(57)【要約】【課題】良好な音像定位を実現する。【解決手段】アレースピーカ装置ＳＰarray は、メインチャンネルの第１の音声Ｓ１が視聴位置の左右の壁面Ｗ１に放射されるようにスピーカユニットを駆動する第１の放射手段と、第１の音声信号と同じ第２の音声Ｓ２が視聴位置に直接放射されるようにスピーカユニットを駆動する第２の放射手段とを有する。【選択図】  図１
2005159518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号に応じて複数のスピーカユニットから指向性を持たせて放射した音声を壁面で反射させて仮想音源を生成するアレースピーカ装置において、
メインチャンネルの第１の音声信号に応じた音声が視聴位置の左右の壁面に放射されるように前記スピーカユニットを駆動する第１の放射制御手段と、
前記第１の音声信号と同じ第２の音声信号に応じた音声が前記視聴位置に直接放射されるように前記スピーカユニットを駆動する第２の放射制御手段とを有することを特徴とするアレースピーカ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアレースピーカ装置において、
視聴位置に到達した音声が所望の特性となるように前記第１の音声信号と前記第２の音声信号のうち少なくとも第１の音声信号に対して、周波数−ゲイン特性、周波数−位相特性のいずれかまたは両方を補正する手段を有することを特徴とするアレースピーカ装置。
【請求項３】
音声信号に応じて複数のスピーカユニットから指向性を持たせて放射した音声を壁面で反射させて仮想音源を生成するアレースピーカ装置において、
サラウンドチャンネルの入力音声信号から中高音域の第１の音声信号を抽出するハイパスフィルタと、
前記入力音声信号から低音域の第２の音声信号を抽出するローパスフィルタと、
前記第１の音声信号に応じた音声が視聴位置の後方の壁面で反射した後に前記視聴位置に到達するように前記スピーカユニットを駆動する第１の放射制御手段と、
前記視聴位置に到達する前記第２の音声信号に応じた音声の音圧レベルが前記視聴位置に到達する前記第１の音声信号に応じた音声の音圧レベルに対して小さくなるように前記スピーカユニットを駆動する第２の放射制御手段とを有することを特徴とするアレースピーカ装置。
【請求項４】
請求項３記載のアレースピーカ装置において、
前記複数のスピーカユニットから放射された音声が同時に到達する空間上の一点を焦点としたとき、
前記第１の放射制御手段と前記第２の放射制御手段とは、前記第２の音声信号に応じた音声の焦点が前記第１の音声信号に応じた音声の焦点よりも遠距離に設定されるように前記スピーカユニットを駆動することを特徴とするアレースピーカ装置。
【請求項５】
請求項３記載のアレースピーカ装置において、
前記第１の放射制御手段と前記第２の放射制御手段とは、前記第２の音声信号に応じた音声の放射方向とアレースピーカ装置の正面方向とのなす角が、前記第１の音声信号に応じた音声の放射方向と前記正面方向とのなす角より大きくなるように前記スピーカユニットを駆動することを特徴とするアレースピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスピーカユニットから放射した音声信号を壁面で反射させて仮想音源を生成するアレースピーカ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、オーディオソースには例えばＤＶＤのように５．１チャンネル等のマルチチャンネル音声信号が記録されているものがあり、このようなオーディオソースを再生するデジタルサラウンドシステムが一般家庭でも普及しつつある。図１０はデジタルサラウンドシステムにおけるスピーカ配置の１例を示す平面図であり、Ｚｏｎｅはサラウンド再生を行うリスニングルーム、Ｕは視聴位置、ＳＰ−Ｌ，ＳＰ−Ｒはメイン信号Ｌ（左），Ｒ（右）を再生するメインスピーカ、ＳＰ−Ｃはセンター信号Ｃ（中央）を再生するセンタースピーカ、ＳＰ−ＳＬ，ＳＰ−ＳＲはリア信号ＳＬ（後左），ＳＲ（後右）を再生するリアスピーカ、ＳＰ−ＳＷはサブウーハ信号ＬＦＥ（低周波）を再生するサブウーハ、ＭＯＮはテレビジョン受像機等の映像装置である。
【０００３】
図１０のデジタルサラウンドシステムによれば、効果的な音場をつくることができる。しかしながら、デジタルサラウンドシステムでは、複数のスピーカをリスニングルームＺｏｎｅ内に分散配置するので、サラウンド用のリアスピーカＳＰ−ＳＬ，ＳＰ−ＳＲを視聴位置Ｕの後方に配置するためにスピーカ配線が長くなり、またリアスピーカＳＰ−ＳＬ，ＳＰ−ＳＲの配置がリスニングルームＺｏｎｅの形状や家具などによる制約を受けるという欠点がある。
このような欠点を緩和する手段として、リアスピーカに代えて指向性の鋭い指向性スピーカを視聴位置の前方に配置し、視聴位置の後方には音響反射板を配置して、指向性スピーカから放射したサラウンドチャンネルの音声を音響反射板で反射させることにより、視聴位置の後方にリアスピーカを配置したのと同じ効果を得るサラウンドシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、視聴位置後方の壁面を音響反射板として使用する方法も考えられる。
【０００４】
音響反射板や壁面に音声を放射する指向性制御方式としては、遅延アレー方式が古くから知られている。以下、アレースピーカの原理を図１１を使って説明する。多数の小型スピーカ１０１−１〜１０１−ｎを一次元的に配置し、壁面または音響反射板の位置（焦点）Ｐからの距離がＬである円弧をＺとし、焦点Ｐと各スピーカ１０１−１〜１０１−ｎとを結ぶ直線を延長して、これら延長した直線が円弧Ｚと交わる交点上に図１１の破線で示すような仮想のスピーカ１０２−１〜１０２−ｎを配置することを考える。これら仮想のスピーカ１０２−１〜１０２−ｎから焦点Ｐまでの距離は全てＬであるから、各スピーカ１０２−１〜１０２−ｎから放射される音声は焦点Ｐに同時に到達する。
【０００５】
実際のスピーカ１０１−ｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ）から放射する音声を焦点Ｐに同時に到達させるためには、スピーカ１０１−ｉとこれに対応する仮想のスピーカ１０２−ｉとの間の距離に応じた遅延（時間差）をスピーカ１０１−ｉから出力する音声に付加すればよい。つまり、焦点Ｐから見ると、円弧Ｚ上に仮想のスピーカ１０２−１〜１０２−ｎが配置されているかのように制御される。これにより、焦点Ｐでは、各スピーカ１０１−１〜１０１−ｎの出力の位相が揃い音圧の山ができる。その結果、あたかも焦点Ｐに向かって音響ビームを放出するような指向性を持った音圧分布が得られる。
【０００６】
また、スピーカを一次元的でなく、２次元的に配置することで、３次元的な指向性を持った音響ビームを出力できる。アレースピーカの特長は、複数の音声信号にそれぞれ応じた音声を異なる指向性で同時に放射できること、言い換えると、複数チャンネルの音響ビームを同時に出力できることである。特許文献２では、アレースピーカによるマルチチャンネルのサラウンドシステムを提案している。アレースピーカを使えば、図１２に示すように、アレースピーカ単体で５．１チャンネルのサラウンドシステムをつくり出すことが可能である。図１２において、ＳＰ−Ｌ’，ＳＰ−Ｒ’は左右の壁面に形成される仮想のメインスピーカ、ＳＰ−ＳＬ’，ＳＰ−ＳＲ’は後方の壁面に形成される仮想のリアスピーカである。
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−１７８３７９号公報
【特許文献２】特表２００３−５１０９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アレースピーカを使ったサラウンドシステムは上記のような利点があるが、実用上問題となる点がいくつかある。
第１の問題は、メインチャンネル（メイン信号Ｌ，Ｒ）の音像定位位置が悪いという点である。アレースピーカを使ったサラウンドシステムでは、図１２のように、アレースピーカから左右の壁に向かってメイン信号Ｌ，Ｒを放射する。視聴者は、左右の壁から反射してくる音声によって壁の方向に音源、すなわち仮想のメインスピーカＳＰ−Ｌ’，ＳＰ−Ｒ’があるように知覚する。しかし、図１２のように仮想のメインスピーカＳＰ−Ｌ’，ＳＰ−Ｒ’を左右の壁面に配置することは、図１０に示した一般的なスピーカの配置と異なるため、コンテンツの作成者の意図とは違った再生環境になる。特に、センター信号Ｃがない古いコンテンツの場合は画面上に定位すべき音像がはっきりしないということが予想される。このような問題は、左右非対称な部屋や横長の部屋ではより顕著となる。
【０００９】
第２の問題は、サラウンドチャンネル（リア信号ＳＬ，ＳＲ）の音像定位感が悪いという点である。リア信号ＳＬ，ＳＲは、視聴位置Ｕを避けて、左右の壁や天井、あるいは左右の壁と天井の両方で反射した後、後方の壁で反射して視聴位置Ｕに達する。これにより、視聴者は後ろ方向に音像定位を知覚する。しかし、音響ビームといっても、実際は強い指向性分布をつくり出しているだけなので、音響信号はビーム以外の方向にも広がっており、そのエネルギーがビーム方向より弱いだけである。そのため、アレースピーカからの直接音が壁を経由するビームより十分に弱くなければ、音像定位はアレースピーカ側に知覚される。サラウンドチャンネルはメインチャンネルに比べて、リスナーまでの距離が遠い。距離が遠いと、音声信号のエネルギーが減衰し、直接音との比で不利になる。また、距離が遠いと、視聴位置Ｕに達するまでにかかる時間も長くなるため、ハース効果により直接音側に定位し易くなる。
【００１０】
特に問題なのは、低域周波数の制御の難しさである。音響ビームの太さである、指向性の主ローブ幅は、信号の波長とアレースピーカの幅との比で決まるため、高音域は細いビーム、低音域は太いビームとなる。すなわち、周波数により指向性が変わる。ある帯域の音声信号をビーム化するには、その信号の波長の数倍のアレー幅が必要となる。例えば５００Ｈｚを例にとると、波長は６０ｃｍ程度であるので、アレー幅は２ｍ程度必要であり、一般家庭では実用的な大きさではない。このように、低域周波数の信号には強い指向性を与えられないため、反射してくるビームのエネルギーよりも直接音のエネルギーが勝ってしまい、高音域が後方の壁側に定位しているのに低音域はアレースピーカから直接聞こえてしまい、音像が分離したり、定位感が悪くなったりする。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、アレースピーカ装置を用いたマルチチャンネルのサラウンドシステムにおいて、良好な音像定位を実現することができるアレースピーカ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】
【００１２】
本発明は、音声信号に応じて複数のスピーカユニットから指向性を持たせて放射した音声を壁面で反射させて仮想音源を生成するアレースピーカ装置において、メインチャンネルの第１の音声信号に応じた音声が視聴位置の左右の壁面に放射されるように前記スピーカユニットを駆動する第１の放射制御手段と、前記第１の音声信号と同じ第２の音声信号に応じた音声が前記視聴位置に直接放射されるように前記スピーカユニットを駆動する第２の放射制御手段とを有するものである。
また、本発明のアレースピーカ装置の１構成例は、視聴位置に到達した音声が所望の特性となるように前記第１の音声信号と前記第２の音声信号のうち少なくとも第１の音声信号に対して、周波数−ゲイン特性、周波数−位相特性のいずれかまたは両方を補正する手段を有するものである。
【００１３】
また、本発明は、音声信号に応じて複数のスピーカユニットから指向性を持たせて放射した音声を壁面で反射させて仮想音源を生成するアレースピーカ装置において、サラウンドチャンネルの入力音声信号から中高音域の第１の音声信号を抽出するハイパスフィルタと、前記入力音声信号から低音域の第２の音声信号を抽出するローパスフィルタと、前記第１の音声信号に応じた音声が視聴位置の後方の壁面で反射した後に前記視聴位置に到達するように前記スピーカユニットを駆動する第１の放射制御手段と、前記視聴位置に到達する前記第２の音声信号に応じた音声の音圧レベルが前記視聴位置に到達する前記第１の音声信号に応じた音声の音圧レベルに対して小さくなるように前記スピーカユニットを駆動する第２の放射制御手段とを有するものである。
また、本発明のアレースピーカ装置の１構成例において、前記複数のスピーカユニットから放射された音声が同時に到達する空間上の一点を焦点としたとき、前記第１の放射制御手段と前記第２の放射制御手段とは、前記第２の音声信号に応じた音声の焦点が前記第１の音声信号に応じた音声の焦点よりも遠距離に設定されるように前記スピーカユニットを駆動するものである。
また、本発明のアレースピーカ装置の１構成例において、前記第１の放射制御手段と前記第２の放射制御手段とは、前記第２の音声信号に応じた音声の放射方向とアレースピーカ装置の正面方向とのなす角が、前記第１の音声信号に応じた音声の放射方向と前記正面方向とのなす角より大きくなるように前記スピーカユニットを駆動するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、メインチャンネルの第１の音声信号に応じた音声が視聴位置の左右の壁面に放射されるようにスピーカユニットを駆動する第１の放射制御手段と、第１の音声信号と同じ第２の音声信号に応じた音声が視聴位置に直接放射されるようにスピーカユニットを駆動する第２の放射制御手段とを設けることにより、視聴位置の正面方向と壁面との間に仮想音源（ファントム音源）を生成することができ、その結果、メインチャンネルの良好な音像定位を実現することができる。
【００１５】
また、第１の音声信号と第２の音声信号のうち少なくとも第１の音声信号に対して、周波数−ゲイン特性、周波数−位相特性のいずれかまたは両方を補正する手段を設けることにより、視聴位置に到達した音声が所望の特性となるように調整することができる。
【００１６】
また、サラウンドチャンネルの入力音声信号から中高音域の第１の音声信号を抽出するハイパスフィルタと、入力音声信号から低音域の第２の音声信号を抽出するローパスフィルタと、第１の音声信号に応じた音声が視聴位置の後方の壁面で反射した後に視聴位置に到達するようにスピーカユニットを駆動する第１の放射制御手段と、視聴位置に到達する第２の音声信号に応じた音声の音圧レベルが視聴位置に到達する第１の音声信号に応じた音声の音圧レベルに対して小さくなるようにスピーカユニットを駆動する第２の放射制御手段とを設けることにより、音声信号を２つ以上の周波数帯域に分割して異なるビームとして制御し、指向性制御が可能な中高音域の第１の音声信号によって音像定位をつくり出し、指向性制御に制限がある低音域の第２の音声信号については音像をつくり出すのではなく、アレースピーカ側への音像定位を緩和するような制御を行う。つまり、中高音域がつくり出す音像が、低音域によりアレースピーカ側へ引き戻されるのを防ぐように制御する。その結果、サラウンドチャンネル（後方チャンネル）の良好な音像定位を実現することができる。
【００１７】
また、第２の音声信号に応じた音声の焦点が第１の音声信号に応じた音声の焦点よりも遠距離に設定されるようにスピーカユニットを駆動することにより、第２の音声信号によるアレースピーカ側への音像定位を緩和することができる。
【００１８】
また、第２の音声信号に応じた音声の放射方向とアレースピーカ装置の正面方向とのなす角が、第１の音声信号に応じた音声のの放射方向と正面方向とのなす角より大きくなるようにスピーカユニットを駆動することにより、第２の音声信号によるアレースピーカ側への音像定位を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第１の実施の形態のアレースピーカ装置ＳＰarray は、メインチャンネル（メイン信号Ｌ，Ｒ）のうち１チャンネルの入力音声信号に基づいて視聴位置Ｕの左右の壁面Ｗ１に放射される第１の音声信号を生成する第１の音声信号生成回路と、入力音声信号に基づいて視聴位置Ｕに直接放射される第２の音声信号を生成する第２の音声信号生成回路と、第１の音声信号と第２の音声信号とを加算する加算器と、加算器の出力を増幅するアンプと、アンプによって駆動されるスピーカユニットと、第１の音声信号と第２の音声信号の指向性を決定するマイクロコンピュータ等からなる指向性制御回路とにより構成される。
【００２０】
このアレースピーカ装置ＳＰarray は、従来のアレースピーカ装置の２チャンネル分のリソースを１チャンネルの入力音声信号に割り当てることで実現することができる。第１の音声信号生成回路と加算器とアンプとは第１の放射制御手段を構成し、第２の音声信号生成回路と加算器とアンプとは第２の放射制御手段を構成している。
【００２１】
実用化のための推奨例として、第１の音声信号生成回路と第２の音声信号生成回路には、第１の音声信号と第２の音声信号のゲイン比を調整する乗算器を設けることが望ましい。また、第１の音声信号と第２の音声信号の視聴位置への到達時間を調整するための遅延回路を設けることが望ましい。乗算器および遅延回路については、従来のアレースピーカ装置のリソースを流用することができる。また、第１の音声信号と第２の音声信号の視聴位置での特性を補正するための特性補正回路を設けることが望ましい。
【００２２】
図１は本実施の形態の原理を説明するための図である。なお、図１では、１チャンネルの音声信号についてのみ記載している。本実施の形態では、アレースピーカ装置ＳＰarray から壁面Ｗ１を経由（反射）して視聴位置Ｕへ届く第１の音声Ｓ１と、アレースピーカ装置ＳＰarray から視聴位置Ｕへ直接届く第２の音声Ｓ２とを出力する。第１の音声Ｓ１と第２の音声Ｓ２とは本来全く同一の信号である。この第１の音声Ｓ１と第２の音声Ｓ２とが視聴位置Ｕに届くので、壁面Ｗ１と視聴位置Ｕの正面にそれぞれ音像Ｉ１，Ｉ２が形成される。第１の音声Ｓ１と第２の音声Ｓ２が同一であるため、人間の聴覚の特性により、視聴者は、２つの音像Ｉ１とＩ２の間、すなわち視聴位置の正面方向と壁面Ｗ１の間に音源ＦＳを知覚する。この音源ＦＳは、ステレオフォニックによるファントム音源と同じである。
【００２３】
図２は本実施の形態のアレースピーカ装置ＳＰarray の構成を示すブロック図である。図２のアレースピーカ装置ＳＰarray は、入力された音声信号に対して所望の特性補正を行う特性補正回路（ＥＱ）９，１０と、特性補正回路９の出力信号に対して実現したい指向性に対応する遅延時間を付加する遅延回路１と、遅延回路１の出力にゲイン係数を乗算して所望のレベルに調整する乗算器２（２−１〜２−ｎ）と、特性補正回路１０の出力信号に対して実現したい指向性に対応する遅延時間を付加する遅延回路３と、遅延回路３の出力にゲイン係数を乗算して所望のレベルに調整する乗算器４（４−１〜４−ｎ）と、乗算器２の出力信号と乗算器４の出力信号とを加算する加算器５（５−１〜５−ｎ）と、加算器５の出力信号を増幅するアンプ６（６−１〜６−ｎ）と、アンプ６によって駆動されるスピーカユニット７（７−１〜７−ｎ）と、遅延回路１，３の遅延時間を設定する指向性制御装置８とを有する。図１と同様に、図２では、１チャンネルの音声信号についてのみ記載している。
【００２４】
特性補正回路９、遅延回路１および乗算器２は、前述の第１の音声信号生成回路を構成し、特性補正回路１０、遅延回路３および乗算器４は、第２の音声信号生成回路を構成している。
入力音声信号は、第１の音声信号生成回路と第２の音声信号生成回路に入力される。まず、図２の上側の第１の音声信号生成回路に入力された音声信号は、特性補正回路９を通過する。この特性補正回路９については後述する。
【００２５】
特性補正回路９を通過した入力音声信号は、遅延回路１に入力され、遅延回路１によりそれぞれ遅延時間が付加されたスピーカユニット数分の第１の音声信号となる。このとき、スピーカユニット７−ｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ）に供給される第１の音声信号に対して遅延回路１が付加する遅延時間は、スピーカユニット７−ｉから放射される第１の音声Ｓ１が壁面Ｗ１方向に設定する焦点に向かうように調整される。すなわち、遅延回路１の遅延時間は、従来のアレースピーカ装置と同様に、壁面Ｗ１方向に設定された焦点の位置と各スピーカユニット７−１〜７−ｎの位置とに基づいて指向性制御装置８によりスピーカユニット毎に計算され、遅延回路１に設定される。
【００２６】
遅延回路１により遅延時間が付加された第１の音声信号は、乗算器２−１〜２−ｎにより所望のレベルに調整される。第１の音声信号の各々には、乗算器２−１〜２−ｎにより所定の窓関数係数を乗算してもよい。
【００２７】
一方、図２の下側の第２の音声信号生成回路に入力された音声信号は、特性補正回路１０を通過する。この特性補正回路１０については後述する。
特性補正回路１０を通過した入力音声信号は、遅延回路３に入力され、遅延回路３によりそれぞれ遅延時間が付加されたスピーカユニット数分の第２の音声信号となる。このとき、スピーカユニット７−ｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ）に供給される第２の音声信号に対して遅延回路３が付加する遅延時間は、スピーカユニット７−ｉから放射される第２の音声Ｓ２が視聴位置Ｕに直接向かうように調整される。すなわち、遅延回路３の遅延時間は、アレースピーカ装置ＳＰarray の正面方向に設定された焦点の位置と各スピーカユニット７−１〜７−ｎの位置とに基づいて指向性制御装置８によりスピーカユニット毎に計算され、遅延回路３に設定される。
【００２８】
遅延回路３により遅延時間が付加された第２の音声信号は、乗算器４−１〜４−ｎにより所望のレベルに調整される。第２の音声信号の各々には、乗算器４−１〜４−ｎにより所定の窓関数係数を乗算してもよい。
【００２９】
続いて、乗算器２−１〜２−ｎの出力と乗算器４−１〜４−ｎの出力とを加算器５−１〜５−ｎにより加算し、加算器５−１〜５−ｎの出力をアンプ６−１〜６−ｎによって増幅し、スピーカユニット７−１〜７−ｎから音声を放射する。各スピーカユニット７−１〜７−ｎから出力された信号は、空間で干渉しあって、壁面Ｗ１側の焦点に向かう第１の音声Ｓ１のビームと視聴位置Ｕに直接向かう第２の音声Ｓ２のビームとを形成する。第１の音声Ｓ１は壁面Ｗ１を経由して視聴位置Ｕに向かい、第２の音声Ｓ２は正面から視聴位置Ｕに向かう。人間の聴覚特性により、視聴者は、壁面Ｗ１と正面の間に音像定位を知覚する。
【００３０】
こうして、本実施の形態によれば、アレースピーカを使ったサラウンドシステムにおいて、メインチャンネル（メイン信号Ｌ，Ｒ）の音像定位位置が悪いという問題を解決することができる。
【００３１】
ここで、第１の音声信号については、図１１で説明したビーム制御を行うが、第２の音声信号については、より自然な聴感を得るため、ビーム制御以外の制御方法を適用することも考えられる。ビーム制御するのであれば、アレースピーカ装置ＳＰarray の直近に焦点を設定すれば良い。その他の制御方法としては、第２の音声信号を遅延制御せずに全スピーカユニットから同時に同じ信号を出力する方法、第２の音声信号に空間的ウィンドウ処理のみを施す方法、第２の音声信号にベッセルアレーのような特殊な空間係数を適用して無指向点音源や通常スピーカのダイポール特性をシミュレートする方法、アレースピーカの背後の１点からの出力であるかのように遅延を使ってシミュレートする方法などが考えられる。これらの制御は、図２に示した構成で実現可能である。
【００３２】
また、第１の音声信号と第２の音声信号のゲイン比を変えることで、ファントム音源ＦＳの位置を変えることができる。すなわち、第２の音声信号のゲインを一定とした場合、第１の音声信号のゲインを大きくすると、ファントム音源ＦＳは壁面Ｗ１側に近づき、第１の音声信号のゲインを小さくすると、ファントム音源ＦＳはアレースピーカ装置ＳＰarray に近づく。ゲイン比の調整は、乗算器２，４のゲイン係数を調整することで可能である。乗算器２，４のゲイン係数は、視聴位置Ｕ、壁面Ｗ１上の焦点の位置およびファントム音源ＦＳの位置に基づいて指向性制御装置８が算出し、乗算器２，４に設定する。
【００３３】
また、ファントム音源ＦＳを制御するには、視聴位置Ｕで聴く第１の音声Ｓ１と第２の音声Ｓ２との間に到達時間の差がないことが望ましい。そこで、遅延回路を使って、第１の音声Ｓ１と第２の音声Ｓ２が視聴位置Ｕに同時に到達するように２つの音声信号間で、各スピーカユニットにおける遅延時間を調整すればよい。基本的には、壁面を経由してくる第１の音声Ｓ１の方が長い距離を通って視聴位置Ｕに達するので、アレースピーカ装置ＳＰarray から壁面Ｗ１を経由して視聴位置Ｕに達するまでの距離とアレースピーカ装置ＳＰarray から視聴位置Ｕまでの距離との差を補償する時間分だけ第２の音声Ｓ２側を遅らせればよい。このための遅延時間の付加は、第２の音声信号が通過する遅延回路３の遅延量を調整（追加）することで可能である。第２の音声信号に追加する遅延時間は、視聴位置Ｕおよび壁面Ｗ１上の焦点の位置に基づいて指向性制御装置８が算出し、遅延回路３に設定する。
【００３４】
また、第１の音声Ｓ１と第２の音声Ｓ２によって形成される、視聴位置Ｕでの音響特性を良好なものとするため、特性補正を行うことが望ましい。特に、壁面Ｗ１を経由してくる第１の音声Ｓ１は、壁面Ｗ１の硬さや素材により特性が変わることが予想される。そこで、図２に示したように、遅延回路１，３の前に特性補正装置９，１０を挿入すると良い。特性補正装置９，１０により、入力音声信号の周波数−ゲイン特性、周波数−位相特性のいずれかまたは両方を補正し、視聴位置Ｕで聴く音声が良好な特性となるように補正する。特性補正装置９、１０は、融通性、制御性の良いディジタルフィルタで構成する。
【００３５】
なお、図１、図２では、メインチャンネルのうち１チャンネル分（メイン信号Ｌ）についてのみ記載しているが、実際にはメイン信号Ｌ，Ｒのそれぞれについて以上の処理を行う。
【００３６】
また、センターチャンネルが存在するコンテンツにおいては、メイン信号Ｌ，Ｒの直接（正面指向性）側の音声信号（第２の音声信号に相当）を、あらかじめセンターチャンネルに加算しておく方式が可能である。この方式により、指向性制御と加算の処理を減らすことができる。ただし、ゲイン調整や距離補正の遅延付加を行う場合は、チャンネル毎に行うため、あらかじめこれらの処理を各々施した後、センターチャンネルに加算する。
【００３７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態の説明に先立って、周波数帯域によるビーム形状の変化について述べる。同じアレースピーカの幅、同じ焦点設定では高音域ほど鋭くビーム化する。図３、図４は幅９５ｃｍの従来のアレースピーカ装置で４５°方向に焦点を設定したときの指向性分布のシミュレーション例を示す図である。図３、図４はＸＹ平面について単一周波数の音圧レベルの等高線を示しており、Ｘ軸の０ｃｍの位置を中心としてＸ軸方向に沿って複数のスピーカユニットを配置した場合の音圧レベルを示している。図３の例は２ｋＨｚの正弦波のシミュレーション結果を示し、図４の例は５００Ｈｚの正弦波のシミュレーション結果を示している。
【００３８】
低音域の指向性は高音域ほど鋭くないため、放射方向の音圧エネルギーとアレースピーカ装置の正面方向の音圧エネルギーとの差が少ない。これが本実施の形態のポイントとなる。
【００３９】
本実施の形態のアレースピーカ装置ＳＰarray は、サラウンドチャンネルのうち１チャンネルの入力音声信号から中高音域の第１の音声信号を抽出するハイパスフィルタと、入力音声信号から数百Ｈｚ以下の低音域の第２の音声信号を抽出するローパスフィルタと、ハイパスフィルタによって抽出された第１の音声信号を処理する第１の音声信号処理回路と、ローパスフィルタによって抽出された第２の音声信号を処理する第２の音声信号処理回路と、第１の音声信号と第２の音声信号とを加算する加算器と、加算器の出力を増幅するアンプと、アンプによって駆動されるスピーカユニットと、第１の音声信号と第２の音声信号の指向性を決定するマイクロコンピュータ等からなる指向性制御回路とにより構成される。
【００４０】
このアレースピーカ装置ＳＰarray は、従来のアレースピーカ装置の２チャンネル分のリソースを１チャンネルの入力音声信号に割り当て、ハイパスフィルタとローパスフィルタを追加することで実現することができる。第１の音声信号処理回路と加算器とアンプとは第１の放射制御手段を構成し、第２の音声信号処理回路と加算器とアンプとは第２の放射制御手段を構成している。
【００４１】
実用化のための推奨例として、第１の音声信号処理回路と第２の音声信号処理回路には、第１の音声信号と第２の音声信号のゲイン比を調整する乗算器を設けることが望ましい。また、第１の音声信号と第２の音声信号の視聴位置への到達時間を調整するための遅延回路を設けることが望ましい。乗算器および遅延回路については、従来のアレースピーカ装置のリソースを流用することができる。また、周波数帯域の分割数を増やすことで、さらに理想的な効果が得られる可能性があり、この場合は、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタの他にバンドパスフィルタを用い、３本以上の帯域別ビームを出力するように拡張して構成してもよい。
【００４２】
図５は本実施の形態の原理を説明するための図である。なお、図５では、１チャンネルの音声信号についてのみ記載し、また分かり易くするため、第１の音声Ｓ３と第２の音声Ｓ４とを図５（ａ）と図５（ｂ）に分けて記載しているが、実際は、第１の音声Ｓ３と第２の音声Ｓ４とは同時に出力されるので、図５（ａ）と図５（ｂ）は重ねあわされる。
【００４３】
本実施の形態では、制御の容易な中高域の第１の音声Ｓ３を、視聴位置後方の壁面Ｗ２で反射した後に視聴位置Ｕに達するように放射する。このとき、視聴位置Ｕの向きに設置されたアレースピーカ装置ＳＰarray の正面方向と第１の音声Ｓ３の放射方向とのなす角をθ３とする。第１の音声Ｓ３の概念的なビームの太さは、図５（ａ）に示すように細い。
【００４４】
一方、低音域の第２の音声Ｓ４の放射方向をθ４（θ３＜θ４）として放射する。第２の音声Ｓ４の放射方向θ４を第１の音声Ｓ３の放射方向θ３より大きくするため、視聴位置後方の壁面Ｗ２で反射した後の第２の音声Ｓ４のビームの中心は視聴位置Ｕからずれる。ただし、第２の音声Ｓ４の概念的なビームの太さは第１の音声Ｓ３よりも太いため、ビームの一部が視聴者に届くように放射方向θ４を設定することが可能である。放射方向θ４を放射方向θ３より大きくすることで、第２の音声Ｓ４のビームの中心が視聴者から離れた場所を通るため、アレースピーカ装置ＳＰarray から視聴位置Ｕへ直接向かってしまう正面からの低音域の音圧エネルギーを減らすことができる。
【００４５】
このように、本実施の形態では、サラウンドチャンネルの音声信号を中高音域と低音域の周波数帯域に分け、中高域については視聴位置の後方の壁面Ｗ２で反射した後に正確に視聴位置Ｕに向かうよう制御することで、壁面Ｗ２に音像を定位させ、一方、低音域については音像を定位させることよりもむしろ正面方向からの直接音を減ずるように制御することで、中高域で形成した音像がアレースピーカ側へ引き戻されるのを防ぐ。本実施の形態の方式によると、音声信号の中高音域成分と低音域成分とが分離してしまうように思えるが、実際は不自然感なく一体の音声として聴かせることが可能である。その理由は、人間の聴覚は経験により脳で再構成される、などの聴覚心理学の作用が利用できるためである。
【００４６】
図６は本実施の形態のアレースピーカ装置ＳＰarray の構成を示すブロック図である。図６のアレースピーカ装置ＳＰarray は、入力音声信号から中高音域の第１の音声信号を抽出するハイパスフィルタ１９と、入力音声信号から低音域の第２の音声信号を抽出するローパスフィルタ２０と、ハイパスフィルタ１９の出力信号に対して実現したい指向性に対応する遅延時間を付加する遅延回路１１と、遅延回路１１の出力にゲイン係数を乗算して所望のレベルに調整する乗算器１２（１２−１〜１２−ｎ）と、ローパスフィルタ２０の出力信号に対して実現したい指向性に対応する遅延時間を付加する遅延回路１３と、遅延回路１３の出力にゲイン係数を乗算して所望のレベルに調整する乗算器１４（１４−１〜１４−ｎ）と、乗算器１２の出力信号と乗算器１４の出力信号とを加算する加算器１５（１５−１〜１５−ｎ）と、加算器１５の出力信号を増幅するアンプ１６（１６−１〜１６−ｎ）と、アンプ１６によって駆動されるスピーカユニット１７（１７−１〜１７−ｎ）と、遅延回路１１，１３の遅延時間を設定する指向性制御装置１８とを有する。図５と同様に、図６では、１チャンネルの音声信号についてのみ記載している。
【００４７】
遅延回路１１および乗算器１２は、前述の第１の音声信号処理回路を構成し、遅延回路１３および乗算器１４は、第２の音声信号処理回路を構成している。
入力音声信号は、ハイパスフィルタ１９とローパスフィルタ２０に入力され、帯域分割される。
【００４８】
ハイパスフィルタ１９から出力された中高音域の第１の音声信号は、遅延回路１１に入力され、遅延回路１１によりそれぞれ遅延時間が付加されたスピーカユニット数分の信号となる。このとき、スピーカユニット１７−ｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ）に供給される第１の音声信号に対して遅延回路１１が付加する遅延時間は、スピーカユニット１７−ｉから放射される第１の音声Ｓ３が視聴位置後方の壁面Ｗ２で反射した後に視聴位置Ｕに達するように調整される。すなわち、遅延回路１１の遅延時間は、中高音域のビームが２回もしくは３回の反射後、壁面Ｗ２から視聴位置Ｕへ向かうように設定された焦点Ｆ３の位置と各スピーカユニット１７−１〜１７−ｎの位置とに基づいて指向性制御装置１８によりスピーカユニット毎に計算され、遅延回路１１に設定される。
【００４９】
遅延回路１１により遅延時間が付加された第１の音声信号は、乗算器１２−１〜１２−ｎにより所望のレベルに調整される。第１の音声信号の各々には、乗算器１２−１〜１２−ｎにより所定の窓関数係数を乗算してもよい。
【００５０】
一方、ローパスフィルタ２０から出力された低音域の第２の音声信号は、遅延回路１３に入力され、遅延回路１３によりそれぞれ遅延時間が付加されたスピーカユニット数分の信号となる。このとき、スピーカユニット１７−ｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ）に供給される第２の音声信号に対して遅延回路１３が付加する遅延時間は、スピーカユニット１７−ｉから放射される第２の音声Ｓ４の放射方向θ４が第１の音声Ｓ３の放射方向θ３よりも大きくなるように調整される。すなわち、遅延回路１３の遅延時間は、放射方向θ４が放射方向θ３よりも大きくなるように設定された焦点Ｆ４の位置と各スピーカユニット１７−１〜１７−ｎの位置とに基づいて指向性制御装置１８によりスピーカユニット毎に計算され、遅延回路１３に設定される。
【００５１】
遅延回路１３により遅延時間が付加された第２の音声信号は、乗算器１４−１〜１４−ｎにより所望のレベルに調整される。第２の音声信号の各々には、乗算器１４−１〜１４−ｎにより所定の窓関数係数を乗算してもよい。
【００５２】
続いて、乗算器１２−１〜１２−ｎの出力と乗算器１４−１〜１４−ｎの出力とを加算器１５−１〜１５−ｎにより加算し、加算器１５−１〜１５−ｎの出力をアンプ１６−１〜１６−ｎによって増幅し、スピーカユニット１７−１〜１７−ｎから音声を放射する。各スピーカユニット１７−１〜１７−ｎから出力された信号は、空間で干渉しあって、２〜３回の反射後に視聴位置Ｕに向かう第１の音声Ｓ３のビームと、第１の音声Ｓ３とは異なる第２の音声Ｓ４のビームを形成する。第１の音声Ｓ３は、視聴位置後方の壁面Ｗ２から視聴位置Ｕに向かい、視聴者の後方に音像を形成する。
【００５３】
こうして、本実施の形態によれば、アレースピーカを使ったサラウンドシステムにおいて、サラウンドチャンネル（リア信号ＳＬ，ＳＲ）の音像定位感が悪いという問題を解決することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、低音域の第２の音声Ｓ４の制御方法として、放射方向θ４を第１の音声Ｓ３の放射方向θ３よりも大きくすることで、第２の音声Ｓ４のビームの中心が視聴者から離れた場所を通るようにして、アレースピーカ装置ＳＰarray の正面方向での低音域の音圧が小さくなる方法を示したが、その他の制御方法として、第２の音声Ｓ４の焦点距離を遠くするという方法がある。焦点距離を遠くすると、第２の音声Ｓ４のビームの形状が細くなり、アレースピーカ装置ＳＰarray の正面方向での低音域の音圧を小さくすることができる。
【００５５】
また、第２の音声Ｓ４の他の制御方法として、アレースピーカ装置ＳＰarray の正面方向が指向性分布の谷となるように第２の音声Ｓ４の焦点を設定するという方法がある。図７に、アレースピーカのポーラーパターンの例を示すが、図７の上方向のメインローブと図７の横方向のサイドローブの間に音圧の谷ができるのがわかる。この谷のできる角度は周波数で変わるのだが、低音域の指向性分布の谷が正面方向に位置するように第２の音声Ｓ４の焦点を設定する。
【００５６】
また、第２の音声Ｓ４の他の制御方法として、第１の音声Ｓ３の視聴位置Ｕへの入射方向と第２の音声Ｓ４の視聴位置Ｕへの入射方向とが、視聴者の両耳を結ぶ線に対して線対称となるように第２の音声Ｓ４の焦点を設定する方法がある。この方法では、例えば第１の音声Ｓ３が左斜め後方から視聴位置Ｕに到達する場合、第２の音声Ｓ４が左斜め前方から視聴位置Ｕに到達するようにすればよい。人間の定位認識方法である両耳間時間差は、前後に関して間違いやすいため、この方法によれば、低音域の定位が曖昧となり、高音域の定位を妨害しないことが期待できる。
【００５７】
また、中高音域により形成された音像が、低音域によりアレースピーカ側へ引き戻されるのを防ぐために、第２の音声信号のゲインを第１の音声信号のゲインより小さく設定するという方法もある。このためのゲイン比の調整は、乗算器１２，１４のゲイン係数を調整することで可能である。
【００５８】
また、本実施の形態では、視聴位置Ｕで聴く第１の音声Ｓ３と第２の音声Ｓ４との間に到達時間の差がないことが望ましい。そこで、遅延回路を使って、第１の音声Ｓ３と第２の音声Ｓ４が視聴位置Ｕに同時に到達するように遅延時間を調整すればよい。このための遅延時間の付加は、遅延回路１１または遅延回路１３の遅延量を調整（追加）することで可能である。また、帯域分割の方法などによっては、低域ビーム側を時間的に遅らせることにより、高域側の定位が良好となる可能性もある。
【００５９】
なお、図５、図６では、サラウンドチャンネルのうち１チャンネル分（リア信号ＳＬ）についてのみ記載しているが、実際にはリア信号ＳＬ，ＳＲの２チャンネル、もしくはそれ以上のサラウンドチャンネルのそれぞれについて以上の処理を行う。なお、サラウンド感を向上させるため、例えばリア信号ＳＬ，ＳＲのビームを複数本づつ出力し、仮想音源を複数ずつつくる方法も有効である。
【００６０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第２の実施の形態で述べたように、低音域の指向性は高音域ほど鋭くないため、放射方向の音圧エネルギーとアレースピーカ装置の正面方向の音圧エネルギーとの差が少ない。反対に、高音域はビーム中央から逸れると急速に音圧が減衰するため、低音域との周波数バランスが良好な範囲が狭い、つまり良好に視聴できるエリアが狭い。自然の音に近い、周波数バランスの良好な音ほど定位感が良いため、本実施の形態は、周波数帯域による指向性形状の違いを補正するものである。
【００６１】
図３、図４で示したとおり、２ｋＨｚは５００Ｈｚよりずっと強い指向性を持つ。ここで、図８にアレースピーカの幅を２３．７５ｃｍとしたときの２ｋＨｚの指向性を示す。この指向性は図４と極めて近い形である。つまり、指向性の主ローブ幅は、信号の波長とアレー幅の比で決まる。図８の例では、アレー幅の１／４（２３．７５ｃｍ／９５ｃｍ）と信号波長の１／４（２ｋＨｚ／５００Ｈｚ）とが対応している。このように、波長が短いとき、つまり周波数が高いときにアレー幅も短くすれば、広い帯域で指向特性を似せることが可能である。
【００６２】
本実施の形態のアレースピーカ装置ＳＰarray は、従来のアレースピーカ装置の遅延回路の各出力の後ろにローパスフィルタを挿入したものである。このローパスフィルタは、対応するスピーカユニットの位置がアレースピーカの中央から離れるほどカットオフ周波数が低くなるように設定されている。
【００６３】
図９は本実施の形態のアレースピーカ装置ＳＰarray の構成を示すブロック図である。図９のアレースピーカ装置ＳＰarray は、入力音声信号に対して実現したい指向性に対応する遅延時間を付加する遅延回路２１と、遅延回路２１の出力をフィルタリングするローパスフィルタ２６（２６−１〜２６−ｎ）と、ローパスフィルタ２６の出力を増幅するアンプ２３（２３−１〜２３−ｎ）と、アンプ２３によって駆動されるスピーカユニット２４（２４−１〜２４−ｎ）と、遅延回路２１の遅延時間を設定する指向性制御装置２５とを有する。図９では、１チャンネルの音声信号についてのみ記載している。
【００６４】
入力音声信号は、遅延回路２１に入力され、遅延回路２１によりそれぞれ遅延時間が付加されたスピーカユニット数分の信号となる。このとき、スピーカユニット２４−ｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ）に供給される音声信号に対して遅延回路２１が付加する遅延時間は、スピーカユニット２４−ｉから放射される音声が任意に設定された焦点に向かうように調整される。すなわち、遅延回路２１の遅延時間は、従来のアレースピーカ装置と同様に、焦点の位置と各スピーカユニット２４−１〜２４−ｎの位置とに基づいて指向性制御装置２５によりスピーカユニット毎に計算され、遅延回路２１に設定される。
【００６５】
遅延回路２１により遅延時間が付加された各音声信号は、対応するスピーカユニット２４−１〜２４−ｎの位置に応じた特性を持つローパスフィルタ２６−１〜２６−ｎを通過する。ローパスフィルタ２６−１〜２６−ｎの出力をアンプ２３−１〜２３−ｎによって増幅して、スピーカユニット２４−１〜２４−ｎから音声を放射する。
【００６６】
スピーカユニット２４−１〜２４−ｎは、アレースピーカ装置のバッフル板に２次元的に配置されているが、ローパスフィルタ２６−ｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ）は、対応するスピーカユニット２４−ｉ（ローパスフィルタ２６−ｉを通過した音声信号が供給されるスピーカユニット）の位置がアレースピーカの中央から離れるほどカットオフ周波数が低くなるように設定されている。これにより、低音域はアレースピーカ装置全体から放射され、高音域はアレースピーカ装置の中央付近の一部のみから放射される。また、ローパスフィルタ２６のフィルタ係数には、乗算器のゲイン係数の要素が畳み込まれている。場合によっては、このフィルタ係数に窓関数係数を畳み込んでもよい。スピーカユニット２４から出力された信号は空間で干渉しあって指向性を形成する。このときの指向性は従来のアレースピーカ装置に比べると、広い周波数帯域で似た形状となる。
【００６７】
こうして、本実施の形態によれば、信号の波長が短くなったとき、つまり周波数が高い場合にアレー幅が小さくなるように制御することにより、広い周波数範囲で信号波長とアレー幅の比を一定に近くすることができ、周波数帯域による指向性形状の違いを補正することができる。その結果、周波数特性が良好で、定位感の良い視聴エリアを広げることができる。
【００６８】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第３の実施の形態の別の構成例を示すものである。本実施の形態のアレースピーカ装置は、入力音声信号から中高音域を抽出するハイパスフィルタと、入力音声信号から低音域を抽出するローパスフィルタと、ハイパスフィルタによって抽出された音声信号を処理する第１の音声信号処理回路と、ローパスフィルタによって抽出された音声信号を処理する第２の音声信号処理回路と、第１の音声信号処理回路の出力と第２の音声信号処理回路の出力とを加算する加算器と、加算器の出力を増幅するアンプと、アンプによって駆動されるスピーカユニットと、音声信号の指向性を決定するマイクロコンピュータ等からなる指向性制御回路とにより構成される。このアレースピーカ装置は、従来のアレースピーカ装置の２チャンネル分のリソースを１チャンネルの入力音声信号に割り当て、ハイパスフィルタとローパスフィルタを追加することで実現することができる。
【００６９】
なお、周波数帯域の分割数を増やすことで、さらに理想的な効果が得られる可能性があり、この場合は、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタの他にバンドパスフィルタを用い、３本以上の帯域別ビームを出力するように拡張して構成してもよい。
【００７０】
本実施の形態のアレースピーカ装置の構成は図６の構成と同様であるので、図６の符号を用いて説明する。入力音声信号は、ハイパスフィルタ１９とローパスフィルタ２０に入力され、帯域分割される。
【００７１】
ハイパスフィルタ１９から出力された中高音域の信号は、遅延回路１１に入力され、遅延回路１１によりそれぞれ遅延時間が付加されたスピーカユニット数分の信号となる。このとき、スピーカユニット１７−ｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ）に供給される音声信号に対して遅延回路１１が付加する遅延時間は、スピーカユニット１７−ｉから放射される音声が任意に設定された焦点に向かうように調整される。すなわち、遅延回路１１の遅延時間は、従来のアレースピーカ装置と同様に、焦点の位置と各スピーカユニット１７−１〜１７−ｎの位置とに基づいて指向性制御装置１８によりスピーカユニット毎に計算され、遅延回路１１に設定される。
【００７２】
一方、ローパスフィルタ２０から出力された低音域の信号は、遅延回路１３に入力され、遅延回路１３によりそれぞれ遅延時間が付加されたスピーカユニット数分の信号となる。このとき、スピーカユニット１７−ｉ（ｉ＝１，２，・・・・ｎ）に供給される音声信号に対して遅延回路１３が付加する遅延時間は、スピーカユニット１７−ｉから放射される音声が任意に設定された焦点に向かうように調整される。すなわち、遅延回路１３の遅延時間は、焦点の位置と各スピーカユニット１７−１〜１７−ｎの位置とに基づいて指向性制御装置１８によりスピーカユニット毎に計算され、遅延回路１３に設定される。焦点の位置は、高音域と同じでよい。
【００７３】
遅延回路１３により遅延時間が付加された低音域の信号には、乗算器１４−１〜１４−ｎにより窓関数とゲイン係数が乗算される。
一方、遅延回路１１により遅延時間が付加された高音域の信号については、対応するスピーカユニット１７の位置がアレースピーカの外側のいくつかは乗算器１２により零が乗算され、それより内側のスピーカユニットの信号に対して乗算器１２により窓関数とゲイン係数が乗算される。
【００７４】
乗算器１２−１〜１２−ｎの出力と乗算器１４−１〜１４−ｎの出力とを加算器１５−１〜１５−ｎにより加算し、加算器１５−１〜１５−ｎの出力をアンプ１６−１〜１６−ｎによって増幅し、スピーカユニット１７−１〜１７−ｎから音声を放射する。各スピーカユニット１７−１〜１７−ｎから出力された信号は、空間で干渉しあって、指向性を形成する。このときの指向性は従来のアレースピーカ装置に比べると、広い周波数帯域で似た形状となる。
こうして、本実施の形態においても、第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態の制御では、窓関数およびゲイン係数は、アレーの形状と個数が変わるのに対応して、あらためて設計する必要がある。また、上記では窓関数とゲイン係数の乗算の結果、信号レベルが零となった高音域についても加算器で加算処理を行っているが、実際には乗加算を行わないことで、リソースを節約（ＤＳＰの処理数を削減）することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、アレースピーカ装置を用いたマルチチャンネルのサラウンドシステムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態のアレースピーカ装置の原理を説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のアレースピーカ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】従来のアレースピーカ装置の指向性の１例を示す図である。
【図４】従来のアレースピーカ装置の指向性の他の例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のアレースピーカ装置の原理を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のアレースピーカ装置の構成を示すブロック図である。
【図７】ポーラーパターンの１例を示す図である。
【図８】アレー幅を２３．７５ｃｍとしたときのアレースピーカ装置の指向性の１例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態のアレースピーカ装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】デジタルサラウンドシステムにおけるスピーカ配置の１例を示す平面図である。
【図１１】アレースピーカの原理を説明するための図である。
【図１２】アレースピーカ単体でサラウンドシステムを実現する例を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１、３、１１、１３、２１…遅延回路、２、４、１２、１４…乗算器、５、１５…加算器、６、１６、２３…アンプ、７、１７、２４…スピーカユニット、８、１８、２５…指向性制御装置、９、１０…特性補正回路、１９…ハイパスフィルタ、２０、２６…ローパスフィルタ。
【図１】
2005159518.tif 000003
【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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