(57)【要約】【課題】音響装置でサラウンドサウンドを再生する場合に、リア側の仮想音源の定位感を向上させて、サラウンド感を聴取者に与えることができる音響装置を提供する。【解決手段】音響装置１では、ＳＬｃｈの仮想音源２４が聴取者の後方左側の第１の点２４Ａと第２の点２４Ｂとの間を、ＳＲｃｈの仮想音源２５が聴取者の後方右側の第３の点２５Ａと第４の点２５Ｂとの間を、それぞれ所定の時定数で周期的に移動していると聴取者が感知するように制御する。このように制御することで、聴取者がイスにじっと座っていても、仮想音源の位置が固定することなく常に移動するので、人が常に頭を微妙に動かしているのと同じ効果を得ることができる。すなわち、音響装置１は、聴取者に仮想音源の位置を容易に把握させることができ、仮想音源の定位感、さらにはサラウンドサウンドによる包囲感を聴取者に与えることができる。【選択図】図１
2009212944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴取者の近傍に配置した２つのスピーカが接続された音響装置であって、
オーディオ信号の定位位置が一定領域内を所定の周期で移動しているように聴取者の耳に聞こえる周波数特性を、頭部伝達関数に基づいて算出して、前記オーディオ信号に付与して出力するフィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理手段が出力したオーディオ信号に、前記２つのスピーカの一方から前記聴取者の一方の耳へ到来する音声信号の周波数特性をキャンセルする周波数特性を頭部伝達関数に基づいて算出して、その周波数特性を前記オーディオ信号に付与して出力するダイレクト補正手段と、
前記フィルタ処理手段が出力したオーディオ信号に、前記２つのスピーカの一方から前記聴取者の他方の耳へ回り込む音声信号の周波数特性を反転された周波数特性を頭部伝達関数に基づいて算出して、その周波数特性を前記オーディオ信号に付与して出力するクロス補正手段と、
前記ダイレクト補正手段が出力したオーディオ信号を増幅して前記２つのスピーカの一方へ供給し、前記クロス補正手段が出力したオーディオ信号を増幅して前記２つのスピーカの他方へ供給する増幅手段と、
を備えたことを特徴とする音響装置。
【請求項２】
聴取者のフロント側に配置したＬチャンネルスピーカ及びＲチャンネルスピーカへ、マルチチャンネルサラウンドサウンドのオーディオ信号を増幅して供給する増幅手段と、
前記マルチチャンネルサラウンドサウンドのサラウンドチャンネルのオーディオ信号が聴取者のリア側の一定領域内を所定の周期で移動していると、聴取者が感知するように、サラウンドチャンネルのオーディオ信号に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理を行ったサラウンドチャンネルのオーディオ信号にクロストークキャンセル処理を行い、前記増幅手段にオーディオ信号を出力するクロストークキャンセル補正手段と、
を備えたことを特徴とする音響装置。
【請求項３】
前記フィルタ処理手段は、
前記オーディオ信号が第１の点に定位するようにフィルタ処理を行い出力する第１定位手段と、
前記オーディオ信号が第２の点に定位するようにフィルタ処理を行い出力する第２定位手段と、
時定数τに基づいて、前記第１定位手段及び前記第２定位手段が出力したオーディオ信号の加算比率を周期的に変化させて、両オーディオ信号を加算して前記クロストークキャンセル補正手段へ出力する動的加算手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の音響装置。
【請求項４】
前記動的加算手段は、さらに、前記マルチチャンネルサラウンドサウンドの各チャンネルのオーディオ信号についてレベル及びバランスを検出し、これらの検出結果及び前記時定数τに基づいて、前記第１定位手段及び前記第２定位手段が出力したオーディオ信号の加算比率を周期的に変化させることを特徴とする請求項３に記載の音響装置。
【請求項５】
前記フィルタ処理手段は、
前記オーディオ信号が一定領域内の複数の異なる点に定位するようにフィルタ処理を行う定位手段と、
各チャンネルのオーディオ信号のレベル及びバランスを検出して、これらの検出結果及び時定数τに基づいて、特定チャンネルの仮想音源の定位位置を周期的に切り替える定位位置切替手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、聴取者のフロント側に設置した２本のスピーカによる実音源と、この２本のスピーカにより形成した仮想音源からマルチチャンネルサラウンドサウンドを再生する音響装置に関し、特に仮想音源の定位感を向上できる音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、聴取者のフロント側に設置した２本のスピーカからフロント側の音声及びリア側の音声（サラウンド音声）を再生することで、聴取者のリア側に複数の仮想音源を定位させて、聴取者に対してその周囲にあたかも複数のスピーカを配置したかのようなサラウンド感（包囲感）を与えることができる音響装置に関する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載のバーチャルスピーカアンプでは、例えば５チャンネル（以下、ｃｈと表記する。）のサラウンドサウンドを再生する場合、ダミーヘッドや聴取者の頭部形状データに対応する頭部伝達関数に基づいてフィルタ係数及び遅延時間をＤＳＰで算出し、入力されたＳＬｃｈ及びＳＲｃｈのオーディオ信号に対してフィルタ処理及びクロストークキャンセル処理を行う。続いて、音響装置は、加工されたＳＬｃｈ及びＳＲｃｈのオーディオ信号を、それぞれＬｃｈとＲｃｈのオーディオ信号に加算する。また、音響装置は、Ｃｃｈのオーディオ信号を分割してＬｃｈとＲｃｈのオーディオ信号に加算する。そして、音響装置は、フロント側のＬｃｈ用スピーカ及びＲｃｈ用スピーカから、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ、分割されたＣｃｈ、及び加工されたＳＬｃｈとＳＲｃｈのサウンドを放音する。これにより、音響装置は、Ｃｃｈの音源が聴取者の前方中央のある点に、ＳＬｃｈの音源が聴取者の後方左側のある点に、ＳＲｃｈの音源が聴取者の後方右側のある点に、それぞれ定位しているような定位感を聴取者に与えることができる。したがって、聴取者は、これらの仮想音源と、Ｌｃｈ及びＲｃｈの実音源とによるサラウンドサウンドに包まれるような感覚（サラウンド感、包囲感）で、楽音を聴取することができる。
【特許文献１】特許第３５２１９００号公報
【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、従来の音響装置では、各仮想音源の定位が点として固定されているので、聴取者は、特にサウンドの再生直後には、リア側のＳＬｃｈ及びＳＲｃｈの仮想音源がどこに定位しているかがわからないことがあった。そのため、聴取者は、音響装置でサラウンドサウンドを再生しているのにもかかわらず、サラウンド感を感じることができないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、音響装置でサラウンドサウンドを再生する場合に、リア側の仮想音源の定位感を向上させて、サラウンド感を聴取者に与えることができる音響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】
【０００６】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【０００７】
（１）聴取者の近傍に配置した２つのスピーカが接続された音響装置であって、
オーディオ信号の定位位置が一定領域内を所定の周期で移動しているように聴取者の耳に聞こえる周波数特性を、頭部伝達関数に基づいて算出して、前記オーディオ信号に付与して出力するフィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理手段が出力したオーディオ信号に、前記２つのスピーカの一方から前記聴取者の一方の耳へ到来する音声信号の周波数特性をキャンセルする周波数特性を頭部伝達関数に基づいて算出して、その周波数特性を前記オーディオ信号に付与して出力するダイレクト補正手段と、
前記フィルタ処理手段が出力したオーディオ信号に、前記２つのスピーカの一方から前記聴取者の他方の耳へ回り込む音声信号の周波数特性を反転された周波数特性を頭部伝達関数に基づいて算出して、その周波数特性を前記オーディオ信号に付与して出力するクロス補正手段と、
前記ダイレクト補正手段が出力したオーディオ信号を増幅して前記２つのスピーカの一方へ供給し、前記クロス補正手段が出力したオーディオ信号を増幅して前記２つのスピーカの他方へ供給する増幅手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この構成において、音響装置は、オーディオ信号の定位位置が一定領域内を所定の周期で移動しているように聴取者に聞こえる周波数特性をオーディオ信号に付与し、このオーディオ信号が聴取者の一方の耳からのみ聞こえるようにダイレクト補正手段及びクロス補正手段によりクロストークキャンセル処理を行って、オーディオ信号を２つのスピーカから聴取者へ放音させる。したがって、聴取者は、オーディオ信号の定位位置が一定領域内を所定の周期で移動しているように聞こえるので、仮想音源の定位位置を容易に知覚することができる。
【０００９】
（２）聴取者のフロント側に配置したＬチャンネルスピーカ及びＲチャンネルスピーカへ、マルチチャンネルサラウンドサウンドのオーディオ信号を増幅して供給する増幅手段と、
前記マルチチャンネルサラウンドサウンドのサラウンドチャンネルのオーディオ信号が聴取者のリア側の一定領域内を所定の周期で移動していると、聴取者が感知するように、サラウンドチャンネルのオーディオ信号に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理を行ったサラウンドチャンネルのオーディオ信号にクロストークキャンセル処理を行い、前記増幅手段にオーディオ信号を出力するクロストークキャンセル補正手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成において、音響装置は、特定チャンネルのオーディオ信号に対して、この信号が一定領域内を所定の周期で移動していると聴取者に感知されるようにフィルタ処理を行い、クロストークキャンセル処理を行って、この特定チャンネルのオーディオ信号をＬチャンネルスピーカ及びＲチャンネルスピーカへ供給する。したがって、聴取者の周囲に定位する仮想音源が、一定領域内を所定の周期で移動していると聴取者は感知できるので、聴取者は仮想音源の定位位置を容易に知覚することができ、音響装置により再生するマルチチャンネルサラウンドサウンドによる包囲感を感じながら、このサウンドを聴取することができる。
【００１１】
（３）前記フィルタ処理手段は、
前記オーディオ信号が第１の点に定位するようにフィルタ処理を行い出力する第１定位手段と、
前記オーディオ信号が第２の点に定位するようにフィルタ処理を行い出力する第２定位手段と、
時定数τに基づいて、前記第１定位手段及び前記第２定位手段が出力したオーディオ信号の加算比率を周期的に変化させて、両オーディオ信号を加算して前記クロストークキャンセル補正手段へ出力する動的加算手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成において、音響装置は、動的加算手段によって、第１定位手段及び第２定位手段が出力したオーディオ信号の加算比率を、マルチチャンネルサラウンドサウンドの各チャンネルのオーディオ信号レベル及びバランス及び時定数τに基づいて周期的に変化させて、両オーディオ信号を加算して出力する。したがって、オーディオ信号の定位位置が、第１の点と第２の点との間を周期的に移動しているような定位感を聴取者に与えることができ、聴取者に仮想音源の定位位置を短時間で知覚させることができる。
【００１３】
（４）前記動的加算手段は、さらに、前記マルチチャンネルサラウンドサウンドの各チャンネルのオーディオ信号についてレベル及びバランスを検出し、これらの検出結果及び前記時定数τに基づいて、前記第１定位手段及び前記第２定位手段が出力したオーディオ信号の加算比率を周期的に変化させることを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、マルチチャンネルサラウンドサウンドの各チャンネルのオーディオ信号についてレベル及びバランスを検出し、これらの検出結果及び時定数τに基づいて、第１定位手段及び前記第２定位手段が出力したオーディオ信号の加算比率を周期的に変化させるので、各チャンネルのオーディオ信号のレベル及びバランスに基づいて、オーディオ信号の定位位置を移動させることができる。したがって、オーディオ信号のレベルやバランスが急激に変化した場合でも、オーディオ信号の定位位置が急に移動しないように制御することができる。
【００１５】
（５）前記フィルタ処理手段は、
前記オーディオ信号が一定領域内の複数の異なる点に定位するようにフィルタ処理を行う定位手段と、
各チャンネルのオーディオ信号のレベル及びバランスを検出して、これらの検出結果及び時定数τに基づいて、特定チャンネルの仮想音源の定位位置を周期的に切り替える定位位置切替手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、定位位置切替手段によって、オーディオ信号の定位位置が周期的に切り替えられる。したがって、オーディオ信号の聞こえる位置が周期的に変化するので、聴取者に仮想音源の定位位置を速やかに把握させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の音響装置は、仮想音源の位置を移動させることにより、仮想音源を点としてではなく線や面として定位させることができる。したがって、本発明の音響装置は、聴取者が楽音を聴取する際に、聴取者に仮想音源の位置を短時間で知覚させて、サラウンド感（包囲感）を感じさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る音響装置の構成を示すブロック図である。音響装置１は、一例として、５チャンネルのサラウンドサウンドを再生するものとする。また、以下の説明では、５チャンネルのサラウンドサウンドの各チャンネルについて、フロントの左チャンネルをＬ（Left）ｃｈ、フロントの右チャンネルをＲ（Right ）ｃｈ、センタチャンネルをＣ（Center）ｃｈ、リアの左チャンネルをＳＬ（Surround Left）ｃｈ、リアの右チャンネルをＳＲ（Surround Right ）ｃｈと称する。
【００１９】
ここで、人は耳が２つしかないのに音源の前後の位置を把握できる要因の１つは、人が常に頭を微妙に動かしているからだと言われており、人がソファなどのイスに座ってほとんど頭を動かさずに楽音を聴取していると、リア側の仮想音源がどこに定位しているかわからないことがある。本発明の音響装置１では、この問題を解決するために、ＳＬｃｈの仮想音源２４が聴取者の後方左側の第１の点２４Ａと第２の点２４Ｂとの間を、ＳＲｃｈの仮想音源２５が聴取者の後方右側の第３の点２５Ａと第４の点２５Ｂとの間を、それぞれ所定の時定数で周期的に移動しながら往復するように制御する。このように制御することで、聴取者がイスにじっと座っていても、仮想音源の位置が固定することなく常に移動するので、人が常に頭を微妙に動かしているのと同じ効果を得ることができる。すなわち、音響装置１は、聴取者に仮想音源の位置を容易に把握させることができ、仮想音源の定位感、さらにはサラウンドサウンドによる包囲感を聴取者に与えることができる。
【００２０】
以下、本発明の詳細について説明する。音響装置１は、ＤＳＰ（Digital Signal Processer）デコーダ１１、信号処理部１２、Ｄ／Ａコンバータ１３、電子ボリューム１５、パワーアンプ１６、コントローラ１７、メモリ１８、操作部１９、及び表示部２０を備えている。また、音響装置１のパワーアンプ１６には、Ｌｃｈ用スピーカ２１、及びＲｃｈ用スピーカ２２が接続されている。
【００２１】
図１に示すように、部屋９１内には、聴取者Ｕの聴取位置９０の前方左、前方右にフロントスピーカとしてＬチャンネル（以下、ｃｈと表記する。），Ｒｃｈのスピーカ２１，２２が配置されている。また、音響装置１は、聴取者Ｕの聴取位置９０の後方左の第１の点２４Ａと第２の点２４Ｂとの間にＳＬｃｈの仮想音源２４を定位させ、聴取者Ｕの聴取位置９０の後方右の第３の点２５Ａと第４の点２５Ｂとの間にＳＲｃｈの仮想音源２５を定位させ、聴取者Ｕの聴取位置９０の前方中央にＣｃｈの仮想音源２３を定位させる。
【００２２】
ＤＳＰデコーダ１１には、ＤＩＲ（Digital audio Interface Receiver）３２、Ａ／Ｄコンバータ３４、及びＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）（登録商標）レシーバ３６に代表されるディジタルインタフェースが接続されている。ＤＳＰデコーダ１１は、Ａ／Ｄコンバータ３４を介して接続されたチューナ２や、ＨＤＭＩ（登録商標）レシーバ３６を介して接続されたＤＶＤプレーヤ３などのＡＶ機器から出力されたアナログ音信号やディジタルビットストリームを、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ、Ｃｃｈ、ＳＬｃｈ、及びＳＲｃｈの５チャンネルのディジタル音信号（ＰＣＭ信号）に変換して、信号処理部１２へ出力する。また、ＤＳＰデコーダ１１は、ＡＡＣ（登録商標），Ｄｏｌｂｙ  Ｄｉｇｉｔａｌ（登録商標），ＤＴＳ（登録商標），ＭＰＥＧ−１／２，ＭＰＥＧ−２マルチチャンネル，ＭＰ３など多様なデータフォーマットをサポートしており、外部入力信号を図外のデコーダにより５チャンネルのディジタルオーディオ信号（ＰＣＭ信号）にデコードする。また、ＤＳＰデコーダ１１は、例えばＤＶＤプレーヤ３から５チャンネルのディジタルオーディオ信号（ＰＣＭ信号）が直接入力された場合には、これらの信号をそのまま信号処理部１２へ出力する。
【００２３】
信号処理部１２は、ＳＬｃｈ第１定位付加部４２、ＳＬｃｈ第２定位付加部４４、ＳＲｃｈ第１定位付加部４６、ＳＲｃｈ第２定位付加部４８、入力信号検出部５０、ＳＬｃｈ動的加算部５２、ＳＲｃｈ動的加算部５４、クロストークキャンセル補正部６０を構成するＬｃｈダイレクト補正部６２、Ｌｃｈクロス補正部６４、Ｒｃｈダイレクト補正部６６、及びＲｃｈクロス補正部６８、並びに加算器７２〜７５を備えている。ここで、ＤＳＰデコーダ１１及び信号処理部１２は、１つのＤＳＰで構成しても、それぞれ別のＤＳＰで構成しても良い。
【００２４】
信号処理部１２では、ＳＬｃｈの仮想音源２４を、聴取者Ｕの後方左側の第１の点２４Ａに定位させる演算と、聴取者Ｕの後方左側の第２の点２４Ｂに定位させる演算と、を行い、両演算結果を所定の比率で加算することで、第１の点２４Ａと第２の点２４Ｂと間に、ＳＬｃｈの仮想音源２４を定位させる。また、信号処理部１２では、この加算比率を例えば３０秒乃至１分といった時定数で周期的に変化させることで、第１の点２４Ａと第２の点２４Ｂと間においてＳＬｃｈの仮想音源２４を所定の速度で周期的に移動させる。
【００２５】
また同様に、信号処理部１２では、ＳＲｃｈの仮想音源２５を、聴取者Ｕの後方右側の第３の点２５Ａに定位させる演算と、聴取者Ｕの後方右側の第４の点２５Ｂに定位させる演算と、を行い、両演算結果を所定の比率で加算して、第３の点２５Ａと第４の点２５Ｂと間に、ＳＲｃｈの仮想音源２５を定位させる。また、信号処理部１２では、この加算比率を例えば３０秒乃至１分といった時定数で周期的に変化させることで、第３の点２５Ａと第４の点２５Ｂと間においてＳＲｃｈの仮想音源２５を所定の速度で周期的に移動させる。
【００２６】
具体的には、信号処理部１２の各部は以下のような動作を行う。ＳＬｃｈ第１定位付加部４２は、ダミーヘッドまたは聴取者の頭部形状データに対応するモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間が設定されており、これらに基づいて畳み込みを行い、聴取位置９０の聴取者ＵにはＳＬｃｈのサウンドが第１の点２４Ａに定位したＳＬｃｈの仮想音源２４から聞こえる周波数特性をＳＬｃｈのオーディオ信号に付与する。そして、ＳＬｃｈ第１定位付加部４２は、このＳＬｃｈのオーディオ信号をＳＬｃｈ動的加算部５２へ出力する。
【００２７】
同様に、ＳＬｃｈ第２定位付加部４４は、ダミーヘッドまたは聴取者の頭部形状データに対応するモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間が設定されており、これらに基づいて畳み込みを行い、聴取位置９０の聴取者ＵにはＳＬｃｈのサウンドが第２の点２４Ｂに定位したＳＬｃｈの仮想音源２４から聞こえる周波数特性をＳＬｃｈのオーディオ信号に付与する。そして、ＳＬｃｈ第２定位付加部４４は、このＳＬｃｈのオーディオ信号をＳＬｃｈ動的加算部５２へ出力する。
【００２８】
ＳＲｃｈ第１定位付加部４６は、ダミーヘッドまたは聴取者の頭部形状データに対応するモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間が設定されており、これらに基づいて畳み込みを行い、聴取位置９０の聴取者ＵにはＳＲｃｈのサウンドが第３の点２５Ａに定位したＳＲｃｈの仮想音源２５から聞こえる周波数特性をＳＲｃｈのオーディオ信号に付与する。そして、ＳＲｃｈ第１定位付加部４６は、このＳＲｃｈのオーディオ信号をＳＲｃｈ動的加算部５４へ出力する。
【００２９】
ＳＲｃｈ第２定位付加部４８は、ダミーヘッドまたは聴取者の頭部形状データに対応するモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間が設定されており、これらに基づいて畳み込みを行い、聴取位置９０の聴取者ＵにはＳＲｃｈのサウンドが第４の点２５Ｂに定位したＳＲｃｈの仮想音源２５から聞こえる周波数特性をＳＲｃｈのオーディオ信号に付与する。そして、ＳＲｃｈ第２定位付加部４８は、このＳＲｃｈのオーディオ信号をＳＲｃｈ動的加算部５４へ出力する。
【００３０】
入力信号検出部５０は、ＤＳＰデコーダ１１から出力されたサラウンドサウンドの各チャンネル（Ｌｃｈ、Ｒｃｈ、Ｃｃｈ、ＳＬｃｈ、及びＳＲｃｈ）のオーディオ入力信号のレベル及びバランスを検出する。そして、入力信号検出部５０は、ＳＬｃｈ第１定位付加部４２から出力されたオーディオ信号と、ＳＬｃｈ第２定位付加部４４から出力されたオーディオ信号と、の加算比率が周期的に変化するように、上記のオーディオ入力信号のレベル及びバランスと、予め設定された時定数τ１と、に基づいて、その値が徐々に変化するＳＬｃｈ加算比率係数α（０≦α≦１）を生成し、ＳＬｃｈ動的加算部５２に出力する。また、入力信号検出部５０は、ＳＲｃｈ第１定位付加部４６から出力されたオーディオ信号と、ＳＲｃｈ第２定位付加部４８から出力されたオーディオ信号と、の加算比率が周期的に変化するように、上記のオーディオ入力信号のレベル及びバランスと、予め設定された時定数τ２と、に基づいて、その値が徐々に変化するＳＲｃｈ加算比率係数β（０≦β≦１）を生成して、ＳＲｃｈ動的加算部５４に出力する。
【００３１】
なお、オーディオ入力信号のレベル及びバランスがあまり変化しない場合や、特定のチャンネルのオーディオ信号についてには、上記時定数τ１，τ２に基づいてＳＬｃｈ加算比率係数α及びＳＲｃｈ加算比率係数βを生成するようにすることも可能である。
【００３２】
ＳＬｃｈ動的加算部５２は、入力信号検出部５０から出力されたＳＬｃｈ加算比率の係数αに基づいた加算比率で、ＳＬｃｈ第１定位付加部４２から出力されたオーディオ信号と、ＳＬｃｈ第２定位付加部４４から出力されたオーディオ信号と、を加算してＳＬｃｈの加算オーディオ信号を生成する。そして、ＳＬｃｈ動的加算部５２は、このＳＬｃｈの加算オーディオ信号をＬｃｈダイレクト補正部６２及びＬｃｈクロス補正部６４へ出力する。
【００３３】
ＳＲｃｈ動的加算部５４は、入力信号検出部５０から出力されたＳＲｃｈ加算比率係数βに基づいた加算比率で、ＳＲｃｈ第１定位付加部４６から出力されたオーディオ信号と、ＳＲｃｈ第２定位付加部４８から出力されたオーディオ信号と、を加算してＳＲｃｈの加算オーディオ信号を生成する。そして、ＳＲｃｈ動的加算部５４は、このＳＲｃｈの加算オーディオ信号をＲｃｈダイレクト補正部６６及びＲｃｈクロス補正部６８へ出力する。
【００３４】
ここで、ＳＬｃｈ第１定位付加部４２から出力されたオーディオ信号をＡ、ＳＬｃｈ第２定位付加部４４から出力されたオーディオ信号をＢ、ＳＲｃｈ第１定位付加部４６から出力されたオーディオ信号をＣ、ＳＲｃｈ第２定位付加部４８から出力されたオーディオ信号をＤ、ＳＬｃｈ動的加算部５２が出力するＳＬｃｈの加算オーディオ信号をＥ、及びＳＲｃｈ動的加算部５４が出力するＳＲｃｈの加算オーディオ信号をＦとすると、ＳＬｃｈ動的加算部５２及びＳＲｃｈ動的加算部５４では以下の式に基づいて演算を行っている。
【００３５】
Ｅ＝αＡ＋（１−α）Ｂ，  Ｆ＝βＣ＋（１−β）Ｄ
図２は、ＳＬｃｈの仮想音源及びＳＲｃｈの仮想音源の定位位置を示す図である。図２（Ａ）に示すように、第１の点２４Ａと第２の点２４Ｂとは、聴取者に対する開角θＬが１０度から３０度の間の任意の角度となるように定位させると良い。同様に、第３の点２５Ａと第４の点２５Ｂとついても、聴取者に対する開角θＲが１０度から３０度の間の任意の角度となるように定位させると良い。
【００３６】
また、ＳＬｃｈの仮想音源２４及びＳＲｃｈの仮想音源２５の定位位置は、ＳＬｃｈの仮想音源２４の定位位置とＳＲｃｈの仮想音源２５の定位位置との開角θは、図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように常に一定となるように制御しても、図２（Ｄ），（Ｅ）に示すように、変化するように制御しても良い。また、時定数τ１及び時定数τ２は、同じ値に設定しても異なる値に設定しても良い。
【００３７】
さらに、第１の点２４Ａと第２の点２４Ｂとの中点、及び第３の点２５Ａと第４の点２５Ｂとの中点は、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．７７５−１で推奨されているＳＬｃｈ及びＳＲｃｈの位置となるように設定すると良い。
【００３８】
ここで、例えばＬｃｈ用スピーカ２１からＳＬｃｈの音声を放音させて、この音声が聴取者Ｕには両耳から聞こえると、聴取者ＵはＬｃｈ用スピーカ２１からＳＬｃｈの音声が放音されたことを容易に特定できる。しかし、ＳＬｃｈのオーディオ信号に対して、聴取者Ｕの後方左側に定位する音源から放音されて聴取者Ｕの耳に到達する音声の周波数特性と、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音されて聴取者Ｕの左耳ＥＬに到達する音声の周波数特性をキャンセルする周波数特性を、モデル頭部伝達関数に基づいて付与して、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音させると、聴取者Ｕは後方左側からその音声が聞こえるように感じる。また、このとき、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音されて聴取者Ｕの右耳に伝搬する音声を打ち消す音声を生成してＲｃｈ用スピーカ２２から放音させると、聴取者Ｕは、ＳＬｃｈの音声がＬｃｈ用スピーカ２１から放音されたことを知覚しなくなり、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音された音声が聴取者Ｕの左耳のみに聞こえるようになる。そこで、音響装置１では、クロストークキャンセル補正部６０で、選択された２つのスピーカの一方から放音される音声が聴取者Ｕの一方の耳のみにフラットな特性に聞こえるように、選択された２つのスピーカの他方から放音される音声が聴取者Ｕの他方の耳のみにフラットな特性に聞こえるように、反対側の耳に聞こえる音声を打ち消す音声を生成するクロストークキャンセル処理を行う。具体的には、以下のような処理を行う。
【００３９】
図３は、クロストークキャンセル補正部における補正処理を説明するための周波数特性のグラフである。図３（Ａ）は、Ｌｃｈ用スピーカから聴取者Ｕの左耳ＥＬ（ｄｉｒｅｃｔ）及び聴取者Ｕの右耳ＥＲ（ｃｒｏｓｓ）に伝搬するサウンドの周波数特性を示すグラフである。図３（Ｂ）は、Ｌｃｈ用スピーカから聴取者Ｕの両耳に伝搬するサウンドのクロストークをキャンセルするために、Ｌｃｈダイレクト補正部及びＬｃｈクロス補正部で付与する周波数特性を示す図である。図３（Ｃ）は、Ｒｃｈスピーカから聴取者Ｕの右耳ＥＲ（ｄｉｒｅｃｔ）及び聴取者Ｕの左耳ＥＬ（ｃｒｏｓｓ）に伝搬するサウンドの周波数特性を示すグラフである。図３（Ｄ）は、Ｌｃｈ用スピーカから聴取者Ｕの右耳ＥＲ（ｄｉｒｅｃｔ）及び聴取者Ｕの左耳ＥＬ（ｃｒｏｓｓ）に伝搬するサウンドのクロストークをキャンセルするサウンドの周波数特性である。図４は、クロストークキャンセル処理を説明するための概念図、及びクロストークキャンセル補正部の詳細を示すブロック図である。
【００４０】
Ｌｃｈ用スピーカ２１からフラットな周波数特性の音を放音すると、聴取者Ｕの左耳ＥＬに届く音は、各周波数成分が減衰して図３（Ａ）の（１）に示すような周波数特性となる。そのため、聴取者Ｕは、この周波数特性によりＳＬｃｈのサウンドがＬｃｈ用スピーカ２１から放音されたと無意識に判断することができる。
【００４１】
これに対して、Ｌｃｈダイレクト補正部６２には、Ｌｃｈ用スピーカ２１から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでのモデル頭部伝達関数の逆関数に対応するフィルタ係数が設定されている。すなわち、図４に示すように、Ｌｃｈ用スピーカ２１から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでのモデル頭部伝達関数及びＲｃｈ用スピーカ２２から聴取者Ｕの右耳ＥＲまでのモデル頭部伝達関数をｆｄ、並びにＬｃｈ用スピーカ２１から聴取者Ｕの右耳ＥＲまでのモデル頭部伝達関数及びＲｃｈ用スピーカ２２から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでのモデル頭部伝達関数をｆｃとしたとき、Ｌｃｈダイレクト補正部６２に設定されるフィルタ係数は、ｆｄ／（ｆｄ２−ｆｃ２）となる。Ｌｃｈダイレクト補正部６２は、ＳＬｃｈ動的加算部５２から出力されたＳＬｃｈのオーディオ信号に対して、図３（Ｂ）の（１）に示す周波数特性を付与する。これにより、Ｌｃｈダイレクト補正部６２は、Ｌｃｈ用スピーカ２１から左耳ＥＬに伝搬する特性を消すことができ、Ｌｃｈ用スピーカ２１からＳＬｃｈのサウンドを放音したことを聴取者Ｕが知覚しないようにすることができる。したがって、ＳＬｃｈのオーディオサウンドは、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音されて聴取者Ｕの左耳ＥＬに伝搬すると、前記のように各周波数成分は減衰するが、Ｌｃｈダイレクト補正部６２において減衰分だけ予め底上げされる。これにより、Ｌｃｈダイレクト補正部６２から出力されたオーディオ信号は、ＳＬｃｈ動的加算部５２で付与された聴取位置９０の後方左の第１の点２４Ａと第２の点２４Ｂとの間に定位するＳＬｃｈの仮想音源２４から聞こえる周波数特性と、Ｌｃｈ用スピーカ２１から左耳ＥＬに伝搬する特性を打ち消す周波数特性と、を有することになる。
【００４２】
Ｌｃｈクロス補正部６４は、図３（Ａ）の（２）に示すＬｃｈ用スピーカ２１から放音されて聴取者Ｕの右耳ＥＲに伝搬する（回り込む）オーディオサウンドが聞こえないように、この右耳ＥＲに回り込むオーディオサウンドを打ち消すサウンドを生成するとともに、ＳＬｃｈの仮想音源２４から聞こえる周波数特性のオーディオサウンドがＲｃｈ用スピーカ２２から放音させるためのものである。すなわち、Ｌｃｈクロス補正部６４は、Ｌｃｈ用スピーカ２１から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでの頭部伝達関数の逆関数と、Ｌｃｈ用スピーカ２１から聴取者Ｕの右耳ＥＲまでの頭部伝達関数の逆関数と、を乗じたものに対応するフィルタ係数ｆｃ／（ｆｄ２−ｆｃ２）が設定されている。Ｌｃｈクロス補正部６４は、ＳＬｃｈのオーディオ信号に対して、Ｌｃｈダイレクト補正部６２において減衰分だけ予め底上げするのと同様の処理と、Ｌｃｈ用スピーカ２１から聴取者Ｕの右耳ＥＲへ回り込む音声信号の周波数特性を反転された周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて算出し、その周波数特性をＳＬｃｈのオーディオ信号に付与して、Ｌｃｈ用スピーカ２１から聴取者Ｕの右耳ＥＲに伝搬する特性を消す処理と、ＳＬｃｈのオーディオ信号が聴取者Ｕの右耳ＥＲに聞こえるようにする処理と、を行い、ＳＬｃｈ動的加算部５２から出力されたＳＬｃｈの加算オーディオ信号に対して、図３（Ｂ）の（２）のｃｒｏｓｓに示す周波数特性を付与する。また、Ｌｃｈクロス補正部６４は、ＳＬｃｈ動的加算部５２から出力されたＳＬｃｈ加算オーディオ信号について、上記処理を行ってバッファ６５で位相を反転・加算器７３で加算してＲｃｈ用スピーカ２２から放音後にＳＬｃｈ加算オーディオ信号が聴取者Ｕの右耳ＥＲに伝搬するタイミングと、Ｌｃｈダイレクト補正部６２等で処理されてＬｃｈ用スピーカ２１から放音後にＳＬｃｈ加算オーディオ信号が聴取者Ｕの右耳ＥＲに伝搬するタイミングと、が同じになるように、ＳＬｃｈ加算オーディオ信号の出力タイミングを調整する。
【００４３】
同様に、Ｒｃｈ用スピーカ２２からフラットな周波数特性の音声を放音すると、聴取者Ｕの右耳ＥＲに届く音は、スピーカ中央対称の位置の場合、各周波数成分が減衰して図３（Ｃ）の（１）に示すような周波数特性となる。そのため、聴取者Ｕは、この周波数特性によりＳＲｃｈの音声がＲｃｈ用スピーカ２２から放音されたと無意識に判断することができる。
【００４４】
これに対して、Ｒｃｈダイレクト補正部６６には、Ｒｃｈ用スピーカ２２から聴取者Ｕの右耳ＥＲまでのモデル頭部伝達関数の逆関数に対応するフィルタ係数が設定されている。すなわち、図４に示すように、Ｒｃｈダイレクト補正部６６に設定されるフィルタ係数は、ｆｄ／（ｆｄ２−ｆｃ２）となる。Ｒｃｈダイレクト補正部６６は、ＳＲｃｈ動的加算部５４から出力されたＳＲｃｈのオーディオ信号に対して、図３（Ｄ）の（１）に示す周波数特性を付与する。これにより、Ｒｃｈダイレクト補正部６６は、Ｒｃｈ用スピーカ２２から右耳ＥＲに伝搬する特性を消すことができ、Ｒｃｈ用スピーカ２２からＳＲｃｈの音声を放音したことを聴取者Ｕが知覚しないようにすることができる。したがって、ＳＲｃｈのオーディオサウンドは、Ｒｃｈ用スピーカ２２から放音されて聴取者Ｕの右耳ＥＲに伝搬すると、前記のように各周波数成分は減衰するが、Ｒｃｈダイレクト補正部６６において減衰分だけ予め底上げされているので、ＳＲｃｈ動的加算部５４で付与された聴取位置９０の後方右の第３の点２５Ａと第４の点２５Ｂとの間に定位するＳＲｃｈの仮想音源２５から聞こえる周波数特性となる。
【００４５】
Ｒｃｈクロス補正部６８は、図３（Ｃ）の（２）に示すＲｃｈ用スピーカ２２から放音されて聴取者Ｕの左耳ＥＬに伝搬する（回り込む）オーディオサウンドが聞こえないように、この左耳ＥＬに回り込むオーディオサウンドを打ち消すサウンドを生成するとともに、ＳＲｃｈの仮想音源２５から聞こえる周波数特性のオーディオサウンドがＬｃｈ用スピーカ２１から放音させるためのものである。すなわち、Ｒｃｈクロス補正部６８は、Ｒｃｈ用スピーカ２２から聴取者Ｕの右耳ＥＲまでのモデル頭部伝達関数の逆関数と、スピーカ２２から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでのモデル頭部伝達関数の逆関数と、を乗じたものに対応するフィルタ係数ｆｃ／（ｆｄ２−ｆｃ２）が設定されている。Ｒｃｈクロス補正部６８は、ＳＲｃｈのオーディオ信号に対して、Ｒｃｈダイレクト補正部６６において減衰分だけ予め底上げするのと同様の処理と、Ｒｃｈ用スピーカ２２から聴取者Ｕの左耳ＥＬへ回り込む音声信号の周波数特性を反転された周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて算出し、その周波数特性をＳＲｃｈのオーディオ信号に付与して、Ｒｃｈ用スピーカ２２から左耳ＥＬに伝搬する特性を消す処理と、ＳＲｃｈのオーディオ信号が聴取者Ｕの左耳ＥＬに聞こえるようにする処理と、を行い、ＳＲｃｈ動的加算部５４から出力されたＳＲｃｈの加算オーディオ信号に対して、図３（Ｄ）の（２）のｃｒｏｓｓに示す周波数特性を付与する。また、Ｒｃｈクロス補正部６８は、ＳＲｃｈ動的加算部５４から出力されたＳＲｃｈ加算オーディオ信号について、上記処理を行ってバッファ６９で位相を反転・加算器７２で加算してＬｃｈ用スピーカ２１から放音後にＳＲｃｈ加算オーディオ信号が聴取者Ｕの左耳ＥＬに伝搬するタイミングと、Ｒｃｈダイレクト補正部６６等で処理されてＲｃｈ用スピーカ２２から放音後にＳＲｃｈ加算オーディオ信号が左耳ＥＬに伝搬するタイミングと、が同じになるように、ＳＲｃｈ加算オーディオ信号の出力タイミングを調整する。
【００４６】
したがって、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音されたオーディオサウンドは聴取者Ｕの左耳ＥＬのみに聞こえ、Ｒｃｈ用スピーカ２２から放音されたオーディオサウンドは聴取者Ｕの右耳ＥＲのみに聞こえることになり、聴取者ＵはＳＬｃｈの音声が、第１の点２４Ａと第２の点２４Ｂと間において所定の速度で周期的に移動する仮想音源２４から放音され、ＳＲｃｈの音声が、第３の点２５Ａと第４の点２５Ｂと間において所定の速度で周期的に移動する仮想音源２５から放音されているような定位感を得ることができる。
【００４７】
加算器７２は、Ｌｃｈダイレクト補正部６２から出力されたオーディオ信号と、Ｒｃｈクロス補正部６８から出力されてバッファ６９で反転された（−１倍された）オーディオ信号と、を加算して加算器７４へ出力する。
【００４８】
加算器７３は、Ｒｃｈダイレクト補正部６６から出力されたオーディオ信号と、Ｌｃｈクロス補正部６４から出力されてバッファ６９で反転された（−１倍された）オーディオ信号と、を加算して加算器７５へ出力する。
【００４９】
加算器７４は、ＤＳＰデコーダ１１から出力されたＬｃｈのオーディオ信号及びＣｃｈのオーディオ信号と、加算器７２から出力されたオーディオ信号と、を加算して、Ｄ／Ａコンバータ１３へ出力する。
【００５０】
加算器７５は、ＤＳＰデコーダ１１から出力されたＲｃｈのオーディオ信号及びＣｃｈのオーディオ信号と、加算器７３から出力されたオーディオ信号と、を加算して、Ｄ／Ａコンバータ１３へ出力する。
【００５１】
ここで、加算器７４，７５には、２分割したＣｃｈのオーディオ信号が入力される。したがって、Ｌｃｈ用スピーカ２１及びＲｃｈ用スピーカ２２は、Ｃｃｈの音声を同じ音量で放音するので、音響装置１は、Ｌｃｈ用スピーカ２１とＲｃｈ用スピーカ２２との中間にＣｃｈの仮想音源２３が定位しているような定位感を聴取者Ｕに与えることができる。
【００５２】
Ｄ／Ａコンバータ１３は、信号処理部１２の加算器７４，７５から出力されたＬｃｈ、Ｒｃｈ、Ｃｃｈ、ＳＬｃｈ、ＳＲｃｈの合計５チャンネルのディジタル音信号をそれぞれアナログ音信号に変換する。
【００５３】
電子ボリューム１５は、操作部１９の操作に応じてコントローラ１７から出力された制御信号に基づいて、各チャンネルのアナログ音信号の信号量を調整する。
【００５４】
パワーアンプ１６は、電子ボリューム１５で調整されたアナログ音信号を増幅して、Ｌｃｈ用スピーカ２１及びＲｃｈ用スピーカ２２へ出力する。
【００５５】
Ｌｃｈ用スピーカ２１、Ｒｃｈ用スピーカ２２は、パワーアンプ１６から出力されたアナログ音信号に応じた音を放音する。すなわち、Ｌｃｈ用スピーカ２１はＬｃｈ、Ｃｃｈ、及びＳＬｃｈの音声を、Ｒｃｈ用スピーカ２２は、Ｒｃｈ、Ｃｃｈ、及びＳＲｃｈの音声を、それぞれ放音する。
【００５６】
コントローラ１７は、操作部１９で行われた操作に応じて各部を制御する。例えば、操作部１９で音量の調整操作が行われると、コントローラ１７はこの操作に応じた制御信号を電子ボリューム１５に出力して、各スピーカ２１〜２７から放音する音の音量を変更する。コントローラ１７としては、ＣＰＵやＭＰＵが好適である。
【００５７】
メモリ１８は、コントローラ１７で行うプログラムを記憶している。
【００５８】
操作部１９は、音響装置１に対してユーザが各種の操作・設定などの入力を行うためのものである。
【００５９】
表示部２０は、音響装置１からユーザに対する伝達事項を表示するためのものである。
【００６０】
以上のように、本発明の実施形態に係る音響装置では、複数の仮想音源をユーザの周囲に設けるとともに、各仮想音源が定位する位置を所定の周期で移動しているように聴取者に感知させることができるので、聴取者に対して仮想音源の定位感をすぐに知覚させることができ、聴取者にサラウンドサウンドによる包囲感を付与することができる。これにより、ユーザは、サラウンドサウンドによる包囲感を楽しみながら楽音を聴取することができる。
【００６１】
また、上記の説明では、ＳＬｃｈ及びＳＲｃｈの定位位置を２点とし、この２点間を時定数τで周期的に移動する場合について説明したが、本発明はこの実施形態に限るものではなく他の実施形態であっても良い。例えば、ＳＬｃｈ及びＳＲｃｈの定位点を、ＳＬｃｈ及びＳＲｃｈが定位しても聴取者に違和感を与えない所定の領域内に複数（３点以上）設けて、仮想音源の定位位置が連続的または離散的に、一定周期で変化するように設定することもできる。この場合も、聴取者に短時間で容易に仮想音源の定位位置を知覚させることができる。
【００６２】
また、上記の説明では、５ｃｈのサラウンドサウンドのうち、リア側のチャンネルについてのみ仮想音源の定位位置が移動させる場合について説明したが、例えば、特開平１１−２５２６９８号公報に開示された音場処理装置のように、フロント側のチャンネルについても仮想音源とすることができる。したがって、リア側だけでなくフロント側の仮想音源についても本発明を適用して、その定位位置を移動させることで、各チャンネルの仮想音源の定位位置を聴取者に容易に把握させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る音響装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＳＬｃｈの仮想音源及びＳＲｃｈの仮想音源の定位位置を示す図である。
【図３】クロストークキャンセル補正部における補正処理を説明するための周波数特性のグラフである。
【図４】クロストークキャンセル処理を説明するための概念図、及びクロストークキャンセル補正部の詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１−音響装置    １１−ＤＳＰデコーダ    １２−信号処理部    １３−Ｄ／Ａコンバータ    １５−電子ボリューム    １６−パワーアンプ    １７−コントローラ    １８−メモリ    １９−操作部    ２０−表示部    ２１−Ｌｃｈ用スピーカ    ２２−Ｒｃｈ用スピーカ    ２３，２４，２５−仮想音源    ４２−ＳＬｃｈ第１定位付加部    ４４−ＳＬｃｈ第２定位付加部    ４６−ＳＲｃｈ第１定位付加部    ４８−ＳＲｃｈ第２定位付加部    ５０−入力信号検出部    ５２−ＳＬｃｈ動的加算部    ５４−ＳＲｃｈ動的加算部    ６０−クロストークキャンセル補正部    ６２−Ｌｃｈダイレクト補正部    ６４−Ｌｃｈクロス補正部    ６６−Ｒｃｈダイレクト補正部    ６８−Ｒｃｈクロス補正部    ７２〜７５−加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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