにより構成される。このようにラティス型フィルタで仮想定位処理された仮想定位処理手段２４の出力信号ＬｖおよびＲｖは、それぞれ第２信号処理部２１の出力とされる。
【００２９】
従って、本発明の映像音響再生装置では、視聴者２Ｌの前方に設けられた第１スピーカ手段７Ｌからは、第１加算部１３で加算された出力信号Ｃ＋ｋ１＊（Ｌ＋Ｒ）が再生され、第２スピーカ手段８Ｌからは、仮想定位処理された第２加算部２３の出力信号ＬＳ＋ｋ２＊ＬおよびＲＳ＋ｋ２＊Ｒが再生される。その結果、図１に示すように、前方中央スピーカ７０に加えて、仮想前方左スピーカ１０１、仮想前方右スピーカ１０２、仮想側方左スピーカ１０３、仮想側方右スピーカ１０４を生じさせることができ、視聴者２Ｌへ提供されるマルチチャンネル音場を視聴者２Ｌの周囲に適切な方向感および距離感をもったものとすることができる。
【００３０】
つまり、前方中央信号Ｃは、ディスプレイ手段３Ｌに近接して配置される第１スピーカ手段７Ｌの前方中央スピーカ７０から再生される。ディスプレイ手段３Ｌに表示される映像と、前方に定位すべき前方中央信号Ｃから得られる音像が、方向感および距離感において一致するので、視聴者にとって違和感のないマルチチャンネル音場を容易に実現することができる。
【００３１】
さらに、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒは、第１スピーカ手段７Ｌから再生されるとともに、第２信号処理部２１の仮想定位処理部２４で信号処理されて第２スピーカ手段８Ｌから再生されることによって音響的に合成され、仮想前方左スピーカ１０１および仮想前方右スピーカ１０２を、視聴者２Ｌの前方左方向及び前方右方向に方向感および距離感をもって良好に音像定位させることができる。仮想前方左スピーカ１０１および仮想前方右スピーカ１０２は、係数ｋ１およびｋ２の値を調整することにより、その仮想定位置を調整することができ、視聴者２Ｌの頭内もしくは近接した位置に音像定位してしまう等の問題を生じない。
【００３２】
さらに、側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳは、第２信号処理部２１の仮想定位処理部２４で信号処理されて第２スピーカ手段８Ｌから再生されることによって、仮想側方左スピーカ１０３および仮想側方右スピーカ１０４を、視聴者２Ｌの側方左方向及び側方右方向に方向感および距離感をもって良好に音像定位させることができ、車室１の影響による左右方向のバランスが異なるなどの問題も生じない。
【００３３】
加えて、本発明の映像音響再生装置においては、第２スピーカ手段８Ｌおよび８Ｒは、視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれの座席のヘッドレスト部に設けられるため、他の席の視聴者へはほとんど影響しない。従って、図１において示すような左右に並んだ２名の視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれに違和感のない適切なマルチチャンネル音場を提供することができる。もちろん、３名以上の複数の視聴者の場合であっても同様である。
【００３４】
ディスプレイ手段３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の映像信号を受けて映像を表示するものであれば他の方式でもよい。また、信号処理手段１０は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）により実現すればよく、仮想定位処理手段１０のそれぞれのフィルタ特性を満足する他の回路により構成しても良い。仮想定位処理手段１０についても、ラティス型フィルタに限られず、シャフラー型フィルタ等の他のフィルタ方式でも良い。上記の実施例では複数の視聴者２Ｌおよび２Ｒに対して一つの信号処理手段１０を使用しているが、複数の信号処理手段１０を設けても良い。さらに、信号処理手段１０の出力は、必要な電力増幅を得るために増幅器を介して第１スピーカ手段７および第２スピーカ手段８に接続しても良い。
【００３５】
図５は、本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。本発明の映像音響再生装置では、さらに、ディスプレイ手段３Ｌおよび３Ｒに近接して配置される第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒが、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、信号処理手段１０の第１信号処理部１１が、第１スピーカ手段７の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部１４を備える。具体的には、第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒは、それぞれ中央スピーカ７０および左スピーカ７１および右スピーカ７２を備える。好ましくは、左スピーカ７１および右スピーカ７２は、中央スピーカ７０に対して略水平で左右対称に配置される。
【００３６】
図６は、映像音響再生装置の信号処理手段１０について説明する図である。信号処理手段１０の第１信号処理部１１は、さらに指向特性制御部１４を備え、第１加算部１３の出力信号を指向特性制御部１４の入力信号とし、指向特性制御部１４の出力端子３０および３１および３２からの出力信号を第１信号処理部１１の出力とする。
【００３７】
図７（ａ）は、信号処理手段１０の第１信号処理部１１の指向特性制御部１４を説明する図である。指向特性制御部１４は、第１フィルタ処理部１４ａと第２フィルタ処理部１４ｂとを備え、第１加算部１３の出力信号は、分岐されて一方は第１フィルタ処理部１４ａへ入力され、他方は第２フィルタ処理部１４ｂへ入力される。第１フィルタ処理部１４ａの出力は、出力端子３０から出力されて第１スピーカ手段の中央スピーカ７０へ入力される。第２フィルタ処理部１４ｂの出力は分岐され、それぞれ出力端子３１および３２から出力されて第１スピーカ手段の左スピーカ７１および右スピーカ７２へ入力される。第１フィルタ処理部１４ａならびに第２フィルタ処理部１４ｂのフィルタ特性は、中央スピーカ７０および左スピーカ７１および右スピーカ７２の配置と、設計する指向特性に基づき決定される。第１フィルタ処理部１４ａならびに第２フィルタ処理部１４ｂは、好ましくはＦＩＲフィルタにより構成される。
【００３８】
なお、図７（ｂ）は、指向特性制御部１４の他の実施形態を説明する図である。このように指向特性制御部１４の第１フィルタ処理部１４ａをＩＩＲフィルタ１４ｃで構成し、第２フィルタ処理部１４ｂを位相反転器１４ｄおよびＩＩＲフィルタ１４ｅおよび遅延処理手段１４ｆで構成してもよい。遅延処理手段１４ｆの遅延時間は、図７（ａ）の場合の第１フィルタ処理部１４ａと第２フィルタ処理部１４ｂの群遅延時間差にほぼ等しく設計される。また、図７（ｃ）は、指向特性制御部１４の他の実施形態を説明する図である。図７（ｂ）の場合の指向特性制御部１４に、さらに遅延処理手段１４ｇを加え、遅延処理手段１４ｆの遅延時間と異なる遅延時間を与えた信号を出力することができる。これにより、例えば、左スピーカ７１および右スピーカ７２が中央スピーカ７０に対して左右対称に配置されていない場合や、第１スピーカ手段７に近接する車室１のガラス窓等での反射をキャンセルする場合に対応でき、さらに細かい指向特性の制御が可能になる。
【００３９】
図８は、第１スピーカ手段７Ｌにおける指向特性の制御を説明する図である。指向特性制御部１４の第１フィルタ処理部１４ａを経て中央スピーカ７０から放射された音波は、第２フィルタ処理部１４ｂを経て左スピーカ７１および右スピーカ７２から放射された音波によってキャンセルされる結果、第１スピーカ手段７Ｌの正面方向のレベルが強く、正面以外の方向へのレベルが弱いという指向特性が実現される。図８の実線（ａ）は第１スピーカ手段７Ｌの指向特性を表し、破線（ｂ）は比較のための無指向特性を表す。本発明の映像音響再生装置においては、第１スピーカ手段７Ｌの正面に位置する視聴者２Ｌには強く音声再生を行うとともに、正面以外の方向への音声再生を弱めることができる。その結果、車室１のガラス窓等での反射や、すぐ隣に位置する視聴者２Ｒへのクロストークの発生といった車室１の狭さを要因とする悪影響を少なくすることができる。つまり、視聴者２Ｌおよび２Ｒは、狭い車室１においても、本発明によってさらに良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００４０】
第１スピーカ手段７には、指向特性の制御を可能とする複数のスピーカが設けられていればよく、略水平に配置された３つのスピーカの場合に限られない。第１スピーカ手段７は、垂直方向の指向特性を制御するために、略垂直に複数のスピーカを設けても良い。また、信号処理手段１０の第１信号処理部１１の指向特性制御部１４の構成は、第１スピーカ手段７の構成に従って他の適切な実施形態をとることができる。
【００４１】
図９は、本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段１０について説明する図である。信号処理手段１０においては、さらに第２信号処理部２１に遅延処理手段２５ａおよび２５ｂを備える。遅延処理手段２５ａおよび２５ｂは、仮想定位処理部２４の出力を入力信号とし、遅延処理手段２５ａおよび２５ｂの出力信号を信号処理手段１０の出力端子４１および４２からの出力とする。遅延処理手段２５ａおよび２５ｂの遅延時間は、前方左信号Ｌまたは前方右信号Ｒが第１信号処理部１１および第１スピーカ手段７Ｌを経て視聴者２Ｌへ再生される時間と、前方左信号Ｌまたは右信号Ｒが第２信号処理部２１および第２スピーカ手段８Ｌを経て視聴者２Ｌへ再生される時間との時間差と等しく設定される。
【００４２】
すなわち、本発明の実施形態においては、視聴者２Ｌとディスプレイ手段３Ｌに近接する第１スピーカ手段７Ｌの距離よりも、視聴者２Ｌとその左右両耳近傍に配置される第２スピーカ手段８Ｌの距離の方が近いので、遅延処理手段２５ａおよび２５ｂを第２信号処理部２１に備えることにより、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルの再生時間を一致させることができる。従って、視聴者２Ｌにとっては、マルチチャンネル音声信号のうち前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒが第１スピーカ手段７Ｌから到達する前に、距離の近い第２スピーカ手段８Ｌから早く到達してしまうことが無くなり、さらに方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００４３】
遅延処理手段は、上記の実施例のように第２信号処理部２１に備えられる場合に限られない。遅延処理手段は、第１信号処理部１１または第２信号処理部２１の少なくとも一方に遅延処理手段を備えられればよい。図１０は、本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段１０について説明する図である。信号処理手段１０においては、第１信号処理部１１に遅延処理手段１５を備える。第２信号処理部２１の仮想定位処理部２４がＦＩＲフィルタで構成される場合等には、逆フィルタ特性を満足するために比較的長い群遅延時間が設定されることがある。従って、遅延処理手段１５を設け、その遅延時間を調整することにより、スピーカの距離の差異による遅延時間とともに、第１信号処理部１１および第２信号処理部２１での信号処理に伴う遅延時間を含めて、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルの再生時間を一致させることができる。
【００４４】
上記実施例に記載のように、本発明の映像音響再生装置は、車室における視聴者に、方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を提供することができるが、車室での用途に限定されない。小さく区切られた小部屋やブース等の空間において映像およびマルチチャンネル音声を再生する場合に用いる場合や、多数の隣接する視聴者に個別の映像およびマルチチャンネル音声を再生する場合に用いても良い。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の映像音響再生装置は、車室のそれぞれの視聴者に映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合に、視聴者が、映像およびマルチチャンネル音声の方向感および距離感の一致を容易にとることができ、さらに車室の狭さを要因とする悪影響が少なく、良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。また、本発明の映像音響再生装置は、代表的には車室のような二名の視聴者が左右に並んで位置する場合であっても、それぞれが良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。
【図２】本発明の映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図３】本発明の信号処理手段の第２信号処理部の仮想定位処理部について説明する図である。
【図４】視聴者の左右両耳および第２スピーカ手段および仮想定位スピーカの位置関係によって定まる伝達関数を説明する図である。
【図５】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。
【図６】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図７】（ａ）は、指向特性制御部を説明する図である。（ｂ）、（ｃ）は、指向特性制御部の他の実施形態を説明する図である。
【図８】本発明の第１スピーカ手段における指向特性の制御を説明する図である。
【図９】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図１０】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図１１】従来の映像音響再生装置を使用して映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合を説明する図である。
【図１２】従来の他の映像音響再生装置を使用した場合を説明する図である。
【図１３】従来の映像音響再生装置を使用した場合の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１          車室
２Ｌ、２Ｒ  視聴者
３Ｌ、３Ｒ  ディスプレイ手段
４Ｃ        前方中央スピーカ
４Ｌ        前方左スピーカ
４Ｒ        前方右スピーカ
４ＳＬ      側方左スピーカ
４ＳＲ      側方右スピーカ
５Ｌ、５Ｒ  前方スピーカ
５０        前方中央スピーカ
５１        前方左スピーカ
５２        前方右スピーカ
７Ｌ、７Ｒ  第１スピーカ手段
７０        前方中央スピーカ
７１        前方左スピーカ
７２        前方右スピーカ
８Ｌ、８Ｒ  第２スピーカ手段
８１        補助左スピーカ
８２        補助右スピーカ
１０        信号処理手段
１１        第１信号処理部
１２        第１レベル調整部
１３        第１加算部
１４        指向特性制御部
１４ａ      第１フィルタ処理部
１４ｂ      第２フィルタ処理部
１４ｃ、１４ｅ      ＩＩＲフィルタ
１４ｄ      位相反転器
１４ｆ、１４ｇ      遅延処理手段
１５        遅延処理手段
２１        第２信号処理部
２２        第２レベル調整部
２３        第２加算部
２４        仮想定位処理部
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ      フィルタ部
２４ｅ、２４ｆ      加算部
２５ａ、２５ｂ      遅延処理手段
３０、３１、３２、４１、４２      出力端子
１００      仮想前方中央スピーカ
１０１      仮想前方左スピーカ
１０２      仮想前方右スピーカ
１０３      仮想側方左スピーカ
１０４      仮想側方右スピーカ
【図１】
2004357075.tif 000003
【図２】
2004357075.tif 000004
【図３】
2004357075.tif 000005
【図４】
2004357075.tif 000006
【図５】
2004357075.tif 000007
【図６】
2004357075.tif 000008
【図７】
2004357075.tif 000009
【図８】
2004357075.tif 000010
【図９】
2004357075.tif 000011
【図１０】
2004357075.tif 000012
【図１１】
2004357075.tif 000013
【図１２】
2004357075.tif 000014
【図１３】
2004357075.tif 000015