(57)【要約】  音響システムのための計算ユニットは、入力手段と、プロセッサーと、出力手段と、を備える。入力手段は、音響システムを使用して再生されるオーディオストリームを受信する目的を有している。出力手段は、第１及び第２の複数の個別オーディオ信号に基づいて音響システムを制御する目的を有している。プロセッサーは、ビームフォーミングが、配列によって実行されるように、第１の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、音が聴取者に向かってキャンセルされるように、音響システムを使用して、直接音抑制を実行するために、第２の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成される。更に、プロセッサーは、すべての周波数範囲の第２の部分を備える第２の通過帯域特性を使用して少なくとも第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）を有する配列（２０、２０´、２０´´）を備える音響システム（１００、１０２、１０４）のための計算ユニット（１０）であって、前記計算ユニット（１０）は、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して再生され、周波数範囲を有するオーディオストリームを受信するための入力手段（１２）と、
プロセッサー（１６）と、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を制御するための出力手段（１４）と、
を備え、
前記プロセッサー（１６）は、ビームフォーミングが前記配列（２０、２０´、２０´´）によって実行されるように、前記配列（２０、２０´、２０´´）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第１の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、前記第１の複数の個別オーディオ信号は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第１の部分に対応する周波数範囲を備え、
前記プロセッサー（１６）は、前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第２の複数の個別オーディオ信号を計算して、音が聴取者の方向に向かってキャンセルされるように前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して直接音抑制を実行するように構成され、
前記プロセッサー（１６）は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第２の部分を備える第２の通過帯域特性を使用して前記第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成され、前記第２の部分は前記第１の部分とは異なり、
前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して実行される前記ビームフォーミングは、少なくとも３つのトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）が制御されるように少なくとも３つのオーディオ信号を使用して実行される、計算ユニット（１０）。
【請求項２】
前記直接音抑制が、音キャンセル及び／又はダイポーリングを使用して実行される、請求項１に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項３】
前記音キャンセルが、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の前記第２の部分内での前記ビームフォーミング操作を含む、請求項２に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項４】
前記音キャンセルが、前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して実行された前記ビームフォーミングを前記周波数範囲の前記第２の部分内で補正する、請求項２又は請求項３に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項５】
第２の部分が、前記第１の部分のサブセットである、請求項１又は請求項２に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項６】
前記プロセッサー（１６）が、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の前記第１の部分を含む第１の通過帯域特性を使用して、前記第１の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成される、請求項１ないし請求項５の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項７】
前記ダイポーリングが、２つの異なるトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）に、前記第２の複数の個別オーディオ信号の少なくとも２つの個別のオーディオ信号を位相シフトして提供することによって、又は、２つの異なるトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）グループに、前記第２の複数の個別オーディオ信号の少なくとも２つの個別のオーディオ信号グループを位相シフトして提供することによって実行される、請求項２ないし請求項６の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項８】
前記２つの個別のオーディオ信号、又は、前記２つの個別のオーディオ信号グループが１８０度位相シフトされる、請求項７に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項９】
前記周波数範囲の前記第２の部分は、前記周波数範囲の前記第１の部分よりも低い、請求項１ないし請求項８の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１０】
前記第２の複数の個別オーディオ信号を介して実行される前記ビームフォーミングは、少なくとも３つのオーディオ信号を使用して、少なくとも３つのトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）が制御されるように実行される、請求項１ないし請求項９の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１１】
異なるトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）は、前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して、及び、前記第２の複数の個別オーディオ信号を介して制御される、請求項１ないし請求項１０の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１２】
前記配列（２０、２０´、２０´´）のすべてのトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）が前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して制御され、前記音響システム（１００、１０２、１０４）のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のサブセットが、前記第２の複数の個別オーディオ信号を介して制御される、請求項１ないし請求項１１の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１３】
前記プロセッサー（１６）は、ダイポーリングが前記音響システム（１００、１０２、１０４）によって実行されるように、前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第３の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、前記プロセッサー（１６）は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第３の部分を備える第３の通過帯域特性を使用して、前記第３の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成され、前記第３の部分は、前記第１の部分及び前記第２の部分とは異なる、請求項１ないし請求項１２の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１４】
前記プロセッサー（１６）は、ステレオ方式の再生を備える前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第３の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、
前記プロセッサー（１６）は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第３の部分を備える第３の通過帯域特性を使用して、前記第３の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成され、前記周波数範囲の前記第３の部分は、前記周波数範囲の前記第１及び第２の部分とは異なる、請求項１ないし請求項１２の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１５】
お互いに最も離れて配置される前記音響システム（１００、１０２、１０４）のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）が、前記第２の複数の個別オーディオ信号を介して、及び／又は、前記第３の複数の個別オーディオ信号を介して制御される、請求項１ないし請求項１４の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１６】
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【請求項１７】
前記プロセッサー（１６）は、前記入力手段を介して受信された信号を前記出力手段に直接的に転送するように構成される、請求項１ないし請求項１６の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１８】
請求項１ないし請求項１７の１つに記載するプロセッサー（１６）と、前記複数のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）を有する配列（２０、２０´、２０´´）とを備える音響システム。
【請求項１９】
少なくとも２つの追加の分離されたラウドスピーカー要素（２０ａないし２０ｊ）を更に備える、請求項１８に記載するシステム。
【請求項２０】
前記２つの分離したラウドスピーカー要素のそれぞれは、屈曲線上に配置される少なくとも３つのトランスデューサーを有する配列を備える、請求項１９に記載するシステム。
【請求項２１】
複数のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）を有する配列（２０、２０´、２０´´）を備える音響システム（１００、１０２、１０４）のために音の再生を計算するための方法であって、
前記配列（２０、２０´、２０´´）を使用して再生され、周波数範囲を有するオーディオストリームを受信するステップと、
ビームフォーミングが前記配列（２０、２０´、２０´´）を介して実行されるように、前記配列（２０、２０´、２０´´）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための前記第１の複数の個別オーディオ信号を計算するステップであって、前記第１の複数の個別オーディオ信号はオーディオストリームの周波数範囲の第１の部分に対応する周波数範囲を備えるステップと、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための前記第２の複数の個別オーディオ信号を計算して、音が聴取者の方向に向かってキャンセルされるように前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して直接音抑制を実行するステップと、
前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第２の部分を備える第２の通過帯域特性を使用して前記第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するステップであって、前記第２の部分は前記第１の部分とは異なるステップと、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を制御するために前記第１又は第２の複数の個別オーディオ信号を出力するステップと、
を備える方法。
【請求項２２】
コンピュータ上で実行するときに、請求項２１に記載する方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能なデジタル保存媒体。
【請求項２３】
複数のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）を有する配列（２０、２０´、２０´´）を備える音響システム（１００、１０２、１０４）のための計算ユニット（１０）であって、前記計算ユニット（１０）は、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して再生され、周波数範囲を有するオーディオストリームを受信するための入力手段（１２）と、
プロセッサー（１６）と、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を制御するための出力手段（１４）と、
を備え、
前記プロセッサー（１６）は、ビームフォーミングが前記配列（２０、２０´、２０´´）によって実行されるように、前記配列（２０、２０´、２０´´）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第１の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、前記第１の複数の個別オーディオ信号は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第１の部分に対応する周波数範囲を備え、
前記プロセッサー（１６）は、前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第２の複数の個別オーディオ信号を計算して、音は聴取者の方向に向かってキャンセルされるように前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して直接音抑制を実行するように構成され、
前記プロセッサー（１６）は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第２の部分を備える第２の通過帯域特性を使用して前記第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成され、前記第２の部分は、前記第１の部分とは異なり、
前記直接音抑制は音キャンセルを使用して実行され、前記音キャンセルは、前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して実行されたビームフォーミングを使用して、前記周波数範囲の前記第２の部分内の第２の複数の個別オーディオ信号を補正する、計算ユニット（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、音響システムのための計算ユニットと、音の再生を計算するための対応する方法と、音響システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
音の再生、特に映画の音の再生のために、複雑性及び再生品質に関して違いがある異なる種類のシステムが存在する。映画の音のための参考は、映画館である。映画館は、マルチチャンネルサラウンドサウンドを画面の前方だけでなく、側面や背面も追加して設置されたラウドスピーカーを備える。側面や背面のラウドスピーカーは、包囲するサラウンドサウンドとすることが可能である。
【０００３】
家庭向けの、いわゆるホームシネマシステムは、５つのラウドスピーカーと、１つのサブウーファーとを特徴として備える。３つのラウドスピーカーは前方に、２つは側面／背面にある。側面／背面のラウドスピーカーは、たびたび問題を起こし、人々は、背面において視覚的に気を散らすラウドスピーカーだけでなく、対応するケーブルも避ける必要がある。
【０００４】
ホームシネマシステムの代わりは、サウンドバーである。多種のサウンドバーが市場に出てきている。たいていの洗練されたサウンドバーは、空間的に音を強調するだけでなく、反射壁を有する側面／背面に音信号を伝えるようにビームを形成する。この場合、側面／背面からの知覚できる音を有する真のサラウンドは、サラウンドスピーカーなしに再生される。
【０００５】
サラウンドチャンネルを側面／背面に伝えるサウンドバーは、ビームフォーマ、例えば遅延和ビームフォーマによって、少なくとも１つのチャンネルを側面／背面に伝えるラウドスピーカー配列を備える。遅延和ビームフォーマの制限は、配列の開口が、少なくとも発すべき音の周波数の波長の大きさの順の大きさでなければならないということである。もし配列が、波長に比べて小さい場合、直接的なビームは形成することができない。
【０００６】
例えば、１．２ｍの長さのサウンドバーが２００Ｈｚ（波長１．７ｍ）で音を出すとき、高い指向性を有するどのビームも形成されない。つまり、サウンドバーは、中程度から高周波で音を側面／背面に効果的に伝えるだけである。壁を越える伝達は、とても高い指向性（ほとんどの音は、壁反射されたビームを介して聴取者に届くので、とても低いレベルの音が、聴取者に直接的に届くように）を要求するので、低周波は、前方から再生される。
【０００７】
米国特許第８，４７７，９５１号は、心理音響的なモデルの使用を通して中及び低周波信号のステレオ効果を改良するラウドスピーカー配列再生システムを開示する。入力信号は分割され、ビームフォーミングが実行されない一方部分は、ＨＲＴＦ処理に基づく仮想化技術を使用して再生され、他方部分は、ビームフォーミング技術を使用して処理される。更に、ラウドスピーカー配列を特徴とする複数のチャンネルを備えるオーディオシステムが、米国特許出願第２００５／００８９１８２号及び米国特許５，９５３，４３２号によって開示されている。
【０００８】
米国特許第８，１８９，７９５号には、ラウドスピーカー配列の使用ための処理ステップが開示されており、高又は低周波数帯が、異なる方法で再生される。より高い周波数が、ビームフォーミング技術を使用して再生されるので、低周波部分は、相互関係及び非相互関係にある部分を更に分割し、その後異なる指向性を有する整列されていないラウドスピーカーによって再生される。
【０００９】
米国特許第８，１５０，０６８号には、周波数分割の使用を高及び低周波部分にさせるサラウンド音入力のための配列プレイバックシステムが開示されている。高周波部分は、ビームフォーミングに対してのラウドスピーカー配列を使用して、及び壁の反射を利用して、再生される。異なる入力チャンネルの低周波部分は、１以上のウーファースピーカーで出力する信号にまとめられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のすべての教示が、複雑性が高く及び／又はサラウンド再生の品質が限定的であるという欠点を有する。したがって、改良されたアプローチが必要となる。
【００１１】
本発明の目的は、音響システムの使用によってサラウンドサウンド再生を改善するための概念を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、独立項の主題によって解決される。
【００１３】
本発明の実施の形態は、複数のトランスデューサーを有する少なくとも１つの配列を備える音響システムのための計算ユニットを備える。計算ユニットは、配列を使用して再生するためのオーディオストリームを受信するための入力手段と、プロセッサーと、音響システム／配列を制御するための出力手段とを備える。オーディオストリームは、特定の周波数範囲、例えば２０Ｈｚから２０ｋＨｚを有する。プロセッサーは、ビームフォーミングが配列によって実行されるように、配列のトランスデューサーのための第１の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成される。更に、プロセッサーは、トランスデューサーを使用して、音が聴取者の方向に向かってキャンセルされるように、いわゆる直接音抑制を実行するために、音響システムのトランスデューサーに対して第２の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成される。これは、ダイポーリング（例えば、お互いに離間して配置されたトランスデューサーに位相シフトされた信号を適応する）と呼ばれる技術によって、及び／又は音キャンセル（例えば、ビームフォーミングの処理又は補正を備える）と呼ばれる技術によって、実現され、音響システムによって実行される。ここで、第１の複数の個別オーディオ信号は、オーディオストリームのすべての周波数範囲（例えば、４００Ｈｚから２０００Ｈｚまで又は５００Ｈｚから５０００Ｈｚまでの周波数範囲又はオーディオストリームのすべての周波数範囲）の第１の部分に対応する周波数範囲を備える。プロセッサーは、第２の通過帯域特性（例えば、１００Ｈｚから５００Ｈｚまで又は２００Ｈｚから４００Ｈｚまで）を使用して、第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理する、すなわち、第２の通過帯域特性は、オーディオストリームのすべての周波数範囲の第２の部分を備える。通常、第２の部分は、第１の部分とは異なる。
【００１４】
本明細書で開示される教示は、ビームフォーミングを使用して生成されるサラウンド効果の品質が、周波数範囲の全体にわたって異なるという理解に基づく。詳細には、ビームフォーミングは、特定の周波数範囲内に制限される。例えば、低周波において、ビームが聴取者に壁を介して伝わらず、常に実質的なレベルで直接聴取者に到達する。したがって、本明細書で開示される教示によると、この特定の（問題を有する）周波数が、ダイポーリングを備える直接音抑制と呼ばれる他の技術によって、又は代わりに、これらの（問題のある）周波数の範囲内の音キャンセルの使用によって再生され、両方とも、聴取者又は聴取者の領域の方向において、最小の音（少なくともいくつかの周波数内で）を有する再生装置の放射パターンを生成することを可能にする。
【００１５】
ダイポーリングは、異なる位相を有する信号によって駆動する少なくとも２つのトランスデューサーを使用することによって、特定の領域又は方向において音がキャンセルされる技術である。音キャンセルは、問題のある周波数内の（第１の）ビームフォーミングが補正されるように実行される別のビームフォーミングの再生を備える技術である。別のビームフォーミングの再生は、第１のビームフォーミングの性能による再生が十分ではない（問題のある）周波数を特に備える。２つの技術が同じサウンドバーの使用によって適用可能であるので、音キャンセル及び／又はダイポーリングは、特に問題のある周波数内での再生、したがって、複雑性を増加させることなく再生全体を改善することが可能である。
【００１６】
本発明の態様によると、音キャンセルは、音の信号が第１のビームフォーミングの再生によって一般に誤って発せられた周波数及び領域において、音キャンセルを実行するために使用される。例えば、直接的な方法でビームフォーミングを実行するサウンドバーによって発せられた通常の低周波は、第２のビームのために、この領域においてキャンセルされるだろう。
【００１７】
他の態様によると、これらの周波数、例えば、低周波は、ダイポーリング、例えば、サウンドバーのトランスデューサーを介して再生しうり、音が２つの方向に発せられるように、お互いから最も離れて配置される。ここで、実施の形態によると、ビームフォーミングが（フィルタリング手段によって）実行される周波数範囲の制限に有益である。つまり、サウンドバーのトランスデューサーは、第１の周波数範囲内でビームフォーミングを実行し、問題のある周波数を備えず、ダイポールの方法で、問題のある、例えば低周波を出力するために、少なくとも２つのトランスデューサーを使用する。
【００１８】
実施の形態によると、ダイポーリングが、２つの異なるトランスデューサー又は２つの異なるトランスデューサーグループに、第２の複数の個別オーディオ信号の少なくとも２つの個別のオーディオ信号を位相シフト、例えば１８０度位相シフトして提供することによって実行される。
【００１９】
別の実施の形態によると、第３の帯域、例えば周波数範囲の第１の部分よりもより高周波を有する帯域は、上述されたダイポーリング技術を使用して再生しうる。
【００２０】
第１の複数の個別オーディオ信号と第２の複数の個別オーディオ信号とが、異なるトランスデューサーを制御することによって使用しうることに留意すべきである。より好ましい実施の形態は、第１の複数の個別オーディオ信号が、全体の配列を制御するために使用され、第２の複数の個別オーディオ信号が、まさに（実際の）サブセット、例えば配列の２つのトランスデューサーを制御するために使用しうる。ここで、ダイポールの方法で、低周波の再生に関し、お互いに最も離れて配置されるトランスデューサーを使用又は制御する利点がある。
【００２１】
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【００２２】
別の実施の形態は、上述の計算機と対応する配列とを備える音響システムを提供する。別の実施の形態によると、配列は別々のトランスデューサーを有し、ダイポーリングを使用しうる。すなわち、第２の複数の個別オーディオ信号を使用して制御される。
【００２３】
別の実施の形態は、音響システムに対する音の再生を計算するための対応する方法を提供する。
【００２４】
本発明の実施の形態は、添付の図面を参照して記述される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１の実施の形態に従う計算ユニットを有する音響システムの概略的なブロック図を示す。
【図２ａ】図２ａは、ビームフォーミング及びダイポーリングの原理を示すための概略的な配列を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、ビームフォーミング及びダイポーリングの原理を示すための概略的な配列を示す。
【図３ａ】図３ａは、ビームフォーミング及びダイポーリングの組み合わせを示す周波数図の概略図を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、図３ａの実施の形態の組み合わせにおいて使用される模範的なサウンドバーを示す。
【図４】図４ａ、図４ｂは、３つのダイポール及び１つのビームが対応する周波数範囲の説明図で形成される配列の実施の形態を示す。図４ｃ、図４ｄは、３つのダイポール及び１つのビームが形成され、そのうちの２つの側面側のダイポールが同じ周波数範囲において処理され、対応する周波数範囲の説明図で形成される配列の実施の形態を示す。
【図５】図５ａ、図５ｂは、ビームフォーミングのための周波数範囲を拡張する別々の付属ラウドスピーカーを備える配列の実施の形態を示す。図５ｃ、図５ｄは、２つの側面側に向けられたダイポーリングを使用して別々の付属ラウドスピーカーを備える配列の実施の形態を示す。
【図６ａ】図６ａは、異なる大きさのトランスデューサーを備える配列の実施の形態を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、異なる大きさのトランスデューサーを備える配列の実施の形態を示す。
【図７】図７は、画面周辺のラウドスピーカーの概略的な配置を示す。
【図８】図８は、音キャンセルを有するビームフォーミングが可能な音響システムのための計算ユニットの概略的なブロック図を示す。
【図９ａ】図９ａは、ビームフォーマの指向性を示す概略的な図であり、ビームフォーミングは、異なるサウンドバー制御方法を使用して実行される。
【図９ｂ】図９ｂは、ビームフォーマの指向性を示す概略的な図であり、ビームフォーミングは、異なるサウンドバー制御方法を使用して実行される。
【図９ｃ】図９ｃは、ビームフォーマの指向性を示す概略的な図であり、ビームフォーミングは、異なるサウンドバー制御方法を使用して実行される。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の形態は、図に関連して以下詳細に議論される。参照番号は、同じ又は個々の機能を有する物に提供される。したがって、その説明は、取替え可能又は相互に適用可能である。
【００２７】
図１は、音響システム１００のための計算ユニット１０、ここではサウンドバーシステムを示す。この実施の形態において、音響システム１００は、複数のトランスデューサー２０ａないし２０ｄを有する少なくとも１つの配列２０（サウンドバー）を備える。計算ユニット１０は、音響システム１００を制御するための、入力手段１２と、プロセッサー１６と、出力手段１４と、を備える。
【００２８】
オーディオストリーム（例えば、モノ／ステレオ信号又は一般的なサラウンドサウンドデータ若しくは波面合成データのようなマルチチャンネルオーディオストリーム）は、入力手段１２を介して受信され、プロセッサー１６によって処理され、処理に応じて、音響システム２０のトランスデューサー２０ａないし２０ｄを制御するために、少なくとも第１の複数の個別オーディオ信号と第２の複数の個別オーディオ信号とが、出力手段１４（例えば、増幅段）を介して出力される。
【００２９】
プロセッサー１６は、第１のビームフォーミングの再生の計算を実行する（参考 第１の複数の個別オーディオ信号）。この第１のビームフォーミングの再生は、完全な周波数範囲（例えば、１００／２００Ｈｚから４００／６００Ｈｚの周波数を備える媒体）の制限部分によいサラウンド効果を与えることができる。特に、第２の部分又は「問題のある」部分と呼ばれるいくつかの部分において、再生は粗悪である。したがって、プロセッサーは、少なくとも聴取位置において、この第２の部分内で正しい（ビームフォーミング）再生を可能とする第２の複数の個別オーディオ信号を計算する。第１の複数の個別オーディオ信号と第２の複数の個別オーディオ信号とは、同じトランスデューサーを制御するために使用しうり、備えられた周波数範囲に関しては異なることに留意されたい。
【００３０】
例えば、通常の低周波数範囲は、問題のある周波数範囲である。したがって、すべての周波数範囲の第２の部分は、通常、これらの周波数、例えば、２００Ｈｚ又は１００Ｈｚ以下を備える。第２の部分の再生技術に応じて、第１の部分は、第２の部分より大きい周波数を備えうる、又は第２の部分以上の周波数を備えうる。この周波数分割を可能にするため、プロセッサー１６は、少なくとも第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成しうる、又は周波数帯（例えば、デジタルフィルタバンク）をフィルタリングするための手段を備えうる。
【００３１】
プロセッサー１６は、聴取方向に向かって音キャンセル又は低減することを可能にする直接音抑制を使用して、問題のある周波数範囲内のビームフォーミングを補正する。直接音抑制は、ビームフォーミングと呼ばれる技術又はダイポールと呼ばれる技術によって達成しうる。第２の（問題のある）周波数帯の範囲内の再生品質の改善が可能な両技術は、以下に別々に述べられる。２つの技術は、周波数範囲の第２の部分の音が、聴取方向に向かってキャンセルされる（又は少なくともレベルを下げられる）という共通点を有する。聴取方向は、聴取点又は聴取位置に向けられるように定義され、聴取点は、１以上の聴取者によって定義される領域を意味する。聴取方向に向かう直接音抑制は、聴取位置の方向に局所的な音低減又は局所的な音最小化（例えば、ゼロ）を有する放射パターンを生成することを意味することに留意されたい。
【００３２】
第１の技術によると、問題のある周波数範囲は、第１のビームフォーミングの再生を使用して再生されず、第２の複数の個別オーディオ信号（同じ配列２０を介して制御される）に基づく、いわゆるダイポール技術に基づいて再生される。ダイポールは、再生するための音信号が、互いに分離されたトランスデューサーの少なくとも２つを使用して生成されることを意味し、トランスデューサーは、位相シフトされた信号、例えば、１８０度位相シフトされた信号によって動く。言い換えると、低周波におけるより高い直接的な遅延和のビームが、この配列（サウンドバーの一般的な大きさを有する）を有することができないので、これは、このような「差動的」概念を使用して、配列全体に低周波を再生することができることを意味する。差動的概念の使用法は、音が、配列２０の異なるラウドスピーカー２０ａ及び２０ｄへ、異なる極性及び任意の遅延を有する信号を与えることによって８の字又はカージオイドのように再生することが可能である。
【００３３】
従来の再生された音信号を比較すると、異なる方法で再生された音信号、例えば８の字型の指向性パターン（ダイポール）は、一般に、より広い。したがって、とても小さい音は、多くの音が右及び左に向かって発するときにサウンドバーの前方から聴取者に到達する。このようにして、聴取者は、部屋の反射された音のほとんどを知覚し、聴取者は、サウンドバーから音が直接的に来るように知覚するのではなく、とても広々とした音を知覚することができる。更に、このアプローチは、有効性に関して利益がある。低周波が従来どおりに再生されるときよりも、より低周波が広く再生される（例えば、ダイポールのように）ときに、高周波において遅延和の予測ビームは、より効果的である。これは、低周波がサラウンドチャンネルの音のイメージを前方に向かって引き寄せないためである。
【００３４】
配列２０の使用されたトランスデューサーの選択に関して、これは、実施の形態によると、好ましくはダイポールが、お互いに最も離れて配置されるトランスデューサー、すなわち、外側のトランスデューサー２０ａ及び２０ｄによって、実行されることを意味する。
【００３５】
第２の技術によると、第２の複数の個別オーディオ信号が、いわゆる音キャンセルを実行するために使用される。音キャンセルは、他のビームフォーミングの再生が問題のある周波数内の第１のビームフォーミングを操作することが可能であるように生成されることを意味する。したがって、第２のビームフォーミングの再生を使用して実行される周波数帯は、問題のある周波数範囲内の第１の周波数帯に重複部分を有する。
【００３６】
例えば、上述したように、低周波が有する共通の問題は、高い指向性を有するビームが形成されないということである。これらの低周波内のほとんどの音は、聴取者に前方から意図せずに到達し、その一部分だけが、指向的な態様、例えば壁によって反射されて、聴取者に到達するという状況へ導く。この不適合を補うために、音キャンセルの効果が生じるように聴取者又は聴取領域に向かってこれらの低周波内の他のビームを向けるオプションがある。音キャンセルのために、音のレベル、又はもう少し詳しく言うと音のレベルの欠陥のある再生、例えばサウンドバーの前方において、減少され、又は一般的に訂正される。
【００３７】
２つの適用された技術に関する詳細な背景が、以下に説明される。説明は、問題の分析から始まる。
【００３８】
図２ａは、サウンドバー２０の低周波の挙動を示す。低周波に対して（そのサイズ又はラウドスピーカー配列２０の物理的な寸法よりも大きい波長に対して）、放射パターンは円に近づき、あらゆる方向に均等に伝播する音のエネルギーを有する。かなりの量の信号エネルギーが聴取者の位置に直接到達するため、聴取者によって空間的なサラウンド音響情報を抽出することができない。
【００３９】
サウンドバー２０のためのビームフォーミングを使用する目的は、聴取者の位置から離れた信号エネルギーを移動するためであり、信号エネルギーの主な位置は、もはや直接的に影響を及ぼさない（これは、前方から来るように捉えられるだろう）。直接的なビーム（ビーム２１参照）に関して、信号エネルギーの主な部分は、非直接的に、例えば、壁を通り越して、聴取者の位置に到達し、したがって、ビームが配列の位置に一致しない方向へ、又は、一致しない方向から導かれるようにとらえられる。
【００４０】
技術が、聴取する部屋に存在する反射表面を含むことを達成するため、これは図２ｂに示される。
【００４１】
図２ｂは、サウンドバー２０によって放射される低周波ダイポール２３ａ及び２３ｂ並びに高周波ビーム２１の組み合わせが示されている。高周波の内容は、反射された表面２５を介して聴取者２７に向かって放出され及び向けられ、したがって空間的な知覚が形成される。低周波ダイポール２３ａ／２３ｂの８の字型は、どのようにしてダイポールのヌル（ｎｕｌｌ）が、聴取者２７の方に向けられているかを示し、側面の方に信号エネルギーの主な部分を向け、したがって空間的な知覚も形成される。
【００４２】
サウンドバー２０に関して、ビームフォーミング又は一般的に音の再生は、差分音再生の理論を基礎とされるだろう。このような差分の音の再生の概念は、第１の（好ましくは）又はより高い順序の再生概念を使用する。第１の順序を有する音の再生に対しての２つのトランスデューサーを有する配列は十分であり、第２又はより高い順序を有する音の再生に対しての２よりも大きいトランスデューサーを有する配列が、一般に必要とされることに留意されたい。より高い順序の音の再生の使用は、個別のオーディオ信号のフィルタリングが実行される実施の形態について予め定められている。
【００４３】
図３ａは、図２ｂにおいて示された設定において、どのようにしてオーディオコンテンツがそれぞれの周波数帯に関してダイポール２３ａ／２３ｂとビームとに分配されるかについての概略的な表現を示す。図に示すように、ダイポール２３ａ／２３ｂによって、再生される周波数部分は、低周波を備え、ビーム２１は高周波を備える。２つのそれぞれの周波数範囲は、重複しうる。これら２つの周波数帯を分離するため、ダイポールを再生するためのオーディオ信号はローパスフィルタ処理され、ビームを再生するためのオーディオ信号はハイパスフィルタ処理される。
【００４４】
図３ｂは、ラウドスピーカー配列２０の実施例を示しており、２つの周波数帯を備える上述の再生のためにサウンドバーとして使用しうる。ここで、配列は、一列に配置された１０個のラウドスピーカー２０ａないし２０ｊを備え、１つ１つのラウドスピーカー２０ａないし２０ｊの間の空間は、等しい距離を有する。トランスデューサー２０ａないし２０ｊは、同じ型又は異なる型を有しうることに留意すべきである。
【００４５】
2018515032.tif 000004
【００４６】
式（１）は、配列２０において、最も外側のトランスデューサー２０ａ及び２０ｊに関し、図２ｂによって示されるように（参照番号２３ａ／２３ｂ）、低周波ダイポールを作製する目的を有する。１０個すべての装置２０ａないし２０ｊを使用して、同じラウドスピーカー配列２０から、式２は、どのように高周波ビームが作製されるかを示す（図２における参照番号２１参照）。
【００４７】
特定の要因（例えば、物理的な配列２０における装置の間隔）に応じて、ビームフォーミングの使用は、全ての高周波領域には適さないことが発生しうる。この場合において、ダイポールも、図４ａ及び図４ｂによって示されるように、特定の高周波を使用しうる。
【００４８】
図４ａは、配列２０を示し、それぞれのトランスデューサー２０ａないし２０ｊは、４つのグループ７１、７２、７３、７４にグループ分けされる。４つの異なるグループ７１、７２、７３、７４に属するトランスデューサーは、異なる周波数帯の再生のために使用される。グループ７１から７４とそれぞれの周波数帯との間のマッピングは、異なる部分がそれぞれのグループ７１から７４に配置される図を示す図４ｂによって示される。２つのダイポールがグループ７１及び７２によって形成され、グループ７１は、ラウドスピーカー２０ａ及び２０ｊを備え、グループ７２は、ラウドスピーカー２０ｃ及び２０ｈを備える。これら２つのダイポール７１及び７２は、低周波数帯の再生のために使用される。他のダイポール７４は、高周波数帯の範囲内に作製される。このトランスデューサーのグループ７４は、トランスデューサーの最も内側の組、すなわち２０ｅ及び２０ｆを備える。ダイポール７１及び７２を使用することによって再生される低周波数帯と、高周波数帯（ダイポール７４参照）との間の４番目の周波数帯（グループ７３参照）は、中間周波数帯から高周波数帯に配置される。この周波数帯は、ビームフォーミングを使用して再生される。したがって、グループ７３は、配列の１０個のトランスデューサー２０ａないし２０ｊのすべてを備える。
【００４９】
図４ｃ及び図４ｄは、図４ａ及び図４ｂの実施の形態の改良を示す。同じ配列２０が使用される。最も外側のトランスデューサー２０ａ及び２０ｊは、ダイポール８１の生成に使用され、全ての配列２０を備えるグループ８２は、ビーム８２を形成するために使用される。図４ａ及び図４ｂの実施の形態と同様に、ビーム８２は、媒体と高周波とを備え、図４ｄの周波数図によって示されるように、ダイポール８１は、低周波を備える。最も外側の４つのトランスデューサー、すなわち２０ａ、２０ｂ、２０ｅ、２０ｊは、ダイポールの２つの組の生成に使用され、ここで８３ｌ及び８３ｒが指定される。２つのダイポール８３ｌ及び８３ｒ（トランスデューサー２０ａ、２０ｂ、２０ｅ、２０ｊを備える）である。これら２つのダイポール８３ｌ及び８３ｒは、高周波を備える同じ周波数帯を操作する。ダイポール８３ｌが左側に向けられ、ダイポール８３ｒが右側に向けられる。これは、例えば、ステレオ式のオーディオの再生が可能である。
【００５０】
他のより好ましい実施の形態は、図５ａ及び図５ｂによって示され、図５ａは、音響システム１０２が、サウンドバー２０と、２つの付属のラウドスピーカー２９ａ及び２９ｂを備えることを示す。
【００５１】
図５ｂは、音響システム１０２にトランスデューサーのグループに配置されたすべての周波数範囲の信号部分を示す対応する周波数図を示す。このような図５ａのシステム１０２は、好ましくは、テレビセットに組み合わせて使用しうる。ビームフォーミングのために使用される中間配列２０は、画面（不図示）に対して常に中央に配置される。分離された側の筐体２９ａ及び２９ｂは、画面の角に配置しうる。このように、意味のある最大の範囲（テレビ）が全体として使用される。上述する概念は、実際の間隔を最大限に活用するのに十分な柔軟性がある。根本的な処理が、基本的に常に同じなので、このように、音響システム１０２の装置の配置は、異なる画面の大きさに関して柔軟性がある。例えば、この絶対位置に関する情報は、テレビから、例えばＨＤＭＩ（登録商標）．ＥＤＩＤを介して、ユーザー入力から送信された設定情報を得ることができ、もしラウドスピーカーがテレビセットに組み込まれている場合には既知である。
【００５２】
図５ｂによって示されるように、すべての周波数範囲は、参照番号８９ａ、８７ａ、８９ｂ、８７ｂによって示された４つの部分に分けられる。低周波及び中間周波を備える２つの部分８９ａ及び８９ｂは、グループ８９ａ／８９ｂによって示されるように分離したトランスデューサー２９ａ及び２９ｂを有するダイポールを使用して再生される。第２の部分８７ａ及び８７ｂは、２つの周波数範囲８９ａ及び８９ｂとの間に配置された８７ａ及びまさに高周波を備える周波数範囲８７ｂを備える。これら２つの周波数帯８７ａ及び８７ｂは、ビームフォーミングを使用して再生され、配列２０のすべてのトランスデューサー及びトランスデューサー２９ａ及び２９ｂを操作する。
【００５３】
図５ｃ及び図５ｄは、前述の実施の形態のほかの改良を示す。図５ｃは、サウンドバー設備１０４を示しており、図５ｄは、それに対応する周波数図を示す。
【００５４】
音響設備１０４は、２つの別々の筐体２９ａ´と２９ｂ´と配列２０とを備える。別々の筐体２９ａと２９ｂとは、筐体２９ａと２９ｂとは異なり、第１順序を有するダイポールを可能にするために、同じように２つのトランスデューサーを備える。その代わりに、２つの分離したラウドスピーカー要素２９ａ´と２９ｂ´とは、第２又はより高い順序を有するダイポールを実行するように構成しうり、第２又はより高い順序を有する音の再生／ダイポールは、３以上のトランスデューサーを通常使用する。すなわち、別の実施の形態によると、サウンドバー設備１０４は、２つの別々の筐体２９ａ´と２９ｂ´とを備え、それぞれ少なくとも３つのトランスデューサーを備える。
【００５５】
音響設備１０４の模範的なグループ分けは、以下に記載されるだろう。例えば、２つの別々の筐体２９ａ´及び２９ｂ´は、低周波数帯において、ダイポールを実行するグループ９１にグループ分けされ、それぞれの筐体２９ａ´及び２９ｂ´は、それら自身のダイポール（９３ｌ及び９３ｒ参照）を形成する。配列２０は、周波数部分９１と９３ｌ／９３ｒとの間に配置された周波数部分９２の範囲内にビームフォーミングを実行することによって、再生されるグループ９２にグループ分けされる。利点は、ダイポール処理が再生性能を強化するために使用しうる。密接な間隔のラウドスピーカーの少なくとも一組にこれ（画面の大きさとは無関係に）を達成するために、２つの密接な間隔の装置２９ａ´及び２９ｂ´は、常にそれぞれの角に配置される。高周波すぎてビームフォーミングができない周波数に対して、側面のダイポールは、局所的な音の最小化をもたらすために、高周波を再生でき、聴衆者に向かってヌル（ｎｕｌｌ）を導く。偽信号のアーチファクトが既にあるけれども、高周波成分の一般的な方向は、対応するビーム９２の方向に対応する（すなわち、左に向かうビーム、より高周波に対する左側のダイポールであり、右側も同じである）。
【００５６】
記載した方法は、水平方向の再生のために使用することができないだけではなく、垂直方向に広がる音を再生することができない。このため、ラウドスピーカー配列は、図７によって示されるように、垂直的に配置されなければならないだろう。
【００５７】
図７は、角にある筐体が、垂直方向及び水平方向に配列２０ａ´ないし２０ｄ´を組み合わされるように、ラウドスピーカー２９ａ´´ないし２９ｄ´´で縁取られていることによる別の態様を図示する。上述した処理に加えて、テレビ４０の縁のラウドスピーカー２９ａ´´ないし２９ｄ´´がパニングシステムに対してコーナーラウドスピーカーのように有利に使用しうる。図に示すように、コーナーラウドスピーカー２９ａ´´ないし２９ｄ´´は、例えば、９０度の角度を有する屈曲線に配置される少なくとも３つのトランスデューサーをそれぞれ備える単一配列２９ａ´´ないし２９ｄ´´として形成される。このようなコーナーラウドスピーカー２９ａ´´ないし２９ｄ´´は、垂直方向及び水平方向にビームフォーミング又はダイポーリングを実施することができる２つの３次元配列を形成する（３つのトランスデューサーが必要とされる）。更に、屈曲された配置は、ディスプレイ４０の角で、コーナーラウドスピーカー２９ａ´´ないし２９ｄ´´を最適な配置にすることができる。コーナーラウドスピーカー２９ａ´´ないし２９ｄ´´は、言い換えれば、少なくとも３つのトランスデューサーを有するスピーカーとして記載され、３つのトランスデューサーのうち２つのトランスデューサーが垂直に位置し、３つのトランスデューサーのうち２つのトランスデューサーが水平に位置するように、３つのトランスデューサーは角の要素として配置される。一般に、ディスプレイ４０の角において、少なくとも４つのラウドスピーカーを備える図７のシステムは、付随する図と同じ位置に、スクリーン上の音を表現する目的を果たす。
【００５８】
１以上の上述したコーナーラウドスピーカー２９ａ´´ないし２９ｄ´´（スタンドアローン）が、実施の形態によると、垂直方向及び水平方向にビームフォーミング又はダイポーリングを実行するために上述の計算ユニットの組み合わせを使用する音響システムを形成することに留意すべきである。
【００５９】
上述の実施の形態において、配列が類似のトランスデューサーを有する配列の文脈で議論されるけれども、異なる型、例えば異なる大きさのトランスデューサーを有する配列も、図６ａ及び図６ｂによって示されるように使用しうる。
【００６０】
図６ａは、９個のトランスデューサーを備える配列２０´を示し、中間においてトランスデューサーを比較すると、第１の側の２つの最も外側のトランスデューサーと、第２の側の２つの最も外側のトランスデューサーとは、類似する。このような配列２０´は、システム１０４の変形として使用しうり、より大きいサイズの多数のトランスデューサーは、ビームフォーミングを介してオーディオを再生するために使用されてもよく、配列は高周波の内容に対して側面のダイポールを作成する、より小さいサイズのトランスデューサーの２つの組を拡張する。図６ａによって示すように、この設備は、１つの単独の要素に実装しうる。
【００６１】
図６ｂは、配列２０´の変形を示し、つまり、より小さい大きさのトランスデューサーの配列を使用する配列２０´´の両側に、より大きい大きさのトランスデューサーの一組が配置される。
【００６２】
２つの配列２０´及び２０´´又はその変形は、上述の実施の形態のための配列として使用しうる。上述の実施の形態において、「問題のある」周波数帯をより適切に再生するために、特定の周波数範囲内のビームフォーミングは、ダイポーリングと組合しうることが好ましくは説明される。
【００６３】
図１の文脈で説明したように、周波数範囲内のビームフォーミングが、他のビームフォーミングの再生の使用によって、処理又は修正される場合、音の再生のすべての結果が、再生品質に関してビームフォーミングとダイポーリングとの組み合わせに匹敵するように、「問題のある」周波数範囲の再生は、ビームフォーミングを使用して再生しうる。音キャンセルを組み合わせることによってビームフォーミングを備えるこの第２の技術は、以下に詳細に述べられるだろう。
【００６４】
図８によって示されるように、この技術のために、計算ユニット６０は使用しうる。図８は、音キャンセルを処理するための計算ユニット６０の模範的なブロック図を示す。計算ユニット６０は、入力で２つの処理経路６２及び６３並びに任意のイコライザー６５を備える。処理経路６２及び６３において、異なる周波数帯は別々に処理される。ここで、第１の複数の信号Ｎ６２を計算するため（第１のビームフォーミングの再生のため）に使用される処理経路６２は、ビームフォーマ６２ｂを使用して入力ストリームのすべての周波数帯を処理する。対照的に、音キャンセルのために使用される経路６３は、すべての周波数帯の制限部分を処理する。したがって、経路６３は、フィルタ６３ａを備え、最適なＥＱ６５と、経路６３の第２のビームフォーマ６３ｂとの間に配置される。さらに、６３は、ビームフォーマ６３ｂによるオーディオ信号の複数のＮ６３の出力が、すべての周波数帯の制限部分の範囲内の直接音抑制が可能であるように、入力信号の反転を実行するビームフォーマ６３ｂの入力に配置される反転フィルタ６３ｃ（−Ｈ1（ｚ）／Ｈ2（ｚ））を備える。ビームフォーマ６３ｂは、第２の複数の信号Ｎ６３を出力する。第１の複数のオーディオ信号Ｎ６２と、第２の複数のオーディオ信号の複数のＮ６３とは、ミキサー６４を使用して追加され、配列として出力される。通常、ミキサー６４は、計算ユニット６０の出力手段に組み込まれている。
【００６５】
音キャンセルの概念は、図９ａないし図９ｃを参照して説明する。図９ａは、（第１の）ビームフォーマのｄＢ単位の指向性を示す。この第１のビームフォーミングは、５ｃｍの間隔で、２０と等しい距離の装置を使用して再生しうる。４５度のステアリング角度を再生する必要がある。図に示すように、このビームフォーマは、低周波、例えば３００Ｈｚ又は４００Ｈｚ以下の音では、不十分な指向性を有する。したがって、０度でサウンドバーの前に座っている聴取者は、０度で、すなわちサウンドバーの方向に、３００Ｈｚ又は４００Ｈｚ以下の音を局地化するだろう。この周波数部分において及び欠陥のある角度範囲において、音キャンセルが実行しうるため、３００又は４００Ｈｚ以下のすべての周波数範囲の部分において、この不十分な指向性は、音キャンセルの使用によって修正しうる。したがって、この部分において、ラウドスピーカー配列から直接的に聴取者に届く音は、図９ｂによって示されるように、音キャンセルの手段によって低減されるだろう。
【００６６】
図９ｂは、ビームフォーマのｄＢ単位の指向性を示し、問題のある周波数範囲には、第１のビームの望まれていない指向性を有する音のキャンセルをするために適応される。音キャンセルのアプリケーションは、３０度ないし−３０度の範囲内の低周波で最小値を有する指向性パターンを導くことができる。図９ｂにおいて示されるように、この結果は、低周波で欠損を補うために、イコライザーの手段によって更に改善しうる。したがって、図１に関して述べられたプロセッサーは、第２の部分内で同等化が実行されるよう構成されるイコライザーを備える。同等化の結果は、図９ｃによって示される。図に示すように、低周波内の指向性パターンは、０度において、鋭いノッチを有する。音キャンセル及びダイポーリングの原理は、組み合しうることに留意すべきである。
【００６７】
別の実施の形態によると、ローパスチャンネルは、サブウーファーの使用によってサポートしうる。このような使用の場合、プロセッサーは、入力手段を介して受信される信号を、フィルタリング信号を有する又は有しない出力手段に直接的に転送するように構成しうる。この直接的な転送は、１つのチャンネル又は特定の周波数帯に制限されないことに留意されたい。
【００６８】
上述の実施の形態において、音響システムは、少なくともサウンドバーを備えるシステムのように記載されているけれども、システムは、配列の別の型、例えば２又は３の別々のトランスデューサーを備える配列によって形成されていても良い。
【００６９】
上述の実施の形態において、本発明は装置の文脈に記載されたが、別の実施の形態が、音響システムのための音の再生を計算するための方法に関することに留意すべきである。方法は、配列を使用して再生されるために、オーディオストリームを受信し、周波数範囲を有するステップと、ビームフォーミングが実行するようにトランスデューサーに対して第１の複数の個別オーディオ信号を計算するステップと、音響システムのトランスデューサーのために第２の複数の個別オーディオ信号を計算し、その結果、音キャンセル及び／又はダイポーリングが、オーディオストリームの周波数範囲の第１の部分を備える第１の帯域通過特性を使用して第２の複数の個別オーディオ信号を実行され、フィルタリングするステップと、オーディオストリームの周波数範囲の第２の部分を備える第２の帯域通過特性を使用して第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタリングするステップであって、第２の部分は、第１の部分と異なるステップと、音響システムを制御するために、第１及び第２の複数の個別オーディオ信号を出力するステップとを備える。
【００７０】
いくつかの態様が、装置との関係において述べられているけれども、これらの態様も、対応する方法の説明も示すことは明らかであり、ブロック又は装置が、方法ステップ又は方法ステップの特徴に対応する。同様に、方法ステップの文脈に記載されている態様も、対応するブロック又はアイテムの説明、又は対応する装置の特徴を示す。方法ステップのいくつか又はすべては、例えば、マイクロプロセッサー、又はプログラム可能なコンピュータ、又は電子回路のような、ハードウェア装置によって（又は使用して）実行しうる。いくつかの実施の形態において、最も重要な方法ステップのうち１つ以上は、このような装置によって実行しうる。
【００７１】
本発明の符号化されたオーディオ信号は、デジタル記録媒体に保存しうり、又は無線送信媒体若しくはインターネットのような有線送信媒体のような送信媒体で送信しうる。
【００７２】
特定の実装要求に応じて、本発明の実施の形態は、ハードウェアにおいて、又は、ソフトウェアにおいて実装しうる。実装は、それぞれの方法が実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働する（又は協働することができる）保存された電気的に読み込み可能な制御信号を有する、デジタル記録媒体、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ＤＶＤ、ブルーレイディスク（登録商標）、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）又はＦＬＡＳＨメモリを使用して実行しうる。したがって、デジタル記憶媒体は、コンピュータに読み込み可能である。
【００７３】
本発明によるいくつかの実施の形態は、本願明細書において記載された方法の１つが実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電気的に読み込み可能な制御信号を有するデータ記録媒体を備える。
【００７４】
一般的に、本発明の実施の形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実装しうり、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で動くときに、プログラムコードは、方法の１つを実行するために動作される。プログラムコードは、例えば、機械読み取り可能な媒体に保存されうる。
【００７５】
他の実施の形態は、本願明細書において記載されている方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを備え、機械読み取り可能な媒体に保存される。
【００７６】
言い換えれば、本発明の方法の実施の形態は、したがって、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行するときに、本願明細書において記載されている方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【００７７】
本発明の方法の別の実施形態は、したがって、本願明細書において記載されている方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを備え、そこに記録されるデータ記録媒体（又はデジタル記憶媒体、又はコンピュータ読み取り可能な媒体）である。データ記録媒体、デジタル記憶媒体、又は記録媒体は、通常は明白及び／又は非一時的である。
【００７８】
本発明の方法の別の実施形態は、したがって、本願明細書において記載されている方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリーム又は一連の信号である。例えば、データストリーム又は一連の信号は、データ通信接続を経て、例えばインターネットを経て、送信されるよう構成しうる。
【００７９】
別の実施の形態は、本願明細書において記載されている方法の１つを行うように構成、又は、適合された、例えばコンピュータのような処理手段又はプログラム可能な論理装置を備える。
【００８０】
別の実施の形態は、本願明細書において記載されている方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされるコンピュータを備える。
【００８１】
本発明による別の実施の形態は、本願明細書において記載される方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを受信装置に（例えば、電子的もしくは、光学的に）送信するように構成される装置又はシステムを備える。受信装置は、例えば、コンピュータ、モバイル機器、メモリ装置又は類似の装置でもよい。装置又はシステムは、例えば、コンピュータプログラムを受信装置に送信するためのファイルサーバを備えていてもよい。
【００８２】
いくつかの実施の形態では、プログラム可能な論理装置（例えば、現場でプログラム可能なゲート配列）が、本願明細書において記載される方法の機能のいくつか又は全てを実行するために使用しうる。いくつかの実施の形態では、現場でプログラム可能なゲート配列は、本願明細書において記載される方法の１つを実行するために、マイクロプロセッサーと協働できる。一般に、方法は、いかなるハードウェア装置によって、好ましくは、実行しうる。
【００８３】
上述した実施の形態は、本発明の原理のために、単に示しただけである。本願明細書に記載された配置及び詳細の修正及び変形は、他の当業者には明らかであるものと理解される。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限され、本願明細書の実施の形態の記述及び説明のための特定の詳細によっては制限されないことが意図される。
【図１】
2018515032.tif 000006
【図２ａ】
2018515032.tif 000007
【図２ｂ】
2018515032.tif 000008
【図３ａ】
2018515032.tif 000009
【図３ｂ】
2018515032.tif 000010
【図４】
2018515032.tif 000011
【図５】
2018515032.tif 000012
【図６ａ】
2018515032.tif 000013
【図６ｂ】
2018515032.tif 000014
【図７】
2018515032.tif 000015
【図８】
2018515032.tif 000016
【図９ａ】
2018515032.tif 000017
【図９ｂ】
2018515032.tif 000018
【図９ｃ】
2018515032.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月28日(2017.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）を有する配列（２０、２０´、２０´´）を備える音響システム（１００、１０２、１０４）のための計算ユニット（１０）であって、前記計算ユニット（１０）は、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して再生され、周波数範囲を有するオーディオストリームを受信するための入力手段（１２）と、
プロセッサー（１６）と、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を制御するための出力手段（１４）と、
を備え、
前記プロセッサー（１６）は、ビームフォーミングが前記配列（２０、２０´、２０´´）によって実行されるように、前記配列（２０、２０´、２０´´）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第１の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、前記第１の複数の個別オーディオ信号は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第１の部分に対応する周波数範囲を備え、
前記プロセッサー（１６）は、前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第２の複数の個別オーディオ信号を計算して、音が聴取者の方向に向かってキャンセルされるように前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して直接音抑制を実行するように構成され、
前記プロセッサー（１６）は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第２の部分を備える第２の通過帯域特性を使用して前記第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成され、前記第２の部分は前記第１の部分とは異なり、
前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して実行される前記ビームフォーミングは、少なくとも３つのトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）が制御されるように少なくとも３つのオーディオ信号を使用して実行される、計算ユニット（１０）。
【請求項２】
前記直接音抑制が、音キャンセル及び／又はダイポーリングを使用して実行される、請求項１に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項３】
前記音キャンセルが、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の前記第２の部分内での前記ビームフォーミング操作を含む、請求項２に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項４】
前記音キャンセルが、前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して実行された前記ビームフォーミングを前記周波数範囲の前記第２の部分内で補正する、請求項２又は請求項３に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項５】
第２の部分が、前記第１の部分のサブセットである、請求項１又は請求項２に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項６】
前記プロセッサー（１６）が、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の前記第１の部分を含む第１の通過帯域特性を使用して、前記第１の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成される、請求項１ないし請求項５の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項７】
前記ダイポーリングが、２つの異なるトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）に、前記第２の複数の個別オーディオ信号の少なくとも２つの個別のオーディオ信号を位相シフトして提供することによって、又は、２つの異なるトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）グループに、前記第２の複数の個別オーディオ信号の少なくとも２つの個別のオーディオ信号グループを位相シフトして提供することによって実行される、請求項２ないし請求項６の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項８】
前記２つの個別のオーディオ信号、又は、前記２つの個別のオーディオ信号グループが１８０度位相シフトされる、請求項７に記載する計算ユニット（１０）。
【請求項９】
前記周波数範囲の前記第２の部分は、前記周波数範囲の前記第１の部分よりも低い、請求項１ないし請求項８の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１０】
前記第２の複数の個別オーディオ信号を介して実行される前記ビームフォーミングは、少なくとも３つのオーディオ信号を使用して、少なくとも３つのトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）が制御されるように実行される、請求項１ないし請求項９の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１１】
異なるトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）は、前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して、及び、前記第２の複数の個別オーディオ信号を介して制御される、請求項１ないし請求項１０の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１２】
前記配列（２０、２０´、２０´´）のすべてのトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）が前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して制御され、前記音響システム（１００、１０２、１０４）のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のサブセットが、前記第２の複数の個別オーディオ信号を介して制御される、請求項１ないし請求項１１の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１３】
前記プロセッサー（１６）は、ダイポーリングが前記音響システム（１００、１０２、１０４）によって実行されるように、前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第３の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、前記プロセッサー（１６）は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第３の部分を備える第３の通過帯域特性を使用して、前記第３の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成され、前記第３の部分は、前記第１の部分及び前記第２の部分とは異なる、請求項１ないし請求項１２の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１４】
前記プロセッサー（１６）は、ステレオ方式の再生を備える前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第３の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、
前記プロセッサー（１６）は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第３の部分を備える第３の通過帯域特性を使用して、前記第３の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成され、前記周波数範囲の前記第３の部分は、前記周波数範囲の前記第１及び第２の部分とは異なる、請求項１ないし請求項１２の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１５】
お互いに最も離れて配置される前記音響システム（１００、１０２、１０４）のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）が、前記第２の複数の個別オーディオ信号を介して、及び／又は、前記第３の複数の個別オーディオ信号を介して制御される、請求項１ないし請求項１４の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１６】
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【請求項１７】
前記プロセッサー（１６）は、前記入力手段を介して受信された信号を前記出力手段に直接的に転送するように構成される、請求項１ないし請求項１６の１つに記載する計算ユニット（１０）。
【請求項１８】
請求項１ないし請求項１７の１つに記載するプロセッサー（１６）と、前記複数のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）を有する配列（２０、２０´、２０´´）とを備える音響システム。
【請求項１９】
少なくとも２つの追加の分離されたラウドスピーカー要素（２０ａないし２０ｊ）を更に備える、請求項１８に記載するシステム。
【請求項２０】
前記２つの分離したラウドスピーカー要素のそれぞれは、屈曲線上に配置される少なくとも３つのトランスデューサーを有する配列を備える、請求項１９に記載するシステム。
【請求項２１】
複数のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）を有する配列（２０、２０´、２０´´）を備える音響システム（１００、１０２、１０４）のために音の再生を計算するための方法であって、
前記配列（２０、２０´、２０´´）を使用して再生され、周波数範囲を有するオーディオストリームを受信するステップと、
ビームフォーミングが前記配列（２０、２０´、２０´´）を介して実行されるように、前記配列（２０、２０´、２０´´）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための前記第１の複数の個別オーディオ信号を計算するステップであって、前記第１の複数の個別オーディオ信号はオーディオストリームの周波数範囲の第１の部分に対応する周波数範囲を備えるステップと、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための前記第２の複数の個別オーディオ信号を計算して、音が聴取者の方向に向かってキャンセルされるように前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して直接音抑制を実行するステップと、
前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第２の部分を備える第２の通過帯域特性を使用して前記第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するステップであって、前記第２の部分は前記第１の部分とは異なるステップと、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を制御するために前記第１又は第２の複数の個別オーディオ信号を出力するステップと、
を備える方法。
【請求項２２】
コンピュータ上で実行するときに、請求項２１に記載する方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能なデジタル保存媒体。
【請求項２３】
複数のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）を有する配列（２０、２０´、２０´´）を備える音響システム（１００、１０２、１０４）のための計算ユニット（１０）であって、前記計算ユニット（１０）は、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して再生され、周波数範囲を有するオーディオストリームを受信するための入力手段（１２）と、
プロセッサー（１６）と、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を制御するための出力手段（１４）と、
を備え、
前記プロセッサー（１６）は、ビームフォーミングが前記配列（２０、２０´、２０´´）によって実行されるように、前記配列（２０、２０´、２０´´）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第１の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、前記第１の複数の個別オーディオ信号は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第１の部分に対応する周波数範囲を備え、
前記プロセッサー（１６）は、前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第２の複数の個別オーディオ信号を計算して、音が聴取者の方向に向かってキャンセルされるように前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して直接音抑制を実行するように構成され、
前記プロセッサー（１６）は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第２の部分を備える第２の通過帯域特性を使用して前記第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成され、前記第２の部分は、前記第１の部分とは異なり、
前記直接音抑制は音キャンセルを使用して実行され、前記音キャンセルは、前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して実行されたビームフォーミングを使用して、前記周波数範囲の前記第２の部分内の第２の複数の個別オーディオ信号を補正する、計算ユニット（１０）。
【請求項２４】
複数のトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）を有する配列（２０、２０´、２０´´）を備える音響システム（１００、１０２、１０４）のための計算ユニット（１０）であって、前記計算ユニット（１０）は、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して再生され、周波数範囲を有するオーディオストリームを受信するための入力手段（１２）と、
プロセッサー（１６）と、
前記音響システム（１００、１０２、１０４）を制御するための出力手段（１４）と、
を備え、
前記プロセッサー（１６）は、ビームフォーミングが前記配列（２０、２０´、２０´´）によって実行されるように、前記配列（２０、２０´、２０´´）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第１の複数の個別オーディオ信号を計算するように構成され、前記第１の複数の個別オーディオ信号は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第１の部分に対応する周波数範囲を備え、
前記プロセッサー（１６）は、前記音響システム（１００、１０２、１０４）の前記トランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）のための第２の複数の個別オーディオ信号を計算して、音が聴取者の方向に向かってキャンセルされるように前記音響システム（１００、１０２、１０４）を使用して直接音抑制を実行するように構成され、
前記プロセッサー（１６）は、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第２の部分を備える第２の通過帯域特性を使用して前記第２の複数の個別オーディオ信号をフィルタ処理するように構成され、前記第２の部分は、前記第１の部分とは異なり、
前記第１の複数の個別オーディオ信号を介して実行される前記ビームフォーミングは、少なくとも３つのトランスデューサー（２０ａないし２０ｊ）が制御されるように、少なくとも３つのオーディオ信号を使用して実行され、
第２の部分は、前記第１の部分のサブセットである、計算ユニット（１０）
【国際調査報告】
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