(57)【要約】【課題】ユーザーが平易かつ直感的に、スピーカーアレーの指向性を設定することが可能な、簡易な構成のオーディオ信号供給装置を提供する。【解決手段】遅延情報生成部１２０は、入力部１３０によって入力された、スピーカーユニット２１−１とスピーカーユニット２１−６とに供給されるオーディオ信号間の遅延時間の差（両端時間差）及び遅延時間曲線の曲率に基づいて遅延時間曲線を確定し、遅延時間情報を生成する。なお、遅延時間曲線とは、ｘ軸は、スピーカーユニット２１−１からの各スピーカーユニットの距離を示し、ｙ軸は、スピーカーユニット２１−１に供給されるオーディオ信号の遅延時間と、各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差を示す直交座標上に描かれる曲線である。【選択図】図１
2007184822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列状に配置された複数のスピーカーユニットによって構成されるスピーカーアレーにオーディオ信号を供給し、
前記各スピーカーユニットに供給するオーディオ信号の各々に対して、遅延情報生成部より与えられる遅延時間情報に基づく遅延処理を施す遅延手段を備えたオーディオ信号供給装置において、
前記スピーカーアレーの両端に位置する前記スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号間の遅延時間の差である両端時間差と、
前記各スピーカーユニットの位置と；前記遅延手段による、前記スピーカーアレーの第１の端のスピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間と、前記各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差と；の関係を表す曲線の曲率とを入力する入力部を備え、
前記遅延情報生成部は、前記両端時間差及び前記曲率によって確定した遅延時間曲線より、前記各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間情報を生成し、
前記遅延時間曲線と、前記遅延時間曲線によって定まる指向特性を示す画像とを表示する表示部を備えたことを特徴とするオーディオ信号供給装置。
【請求項２】
列状に配置された複数のスピーカーユニットによって構成されるスピーカーアレーにオーディオ信号を供給し、
前記各スピーカーユニットに供給するオーディオ信号の各々に対して、遅延情報生成部より与えられる遅延時間情報に基づく遅延処理を施す遅延手段を備えたオーディオ信号供給装置において、
前記スピーカーアレーの両端に位置する前記スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号間の遅延時間の差である両端時間差と、
前記各スピーカーユニットの位置と；前記遅延手段による、前記スピーカーアレーの第１の端のスピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間と、前記各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差と；の関係を表す曲線の曲率とを入力する入力部を備え、
前記遅延情報生成部は、前記両端時間差及び前記曲率によって確定した遅延時間曲線より、前記各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間情報を生成することを特徴とするオーディオ信号供給装置。
【請求項３】
前記遅延時間曲線と、前記遅延時間曲線によって定まる指向特性を示す画像とを表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項２に記載のオーディオ信号供給装置。
【請求項４】
前記遅延時間曲線と、前記遅延時間曲線によって定まる指向特性を示す画像とを外部の表示装置に表示させる表示制御部を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載のオーディオ信号供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカーアレーにオーディオ信号を供給するオーディオ信号供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な音場を生成するための手段として、複数のスピーカーを組み合わせて配列したスピーカーアレーが普及しつつある。スピーカーアレーを用いることにより、電気的な制御によって様々な指向性を実現することができ、その一例を特許文献１に見ることができる。
【０００３】
特許文献１に記載の発明は、スピーカーアレーの各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の各々について、遅延処理及び／又は重み付け処理を行うことによって、指向性を狭指向性にも広指向性にもすることができるオーディオ信号供給装置に関するものである。
【０００４】
特許文献１に記載の発明によると、広い指向性を実現することも、小さな音量でも聴取者が明瞭に聴取できる狭い指向性を実現することもできる、スピーカーアレー用のオーディオ信号供給装置が提供される。
【特許文献１】特開２００５−１９７８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１においては、広い指向性を実現するか、ある焦点を目標とする狭い指向性を実現するか、又はそれらを組み合わせて行うかのいずれかの指向特性が実現可能である。しかしながら、狭い指向性を実現する場合は、ある一点（焦点）がユーザーによって入力され、その一点を目標とするので、部屋の大きさの入力やスピーカーアレーと焦点との距離、向きなどの入力が必要になり、ユーザーによる細かい設定が必要となる。
【０００６】
この問題の対策のために、マイクロフォンを用いて部屋の大きさを自動的に学習する方法も知られているが、この場合には装置の構成が複雑になるという問題点がある。
【０００７】
上記の問題点を鑑みて、本発明においては、ユーザーが平易かつ直感的に、スピーカーアレーの指向性を設定することが可能な、簡易な構成のオーディオ信号供給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】
【０００８】
本発明においては、オーディオ信号供給装置は、列状に配置された複数のスピーカーユニットによって構成されるスピーカーアレーにオーディオ信号を供給し、前記各スピーカーユニットに供給するオーディオ信号の各々に対して、遅延情報生成部より与えられる遅延時間情報に基づく遅延処理を施す遅延手段を備えたオーディオ信号供給装置において、前記スピーカーアレーの両端に位置する前記スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号間の遅延時間の差である両端時間差と、前記各スピーカーユニットの位置と；前記遅延手段による、前記スピーカーアレーの第１の端のスピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間と、前記各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差と；の関係を表す曲線の曲率とを入力する入力部を備え、前記遅延情報生成部は、前記両端時間差及び前記曲率によって確定した遅延時間曲線より、前記各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間情報を生成し、前記遅延時間曲線と、前記遅延時間曲線によって定まる指向特性を示す画像とを表示する表示部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
これによると、ユーザーが平易かつ直感的に、スピーカーアレーの指向性を設定することが可能な、簡易な構成のオーディオ信号供給装置が提供される。
【００１０】
本発明においては、オーディオ信号供給装置は、列状に配置された複数のスピーカーユニットによって構成されるスピーカーアレーにオーディオ信号を供給し、前記各スピーカーユニットに供給するオーディオ信号の各々に対して、遅延情報生成部より与えられる遅延時間情報に基づく遅延処理を施す遅延手段を備えたオーディオ信号供給装置において、前記スピーカーアレーの両端に位置する前記スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号間の遅延時間の差である両端時間差と、前記各スピーカーユニットの位置と；前記遅延手段による、前記スピーカーアレーの第１の端のスピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間と、前記各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差と；の関係を表す曲線の曲率とを入力する入力部を備え、前記遅延情報生成部は、前記両端時間差及び前記曲率によって確定した遅延時間曲線より、前記各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間情報を生成することを特徴とする。
【００１１】
これによると、ユーザーは、入力部によって、両端時間差と、遅延時間曲線の曲率とを定めることとなる。そして、これによって確定した遅延時間曲線から生成された、各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間情報に従って、各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号に対する遅延処理が施されたとき、スピーカーアレー全体から発せられる音波の波面（包絡面）は遅延時間曲線と一致する（ホイヘンスの原理）。したがって、ユーザーはスピーカーアレーからの音波がシステム全体としてどの方向にどのような広がりを持って発せられるかを、遅延時間曲線を決定する両端時間差及び曲率から判断できる。そのため、ユーザーは、直感的に、スピーカーアレーの指向性を設定することができる。
【００１２】
本発明においては、上記構成のオーディオ信号供給装置において、前記遅延時間曲線と、前記遅延時間曲線によって定まる指向特性を示す画像とを表示する表示部を備えることが望ましい。
【００１３】
これによると、ユーザーは、表示部に表示される遅延時間曲線及び指向特性を示す画像を見ながら、遅延時間曲線を調整することができるので、スピーカーアレーの指向性を、より直感的に設定することができる。また、オーディオ信号供給装置に表示部が内蔵されているので、外部の表示装置が不要となる。
【００１４】
本発明においては、上記構成のオーディオ信号供給装置において、前記遅延時間曲線と、前記遅延時間曲線によって定まる指向特性を示す画像とを外部の表示装置に表示させる表示制御部を備えることが望ましい。
【００１５】
これによると、ユーザーは、外部の表示装置に表示される遅延時間曲線及び指向特性を示す画像を見ながら、遅延時間曲線を調整することができるので、スピーカーアレーの指向性を、より直感的に設定することができる。また、表示装置は外部のものであるので、オーディオ信号供給装置自体の構造を簡易なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、ユーザーが平易かつ直感的に、スピーカーアレーの指向性を設定することが可能な、簡易な構成のオーディオ信号供給装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、図面を用いて説明すれば以下の通りである。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るスピーカーアレーシステム１の概略の構成を示したブロック図である。スピーカーアレーシステム１は、オーディオ信号供給装置１０と、スピーカーアレー２０とを備えている。そして、オーディオ信号供給装置１０は、オーディオ信号生成部１１０と、遅延情報生成部１２０と、入力部１３０と、表示制御部１４０と、表示部１５０と、遅延手段１６０と、増幅手段１７０とを備えている。
【００１９】
遅延手段１６０は、６つの遅延回路１６１−ｋ（１≦ｋ≦６）によって構成され、増幅手段１７０は、６つの増幅器１７１−ｋ（１≦ｋ≦６）によって構成されている。また、スピーカーアレー２０は、６つのスピーカーユニット２１−ｋ（１≦ｋ≦６）によって構成されている。
【００２０】
スピーカーアレーシステム１による、音波出力時の処理の流れは以下の通りである。まず、オーディオ信号生成部１１０によって生成されたオーディオ信号が、６つの遅延回路１６１−ｋ（１≦ｋ≦６）にそれぞれ送出される。遅延情報生成部１２０は、入力部１３０による入力に基づいて、６つの遅延回路１６１−ｋ（１≦ｋ≦６）のそれぞれに対する遅延時間情報（各遅延回路における、オーディオ信号の遅延時間を示す情報）を生成し、６つの遅延回路１６１−ｋ（１≦ｋ≦６）に送出する。
【００２１】
６つの遅延回路１６１−ｋ（１≦ｋ≦６）は、遅延情報生成部１２０より送られた遅延時間情報に基づき、オーディオ信号生成部１１０より供給されたオーディオ信号に遅延処理を施し、遅延処理後のオーディオ信号を、対応する６つの増幅器１７１−ｋ（１≦ｋ≦６）にそれぞれ送出する。
【００２２】
遅延処理後のオーディオ信号は、６つの増幅器１７１−ｋ（１≦ｋ≦６）によって増幅され、６つのスピーカーユニット２１−ｋ（１≦ｋ≦６）にそれぞれ送出される。そして、６つのスピーカーユニット２１−ｋ（１≦ｋ≦６）によって、遅延処理及び増幅がなされたオーディオ信号が音波として出力される。
【００２３】
次に、本実施形態に係る遅延情報生成部１２０による遅延時間情報生成法の詳細について説明する。遅延情報生成部１２０は、入力部１３０による入力に基づいて遅延時間情報を生成する。入力部１３０による入力内容は、表示制御部１４０を介して表示部１５０に表示され、ユーザーは、この表示部１５０による表示を参照しながら入力部１３０による入力を行う。
【００２４】
入力部１３０による具体的な入力内容は、遅延回路１６１−１と遅延回路１６１−６とによる遅延処理によって生じる、スピーカーユニット２１−１とスピーカーユニット２１−６とに供給されるオーディオ信号間の遅延時間の差（両端時間差）及び遅延時間曲線の曲率である。この詳細について以下で説明する
【００２５】
図２は、遅延時間曲線が描かれる直交座標を示す説明図である。この座標のｘ軸は、スピーカーユニット２１−１からの各スピーカーユニットの距離（スピーカーユニットの位置）を示す。また、この座標のｙ軸は、遅延手段１６０による、スピーカーユニット２１−１に供給されるオーディオ信号の遅延時間と、各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差（遅延時間の差）を示す。
【００２６】
ここで、入力部１３０によって、遅延回路１６１−１と遅延回路１６１−６とによる遅延処理によって生じる、スピーカーユニット２１−１とスピーカーユニット２１−６とに供給されるオーディオ信号間の遅延時間の差（両端時間差）Ｔが入力されると、図３に示すように、点Ｂが確定する。なお、当然、遅延回路１６１−１による遅延処理によって生じる、スピーカーユニット２１−１に供給されるオーディオ信号の遅延時間と、スピーカーユニット２１−１に供給されるオーディオ信号の遅延時間との差は０であるから、点Ａ（原点）も同様に確定する。
【００２７】
次に、入力部１３０によって、点Ａと点Ｂとを結ぶ線の曲率が入力されると、図４に示すように点Ａと点Ｂとを結ぶ曲線が確定する。これが遅延時間曲線である。なお、曲率を０とすると直線となることから、直線は曲線の一部である。そこで、本明細書においては、曲線とは直線も含むものとする。つまり、曲率として０を入力することができることとする。
【００２８】
この遅延時間曲線を用いて、図５に示すように、遅延手段１６０による、スピーカーユニット２１−１に供給されるオーディオ信号の遅延時間と、各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差を決定する。具体的には、各スピーカーユニットの位置（ｘ座標）に対応する遅延時間曲線のｙ座標が、スピーカーユニット２１−１に供給されるオーディオ信号の遅延時間と、各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差となる。
【００２９】
つまり、図５においては、遅延手段１６０による、スピーカーユニット２１−１に供給されるオーディオ信号の遅延時間と、各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差は、スピーカーユニット２１−２はｔ２、スピーカーユニット２１−３はｔ３、スピーカーユニット２１−４はｔ４、スピーカーユニット２１−５はｔ５となる。
【００３０】
そして、図５より明らかなように、この場合には、スピーカーユニット２１−１からの音波が最も速く出力されるため、遅延回路１６１−１は全く遅延処理を行わず、遅延回路１６１−２は時間ｔ２だけ遅延処理を行い、遅延回路１６１−３は時間ｔ３だけ遅延処理を行い、遅延回路１６１−４は時間ｔ４だけ遅延処理を行い、遅延回路１６１−５は時間ｔ５だけ遅延処理を行い、遅延回路１６１−６は時間Ｔだけ遅延処理を行うようにすればよい。
【００３１】
つまり、遅延情報生成部１２０は、遅延回路１６１−１による遅延時間は０、遅延回路１６１−２による遅延時間はｔ２、遅延回路１６１−３による遅延時間はｔ３、遅延回路１６１−４による遅延時間はｔ４、遅延回路１６１−５による遅延時間はｔ５、遅延回路１６１−６による遅延時間はＴとする遅延時間情報を生成すればよい。
【００３２】
次に、遅延時間曲線とスピーカーアレー２０全体から出力される音波の波面（包絡面）との関係について図６及び図７を用いて説明する。図６は、この関係を説明するために用いる３つの遅延時間曲線α、β、γを示したグラフである。図７はこの遅延時間曲線α、β、γに対応する、スピーカーアレー２０全体から出力される音波の波面（包絡面）を示した説明図である。なお、図７においては、（ａ）が遅延時間曲線αに対応し、（ｂ）が遅延時間曲線βに対応し、（ｃ）が遅延時間曲線γに対応している。また、図７において、破線で示した波面は個々のスピーカーユニットから発せられる音波の波面であり、実線で示した波面がスピーカーアレー２０全体から出力される音波の波面（包絡面）である。
【００３３】
図６と図７とを比較すると分かるように、遅延時間曲線と、ホイヘンスの原理より得られるスピーカーアレー２０全体から出力される音波の波面（包絡面）とは一致している。つまり、この遅延時間曲線を設定することは、スピーカーアレー２０全体から出力される音波の波面（包絡面）を設定することと等価である。よって、ユーザーは、直感的に、スピーカーアレー２０の指向性を設定することができる。また、部屋の大きさの入力はいらないため、部屋の大きさを自動的に学習するためのマイクロフォンなどは不要であり、簡易な構成のオーディオ信号供給装置となる。
【００３４】
図８は、入力部１３０による入力を行う際に、表示部１５０に表示される画面の一例である。図８に示すように、画面上部において、スピーカーユニット２１−１とスピーカーユニット２１−６とに供給されるオーディオ信号間の遅延時間の差（両端時間差、ここではＴと入力されている）と、遅延時間曲線の曲率（ここではｚと入力されている）とを入力することが可能である。そして、その入力に対応して、画面中部に表示される遅延時間曲線及び画面下部に表示される、個々のスピーカーユニットから発せられる音波の波面及びスピーカーアレー２０全体から出力される音波の波面（包絡面）が変更される。
【００３５】
このような画面を表示部１５０に表示することによって、ユーザーは、遅延時間曲線及び指向特性を示す画像を見ながら、遅延時間曲線を調整することができるので、スピーカーアレーの指向性を、より直感的に設定することができる。また、オーディオ信号供給装置に表示部１５０が内蔵されているので、外部の表示装置が不要となる。
【００３６】
なお、本実施形態においては、オーディオ信号供給装置１０は、表示部１５０を内蔵する構成としたが、表示部１５０を持たず、表示制御部１４０からの信号を外部の表示装置に出力する構成としてもよい。この構成としても、ユーザーは、外部の表示装置に表示される遅延時間曲線及び指向特性を示す画像を見ながら、遅延時間曲線を調整することができるので、スピーカーアレーの指向性を、より直感的に設定することができる。また、表示装置は外部のものであるので、オーディオ信号供給装置１０自体の構造を簡易なものとすることができる。
【００３７】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、スピーカーアレー２０を構成するスピーカーユニットの数を６個としたが、１０個などでも構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、スピーカーアレーにオーディオ信号を供給するオーディオ信号供給装置として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係るスピーカーアレーシステムの概略の構成を示したブロック図である。
【図２】遅延時間曲線が描かれる座標を示す説明図である。
【図３】遅延時間曲線が描かれる座標において、両端時間差が確定したときの状態を示す説明図である。
【図４】遅延時間曲線の曲率が確定したときの状態を示す説明図である。
【図５】遅延時間曲線からの、スピーカーユニット２１−１に供給されるオーディオ信号の遅延時間と、各スピーカーユニットに供給されるオーディオ信号の遅延時間との差の決定方法を示す説明図である。
【図６】３つの遅延時間曲線α、β、γを示す説明図である。
【図７】遅延時間曲線α、β、γに対応する、スピーカーアレー全体から出力される音波の波面（包絡面）を示す説明図である。
【図８】表示部による表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    オーディオ信号供給装置
２０    スピーカーアレー
２１−１、２１−２、２１−３、２１−４、２１−５、２１−６    スピーカーユニット
１２０    遅延情報生成部
１３０    入力部
１４０    表示制御部
１５０    表示部
１６０    遅延手段
【図１】
2007184822.tif 000003
【図２】
2007184822.tif 000004
【図３】
2007184822.tif 000005
【図４】
2007184822.tif 000006
【図５】
2007184822.tif 000007
【図６】
2007184822.tif 000008
【図７】
2007184822.tif 000009
【図８】
2007184822.tif 000010