(57)【要約】【課題】  サラウンドスピーカを聴取者の側方または後方に配置するスピーカを聴取者の前方に配置する場合であっても、高い臨場感を得られる音場空間を創り出すサラウンドシステムを提供すること。【解決手段】  サラウンドシステム１００は、複数チャンネルの信号が各チャンネル毎に入力され、当該各チャンネル毎に信号処理を行う信号処理装置１２０と、各チャンネルに対応する各種のスピーカからなるとともに、放射軸を聴取者に対して側方または上方にある少なくとも何れか一方の壁面に向けて配置されるサラウンドスピーカを特に有するスピーカシステム１３０と、から構成され、信号処理装置１２０は、サラウンド信号に対して残響成分を付加する残響付加回路１２２と、各サラウンド信号に対して周波数特性の補正を行う周波数特性補正回路１２３と、メイン信号に対して遅延時間を付加する遅延回路１２４と、を有している。【選択図】  図１
2005287002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された複数の音響信号に基づいて当該各音響信号に対応する各スピーカをそれぞれ拡声させ、聴取者に対して臨場感のある音場空間を提供する立体音響再生装置と、
前記聴取者の前方に配置されるとともに、指向角度内に前記聴取者を配する位置にて前記音響信号を拡声するメインスピーカと、
前記聴取者の前方に配置されるとともに、前記音場空間の壁面に向けて前記音響信号を拡声するサラウンドスピーカと、
を備え、
前記立体音響再生装置が、
前記入力された前記サラウンドスピーカから拡声されるための音響信号を示すサラウンド信号に対して当該拡声時の伝搬環境に基づいて周波数特性の調整を行い、当該サラウンド信号の調整を行う信号調整手段と、
前記入力された前記メインスピーカから拡声されるための音響信号を示すメイン信号に前記サラウンドスピーカによって拡声されるサラウンド信号に対応する遅延時間を付加する遅延時間付加手段と、
前記遅延時間が付加されたメイン信号を前記メインスピーカに出力するとともに、前記周波数特性が調整されたサラウンド信号を前記サラウンドスピーカに出力する出力手段と、
を有することを特徴とする立体音響再生システム。
【請求項２】
請求項１に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記遅延時間付加手段が、前記サラウンド信号が前記サラウンドスピーカによって拡声される際の当該サラウンドスピーカから前記壁面を介して前記聴取者までの伝搬路に対応する前記遅延時間を前記メイン信号に付加することを特徴とする立体音響再生システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記信号調整手段が、前記サラウンド信号が前記サラウンドスピーカによって拡声される際の当該サラウンドスピーカから前記壁面を介して前記聴取者までの伝搬環境に基づいて前記サラウンド信号に対して周波数特性の調整を行うことを特徴とする立体音響再生システム。
【請求項４】
請求項３に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記信号調整手段が、前記壁面の反射によって所定のレベルに減衰される前記サラウンド信号における周波数の周波数特性を調整することを特徴とする立体音響再生システム。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記信号調整手段が
前記サラウンド信号に、前記サラウンド信号に基づく残響音成分を重畳することを特徴する立体音響再生システム。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記サラウンドスピーカが、前記音場空間における前記聴取者に対して側面、正面または上面の少なくとも何れか一方の壁面に前記サラウンド信号を拡声することを特徴とする立体音響再生システム。
【請求項７】
請求項６に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記サラウンドスピーカが、少なくとも聴取者に対して左右に２つ設けられるとともに、前記各サラウンドスピーカがそれぞれ前記音場空間の異なる側壁面に向けて前記サラウンド信号を拡声することを特徴とする立体音響再生システム。
【請求項８】
入力された複数の音響信号に基づいて当該各音響信号に対応する各スピーカをそれぞれ拡声させ、聴取者に対して臨場感のある音場空間を提供する立体音響再生装置であって、
前記聴取者の前方に配置されるとともに、指向角度内に前記聴取者を配する位置にて前記音響信号を拡声するメインスピーカと、前記聴取者の前方に配置されるとともに、前記音場空間の壁面に向けて前記音響信号を拡声するサラウンドスピーカと、を拡声させる場合に、
前記入力された前記サラウンドスピーカから拡声されるための音響信号を示すサラウンド信号に対して当該拡声時の伝搬環境に基づいて周波数特性の調整を行い、当該サラウンド信号の調整を行う信号調整手段と、
前記入力された前記メインスピーカから拡声されるための音響信号を示すメイン信号に前記サラウンドスピーカによって拡声されるサラウンド信号に対応する遅延時間を付加する遅延時間付加手段と、
前記遅延時間が付加されたメイン信号を前記メインスピーカに出力するとともに、前記周波数特性が調整されたサラウンド信号を前記サラウンドスピーカに出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする立体音響再生装置。
【請求項９】
請求項６に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記立体音響再生装置が、複数の前記サラウンドスピーカを拡声させ、各サラウンド信号をそれぞれのサラウンドスピーカ毎に所定の処理を行う場合に、
前記信号調整手段が、
前記各サラウンド信号のそれぞれに対して、当該対象となる各サラウンド信号と異なる成分を有するサラウンド信号、または、対象となるサラウンドスピーカと異なるサラウンドスピーカを拡声するためのサウンド信号の少なくとも何れか一方を重畳することを特徴とする立体音響再生システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記信号調整手段が、前記壁面の反射によって所定のレベルに減衰される前記サラウンド信号における周波数の周波数特性を調整しつつ、前記対象となる各サラウンド信号に当該各サラウンド信号と異なる成分を有するサラウンド信号、または、対象となるサラウンドスピーカと異なるサラウンドスピーカを拡声するためのサウンド信号の少なくとも何れか一方を重畳することを特徴とする立体音響再生システム。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記信号調整手段が、前記対象となる各サウンド信号または当該サラウンド信号と異なる成分を有するサラウンド信号の少なくとも何れか一方の信号レベルを調整しつつ、前記対象となる各サラウンド信号に当該各サラウンド信号と異なる成分を有するサラウンド信号、または、対象となるサラウンドスピーカと異なるサラウンドスピーカを拡声するためのサウンド信号の少なくとも何れか一方を重畳することを特徴とする立体音響再生システム。
【請求項１２】
請求項９乃至１１の何れか一項に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記信号調整手段が、前記対象となる各サラウンド信号のそれぞれに対して、対象となる各サラウンド信号と異なる成分を有するサラウンド信号、または、対象となるサラウンドスピーカと異なるサラウンドスピーカを拡声するためのサウンド信号の少なくとも何れか一方を、前記サラウンド信号に基づく残響音成分を付加させつつ、重畳することを特徴する立体音響再生システム。
【請求項１３】
請求項９乃至１２の何れか一項に記載の立体音響再生システムにおいて、
前記信号調整手段が、各サラウンド信号のそれぞれに対して、当該各サラウンド信号を合成することによって生成されたサラウンド信号を重畳することを特徴とする立体音響システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臨場感のある音響再生を行う立体音響再生装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、センタースピーカ、左右のフロントスピーカまたは左右のサラウンドスピーカなどの複数のスピーカにそれぞれ再生音の役割を持たせ、各スピーカ毎に残響音の付加、周波数特性の変更を行うことにより、音声または音楽などの音を拡声するサラウンドシステムが実用に供されている。
【０００３】
このようなサラウンドシステムの代表的なものに、聴取者の前方にセンタースピーカおよびその左右に配置されるフロントスピーカと、当該聴取者の左右の後方または側方に配置されるサラウンドスピーカと、１２０Ｈｚ以下の低域だけを専用に拡声するサブウーファーと、から構成されるドルビー（登録商標）デジタル方式の５．１ｃｈ（チャンネル）サラウンド方式が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のサラウンドシステムにあっては、各スピーカをＡＶアンプなどの音声出力装置と接続する必要があり、特に、サラウンドスピーカは、聴取者の側方または後方に設定されるため、接続するためのコードが長くなる。また、サラウンドシステムが提供される音場空間において、当該音場空間における聴取者の側方または後方にサラウンドスピーカを設置することができない場合もある。
【０００５】
本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題の一例としては、サラウンドスピーカのような、フロントスピーカ以外に、聴取者の側方または後方に配置するスピーカを聴取者の前方に配置するとともに、簡易的に高い臨場感を得られる音場空間を創り出すサラウンド音響再生システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力された複数の音響信号に基づいて当該各音響信号に対応する各スピーカをそれぞれ拡声させ、聴取者に対して臨場感のある音場空間を提供する立体音響再生装置と、前記聴取者の前方に配置されるとともに、指向角度内に前記聴取者を配する位置にて前記音響信号を拡声するメインスピーカと、前記聴取者の前方に配置されるとともに、前記音場空間の壁面に向けて前記音響信号を拡声するサラウンドスピーカと、を備え、前記立体音響再生装置が、前記入力された前記サラウンドスピーカから拡声されるための音響信号を示すサラウンド信号に対して当該拡声時の伝搬環境に基づいて周波数特性の調整を行い、当該サラウンド信号の調整を行う信号調整手段と、前記入力された前記メインスピーカから拡声されるための音響信号を示すメイン信号に前記サラウンドスピーカによって拡声されるサラウンド信号に対応する遅延時間を付加する遅延時間付加手段と、前記遅延時間が付加されたメイン信号を前記メインスピーカに出力するとともに、前記周波数特性が調整されたサラウンド信号を前記サラウンドスピーカに出力する出力手段と、を有することを特徴とする構成をしている。
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、入力された複数の音響信号に基づいて当該各音響信号に対応する各スピーカをそれぞれ拡声させ、聴取者に対して臨場感のある音場空間を提供する立体音響再生装置であって、前記聴取者の前方に配置されるとともに、指向角度内に前記聴取者を配する位置にて前記音響信号を拡声するメインスピーカと、前記聴取者の前方に配置されるとともに、前記音場空間の壁面に向けて前記音響信号を拡声するサラウンドスピーカと、を拡声させる場合に、前記入力された前記サラウンドスピーカから拡声されるための音響信号を示すサラウンド信号に対して当該拡声時の伝搬環境に基づいて周波数特性の調整を行い、当該サラウンド信号の調整を行う信号調整手段と、前記入力された前記メインスピーカから拡声されるための音響信号を示すメイン信号に前記サラウンドスピーカによって拡声されるサラウンド信号に対応する遅延時間を付加する遅延時間付加手段と、前記遅延時間が付加されたメイン信号を前記メインスピーカに出力するとともに、前記周波数特性が調整されたサラウンド信号を前記サラウンドスピーカに出力する出力手段と、を備える構成を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本願に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【０００９】
なお、以下に説明する実施形態は、５．１ｃｈのサラウンドシステム（以下、単に、サラウンドシステムという。）に対して本願の立体音響再生装置または立体音響再生システムを適用した場合の実施形態である。
【００１０】
〔第１実施形態〕
始めに、図１〜図３を用いて本実施形態におけるサラウンドシステムの第１実施形態について説明する。
【００１１】
まず、図１および図２を用いて本実施形態におけるサラウンドシステムの構成について説明する。なお、図１は、本実施形態のサラウンドシステムの構成を示すブロック図であり、図２は、本実施形態のサラウンドシステムにおける各スピーカ配置の説明をするための一例である。
【００１２】
本実施形態のサラウンドシステム１００は、図１に示すように、リスニングルーム１０、すなわち、聴取者に対して再生される音を提供するための音場空間に設置されるようになっており、音源を再生または取得するとともに、当該再生されたまたは取得された音に対して所定の信号処理を行うようになっている。そして、このサラウンドシステム１００は、複数のスピーカからなるスピーカシステム１３０によって信号処理された音を各スピーカ毎に拡声し、聴取者に対して臨場感（サラウンド感）のある音場空間を提供するようになっている。
【００１３】
このサラウンドシステム１００は、記録メディアなどの音源を再生することにより、または、テレビジョン信号などの外部から音源を取得することにより、各スピーカに対応するチャンネル（チャネルとも言う。）毎に当該各チャンネルに該当するオーディオ信号を出力する音源出力装置１１０と、当該音源出力装置１１０から出力された複数チャンネルの信号が各チャンネル毎に入力され、当該各チャンネル毎に信号処理を行う信号処理装置１２０と、各チャンネルに対応する各種のスピーカからなるスピーカシステム１３０と、から構成される。
【００１４】
なお、チャンネルとは、音源出力装置１１０から出力されるオーディオ信号の信号伝送路をいい、各チャンネルは、他のチャンネルと基本的には異なるオーディオ信号を伝送するようになっている。
【００１５】
音源出力装置１１０は、例えば、ＣＤ（Compact disc）またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのメディア再生装置またはデジタルテレビジョン放送を受信する受信装置から構成され、ＣＤなどの音源を再生することにより、または、放送された音源を取得するとともに、５．１ｃｈに対応する各チャンネル毎のオーディオ信号をデジタル信号によって信号処理装置１２０に出力するようになっている。
【００１６】
信号処理装置１２０には、音源出力装置１１０から出力された各チャンネル毎のオーディオ信号が入力されるようになっている。また、この信号処理装置１２０は、システム制御部の制御の下、入力された各チャンネル毎のオーディオ信号に対して遅延時間の付加、残響音成分の付加または各周波数成分の調整を行うようになっており、当該信号処理された各オーディオ信号をアナログ信号に変換して信号レベルを調整するようになっている。そして、この信号処理装置１２０は、信号レベルが調整された各オーディオ信号をスピーカシステム１３０の各スピーカに出力するようになっている。
【００１７】
なお、本実施形態における信号処理装置１２０の構成およびその動作の詳細については、後述する。
【００１８】
スピーカシステム１３０は、聴取者の前方正面に配置されるセンタースピーカ（以下、Ｃスピーカという。）１３１と、聴取者の前方に配置されるとともにＣスピーカ１３１の右側または左側に配置されるフロント左スピーカ（以下、ＦＬスピーカという。）１３２およびフロント右スピーカ（以下、ＦＲスピーカという。）１３３と、聴取者の前方に配置されるとともに、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３のそれぞれの右側または左側に配置されるサラウンド左スピーカ（以下、ＳＢＬスピーカという。）１３４およびサラウンド右スピーカ（以下、ＳＢＲスピーカという。）１３５と、任意の位置に配置される低域再生用スピーカ（以下、サブウーハという。）１３６と、を有し、例えば図２に示すように配置されるようになっている。
【００１９】
なお、本実施形態のスピーカシステム１３０における各スピーカ、特にＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５の配置については、後述する。
【００２０】
次に、本実施形態の信号処理装置１２０の構成およびその動作について説明する。
【００２１】
本実施形態の信号処理装置１２０は、図１に示すように、各チャンネル毎のオーディオ信号が入力され、所定の入力処理を行うとともに各チャンネル毎に当該オーディオ信号を出力する入力処理部１２１と、ＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５に対応するチャンネルのオーディオ信号（以下、サラウンド信号という。）に対して残響成分を付加する残響付加回路１２２と、各サラウンド信号に対して周波数特性の補正を行う周波数特性補正回路１２３と、を有している。
【００２２】
また、この信号処理装置１２０は、Ｃスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＬＲスピーカ１３３に対応するチャンネルのオーディオ信号（以下、メイン信号という。）に対して並びにサブウーハ１３６に対応するチャンネルのオーディオ信号（以下、ウーハ信号という。）に対して遅延時間を付加する遅延回路１２４と、各チャンネルのオーディオ信号に対してデジタル／アナログ（以下、Ｄ／Ａという。）変換を行うＤ／Ａ変換器１２５と、各チャンネル毎に各チャンネルの信号の信号レベルを増幅する電力増幅器１２６と、を有している。
【００２３】
なお、例えば、本実施形態の残響付加回路１２２は、本発明の信号調整手段を構成し、周波数特性補正回路１２３は、本発明の信号調整手段を構成する。また、例えば、本実施形態の遅延回路１２４は、本発明の遅延時間付加手段を構成し、本実施形態の電力増幅器１２６は、本発明の出力手段を構成する。
【００２４】
入力処理部１２１には、音源出力装置１１０から出力された各オーディオ信号が入力されるようになっており、この入力処理部１２１は、入力された各オーディオ信号を各チャンネル毎に当該各チャンネルに該当する残響付加回路１２２または遅延回路１２４に出力するようになっている。
【００２５】
各残響付加回路１２２には、各チャンネルに対応するサラウンド信号が入力されるようになっている。また、この各残響付加回路１２２は、入力された各サラウンド信号に基づいて各サラウンド信号の残響音の成分（以下、残響成分ともいう。）を生成するとともに、当該生成された各サラウンド信号の残響成分を入力されたサラウンド信号に加算するようになっている。そして、この各残響付加回路１２２は、残響成分が加算されたサラウンド信号を各周波数特性補正回路１２３にそれぞれ出力するようになっている。
【００２６】
各周波数特性補正回路１２３には、各残響付加回路１２２からそれぞれ出力されたサラウンド信号が入力されるようになっており、この各周波数特性補正回路１２３は、入力されたサラウンド信号の周波数特性を調整し、当該調整されたサラウンド信号をＤ／Ａ変換器１２５にそれぞれ出力するようになっている。具体的には、本実施形態では、各周波数特性補正回路１２３は、入力されたサラウンド信号における高域の周波数成分の音圧レベルを増幅するようになっている。
【００２７】
通常、サラウンド信号が音場空間の壁面に向けて各サラウンドスピーカから拡声される際に、当該拡声されたサラウンド信号は、音場空間の壁面の反射特性により、聴取者に到達するときには、高域の周波数成分が減衰する。すなわち、この場合に、音場空間は、サラウンド信号の高域周波数成分が減衰する伝搬環境となる。そこで、本実施形態では、拡声されるサラウンド信号に対して高域の周波数成分の信号レベルを増幅させることにより、伝搬環境に基づく拡声音の周波数特性の影響を軽減するようになっている。
【００２８】
なお、例えば、通常、周波数特性において、壁面にて反射が行われると、１ｋＨｚ以上の周波数において減衰するようになっており、５ｋＨｚ以上では、−１０ｄＢ程度の減衰が生じる。そこで、本実施形態では、１ｋＨｚ以上の周波数に対して５ｄＢ程度の増幅を行うことにより、伝搬環境に基づく拡声音の周波数特性の影響を軽減するようになっている。
【００２９】
各遅延回路１２４には、各メイン信号およびウーハ信号がそれぞれ入力されるようになっており、この各遅延回路１２４は、サラウンド信号が拡声される際に音場空間の壁面を介して聴取者までの伝搬路に対応する遅延時間を各信号に付加し、付加された信号を各Ｄ／Ａ変換器１２５に出力するようになっている。
【００３０】
通常、臨場感のある音場空間を提供する場合に、拡声音の主となるメイン信号およびウーハ信号には遅延時間は付加されない。しかしながら、本実施形態では、各サラウンドスピーカが音場空間の壁面に向けて拡声するため、すなわち、サラウンド信号を聴取者に対して直接音ではなく、間接音にて聴取させるため、サラウンドスピーカからの拡声音における伝搬路距離が、Ｃスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２またはＦＲスピーカ１３３などのメイン信号における拡声音よりも長くなり、聴取者の位置ではその時間差が発生することになる。そこで、本実施形態では、サラウンド信号における拡声音とメイン信号における拡声音の聴取位置における時間差が発生しないように、メイン信号およびウーハ信号に対してサラウンド信号における伝搬路を考慮して遅延時間を付加するようになっている。
【００３１】
なお、一般的なリスニングルームなどの音場空間には、天井の壁面があり、かつ、その天井の高さは、２ｍ〜３ｍ程度であるため、天井面の高さによって生じる伝搬路の距離差における遅延時間差はほとんど影響ない。また、側壁面に対してもサラウンドスピーカから側壁面までの距離において、当該距離差における遅延時間差は、ほとんど影響ない。そこで、本実施形態では、予め実験値にて求められた遅延時間を各遅延回路１２４の内部に格納させ、当該遅延時間をメイン信号およびウーハ信号に付加するようになっている。
【００３２】
各Ｄ／Ａ変換器１２５には、各チャンネル毎にそれぞれ信号処理が行われたメイン信号、サラウンド信号およびウーハ信号が入力されるようになっており、この各Ｄ／Ａ変換器１２５は、入力されたデジタル信号である各信号をアナログ信号に変換して各電力増幅器１２６にそれぞれ出力するようになっている。
【００３３】
電力増幅器１２６には、各チャンネル毎に信号処理されたオーディオ信号が入力されるようになっており、この電力増幅器１２６は、システム制御部の制御の下、入力された各チャンネル毎のオーディオ信号の信号レベルを増幅し、増幅された各オーディオ信号を各チャンネルに対応する各スピーカに出力するようになっている。
【００３４】
次に、図２とともに図３を用いて、本実施形態の各スピーカについて説明する。なお、図３は、本実施形態の各スピーカにおいて拡声された音の伝搬路を説明するための図である。
【００３５】
スピーカシステム１３０は、上述のように、聴取者の前方正面に配置されるＣスピーカ１３１と、聴取者の左右前方に配置されるとともにＣスピーカ１３１の右側または左側に配置されるＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３と、聴取者の左右前方に配置されるとともに、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３のそれぞれの右側または左側に配置されるＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５と、任意の場所に配置されるサブウーハ１３６と、を有し、例えば、図２に示すように配置されるようになっている。
【００３６】
なお、例えば、本実施形態のＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３は、本発明のメインスピーカを構成し、ＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５は、本発明のサラウンドスピーカを構成する。
【００３７】
Ｃスピーカ１３１は、オーディオ信号を拡声する際の周波数帯域のほぼ全域にわたって再生可能な周波数特性を有する全帯域型のスピーカにより構成されるとともに、その放射軸を聴取者に向けて各信号を拡声するようになっている。
【００３８】
なお、Ｃスピーカ１３１は、その放射軸を聴取者の聴取位置（リスニングポイント）に向けて配置されていることが望ましいが、当該Ｃスピーカ１３１の指向角度内に聴取者を配する位置に配置されていればよい。
【００３９】
ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３は、Ｃスピーカ１３１と同様に、オーディオ信号を拡声する際の周波数帯域のほぼ全域にわたって再生可能な周波数特性を有する全帯域型のスピーカにより構成されるとともに、その放射軸を聴取者に向けて各信号を拡声するようになっている。
【００４０】
なお、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３は、その放射軸をＣスピーカ１３１の放射軸と聴取者の聴取位置を結んだ軸に並行にして配置させることが望ましいが、当該ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３の指向角度に聴取者を配する位置に配置されていればよい。
【００４１】
サブウーハ１３６は、重低音のみ、例えば、数百Ｈｚ〜数ｋＨｚまでの周波数を再生するための周波数特性を有し、原則的に無指向性の指向特性を有するスピーカにより構成されるようになっている。なお、図２では、サブウーハ１３６は、Ｃスピーカ１３１の近傍に配置されるようになっているが、無指向性の特徴を有するため任意の場所に配置されることが可能である。
【００４２】
ＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５は、Ｃスピーカ１３１と同様に、オーディオ信号を拡声する際の周波数帯域のほぼ全域にわたって再生可能な周波数特性を有する全帯域型のスピーカにより構成されるようになっている。その一方、本実施形態では、ＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５は、その放射軸を聴取者に対して側方、正面方向、または上方にある少なくとも何れか一方の壁面に向けて配置されるようになっており、聴取者に対して壁面を介して拡声するようになっている。
【００４３】
通常、サラウンドスピーカを聴取者の正面に配置する場合に、当該サラウンドスピーカは、その放射軸を当該聴取者に向けて配置される。また、この場合、サラウンド信号に残響成分の付加、音像定位の設定および周波数特性の補正など、擬似的に聴取者の側方または後方に当該サラウンドスピーカが配置されているように信号処理を施すようになっている。
【００４４】
しかしながら、擬似的に聴取者の側方または後方に当該サラウンドスピーカが配置されているようにサラウンド信号に所定の信号処理を行う場合に、音場再生が行われる音場空間は、各フロントスピーカから拡声される音とサラウンドスピーカによる擬似的な音像によって創り出されるので、当該聴取者には直接音が主として到達する。この結果、聴取者に対して、十分な広がり感および奥行き感を期待することができず、高い臨場感が得られる音場空間を提供することができない。
【００４５】
一方、本実施形態では、各サラウンドスピーカからの拡声音は、音場空間の壁面を介して聴取者に到達するので、サラウンド信号に係る拡声音を間接音として提供することができるようになっている。すなわち、本実施形態では、図３に示すように、各サラウンドスピーカから拡声された拡声音は、音場空間の側壁面および天井面にて反射されるようになっている。このため、本実施形態では、当該聴取者を包み込むように音が放射されるようになるので、高い臨場感のある音場空間を創出することができるようになっている。
【００４６】
例えば、本実施形態では、図２および図３に示すように、ＳＢＬスピーカ１３４は、聴取者に対して左側壁面にその放射軸を向けて配置されると共に、当該放射軸を天井面に向けて当該ＳＢＬスピーカ１３４自体に傾斜を付けて配置される。また、ＳＢＲスピーカ１３５は、聴取者に対して右側壁面にその放射軸を向けて配置されるとともに、当該放射軸を天井面に向けて当該ＳＢＲスピーカ１３５自体に傾斜を付けて配置される。
【００４７】
なお、図３に示すように、ＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５の水平角度は４０度〜７０度が好ましく、垂直角度は、２０度〜５０度が好ましい。ただし、水平角度とは、Ｃスピーカ１３１の放射軸と聴取者の聴取位置を結んだ軸を基準（０度）として各側壁方向に回転させる角度をいい、垂直角度とは、放射軸が底面と並行である軸を基準（０度）として各放射軸を天井面に回転させる角度をいう。
【００４８】
以上のように、本実施形態のサラウンドシステム１００は、入力された複数のオーディオ信号に基づいて当該各オーディオ信号に対応する各スピーカをそれぞれ拡声させ、聴取者に対して臨場感のある音場空間を提供する信号処理装置１２０と、聴取者の前方に配置されるとともに、指向角度内に聴取者を配する位置にてオーディオ信号を拡声するＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３と、聴取者の前方に配置されるとともに、音場空間の壁面に向けてオーディオ信号を拡声するＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５と、を備え、信号処理装置１２０は、メイン信号およびサラウンド信号が入力される入力処理部１２１と、入力されたサラウンド信号に対して当該サラウンド信号の拡声時の伝搬環境に基づいて周波数特性の調整を行い、当該サラウンド信号の調整を行う周波数特性補正回路１２３と、入力されたメイン信号にサラウンド信号に対応する遅延時間を付加する遅延回路１２４と、遅延時間が付加されたメイン信号をＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３に出力するとともに、周波数特性が調整されたサラウンド信号をＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５に出力する電力増幅器１２６と、を有する構成をしている。
【００４９】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、入力されたメイン信号にサラウンド信号が拡声された際の聴取者に到達するときに生ずる遅延時間を付加するとともに、当該遅延時間が付加されたメイン信号を、聴取者の前方に配置され、指向角度内に聴取者を配する位置にてオーディオ信号を拡声するＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３に出力する。そして、入力されたサラウンド信号に対して周波数特性の調整を行うとともに、周波数特性が調整されたサラウンド信号を、聴取者の前方に配置されるとともに、音場空間の壁面に向けて拡声するＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５に出力する。
【００５０】
したがって、このサラウンドシステム１００は、聴取者の前面にサラウンドスピーカを設置することができるので、音場空間において聴取者の後方にサラウンドスピーカを設置することができない場合であっても当該サラウンドスピーカを利用することができ、かつ、当該サラウンドスピーカを聴取者の後方に設置することによって配線などの接続コードが長くなることもない。
【００５１】
また、このサラウンドシステム１００は、当該聴取者に対してサラウンド信号を間接音として提供することができ、サラウンド信号を間接音として提供する際に当該間接音に基づいてメイン信号を遅延させて提供することができるので、音場空間に提供される拡声音に違和感がなく、かつ、簡易的に臨場感を創出することができ、聴取者に対して、十分な奥行き感および広がり感を有する音場空間を提供することができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、遅延回路１２４は、予め設定された遅延時間を付加するようになっているが、聴取者に操作部によって音場空間、すなわちリスニングルーム１０の大きさを入力させるとともに、当該入力されたリスニングルーム１０の大きさに基づいて遅延時間を設定して当該各メイン信号およびウーハ信号に付加させるようにしてもよい。
【００５３】
この場合には、各大きさに対応する遅延時間を予め各遅延回路１２４の内部に格納させるようになる。
【００５４】
また、本実施形態のサラウンドシステムは、各サラウンドスピーカから拡声された拡声音を音場空間の側壁面および天井面にて反射するようになっているが、勿論、音場空間の側壁面および天井面で反射するとともに、聴取者の正面の壁面にて反射するようにしてもよい。
【００５５】
〔第２実施形態〕
次に、図４〜図８を用いて本実施形態におけるサラウンドシステムの第２実施形態について説明する。
【００５６】
本実施形態は、第1実施形態において、各サラウンド信号に対してそれぞれ独立に残響成分を付加する点に代えて、各サラウンド信号に当該各サラウンド信号におけるモノラル信号を加算しつつ残響成分を付加し、各サラウンド信号の無相関性を減少させる点に特徴がある。
【００５７】
なお、本実施形態では、その他の構成は第１実施形態と同様であるため、同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
まず、図４を用いて本実施形態のサラウンドシステムにおける構成を説明する。なお、図４は、本願に係るサラウンドシステムの第２実施形態における構成を示すブロック図である。
【００５９】
本実施形態のサラウンドシステム２００は、図４に示すように、音源出力装置１１０と、当該音源出力装置１１０から出力された複数チャンネルの信号が各チャンネル毎に入力され、当該各チャンネル毎に信号処理を行う信号処理装置２２０と、各チャンネルに対応する各種のスピーカからなるスピーカシステム１３０と、から構成される。特に、本実施形態の信号処理装置２２０は、ステレオ方式の各サラウンド信号に基づいてモノラル方式のサラウンド信号（以下、モノラル信号という。）を生成し、当該生成されたモノラル信号に対して残響成分を付加させつつ、各サラウンド信号に加算する信号処理を行うようになっている。
【００６０】
具体的には、本実施形態の信号処理装置２２０は、入力処理部１２１と、周波数特性補正回路１２３と、遅延回路１２４と、Ｄ／Ａ変換器１２５と、電力増幅器１２６と、ＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５に対応するサラウンド信号に対して上述の信号処理を行うサラウンド信号処理部３００と、を有している。
【００６１】
なお、例えば、本実施形態の周波数特性補正回路１２３およびサラウンド信号処理部３００は、本発明の信号調整手段を構成する。また、例えば、本実施形態の遅延回路１２４は、本発明の遅延時間付加手段を構成し、本実施形態の電力増幅器１２６は、本発明の出力手段を構成する。
【００６２】
次に、図５および図６を用いて本実施形態におけるサラウンド信号処理部３００の構成およびその動作について説明する。
【００６３】
なお、図５は、本実施形態におけるサラウンド信号処理部３００の構成を示すブロック図であり、図６は、本実施形態のフィルタ処理部３４０において提供するフィルタ特性の一例である。また、図７は、本実施形態のサラウンド用残響生成回路３５０において生成される残響成分の一例である。
【００６４】
本実施形態のサラウンド信号処理部３００には、各サラウンド信号がそれぞれ入力されるようになっており、このサラウンド信号処理部３００は、入力された各サラウンド信号に基づいてモノラル信号を生成し、入力された各サラウンド信号にそれぞれ残響成分を付加させつつ、当該生成されたモノラル信号を重畳させるようになっている。すなわち、サラウンド信号処理部３００は、ＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５（以下、まとめてサラウンドスピーカともいう。）を拡声するためのステレオ方式の各サラウンド信号に、当該サラウンド信号におけるモノラル方式のサラウンド信号を重畳するようになっており、聴取者に対する各スピーカから拡声された拡声音における無相関性を減少させるようになっている。
【００６５】
通常、モノラル信号が、聴取者の正面に設置されたスピーカから拡声され、当該聴取者に聴取された場合に、当該聴取者のスピーカに対する前後方向の方向知覚性が弱い、すなわち、拡声音が聴取者の前から拡声されているのか、または、当該聴取者の後ろから拡声されているかがわかりにくいという知覚心理的性質が知られている。
【００６６】
そこで、本実施形態のサラウンド信号処理部３００は、天井面や側壁面などの壁面に向けてサラウンド効果を提供するためのサラウンドスピーカ１３４および１３５から拡声されるサラウンド信号に、モノラル信号を加えて当該各サラウンドスピーカ１３４および１３５から拡声される拡声音の無相関性を減少させ、拡声音の方向知覚性を聴取者の後方に広げるようになっている。
【００６７】
具体的には、このサラウンド信号処理部３００は、入力された各サラウンド信号を複数に分配する第１入力分配器３１０および第２入力分配器３２０と、第１入力分配器３１０および第２入力分配器３２０から出力された信号を所定の信号レベルに調整しつつ加算し、モノラル信号を生成する入力加算器３３０と、分配された各サラウンド信号の一つの信号に対して、または、モノラル信号に対して信号処理を行う各フィルタ処理部３４０と、を備えている。
【００６８】
また、このサラウンド信号処理部３００は、フィルタ処理された各信号に基づき残響成分を生成する各サラウンド用残響生成回路３５０と、残響成分として生成されたモノラル信号を分配する出力分配器３６０と、分配された、残響成分として生成されたモノラル信号、分配された一のサラウンド信号および残響成分として生成されたサラウンド信号を所定の信号レベルに調整しつつ加算する第１出力加算器３７０および第２出力加算器３８０と、を備えている。
【００６９】
第１入力分配器３１０には、入力処理部１２１から出力されたＳＢＬスピーカ１３４にて拡声されるサラウンド信号が入力されるようになっており、この第１入力分配器３１０は、入力されたサラウンド信号を３系統に分配し、入力加算器３３０、該当するフィルタ処理部３４０、および第１出力加算器３７０のそれぞれに出力するようになっている。
【００７０】
なお、第２入力分配器３２０は、対象となるサラウンド信号が異なるのみでその構成は第１入力分配器３１０と同一であるため、その説明を省略する。
【００７１】
入力加算器３３０には、第１入力分配器３１０および第２入力分配器３２０から出力された各サラウンド信号がそれぞれ入力されるようになっており、この入力加算器３３０は、各サラウンド信号の信号レベルを予め定められた信号レベルに調整しつつ、各サラウンド信号を加算し、モノラル信号を生成するようになっている。そして、この入力加算器３３０は、生成されたモノラル信号を対当するフィルタ処理部３４０に出力するようになっている。
【００７２】
例えば、本実施形態の入力加算器３３０は、各サラウンド信号を一対一の割合で加算するようになっており、入力された各サラウンド信号に対して０．５倍したレベルに、それぞれの信号レベルを調整して加算するようになっている。
【００７３】
各フィルタ処理部３４０には、各サラウンド信号またはモノラル信号が入力されるようになっており、本実施形態では、この各フィルタ処理部３４０は、入力されたサラウンド信号またはモノラル信号に対して、高域の周波数成分を通過させる所定のバンドパスフィルタを適用してフィルタ処理を行うようになっており、当該フィルタ処理された各サラウンド信号またはモノラル信号をサラウンド用残響生成回路３５０に出力するようになっている。
【００７４】
本実施形態では、上述のように、各サラウンド信号を各サラウンドスピーカ１３４および１３５にて拡声する場合に、天井面または側壁面にて拡声された拡声音が反射するようになる。しかしながら、この場合に、各壁面の反射特性により、聴取者に到達するときには、高域の周波数成分が減衰する。そこで、本実施形態では、拡声されるサラウンド信号に対して高域の周波数成分の信号レベルを残響成分として付加させることによって、伝搬環境に基づく拡声音の周波数特性の影響を軽減するようになっている。
【００７５】
例えば、各フィルタ処理部３４０は、図６に示すように、中心周波数＝４ｋＨｚでＱ値＝０．５の周波数の振幅特性を有するバンドパスフィルタ（Band Pass Filter）を用いるようになっている。
【００７６】
なお、Ｑ値は、周波数特性の最大値となる周波数をｆ０、その両側で最大値の−３ｄBとなる周波数をそれぞれｆ１、ｆ２とすると次の式で表わされます。
【００７７】
Ｑ＝ｆ０／（ｆ２−ｆ１）                  ・・・（式１）
各サラウンド用残響生成回路３５０には、フィルタ処理された各サラウンド信号またはモノラル信号が入力されるようになっており、このサラウンド用残響生成回路３５０は、入力された各サラウンド信号またはモノラル信号に対して予め定められた遅延時間を付加して残響成分を生成し、当該生成された各残響成分の信号を出力分配器３６０、第１出力加算器３７０、および、第２出力加算器３８０に出力するようになっている。例えば、本実施形態の各サラウンド用残響生成回路３５０は、図７に示すように、２０ｍｓｅｃ毎に８ｄＢずつ減衰する残響成分を生成するようになっている。
【００７８】
出力分配器３６０には、残響成分として生成されたモノラル信号が入力されるようになっており、この出力分配器３６０は、入力されたモノラル信号を２系統に分配し、第１出力加算器３７０および第２出力加算器３８０に出力するようになっている。
【００７９】
第１出力加算器３７０には、残響成分として生成されたサラウンド信号（以下、残響サラウンド信号という。）と、第１入力分配器３１０から出力された元の成分が維持されたサラウンド信号（以下、基準サラウンド信号という。）と、残響成分として生成されたモノラル信号が入力されるようになっている。また、この第１出力加算器３７０は、入力された各信号を予め定められた信号レベルに調整しつつ、当該各信号を加算して、残響成分およびモノラル信号成分を有するサラウンド信号（以下、加工サラウンド信号という。）を生成するようになっており、当該生成された加工サラウンド信号を周波数特性補正回路１２３に出力するようになっている。
【００８０】
例えば、本実施形態の第１出力加算器３７０は、基準サラウンド信号については、サラウンド信号処理部３００に入力された際のサラウンド信号の信号レベルを０．５倍したレベルに調整し、残響サラウンド信号およびモノラル信号については、当該入力された際のサラウンド信号の信号レベルを０．２倍したレベルに調整し、加工サラウンド信号を生成するようになっている。
【００８１】
なお、第２出力加算器３８０は、対象となるサラウンド信号が異なるのみでその構成は第１出力加算器３７０と同一であるため、その説明を省略する。
【００８２】
以上のように、本実施形態のサラウンドシステム２００は、入力された複数のオーディオ信号に基づいて当該各オーディオ信号に対応する各スピーカをそれぞれ拡声させ、聴取者に対して臨場感のある音場空間を提供する信号処理装置２２０と、聴取者の前方に配置されるとともに、指向角度内に聴取者を配する位置にてオーディオ信号を拡声するＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３と、聴取者の前方に配置されるとともに、音場空間の壁面に向けてオーディオ信号を拡声するＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５と、を備え、信号処理装置２２０は、メイン信号およびサラウンド信号が入力される入力処理部１２１と、入力されたサラウンド信号に対して当該サラウンド信号の拡声時の伝搬環境に基づいて周波数特性の調整を行い、当該サラウンド信号の調整を行う周波数特性補正回路１２３と、入力されたメイン信号にサラウンド信号に対応する遅延時間を付加する遅延回路１２４と、遅延時間が付加されたメイン信号をＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３に出力するとともに、周波数特性が調整されたサラウンド信号をＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５に出力する電力増幅器１２６と、を有する構成をしている。
【００８３】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム２００は、入力されたメイン信号にサラウンド信号が拡声された際の聴取者に到達するときに生ずる遅延時間を付加するとともに、当該遅延時間が付加されたメイン信号を、聴取者の前方に配置され、指向角度内に聴取者を配する位置にてオーディオ信号を拡声するＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３に出力する。そして、入力されたサラウンド信号に対して周波数特性の調整を行うとともに、周波数特性が調整されたサラウンド信号を、聴取者の前方に配置されるとともに、音場空間の壁面に向けて拡声するＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５に出力する。
【００８４】
したがって、このサラウンドシステム２００は、聴取者の前面にサラウンドスピーカ１３４および１３５を設置することができるので、音場空間において聴取者の後方にサラウンドスピーカ１３４および１３５を設置することができない場合であっても当該サラウンドスピーカ１３４および１３５を利用することができ、かつ、当該サラウンドスピーカ１３４および１３５を聴取者の後方に設置することによって配線などの接続コードが長くなることもない。
【００８５】
そして、このサラウンドシステム２００は、当該聴取者に対してサラウンド信号を間接音として提供することができ、サラウンド信号を間接音として提供する際に当該間接音に基づいてメイン信号を遅延させて提供することができるので、音場空間に提供される拡声音に違和感がなく、かつ、簡易的に臨場感を創出することができ、聴取者に対して、十分な奥行き感および広がり感を有する音場空間を提供することができる。
【００８６】
また、本実施形態のサラウンドシステム２００は、サラウンド信号処理部３００が各サラウンド信号のそれぞれに対して、当該対象となる各サラウンド信号と異なる成分を有するサラウンド信号を重畳する構成を有している。
【００８７】
したがって、本実施形態のサラウンドシステム２００は、天井面や側壁面などの壁面に向けてサラウンド効果を提供するためのサラウンドスピーカ１３４および１３５から拡声されるサラウンド信号にモノラル信号を加えて当該各サラウンドスピーカ１３４および１３５から拡声される拡声音の無相関性を減少させ、拡声音の方向知覚性を聴取者の後方に広げることができるので、音場空間に提供される拡声音に違和感がなく、かつ、簡易的に臨場感を創出することができ、聴取者に対して、十分な奥行き感および広がり感を有する音場空間を提供することができる。
【００８８】
なお、本実施形態では、サラウンド信号処理部３００において、各サラウンド信号に対して残響成分を付加しつつ、モノラル信号を加算、すなわち、重畳するようになっているが、各サラウンド信号、すなわち、基準サラウンド信号に残響成分を付加させずに、モノラル信号を重畳して、加工サラウンド信号を生成するようにしてもよい。
【００８９】
例えば、この場合に、サラウンド信号処理部３００は、図８に示すように、第１入力分配器３１０および第２入力分配器３２０と、入力加算器３３０と、モノラル信号に対して信号処理を行うフィルタ処理部３４０と、フィルタ処理されたモノラル信号に基づき残響成分を生成するサラウンド用残響生成回路３５０と、出力分配器３６０と、第１出力加算器３７０および第２出力加算器３８０と、を備え、基準サラウンド信号に残響付加されたモノラル信号を重畳して加工サラウンド信号を生成するようにしてもよい。ここで、図８は、本実施形態におけるサラウンド信号処理部３００の構成を示すブロック図のその他の例である。この場合に、第１出力加算器３７０および第２出力加算器３８０は、基準となる基準サラウンド信号については、サラウンド信号処理部３００に入力された際のサラウンド信号の信号レベルを０．５倍したレベルに調整し、モノラル信号については、当該入力された際のサラウンド信号の信号レベルを０．３倍したレベルに調整する。
【００９０】
また、本実施形態では、遅延回路１２４は、予め設定された遅延時間を付加するようになっているが、聴取者に操作部によって音場空間、すなわちリスニングルーム１０の大きさを入力させるとともに、当該入力されたリスニングルーム１０の大きさに基づいて遅延時間を設定して当該各メイン信号およびウーハ信号に付加させるようにしてもよい。
【００９１】
この場合には、各大きさに対応する遅延時間を予め各遅延回路１２４の内部に格納させるようになる。
【００９２】
また、本実施形態のサラウンドシステム２００は、各サラウンドスピーカ１３４および１３５から拡声された拡声音を音場空間の側壁面および天井面にて反射するようになっているが、勿論、音場空間の側壁面および天井面で反射されるとともに、聴取者の正面の壁面にて反射するようにしてもよい。
【００９３】
〔第３実施形態〕
次に、図９および図１０を用いて本実施形態におけるサラウンドシステムの第３実施形態について説明する。
【００９４】
本実施形態は、第２実施形態において、各サラウンド信号に対してそれぞれ残響成分を付加する信号処理を行う点に代えて、各サラウンド信号をそれぞれ他のサラウンド信号に加算する点に特徴がある。
【００９５】
具体的には、第２実施形態では、各サラウンドスピーカから拡声される拡声音の無相関性を減少させるため、サラウンドスピーカから拡声されるサラウンド信号にモノラル信号を加えて当該拡声音の方向知覚性を聴取者の後方に広げるようになっている。しかしながら、本実施形態では、各サラウンド信号に基づいてそれぞれの残響成分を生成し、当該生成された各残響成分を、他のサラウンド信号、すなわち、残響成分の生成に用いなかったサラウンド信号に重畳することによって各サラウンドスピーカから拡声するためのサラウンド信号を生成するようになっている。
【００９６】
なお、本実施形態では、その他の構成は第２実施形態と同様であるため、同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９７】
図９を用いて本実施形態におけるサラウンド信号処理部の構成およびその動作について説明する。なお、図９は、本実施形態におけるサラウンド信号処理部の構成を示すブロック図である。
【００９８】
本実施形態のサラウンド信号処理部４００は、図９に示すように、入力された各サラウンド信号を複数に分配する第１入力分配器３１０および第２入力分配器３２０と、分配された各サラウンド信号の一つの信号に対して信号処理を行う各フィルタ処理部３４０と、フィルタ処理された各信号に基づき残響成分を生成する各サラウンド用残響生成回路３５０と、残響成分として生成された各信号をそれぞれ分配する第１出力分配器４１０および第２出力分配器４２０と、分配された一のサラウンド信号および残響成分として生成されたサラウンド信号を所定の信号レベルに調整しつつ加算する第１出力加算器３７０および第２出力加算器３８０と、を備えている。
【００９９】
第１入力分配器３１０には、入力処理部１２１から出力されたＳＢＬスピーカ１３４にて拡声されるサラウンド信号が入力されるようになっており、この第１入力分配器３１０は、入力されたサラウンド信号を２系統に分配し、該当するフィルタ処理部３４０および第１出力加算器３７０のそれぞれに出力するようになっている。
【０１００】
なお、第２入力分配器３２０は、対象となるサラウンド信号が異なるのみでその構成は第１入力分配器３１０と同一であるため、その説明を省略する。
【０１０１】
第１出力分配器４１０には、残響成分として生成されたサラウンド信号が入力されるようになっており、この第１出力分配器４１０は、入力されたサラウンド信号を２系統に分配し、第１出力加算器３７０および第２出力加算器３８０に出力するようになっている。
【０１０２】
なお、第１出力分配器４２０は、対象となるサラウンド信号が異なるのみでその構成は第１出力分配器４１０と同一であるため、その説明を省略する。
【０１０３】
第１出力加算器３７０には、残響成分として生成された残響サラウンド信号と、第１入力分配器３１０から出力された元の成分が維持された基準サラウンド信号と、残響成分として生成され異なるサラウンド信号に基づいて生成された残響サラウンド信号と、が入力されるようになっている。また、この第１出力加算器３７０は、入力された各信号を予め定められた信号レベルに調整しつつ、当該各信号を加算して、残響成分および他のサラウンド信号成分を有する加工サラウンド信号を生成するようになっており、当該生成された加工サラウンド信号を周波数特性補正回路１２３に出力するようになっている。
【０１０４】
例えば、本実施形態の第１出力加算器３７０は、基準サラウンド信号については、サラウンド信号処理部４００に入力された際のサラウンド信号の信号レベルを０．５倍したレベルに調整し、同一のサラウンド信号に基づいて生成された残響サラウンド信号については、当該入力された際のサラウンド信号の信号レベルを０．３倍したレベルに調整し、また、異なるサラウンド信号に基づいて生成された残響サラウンド信号については、当該入力された際のサラウンド信号の信号レベルを０．１倍したレベルに調整し、加工サラウンド信号を生成するようになっている。
【０１０５】
なお、第２出力加算器３８０は、対象となるサラウンド信号が異なるのみでその構成は第１出力加算器３７０と同一であるため、その説明を省略する。
【０１０６】
以上のように、本実施形態のサラウンドシステム２００は、入力された複数のオーディオ信号に基づいて当該各オーディオ信号に対応する各スピーカをそれぞれ拡声させ、聴取者に対して臨場感のある音場空間を提供する信号処理装置２２０と、聴取者の前方に配置されるとともに、指向角度内に聴取者を配する位置にてオーディオ信号を拡声するＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３と、聴取者の前方に配置されるとともに、音場空間の壁面に向けてオーディオ信号を拡声するＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５と、を備え、信号処理装置２２０は、メイン信号およびサラウンド信号が入力される入力処理部１２１と、入力されたサラウンド信号に対して当該サラウンド信号の拡声時の伝搬環境に基づいて周波数特性の調整を行い、当該サラウンド信号の調整を行う周波数特性補正回路１２３と、入力されたメイン信号にサラウンド信号に対応する遅延時間を付加する遅延回路１２４と、遅延時間が付加されたメイン信号をＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３に出力するとともに、周波数特性が調整されたサラウンド信号をＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５に出力する電力増幅器１２６と、を有する構成をしている。
【０１０７】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム２００は、入力されたメイン信号にサラウンド信号が拡声された際の聴取者に到達するときに生ずる遅延時間を付加するとともに、当該遅延時間が付加されたメイン信号を、聴取者の前方に配置され、指向角度内に聴取者を配する位置にてオーディオ信号を拡声するＣスピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２およびＦＲスピーカ１３３に出力する。そして、入力されたサラウンド信号に対して周波数特性の調整を行うとともに、周波数特性が調整されたサラウンド信号を、聴取者の前方に配置されるとともに、音場空間の壁面に向けて拡声するＳＢＬスピーカ１３４およびＳＢＲスピーカ１３５に出力する。
【０１０８】
したがって、このサラウンドシステム２００は、聴取者の前面にサラウンドスピーカ１３４および１３５を設置することができるので、音場空間において聴取者の後方にサラウンドスピーカ１３４および１３５を設置することができない場合であっても当該サラウンドスピーカ１３４および１３５を利用することができ、かつ、当該サラウンドスピーカ１３４および１３５を聴取者の後方に設置することによって配線などの接続コードが長くなることもない。
【０１０９】
そして、このサラウンドシステム２００は、当該聴取者に対してサラウンド信号を間接音として提供することができ、サラウンド信号を間接音として提供する際に当該間接音に基づいてメイン信号を遅延させて提供することができるので、音場空間に提供される拡声音に違和感がなく、かつ、簡易的に臨場感を創出することができ、聴取者に対して、十分な奥行き感および広がり感を有する音場空間を提供することができる。
【０１１０】
また、本実施形態のサラウンドシステム２００は、サラウンド信号処理部４００が各サラウンド信号のそれぞれに対して、当該対象となる各サラウンド信号と異なる成分を有するサラウンド信号を重畳する構成を有している。
【０１１１】
したがって、本実施形態のサラウンドシステム２００は、天井面や側壁面などの壁面に向けてサラウンド効果を提供するためのサラウンドスピーカ１３４および１３５から拡声されるサラウンド信号にモノラル信号を加えて当該各サラウンドスピーカ１３４および１３５から拡声される拡声音の無相関性を減少させ、拡声音の方向知覚性を聴取者の後方に広げることができるので、音場空間に提供される拡声音に違和感がなく、かつ、簡易的に臨場感を創出することができ、聴取者に対して、十分な奥行き感および広がり感を有する音場空間を提供することができる。
【０１１２】
なお、本実施形態では、サラウンド信号処理部４００において、各サラウンド信号に対して残響成分を付加しつつ、モノラル信号を加算、すなわち、重畳するようになっているが、各サラウンド信号、すなわち、基準サラウンド信号に残響成分を付加させずに、各サラウンド信号それぞれに他のサラウンド信号を重畳して、加工サラウンド信号を生成するようにしてもよい。
【０１１３】
例えば、この場合に、サラウンド信号処理部４００は、図１０に示すように、第１入力分配器３１０および第２入力分配器３２０と、第１出力加算器３７０および第２出力加算器３８０と、を備え、基準サラウンド信号に異なるサラウンド信号を重畳して加工サラウンド信号を生成するようにしてもよい。ここで、図１０は、本実施形態におけるサラウンド信号処理部４００の構成を示すブロック図のその他の例である。この場合に、第１出力加算器３７０および第２出力加算器３８０は、基準となる基準サラウンド信号については、サラウンド信号処理部４００に入力された際のサラウンド信号の信号レベルを０．８５倍したレベルに調整し、異なるサラウンド信号については、当該入力された際のサラウンド信号の信号レベルを０．１５倍したレベルに調整する。
【０１１４】
また、本実施形態では、遅延回路１２４は、予め設定された遅延時間を付加するようになっているが、聴取者に操作部によって音場空間、すなわちリスニングルーム１０の大きさを入力させるとともに、当該入力されたリスニングルーム１０の大きさに基づいて遅延時間を設定して当該各メイン信号およびウーハ信号に付加させるようにしてもよい。
【０１１５】
この場合には、各大きさに対応する遅延時間を予め各遅延回路１２４の内部に格納させるようになる。
【０１１６】
また、本実施形態のサラウンドシステム２００は、各サラウンドスピーカ１３４および１３５から拡声された拡声音を音場空間の側壁面および天井面にて反射するようになっているが、勿論、音場空間の側壁面および天井面で反射されるとともに、聴取者の正面の壁面にて反射するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本願に係るサラウンドシステムの第１実施形態における構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態のサラウンドシステムにおける各スピーカ配置の説明をするための一例である。
【図３】第１実施形態の各スピーカにおいて拡声された音の伝搬路を説明するための図である。
【図４】本願に係るサラウンドシステムの第２実施形態における構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態におけるサラウンド信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態のフィルタ処理部において提供するフィルタ特性の一例である。
【図７】第２実施形態のサラウンド用残響生成回路において生成される残響成分の一例である。
【図８】第２実施形態におけるサラウンド信号処理部の構成を示すブロック図のその他の例である。
【図９】第３実施形態におけるサラウンド信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第３実施形態におけるサラウンド信号処理部の構成を示すブロック図のその他の例である。
【符号の説明】
【０１１８】
１００、２００  …  サラウンドシステム
１１０  …  音源出力装置
１２０、２２０  …  信号処理装置
１２２  …  残響付加回路
１２３  …  周波数特性補正回路
１２４  …  遅延回路
１３０  …  スピーカシステム
１３１  …  Ｃ（センター）スピーカ
１３２  …  ＦＬ（フロント左）スピーカ
１３３  …  ＦＲ（フロント右）スピーカ
１３４  …  ＳＢＬ（サラウンド左）スピーカ
１３５  …  ＳＢＲ（サラウンド右）スピーカ 
１３６  …  サブウーハ
３００、４００  …  サラウンド信号処理部
３１０  …  第１入力分配器
３２０  …  第２入力分配器
３３０  …  入力加算器
３４０  …  フィルタ処理部
３５０  …  サラウンド用残響生成回路
３６０  …  出力分配器
３７０  …  第１出力加算器
３８０  …  第２出力加算器
４１０  …  第１出力分配器
４２０  …  第２出力分配器
【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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