(57)【要約】本発明は、左オーディオチャンネルの電気信号を変換する左前方ラウドスピーカと、右オーディオチャンネルの電気信号を変換する右前方ラウドスピーカとを有する、音声を生成するシステムに関する。部屋の中で音声を生成するこのようなシステムは既知である。空間後方ラウドスピーカが不要にされるとともに、前方ラウドスピーカがサラウンド又は空間音声を生成するように、電気信号は処理される。本発明によると、８０度と１００度との間の領域において、仮想フィルタが、リスナの左右に仮想音声ボディを生成する。音源がリスナの頭部の左右に配されるとき、又は空間音声がリスナの左右に生成されるとき、人間の耳はサラウンド音声に最もセンシティブであることを実験は示した。
2004507952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左オーディオチャネルの電気信号を変換する左前方ラウドスピーカと、右オーディオチャネルの電気信号を変換する右前方ラウドスピーカとを有する音声を生成するシステムであって、８０度と１００度との間、好ましくは８５度と９５度との間、より特定すると９０度の領域において、仮想フィルタが、リスナの左右に仮想音声ボディを生成することを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記仮想フィルタが、各々のオーディオチャネルの前記信号のために６次フィルタを有することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記仮想フィルタが、１つのオーディオチャネルから他のオーディオチャネルへ伝送される信号のために第２の６次フィルタを有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
空間後方チャネルの信号が、オーディオチャネルの前記信号に加算されることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載のシステム。
【請求項５】
後方サラウンドチャネルの信号が、ローパスフィルタを介して導通されることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記信号が、遅延回路を介して導通されることを特徴とする、請求項４又は５に記載のシステム。
【請求項７】
前記信号が、残響回路を介して導通されることを特徴とする、請求項４又は５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前文に規定されるように、左オーディオチャンネルの電気信号を変換する左前方ラウドスピーカと、右オーディオチャンネルの電気信号を変換する右前方ラウドスピーカとを有する音声を生成するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
部屋の中で音声を生成するこのようなシステムは、国際特許公開公報ＷＯ９９／４１９４７から知られている。空間後方ラウドスピーカが不要にされるとともに、前方ラウドスピーカがサラウンド音声又は空間音声を生成するように、電気信号は処理される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、リスナの感知するサラウンド音声を改良することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的は、請求項１の特徴によって実現される。本発明によると、８０度と１００度との間、好ましくは８５度と９５度との間、より特定すると９０度の領域において、仮想フィルタが、リスナの左右に仮想音声ボディを生成する。音源（サウンドソース）がリスナの頭部の左右に配されるとき、又は空間音声がリスナの左右に生成されるとき、人間の耳はサラウンド音声に対して最もセンシティブであることを研究は示した。前方ラウドスピーカは、通常、オーディオ又はビデオ装置に近傍して配置され、従ってリスナの正面にあるので、２つの仮想音声ボディが、リスナの頭部の左右に有利に生成され、すなわち人間の左右２つの耳それぞれについて１つの仮想音声ボディが生成される。
【０００５】
簡単なやり方で、前記フィルタは、無限のパルスレスポンス（応答）をもつ６次フィルタを有する。この６次フィルタは、リスナの頭部の左右に約９０度で空間音声を生成する。この目的のため、オーディオチャネルの電気信号が該フィルタに与えられ、そのパルスレスポンスが加算器を用いて再びオーディオチャネルの電気信号に加算される。２つの相互に独立した６次フィルタが、２つのオーディオチャネルの信号のために備えられる。
【０００６】
有利に、仮想フィルタは、１つのオーディオチャネルから他のオーディオチャネルへ伝送される信号のために第２の６次フィルタを有する。それにより空間音声の印象が高められる。この第２のフィルタは、第１の６次フィルタの係数とは異なる係数で動作する。
【０００７】
有利に、対応する空間後方チャネルの信号は、それがフィルタに与えられる前に、オーディオチャネルの信号に加算される。従って、左後方空間チャネルの信号は、左オーディオチャネルの信号に加算され、右後方空間チャネルの信号は、右オーディオチャネルの信号に加算される。それにより空間音声の印象が高められる。
【０００８】
有利に、後方空間チャネルの信号は、それがオーディオチャネルの信号に加算される前に、ローパス（低域）フィルタにかけられる。このことが意味するのは、低い周波数のみが、オーディオチャネルの信号に加算され、高い周波数は全く加算されないということである。周波数が低ければ低いほど、その発信元（オリジン）を決定することはより困難になる。
【０００９】
有利に、後方空間チャネルの信号は、それがオーディオチャネルの信号に加算される前に、遅延回路を介して中継される。それにより残響又は反響（エコー）効果が実現される。
【００１０】
有利な他の選択肢は、当該信号が残響回路を介して直接的に供給されるということである。
【００１１】
本発明をより良く理解するために、以下に図面を参照して実施例がより詳細に説明されるであろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、その頭部２が５つの現実のラウドスピーカ３，４，５，６，及び７により囲まれるリスナ１を示す。左前方ラウドスピーカ３は、左オーディオチャネルの電気信号を変換する。右前方ラウドスピーカ４は、右オーディオチャネルの電気信号を変換する。左後方サラウンドラウドスピーカ５は、左後方サラウンドチャネルの電気信号を変換し、右後方サラウンドラウドスピーカ６は、右後方サラウンドチャネルの電気信号を変換する。その他の中央ラウドスピーカ７は、中央オーディオチャネルの電気信号を再生する。これら５つのラウドスピーカ全ては、リスナ１の耳の高さに対応する平均の高さで配される。あたかも仮想ラウドスピーカ９及び１０がリスナ１を囲んで存在するかのようなやり方で、現実のラウドスピーカ３及び４を用いて、音声波及び空間音声が生成される。リスナ１は、中央ラウドスピーカ７に面しており、従って視方向１１を規定する。この視方向に関して、前方ラウドスピーカ３及び４が、＋３０度及び−３０度で配置され、後方サラウンドラウドスピーカ５及び６が、＋１１０度及び−１１０度で配置される。
【００１３】
図２は、４つのオーディオチャネルのための４本の電気的に導通するライン１６，１７，１８，及び１９の間で接続されるミキサ１５、並びに低い周波数に対するラウドスピーカと中央に配されるラウドスピーカ７とを制御するオーディオチャネルのための他のライン２０及び２１を示す。ミキサ１５は、第１のミキサ段階２２と、第２のミキサ段階２３と、第３のミキサ段階２４とによる３段階の構造を有する。第１のミキサ段階２２は、ローパスフィルタ２５及び第２のローパスフィルタ２６の他に、第１の遅延回路２７及び第２の遅延回路２８も有する。他の選択肢として、遅延回路２７，２８の代わりに、残響ユニットが備えられてもよい。第２のミキサ段階２３は、２つの加算器２９及び３０を有する。第３のミキサ段階２４は、仮想フィルタ３１と、２つの他の加算器３２及び３２とにより形成される。ライン１６の左オーディオチャネルの電気信号は、別のライン３４及び３５を介して仮想フィルタ３１に供給される。ライン１７の右オーディオチャネルの電気信号は、別のライン３６及び３７を介して仮想フィルタ３１に更に供給される。８０度と１００度との間、好ましくは８５度と９５度との間、特定すると９０度の領域において、あたかもリスナの左右に音声ボディが位置づけられるかのように、それぞれの前方ラウドスピーカ３及び４が音声を生成するために、左右のオーディオチャネルの信号は、仮想フィルタ３１において処理される。これら音声ボディ又は音源は、仮想ラウドスピーカ９及び１０である。このように処理される電気信号は、２つの加算器３２及び３３を介して再びライン１６及び１７の左右のオーディオチャネルの電気信号とミキシングされる。ライン１８の後方左サラウンドチャネルの信号、及びライン１９の後方右サラウンドチャネルの信号は、これらライン１８及び１９から得られ、他のライン３８及び３９を介して２つのローパスフィルタ２５及び２６へ供給される。２５００Ｈｚを超える高い周波数が、ローパスフィルタ２５及び２６においてフィルタをかけて取り除かれ、当該周波数は、２５００Ｈｚからオクターブ当たり６ｄＢ制限されている。各々の信号は、ローパスフィルタ２５及び２６から、それぞれの遅延回路２７及び２８へ個別に伝送される。電気信号がそこで遅延される。遅延回路２７及び２８から、当該処理される信号は、接続ライン４０及び４１を介して加算器２９及び３０へ供給され、左右のオーディオチャネルから入来する信号とミキシングされる。左オーディオチャネルの信号は、後方左サラウンドチャネルの信号とミキシングされ、右オーディオチャネルの信号は、後方右サラウンドチャネルの信号とミキシングされる。加算器２９及び３０は調整可能であり、調整可能なミキシング比率で信号を加算又はミキシングすることが可能である。その後、後方左サラウンドチャネルからの信号の構成要素を有する、左オーディオチャネルの電気信号は、仮想フィルタ３１に到達する。同様に、右サラウンドチャネルの信号とミキシングされた、右オーディオチャネル１７の信号が、仮想フィルタ３１に到達する。この仮想フィルタ３１から、処理された信号が、出力ライン４２及び４３を介して加算器３２及び３３に到達する。
【００１４】
図３は、６次の４つのフィルタ５０，５１，５２，及び５３と、２つの他の遅延回路５４及び５５と、２つの別の加算器５６及び５７とを有する仮想フィルタ３１を示す。フィルタ５０及び５１は、フィルタ５２及び５３とは異なる。このようなフィルタは、Ｉｒ．Ａ．Ｗ．Ｍ．ｖａｎ ｄｅｎ Ｅｎｄｅｎ及びＩｒ．Ｎ．Ａ．Ｍ ＶｅｒｈｏｅｃｋｓによるＩＳＢＮ ｎｏ．９０ ６６７４ ７２２６号，Ｄｅｌｔａ Ｐｒｅｓｓ Ｂ．Ｖ．出版社の本「Ｄｉｇｉｔａｌｅ Ｓｉｇｎａａｌｂｅｗｅｒｋｉｎｇ」（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）のｐａｇｅ ２０４，ｓｅｃｔｉｏｎ ７．３１に「Ｄｅ ｄｉｒｅｃｔｅ ｖｏｒｍ Ｉ」（Ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｓｈａｐｅ Ｉ）とタイトルをつけられて詳細に説明されている。左オーディオチャネルと左後方サラウンドチャネルとの信号から加算器２９によりミキシングされる信号は、ライン３５を介して第１の６次フィルタ５０へ到達し、かかる信号はそこから他の接続ライン５８及び加算器５６を介して出力ライン４２へ中継される。加算器３０においてミキシングされる右オーディオチャネル及び右後方サラウンドチャネルの信号は、ライン３７を介して第２の６次フィルタ５１へ中継され、他の接続ライン５９及び加算器５７を介して出力ライン４３へ到達する。加算器２９においてミキシングされる信号は、その他に、６次フィルタ５２と、遅延回路５４と、加算器５７とを介して、ライン５９の信号とミキシングされる。同様に、加算器３０においてミキシングされる信号は、フィルタ５３及び遅延回路５５を介して加算器５６によって接続ライン５８の信号とミキシングされ、出力ライン４２へ供給される。左右オーディオチャネルの信号は、フィルタ５２及び５３を介してお互いに交差してミキシングされる。
【００１５】
ディジタル信号が送信される場合、加算は２つの値の単純な和を示す。全ての加算器は調整可能であり、お互いに調整可能な比率で入来信号を加算することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】リスナの頭部を囲んで配される５つのラウドスピーカを示す。
【図２】空間音声を生成するミキサを示す。
【図３】９０度シフトされる仮想ラウドスピーカを生成する仮想フィルタを示す。
【符号の説明】
１　　リスナ
２　　頭部
３　　左前方ラウドスピーカ
４　　右前方ラウドスピーカ
５　　左サラウンドラウドスピーカ
６　　右サラウンドラウドスピーカ
７　　中央ラウドスピーカ
８　　中央面
９　　左仮想ラウドスピーカ
１０　右仮想ラウドスピーカ
１１　視方向
１５　ミキサ
１６　左オーディオチャネルのライン
１７　右オーディオチャネルのライン
１８　後方左サラウンドチャネルのライン
１９　後方右サラウンドチャネルのライン
２０　中央ラウドスピーカのオーディオチャネル
２１　ベースラウドスピーカのオーディオチャネル
２２　第１のミキサ段階
２３　第２のミキサ段階
２４　第３のミキサ段階
２５　ローパスフィルタ
２６　ローパスフィルタ
２７　遅延回路
２８　遅延回路
２９　加算器
３０　加算器
３１　仮想フィルタ
３２　加算器
３３　加算器
３４乃至３９　ライン
４０　接続ライン
４１　接続ライン
４２　出力ライン
４３　出力ライン
５０乃至５３　第１の６次フィルタ
５４　遅延回路
５５　遅延回路
５６　加算器
５７　加算器
５８　接続ライン
５９　接続ライン
【国際公開パンフレット】
2004507952.tif 000003
2004507952.tif 000004
2004507952.tif 000005
2004507952.tif 000006
2004507952.tif 000007
2004507952.tif 000008
2004507952.tif 000009
2004507952.tif 000010
2004507952.tif 000011
2004507952.tif 000012
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004507952.tif 000013
【国際調査報告】
2004507952.tif 000014
2004507952.tif 000015