JP2004357075A

JP2004357075A - Video audio reproducing device

Info

Publication number: JP2004357075A
Application number: JP2003153618A
Authority: JP
Inventors: Joji Kasai; 讓治笠井
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP4029776B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video audio reproducing device by which a viewers and a listener of a video signal and a multi-channel audio signal can obtain a satisfactory video image and a multi-channel audio field in reproducing the video signal and the multi-channel sound signal in a space such as, typically, a vehicle cabin. <P>SOLUTION: In the video audio reproducing device, it is provided with a display means which is arranged in front of the viewer, a first speaker means including at least one or more speakers which are arranged close to the display means, a second speaker means including an auxiliary left speaker and an auxiliary right speaker which are arranged in the vicinity of both left and right ears of the listener and a signal processing means which performs signal processing on receiving the multi-channel audio signal. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像音響再生装置、代表的には車室において使用される映像音響再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の映像音響再生装置を使用して、車室１において、映像信号と、前方中央信号および前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を含むマルチチャンネル音声信号とを再生する場合を説明する図である。車室１において、二名の視聴者２Ｌおよび２Ｒは左右に並んで位置し、視聴者２Ｌおよび２Ｒの中間の前方には映像信号が表示されるディスプレイ手段３が配置される。さらに、視聴者２Ｌおよび２Ｒの周囲には、前方中央スピーカ４Ｃ、前方左スピーカ４Ｌ、前方右スピーカ４Ｒ、側方左スピーカ４ＳＬ、側方右スピーカ４ＳＲがそれぞれの方向に配置される。多くの場合においては、これらのスピーカは、車室１のダッシュボードや左右の視聴者２Ｌおよび２Ｒに近いドアなどに取付けられるので、視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれにとっては配置が左右非対称になり、得られる音場にも片寄りが生じる。その結果、視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれがバランスの良いマルチチャンネル音場を得ることができないという問題がある。
【０００３】
図１２は、従来の他の映像音響再生装置を使用した場合を説明する図である。車室１において、視聴者２Ｌおよび２Ｒは左右に並んで位置し、それぞれの正面には映像信号が表示されるディスプレイ手段３Ｌ、３Ｒが配置される。多くの場合には、これらのディスプレイ手段は、視聴者が座る座席に対して前方に位置する座席またはその座席のヘッドレストの背面側に設けられる。さらに、前方左スピーカ５１、前方右スピーカ５２を含むスピーカ手段５Ｌおよび５Ｒが、それぞれ前記ディスプレイ手段３Ｌ、３Ｒに近接して視聴者の前方に設置される。一方で、前方中央スピーカおよび側方左スピーカおよび側方右スピーカを設置する代わりに仮想定位処理手段を設け、例えば視聴者２Ｌには、仮想前方中央スピーカ５０ａおよび仮想側方左スピーカ５３ａおよび仮想側方右スピーカ５４ａを定位させ、マルチチャンネル音場を得る場合がある。ただし、車室１において仮想定位処理を用いる場合には、車室の狭さを要因とする悪影響として、ガラス窓等での反射面によってバランスの良い音場ができないという問題や、隣席に位置する視聴者２Ｒへのクロストークが発生するなどの悪影響がある。
【０００４】
その他に、従来には、視聴者の左右の耳介近傍に２個の小型スピーカを配置し、通常のマルチチャンネルのスピーカ配置で再生した場合と同様に聞こえるように信号処理したマルチチャンネル音声信号を、これらのスピーカで再生する方法がある（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２９１１００号公報（第１図）
【０００６】
しかし、車室においてディスプレイ手段に映像信号を再生するとともに、マルチチャンネル音声信号を上記の方法で再生する場合については、視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段に表示される映像から得られる方向感および距離感と、マルチチャンネル音場の方向感および距離感とに差異が生じ、視聴者にとって違和感のある再生状態となるという問題がある。図１３は、この問題点を説明する図である。視聴者から十分な距離感をともなう仮想定位１０３、１０４を得ることは困難であり、車室の影響を含めてスピーカの配置や信号処理が適切でない場合には、十分な距離感が得られない。特に、前方中央信号、前方左信号、前方右信号については、視聴者の頭内もしくは近接した位置（中央１００、左１０１、右１０２）に音像定位してしまうという問題があり、映像信号の距離感とマルチチャンネル音声信号の距離感とに差異が生じ、違和感が残る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、代表的には車室のような空間において、映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合に、それぞれの視聴者に、映像およびマルチチャンネル音声の方向感および距離感の一致を容易にとることができ、さらに車室の狭さを要因とする悪影響が少なく、二名の視聴者が左右に並んで位置するような場合であっても、それぞれに良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる映像音響再生装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明によれば、本発明の映像音響再生装置は、映像信号と、前方中央信号および前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を含むマルチチャンネル音声信号とを再生する映像音響再生装置であって、視聴者の前方に配置されるディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも１個以上のスピーカーを含む第１スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第２スピーカ手段と、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備え、信号処理手段が、前方中央信号および前方左信号および前方右信号を受けて信号処理を行い、信号処理した信号を第１スピーカ手段に出力する第１信号処理部と、前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を受けて信号処理を行い、処理した信号を該第２スピーカ手段に出力する第２信号処理部とを備える。
【００１０】
好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、信号処理手段の第１信号処理部が、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第１レベル調整部と、レベル調整された信号および前方中央信号を加算する第１加算部を備え、第１加算部の出力信号を第１信号処理部の出力とし、信号処理手段の第２信号処理部が、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第２レベル調整部と、レベル調整された信号および側方左信号および側方右信号を加算する第２加算部と、第２加算部の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部を備え、仮想定位処理部の出力信号を第２信号処理部の出力とする。
【００１１】
さらに、好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、第１スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、信号処理手段の第１信号処理部が、第１加算部の出力信号を受けて第１スピーカ手段の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部を備え、指向特性制御部の出力信号を第１信号処理部の出力とする。
【００１２】
さらに、好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、第１スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカを備え、第１信号処理部の指向特性制御部が、第１加算部の出力信号をフィルタ処理して中央スピーカへの出力とする第１フィルタ処理部と、第１加算部の出力信号をフィルタ処理して左スピーカおよび右スピーカへの出力とする第２フィルタ処理部とを備え、第１フィルタ処理部ならびに第２フィルタ処理部のフィルタ特性が、左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカの配置に基づき決定される。
【００１３】
他の好ましい実施形態においては、本発明の映像音響再生装置は、信号処理手段の第１信号処理部または第２信号処理部の少なくとも一方に遅延処理手段を備え、前方左信号または前方右信号が第１信号処理部および前記第１スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間と、前方左信号または前方右信号が前記第２信号処理部および前記第２スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間との時間差を、遅延処理手段の遅延時間とする。
【００１４】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１５】
本発明の映像音響再生装置は、視聴者の前方に配置され映像信号を表示するディスプレイ手段と、ディスプレイ手段に近接して配置される第１スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される補助左スピーカおよび補助右スピーカを含む第２スピーカ手段と、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段を備える。この信号処理手段は、マルチチャンネル音声信号のうち、前方中央信号および前方左信号および前方右信号を受けて信号処理を行い、信号処理した信号を第１スピーカ手段に出力する第１信号処理部と、前方左信号および前方右信号および側方左信号および側方右信号を受けて信号処理を行い、処理した信号を該第２スピーカ手段に出力する第２信号処理部とを備える。
【００１６】
好ましくは、第１信号処理部は、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第１レベル調整部と、レベル調整されたおよび前方中央信号信号を加算する第１加算部を備え、第１加算部の出力信号を第１信号処理部の出力とする。さらに、第２信号処理部は、前方左信号および前方右信号の信号レベルを調整する第２レベル調整部と、レベル調整された信号および側方左信号および側方右信号を加算する第２加算部と、第２加算部の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部を備え、仮想定位処理部の出力信号を第２信号処理部の出力とする。
【００１７】
従って、本発明の映像音響再生装置では、ディスプレイ手段に近接して配置される第１スピーカ手段から再生される前方中央信号は、ディスプレイ手段に表示される映像と、方向感および距離感において一致するので、視聴者にとって違和感のない映像ならびにマルチチャンネル音場を容易に実現することができる。さらに、前方左信号および前方右信号は、第１スピーカ手段から再生されるとともに、第２信号処理部の仮想定位処理部で信号処理されて第２スピーカ手段から再生されることによって音響的に合成され、視聴者の前方左方向及び前方右方向に方向感および距離感をもって良好に音像定位する。加えて、側方左信号および側方右信号は、仮想定位処理部で信号処理されて第２スピーカ手段から再生されることによって、視聴者の側方へ距離感をもって音像定位をする。その結果、方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００１８】
さらに、本発明の映像音響再生装置においては、第１スピーカ手段が、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、信号処理手段の第１信号処理部が、第１スピーカ手段の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部を備える。具体的には、第１スピーカ手段は、左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカを備え、指向特性制御部は、第１加算部の出力信号をフィルタ処理して中央スピーカへの出力とする第１フィルタ処理部と、第１加算部の出力信号をフィルタ処理して左スピーカおよび右スピーカへの出力とする第２フィルタ処理部とを備え、第１フィルタ処理部ならびに第２フィルタ処理部のフィルタ特性が、左スピーカおよび中央スピーカおよび右スピーカの配置におよび設計する指向特性に基づき決定される。
【００１９】
従って、本発明の映像音響再生装置では、ディスプレイ手段に近接して配置される第１スピーカ手段が制御された指向特性を有するので、ディスプレイ手段の正面に位置する視聴者には強く音声再生を行うとともに、第１スピーカ手段の側方への音声再生を弱めることができる。その結果、車室のガラス窓等での反射や、すぐ隣に位置する視聴者へのクロストークの発生といった車室の狭さを要因とする悪影響によってバランスの良いマルチチャンネル音場ができないという問題を少なくすることができる。つまり、視聴者は、狭い車室においても、本発明によって良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００２０】
さらに、本発明の映像音響再生装置においては、信号処理手段の第１信号処理部または第２信号処理部の少なくとも一方に遅延処理手段を備え、前方左信号または前方右信号が第１信号処理部および第１スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間と、前方左信号または右信号が第２信号処理部および第２スピーカ手段を経て視聴者へ再生される時間との時間差を、遅延処理手段の遅延時間とする。すなわち、視聴者との距離は、ディスプレイ手段に近接する第１スピーカ手段と、視聴者の左右両耳近傍に配置される第２スピーカ手段とでは異なるので、本願発明においては、遅延処理手段により、第１信号処理部および第２信号処理部での信号処理に伴う遅延時間を含めて、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルの再生時間を一致させることができる。従って、視聴者は、方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【００２２】
図１は、本発明の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。本発明の映像音響再生装置は、車室１において左右に並んで位置する視聴者２Ｌおよび２Ｒへ、映像ならびにマルチチャンネル音場を提供するために設置される。ＤＶＤプレーヤ等の再生手段により再生される映像信号およびマルチチャンネル音声信号は、映像音響再生装置へ入力される。映像音響再生装置は、ディスプレイ手段３Ｌおよび３Ｒと、ディスプレイ手段に近接して配置される少なくとも１個以上のスピーカーを含む第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒと、視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれの左右両耳近傍に配置される補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２を含む第２スピーカ手段８Ｌおよび８Ｒと、マルチチャンネル音声信号を受けて信号処理を行う信号処理手段１０を備える。なお、図１においては、再生手段および信号処理手段１０は図示されておらず、再生手段はＤＶＤプレーヤに限られない。また、本発明の映像音響再生装置は、視聴者１名に対して一組のディスプレイ手段および第１スピーカ手段および第２スピーカ手段が設けられればよく、信号処理手段１０は、一つ以上備えられていればよい。もちろん、図１に示した２名の場合の使用に限られるものではなく、１名の場合であっても、３名以上の場合であってもよい。
【００２３】
具体的には、映像信号が入力されて映像が表示されるディスプレイ手段３Ｌおよび３Ｒは、車室１の視聴者２Ｌおよび２Ｒが座る座席に対して前方に配置され、ダッシュボードや前席または前席のヘッドレストの背面側に設けられる。従って、それぞれの視聴者は、視聴者とディスプレイ手段の間に視認するのに適した距離を設けることができる。この距離は、座席間の距離や、ディスプレイ手段の画面の大きさにあわせて０．３〜２．０ｍの間で設定される。さらに、本発明の第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒは、ディスプレイ手段と同様にダッシュボードや前席または前席のヘッドレスト部の背面側に設けられ、それぞれディスプレイ手段３Ｌおよび３Ｒに近接する。従って、視聴者と第１スピーカ手段の前方中央スピーカ７０の間にも上記と同等の距離が設けられる。一方、本発明の第２スピーカ手段８Ｌおよび８Ｒは、視聴者２Ｌおよび２Ｒが座る座席の背面部またはヘッドレスト部に設けられる。従って、視聴者の左右両耳と第２スピーカ手段８の補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２は近接して位置し、その距離は５〜５０ｃｍであり、好ましくは、５〜２０ｃｍである。
【００２４】
図２は、本発明の映像音響再生装置の信号処理手段１０について説明する図である。信号処理手段１０には、再生手段により、前方中央信号Ｃおよび前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒおよび側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳを含むマルチチャンネル音声信号が入力される。信号処理手段１０は、第１信号処理部１１と第２信号処理部２１を備える。第１信号処理部１１は、前方中央信号Ｃおよび前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒを受けて信号処理を行い、信号処理した信号を出力端子３０から第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒに出力する。第２信号処理部２１は、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒおよび側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳを受けて信号処理を行い、処理した信号を出力端子４１および４２から第２スピーカ手段８Ｌおよび８Ｒに出力する。
【００２５】
第１信号処理部１１は、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒの信号レベルを調整する第１レベル調整部１２と、レベル調整された信号および前方中央信号Ｃを加算する第１加算部１３を備え、第１加算部１３の出力信号を第１信号処理部１１の出力とする。第１レベル調整部１２においては、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒは乗算器で係数ｋ１を乗算され、第１加算部１３の出力信号は、Ｃ＋ｋ１＊（Ｌ＋Ｒ）である。係数ｋ１は、好ましくは、０から１の範囲で選択される。
【００２６】
さらに、第２信号処理部２１は、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒの信号レベルを調整する第２レベル調整部２２と、レベル調整された信号および側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳを加算する第２加算部２３と、第２加算部２３の出力信号を仮想定位処理する仮想定位処理部２４を備え、仮想定位処理部２４の出力信号を第２信号処理部２１の出力とする。第２レベル調整部２２においては、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒは、それぞれ乗算器で係数ｋ２を乗算され、さらに、それぞれ側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳと加算され、第２加算部２３の出力信号ＬＳ＋ｋ２＊ＬおよびＲＳ＋ｋ２＊Ｒは、仮想定位処理部２４へ入力される。係数ｋ２は、好ましくは、０から１の範囲で選択される。
【００２７】
図３は、上記の第２信号処理部２１の仮想定位処理部２４について説明する図である。仮想定位処理部２４においては、ラティス型フィルタが構成される。すなわち、入力される第２加算部２３の出力信号ＬＳ＋ｋ２＊Ｌは、分岐されてフィルタ２４ａおよび２４ｂに入力され、ＲＳ＋ｋ２＊Ｒは分岐されてフィルタ２４ｃおよび２４ｄに入力され、フィルタ２４ａの出力およびフィルタ２４ｄの出力が加算器２４ｅで加算されて出力Ｌｖが得られ、フィルタ２４ｂの出力およびフィルタ２４ｃの出力が加算器２４ｆで加算されて出力Ｒｖが得られる。フィルタ２４ａ、２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、視聴者２の左右両耳と、第２スピーカ手段８の補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２の位置関係、および仮想定位される仮想側方左スピーカ１０３および仮想側方右スピーカ１０４の位置関係によって定まる。
【００２８】
図４は、これらの位置関係によって定まる伝達関数を説明する図である。補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２は、視聴者２の左右両耳に近接して配置されるので、補助左スピーカ８１から視聴者２の右耳へおよび補助右スピーカ８２から視聴者２の左耳へのクロストークは、ほとんど生じない。補助左スピーカ８１および補助右スピーカ８２、ならびに仮想側方左スピーカ１０３および仮想側方右スピーカ１０４が、視聴者２に対して左右対称の位置である場合には、ＨＬＬを補助左スピーカ８１から視聴者２の左耳への伝達関数、ＨＲＲを補助右スピーカ８２から視聴者２の右耳への伝達関数、ＨｖＬＬを仮想側方左スピーカ１０３から視聴者２の左耳への伝達関数、ＨｖＬＲを仮想側方左スピーカ１０３から視聴者２の右耳への伝達関数、ＨｖＲＲを仮想側方右スピーカ１０４から視聴者２の右耳への伝達関数、ＨｖＲＬを仮想側方右スピーカ１０４から視聴者２の右耳への伝達関数とすれば、ＨＬＬ＝ＨＲＲ、ＨｖＬＬ＝ＨｖＲＲ、ＨｖＬＲ＝ＨｖＲＬである。ここで、Ｈ０＝ＨＬＬ＝ＨＲＲ、Ｈｖ０＝ＨｖＬＬ＝ＨｖＲＲ、Ｈｖ１＝ＨｖＬＲ＝ＨｖＲＬとすれば、仮想定位処理を行うフィルタ２４ａ、２４ｂの伝達関数は、それぞれＨｖ０／Ｈ０、Ｈｖ１／Ｈ０であり、それぞれフィルタ２４ｄ、フィルタ２４ｃと等しい。これらのフィルタは、好ましくはＦＩＲフィルタにより構成される。このようにラティス型フィルタで仮想定位処理された仮想定位処理手段２４の出力信号ＬｖおよびＲｖは、それぞれ第２信号処理部２１の出力とされる。
【００２９】
従って、本発明の映像音響再生装置では、視聴者２Ｌの前方に設けられた第１スピーカ手段７Ｌからは、第１加算部１３で加算された出力信号Ｃ＋ｋ１＊（Ｌ＋Ｒ）が再生され、第２スピーカ手段８Ｌからは、仮想定位処理された第２加算部２３の出力信号ＬＳ＋ｋ２＊ＬおよびＲＳ＋ｋ２＊Ｒが再生される。その結果、図１に示すように、前方中央スピーカ７０に加えて、仮想前方左スピーカ１０１、仮想前方右スピーカ１０２、仮想側方左スピーカ１０３、仮想側方右スピーカ１０４を生じさせることができ、視聴者２Ｌへ提供されるマルチチャンネル音場を視聴者２Ｌの周囲に適切な方向感および距離感をもったものとすることができる。
【００３０】
つまり、前方中央信号Ｃは、ディスプレイ手段３Ｌに近接して配置される第１スピーカ手段７Ｌの前方中央スピーカ７０から再生される。ディスプレイ手段３Ｌに表示される映像と、前方に定位すべき前方中央信号Ｃから得られる音像が、方向感および距離感において一致するので、視聴者にとって違和感のないマルチチャンネル音場を容易に実現することができる。
【００３１】
さらに、前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒは、第１スピーカ手段７Ｌから再生されるとともに、第２信号処理部２１の仮想定位処理部２４で信号処理されて第２スピーカ手段８Ｌから再生されることによって音響的に合成され、仮想前方左スピーカ１０１および仮想前方右スピーカ１０２を、視聴者２Ｌの前方左方向及び前方右方向に方向感および距離感をもって良好に音像定位させることができる。仮想前方左スピーカ１０１および仮想前方右スピーカ１０２は、係数ｋ１およびｋ２の値を調整することにより、その仮想定位置を調整することができ、視聴者２Ｌの頭内もしくは近接した位置に音像定位してしまう等の問題を生じない。
【００３２】
さらに、側方左信号ＬＳおよび側方右信号ＲＳは、第２信号処理部２１の仮想定位処理部２４で信号処理されて第２スピーカ手段８Ｌから再生されることによって、仮想側方左スピーカ１０３および仮想側方右スピーカ１０４を、視聴者２Ｌの側方左方向及び側方右方向に方向感および距離感をもって良好に音像定位させることができ、車室１の影響による左右方向のバランスが異なるなどの問題も生じない。
【００３３】
加えて、本発明の映像音響再生装置においては、第２スピーカ手段８Ｌおよび８Ｒは、視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれの座席のヘッドレスト部に設けられるため、他の席の視聴者へはほとんど影響しない。従って、図１において示すような左右に並んだ２名の視聴者２Ｌおよび２Ｒのそれぞれに違和感のない適切なマルチチャンネル音場を提供することができる。もちろん、３名以上の複数の視聴者の場合であっても同様である。
【００３４】
ディスプレイ手段３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の映像信号を受けて映像を表示するものであれば他の方式でもよい。また、信号処理手段１０は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）により実現すればよく、仮想定位処理手段１０のそれぞれのフィルタ特性を満足する他の回路により構成しても良い。仮想定位処理手段１０についても、ラティス型フィルタに限られず、シャフラー型フィルタ等の他のフィルタ方式でも良い。上記の実施例では複数の視聴者２Ｌおよび２Ｒに対して一つの信号処理手段１０を使用しているが、複数の信号処理手段１０を設けても良い。さらに、信号処理手段１０の出力は、必要な電力増幅を得るために増幅器を介して第１スピーカ手段７および第２スピーカ手段８に接続しても良い。
【００３５】
図５は、本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。本発明の映像音響再生装置では、さらに、ディスプレイ手段３Ｌおよび３Ｒに近接して配置される第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒが、指向特性を制御するために配置された複数のスピーカを備え、信号処理手段１０の第１信号処理部１１が、第１スピーカ手段７の指向特性を制御する信号処理を行う指向特性制御部１４を備える。具体的には、第１スピーカ手段７Ｌおよび７Ｒは、それぞれ中央スピーカ７０および左スピーカ７１および右スピーカ７２を備える。好ましくは、左スピーカ７１および右スピーカ７２は、中央スピーカ７０に対して略水平で左右対称に配置される。
【００３６】
図６は、映像音響再生装置の信号処理手段１０について説明する図である。信号処理手段１０の第１信号処理部１１は、さらに指向特性制御部１４を備え、第１加算部１３の出力信号を指向特性制御部１４の入力信号とし、指向特性制御部１４の出力端子３０および３１および３２からの出力信号を第１信号処理部１１の出力とする。
【００３７】
図７（ａ）は、信号処理手段１０の第１信号処理部１１の指向特性制御部１４を説明する図である。指向特性制御部１４は、第１フィルタ処理部１４ａと第２フィルタ処理部１４ｂとを備え、第１加算部１３の出力信号は、分岐されて一方は第１フィルタ処理部１４ａへ入力され、他方は第２フィルタ処理部１４ｂへ入力される。第１フィルタ処理部１４ａの出力は、出力端子３０から出力されて第１スピーカ手段の中央スピーカ７０へ入力される。第２フィルタ処理部１４ｂの出力は分岐され、それぞれ出力端子３１および３２から出力されて第１スピーカ手段の左スピーカ７１および右スピーカ７２へ入力される。第１フィルタ処理部１４ａならびに第２フィルタ処理部１４ｂのフィルタ特性は、中央スピーカ７０および左スピーカ７１および右スピーカ７２の配置と、設計する指向特性に基づき決定される。第１フィルタ処理部１４ａならびに第２フィルタ処理部１４ｂは、好ましくはＦＩＲフィルタにより構成される。
【００３８】
なお、図７（ｂ）は、指向特性制御部１４の他の実施形態を説明する図である。このように指向特性制御部１４の第１フィルタ処理部１４ａをＩＩＲフィルタ１４ｃで構成し、第２フィルタ処理部１４ｂを位相反転器１４ｄおよびＩＩＲフィルタ１４ｅおよび遅延処理手段１４ｆで構成してもよい。遅延処理手段１４ｆの遅延時間は、図７（ａ）の場合の第１フィルタ処理部１４ａと第２フィルタ処理部１４ｂの群遅延時間差にほぼ等しく設計される。また、図７（ｃ）は、指向特性制御部１４の他の実施形態を説明する図である。図７（ｂ）の場合の指向特性制御部１４に、さらに遅延処理手段１４ｇを加え、遅延処理手段１４ｆの遅延時間と異なる遅延時間を与えた信号を出力することができる。これにより、例えば、左スピーカ７１および右スピーカ７２が中央スピーカ７０に対して左右対称に配置されていない場合や、第１スピーカ手段７に近接する車室１のガラス窓等での反射をキャンセルする場合に対応でき、さらに細かい指向特性の制御が可能になる。
【００３９】
図８は、第１スピーカ手段７Ｌにおける指向特性の制御を説明する図である。指向特性制御部１４の第１フィルタ処理部１４ａを経て中央スピーカ７０から放射された音波は、第２フィルタ処理部１４ｂを経て左スピーカ７１および右スピーカ７２から放射された音波によってキャンセルされる結果、第１スピーカ手段７Ｌの正面方向のレベルが強く、正面以外の方向へのレベルが弱いという指向特性が実現される。図８の実線（ａ）は第１スピーカ手段７Ｌの指向特性を表し、破線（ｂ）は比較のための無指向特性を表す。本発明の映像音響再生装置においては、第１スピーカ手段７Ｌの正面に位置する視聴者２Ｌには強く音声再生を行うとともに、正面以外の方向への音声再生を弱めることができる。その結果、車室１のガラス窓等での反射や、すぐ隣に位置する視聴者２Ｒへのクロストークの発生といった車室１の狭さを要因とする悪影響を少なくすることができる。つまり、視聴者２Ｌおよび２Ｒは、狭い車室１においても、本発明によってさらに良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００４０】
第１スピーカ手段７には、指向特性の制御を可能とする複数のスピーカが設けられていればよく、略水平に配置された３つのスピーカの場合に限られない。第１スピーカ手段７は、垂直方向の指向特性を制御するために、略垂直に複数のスピーカを設けても良い。また、信号処理手段１０の第１信号処理部１１の指向特性制御部１４の構成は、第１スピーカ手段７の構成に従って他の適切な実施形態をとることができる。
【００４１】
図９は、本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段１０について説明する図である。信号処理手段１０においては、さらに第２信号処理部２１に遅延処理手段２５ａおよび２５ｂを備える。遅延処理手段２５ａおよび２５ｂは、仮想定位処理部２４の出力を入力信号とし、遅延処理手段２５ａおよび２５ｂの出力信号を信号処理手段１０の出力端子４１および４２からの出力とする。遅延処理手段２５ａおよび２５ｂの遅延時間は、前方左信号Ｌまたは前方右信号Ｒが第１信号処理部１１および第１スピーカ手段７Ｌを経て視聴者２Ｌへ再生される時間と、前方左信号Ｌまたは右信号Ｒが第２信号処理部２１および第２スピーカ手段８Ｌを経て視聴者２Ｌへ再生される時間との時間差と等しく設定される。
【００４２】
すなわち、本発明の実施形態においては、視聴者２Ｌとディスプレイ手段３Ｌに近接する第１スピーカ手段７Ｌの距離よりも、視聴者２Ｌとその左右両耳近傍に配置される第２スピーカ手段８Ｌの距離の方が近いので、遅延処理手段２５ａおよび２５ｂを第２信号処理部２１に備えることにより、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルの再生時間を一致させることができる。従って、視聴者２Ｌにとっては、マルチチャンネル音声信号のうち前方左信号Ｌおよび前方右信号Ｒが第１スピーカ手段７Ｌから到達する前に、距離の近い第２スピーカ手段８Ｌから早く到達してしまうことが無くなり、さらに方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【００４３】
遅延処理手段は、上記の実施例のように第２信号処理部２１に備えられる場合に限られない。遅延処理手段は、第１信号処理部１１または第２信号処理部２１の少なくとも一方に遅延処理手段を備えられればよい。図１０は、本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段１０について説明する図である。信号処理手段１０においては、第１信号処理部１１に遅延処理手段１５を備える。第２信号処理部２１の仮想定位処理部２４がＦＩＲフィルタで構成される場合等には、逆フィルタ特性を満足するために比較的長い群遅延時間が設定されることがある。従って、遅延処理手段１５を設け、その遅延時間を調整することにより、スピーカの距離の差異による遅延時間とともに、第１信号処理部１１および第２信号処理部２１での信号処理に伴う遅延時間を含めて、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルの再生時間を一致させることができる。
【００４４】
上記実施例に記載のように、本発明の映像音響再生装置は、車室における視聴者に、方向感および距離感が一致した良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を提供することができるが、車室での用途に限定されない。小さく区切られた小部屋やブース等の空間において映像およびマルチチャンネル音声を再生する場合に用いる場合や、多数の隣接する視聴者に個別の映像およびマルチチャンネル音声を再生する場合に用いても良い。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の映像音響再生装置は、車室のそれぞれの視聴者に映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合に、視聴者が、映像およびマルチチャンネル音声の方向感および距離感の一致を容易にとることができ、さらに車室の狭さを要因とする悪影響が少なく、良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。また、本発明の映像音響再生装置は、代表的には車室のような二名の視聴者が左右に並んで位置する場合であっても、それぞれが良好な映像ならびにマルチチャンネル音場を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。
【図２】本発明の映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図３】本発明の信号処理手段の第２信号処理部の仮想定位処理部について説明する図である。
【図４】視聴者の左右両耳および第２スピーカ手段および仮想定位スピーカの位置関係によって定まる伝達関数を説明する図である。
【図５】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置について説明する図である。
【図６】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図７】（ａ）は、指向特性制御部を説明する図である。（ｂ）、（ｃ）は、指向特性制御部の他の実施形態を説明する図である。
【図８】本発明の第１スピーカ手段における指向特性の制御を説明する図である。
【図９】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図１０】本発明の他の好ましい実施形態による映像音響再生装置の信号処理手段について説明する図である。
【図１１】従来の映像音響再生装置を使用して映像信号とマルチチャンネル音声信号とを再生する場合を説明する図である。
【図１２】従来の他の映像音響再生装置を使用した場合を説明する図である。
【図１３】従来の映像音響再生装置を使用した場合の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１車室
２Ｌ、２Ｒ視聴者
３Ｌ、３Ｒディスプレイ手段
４Ｃ前方中央スピーカ
４Ｌ前方左スピーカ
４Ｒ前方右スピーカ
４ＳＬ側方左スピーカ
４ＳＲ側方右スピーカ
５Ｌ、５Ｒ前方スピーカ
５０前方中央スピーカ
５１前方左スピーカ
５２前方右スピーカ
７Ｌ、７Ｒ第１スピーカ手段
７０前方中央スピーカ
７１前方左スピーカ
７２前方右スピーカ
８Ｌ、８Ｒ第２スピーカ手段
８１補助左スピーカ
８２補助右スピーカ
１０信号処理手段
１１第１信号処理部
１２第１レベル調整部
１３第１加算部
１４指向特性制御部
１４ａ第１フィルタ処理部
１４ｂ第２フィルタ処理部
１４ｃ、１４ｅＩＩＲフィルタ
１４ｄ位相反転器
１４ｆ、１４ｇ遅延処理手段
１５遅延処理手段
２１第２信号処理部
２２第２レベル調整部
２３第２加算部
２４仮想定位処理部
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄフィルタ部
２４ｅ、２４ｆ加算部
２５ａ、２５ｂ遅延処理手段
３０、３１、３２、４１、４２出力端子
１００仮想前方中央スピーカ
１０１仮想前方左スピーカ
１０２仮想前方右スピーカ
１０３仮想側方左スピーカ
１０４仮想側方右スピーカ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a video and audio reproduction device, typically a video and audio reproduction device used in a passenger compartment.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 shows a video signal and a multi-channel audio signal including a front center signal, a front left signal, a front right signal, a side left signal, and a side right signal in a passenger compartment 1 using a conventional video / audio reproduction device. FIG. 3 is a diagram for explaining a case of reproducing a signal. In the passenger compartment 1, two viewers 2L and 2R are located side by side on the left and right, and a display means 3 for displaying a video signal is disposed in front of the middle of the viewers 2L and 2R. Further, around the viewers 2L and 2R, a front center speaker 4C, a front left speaker 4L, a front right speaker 4R, a side left speaker 4SL, and a side right speaker 4SR are arranged in respective directions. In many cases, these speakers are mounted on the dashboard of the passenger compartment 1 or on doors close to the left and right viewers 2L and 2R, so that the layout is asymmetric for each of the viewers 2L and 2R. The resulting sound field is also offset. As a result, there is a problem that each of the viewers 2L and 2R cannot obtain a well-balanced multi-channel sound field.
[0003]
FIG. 12 is a diagram for explaining a case where another conventional video and audio reproducing apparatus is used. In the vehicle cabin 1, the viewers 2L and 2R are located side by side on the left and right, and display means 3L and 3R for displaying video signals are arranged in front of the viewers 2L and 2R. In many cases, these display means are provided on the seat located forward of the seat on which the viewer sits or on the rear side of the headrest of the seat. Further, speaker means 5L and 5R including a front left speaker 51 and a front right speaker 52 are installed in front of the viewer in proximity to the display means 3L and 3R, respectively. On the other hand, virtual localization processing means is provided instead of installing the front center speaker, the side left speaker, and the side right speaker. For example, the viewer 2L is provided with the virtual front center speaker 50a, the virtual side left speaker 53a, and the virtual side. The right speaker 54a may be localized to obtain a multi-channel sound field. However, when the virtual localization processing is used in the passenger compartment 1, as a negative effect due to the narrowness of the passenger compartment, there is a problem that a well-balanced sound field cannot be obtained due to a reflection surface of a glass window or the like, or the vehicle is located next to a seat. There are adverse effects such as the occurrence of crosstalk to the viewer 2R.
[0004]
In addition, conventionally, two small speakers are arranged near the left and right auricles of a viewer, and a multi-channel audio signal processed so as to be heard in the same manner as when reproduced by a normal multi-channel speaker arrangement is used. There is a method of reproducing with these speakers (see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-291100 A (FIG. 1)
[0006]
However, in the case where the video signal is reproduced on the display means in the passenger compartment and the multi-channel audio signal is reproduced by the above-described method, the sense of direction obtained from the image displayed on the display means disposed in front of the viewer is required. In addition, there is a difference between the sense of distance and the sense of direction and sense of distance of the multi-channel sound field, and there is a problem that the playback state is uncomfortable for the viewer. FIG. 13 is a diagram for explaining this problem. It is difficult to obtain the virtual orientations 103 and 104 with a sufficient sense of distance from the viewer, and if the arrangement of the speakers and the signal processing are not appropriate including the influence of the cabin, the sense of sufficient distance cannot be obtained. . In particular, the front center signal, the front left signal, and the front right signal have a problem that the sound image is localized in or close to the viewer's head (center 100, left 101, right 102). There is a difference between the sense and the sense of distance of the multi-channel audio signal, and the sense of discomfort remains.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the problems of the above-described conventional technology, and has an object to reproduce a video signal and a multi-channel audio signal typically in a space such as a passenger compartment. In this case, it is possible for each viewer to easily match the sense of direction and sense of distance between the video and the multi-channel sound, and furthermore, there is little adverse effect due to the narrowness of the cabin, and the two viewers can It is an object of the present invention to provide a video and audio reproducing apparatus which can obtain a good video and a multi-channel sound field even when the audio and video are positioned side by side.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures.
[0009]
According to the present invention, the video and audio reproducing apparatus of the present invention reproduces a video signal and a multi-channel audio signal including a front center signal, a front left signal, a front right signal, a side left signal, and a side right signal. An audiovisual reproduction apparatus, comprising: display means disposed in front of a viewer; first speaker means including at least one or more speakers disposed in proximity to the display means; Second speaker means including an auxiliary left speaker and an auxiliary right speaker, and signal processing means for receiving a multi-channel audio signal and performing signal processing, wherein the signal processing means comprises a front center signal, a front left signal, and a front signal. A first signal processing unit that receives the right signal, performs signal processing, and outputs the processed signal to first speaker means; a front left signal and a front right signal And side performs signal processing receives a left signal and the side right signal, and a second signal processing unit for outputting the processed signal to the second speaker unit.
[0010]
In a preferred embodiment, in the video and audio reproducing apparatus of the present invention, the first signal processing unit of the signal processing unit has a first level adjustment unit that adjusts the signal levels of the front left signal and the front right signal, and the level is adjusted. A first addition unit for adding the signal and the front center signal, wherein an output signal of the first addition unit is used as an output of the first signal processing unit, and a second signal processing unit of the signal processing means outputs a front left signal and a front right signal A second level adjuster for adjusting the signal level of the second signal, a second adder for adding the level-adjusted signal, the lateral left signal, and the lateral right signal, and a virtual device for performing virtual localization processing on the output signal of the second adder. A localization processing unit is provided, and an output signal of the virtual localization processing unit is used as an output of the second signal processing unit.
[0011]
Further, in a preferred embodiment, in the video and audio reproduction device of the present invention, the first speaker means includes a plurality of speakers arranged to control a directional characteristic, and the first signal processing unit of the signal processing means includes: A directivity control unit that receives the output signal of the first addition unit and performs signal processing for controlling the directivity of the first speaker unit; and sets the output signal of the directivity control unit as the output of the first signal processing unit.
[0012]
Further, in a preferred embodiment, in the video and audio reproducing apparatus of the present invention, the first speaker means includes a left speaker, a center speaker, and a right speaker arranged to control a directional characteristic. A directional characteristic control unit that performs a filtering process on an output signal of the first adding unit and outputs the filtered signal to a center speaker; and a filtering unit that processes an output signal of the first adding unit to a left speaker and a right speaker. And a filter characteristic of the first filter processing unit and the second filter processing unit are determined based on the arrangement of the left speaker, the center speaker, and the right speaker.
[0013]
In another preferred embodiment, the video and audio reproduction apparatus of the present invention includes a delay processing unit in at least one of the first signal processing unit and the second signal processing unit of the signal processing unit, and the front left signal or the front right signal is provided. The time played to the viewer via the first signal processing unit and the first speaker means, and the front left signal or the front right signal is played back to the viewer via the second signal processing unit and the second speaker means. The time difference from the time is the delay time of the delay processing means.
[0014]
Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
[0015]
The video and audio reproducing apparatus of the present invention is arranged in front of a viewer for displaying a video signal, first speaker means arranged in proximity to the display means, and arranged in the vicinity of the left and right ears of the viewer. Second speaker means including an auxiliary left speaker and an auxiliary right speaker, and signal processing means for receiving a multi-channel audio signal and performing signal processing. A first signal processing unit that receives the front center signal, the front left signal, and the front right signal of the multi-channel audio signal, performs signal processing, and outputs the processed signal to the first speaker unit; And a second signal processing unit that receives the front left signal, the front right signal, the side left signal, and the side right signal, performs signal processing, and outputs the processed signal to the second speaker unit.
[0016]
Preferably, the first signal processing unit includes a first level adjustment unit that adjusts a signal level of the front left signal and the front right signal, and a first addition unit that adds the level-adjusted and the front center signal signal. The output signal of the 1 adder is set as the output of the first signal processor. Further, the second signal processing unit adjusts the signal levels of the front left signal and the front right signal, and the second addition unit adds the level-adjusted signal, the side left signal, and the side right signal. And a virtual localization processing unit that performs virtual localization processing on an output signal of the second addition unit, and an output signal of the virtual localization processing unit is an output of the second signal processing unit.
[0017]
Therefore, in the audiovisual reproducing apparatus of the present invention, the front center signal reproduced from the first speaker means arranged close to the display means coincides with the image displayed on the display means in sense of direction and distance. Therefore, it is possible to easily realize a video and a multi-channel sound field that are not uncomfortable for the viewer. Further, the front left signal and the front right signal are acoustically synthesized by being reproduced from the first speaker means, signal-processed by the virtual localization processing section of the second signal processing section, and reproduced from the second speaker means. Thus, the sound image is localized well in the viewer's left and right directions with a sense of direction and a sense of distance. In addition, the side left signal and the side right signal are subjected to signal processing in the virtual localization processing unit and reproduced from the second speaker means, thereby localizing the sound image with a sense of distance to the viewer's side. As a result, it is possible to obtain a good image and a multi-channel sound field in which the sense of direction and the sense of distance match.
[0018]
Further, in the video and audio reproducing apparatus according to the present invention, the first speaker means includes a plurality of speakers arranged to control the directional characteristics, and the first signal processing unit of the signal processing means has a function of the first speaker means. A directivity control unit that performs signal processing for controlling the directivity is provided. Specifically, the first speaker means includes a left speaker, a center speaker, and a right speaker, and the directivity control unit filters the output signal of the first adding unit to output the signal to the center speaker. A processing unit; and a second filtering unit configured to filter an output signal of the first adding unit and output the filtered signal to the left speaker and the right speaker, wherein filter characteristics of the first filtering unit and the second filtering unit are , The left speaker, the center speaker, and the right speaker, and the directional characteristics to be designed.
[0019]
Therefore, in the video and audio reproducing apparatus of the present invention, since the first speaker means disposed close to the display means has a controlled directional characteristic, sound reproduction is performed strongly for a viewer located in front of the display means. At the same time, sound reproduction to the side of the first speaker means can be reduced. As a result, there is a problem that a well-balanced multi-channel sound field cannot be formed due to adverse effects due to the narrowness of the cabin, such as reflection from a glass window of the cabin or occurrence of crosstalk to a viewer located immediately next to the viewer. Can be reduced. That is, a viewer can obtain a good image and a multi-channel sound field according to the present invention even in a narrow cabin.
[0020]
Further, in the video and audio reproducing apparatus of the present invention, at least one of the first signal processing unit and the second signal processing unit of the signal processing unit includes a delay processing unit, and the front left signal or the front right signal is transmitted to the first signal processing unit. The time difference between the time when the signal is reproduced to the viewer via the first speaker means and the time when the front left signal or the right signal is reproduced to the viewer via the second signal processing unit and the second speaker means, Delay time. That is, since the distance to the viewer is different between the first speaker means close to the display means and the second speaker means arranged near the left and right ears of the viewer, in the present invention, the delay processing means The reproduction time of each channel of the multi-channel audio signal can be matched, including the delay time involved in the signal processing in the first signal processing unit and the second signal processing unit. Therefore, the viewer can obtain a good image and a multi-channel sound field in which the sense of direction and the sense of distance match.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a video and audio reproducing apparatus according to preferred embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments.
[0022]
FIG. 1 is a diagram illustrating a video and audio reproduction device according to a preferred embodiment of the present invention. The video and audio reproduction apparatus of the present invention is installed to provide video and a multi-channel sound field to viewers 2L and 2R located side by side in the vehicle interior 1. A video signal and a multi-channel audio signal reproduced by a reproducing means such as a DVD player are input to a video and audio reproducing apparatus. The video and audio reproducing apparatus includes display means 3L and 3R, first speaker means 7L and 7R including at least one or more speakers arranged close to the display means, and left and right ears of viewers 2L and 2R. It includes second speaker means 8L and 8R including an auxiliary left speaker 81 and an auxiliary right speaker 82 disposed in the vicinity, and a signal processing means 10 for receiving a multi-channel audio signal and performing signal processing. In FIG. 1, the reproducing unit and the signal processing unit 10 are not shown, and the reproducing unit is not limited to the DVD player. The video and audio reproducing apparatus of the present invention may be provided with a set of display means, a first speaker means and a second speaker means for one viewer, and one or more signal processing means 10 are provided. It should just be. Of course, the use is not limited to the case of two persons shown in FIG. 1, but may be a case of one person or a case of three or more persons.
[0023]
Specifically, the display means 3L and 3R on which the video signal is input and the video is displayed are disposed in front of the seats on which the viewers 2L and 2R of the passenger compartment 1 sit, and the dashboard, the front seat or the front seat is provided. It is provided on the back side of the headrest of the seat. Therefore, each viewer can provide a suitable distance for viewing between the viewer and the display means. This distance is set between 0.3 and 2.0 m according to the distance between the seats and the size of the screen of the display means. Further, the first speaker means 7L and 7R of the present invention are provided on the dashboard or the back side of the front seat or the headrest portion of the front seat similarly to the display means, and are close to the display means 3L and 3R, respectively. Therefore, a distance equivalent to the above is provided between the viewer and the front center speaker 70 of the first speaker means. On the other hand, the second speaker means 8L and 8R of the present invention are provided on the back or headrest of the seat where the viewers 2L and 2R sit. Therefore, the left and right ears of the viewer and the auxiliary left speaker 81 and the auxiliary right speaker 82 of the second speaker means 8 are located close to each other, and the distance is 5 to 50 cm, preferably 5 to 20 cm.
[0024]
FIG. 2 is a diagram for explaining the signal processing means 10 of the video and audio reproduction device of the present invention. A multi-channel audio signal including the front center signal C, the front left signal L, the front right signal R, the side left signal LS, and the side right signal RS is input to the signal processing unit 10 by the reproduction unit. The signal processing unit 10 includes a first signal processing unit 11 and a second signal processing unit 21. The first signal processing unit 11 receives the front center signal C, the front left signal L, and the front right signal R, performs signal processing, and outputs the processed signal from the output terminal 30 to the first speaker means 7L and 7R. The second signal processing unit 21 receives the front left signal L, the front right signal R, the side left signal LS, and the side right signal RS, performs signal processing, and outputs the processed signal from the output terminals 41 and 42 to the second speaker. Output to means 8L and 8R.
[0025]
The first signal processing unit 11 includes a first level adjustment unit 12 that adjusts the signal levels of the front left signal L and the front right signal R, and a first addition unit 13 that adds the level-adjusted signal and the front center signal C. The output signal of the first adder 13 is used as the output of the first signal processor 11. In the first level adjuster 12, the front left signal L and the front right signal R are multiplied by a coefficient k1 in a multiplier, and the output signal of the first adder 13 is C + k1 * (L + R). The coefficient k1 is preferably selected in the range from 0 to 1.
[0026]
Further, the second signal processing unit 21 includes a second level adjustment unit 22 that adjusts the signal levels of the front left signal L and the front right signal R, a level-adjusted signal, the side left signal LS, and the side right signal RS. , And a virtual localization processing unit 24 that performs virtual localization processing on an output signal of the second addition unit 23, and an output signal of the virtual localization processing unit 24 is used as an output of the second signal processing unit 21. . In the second level adjusting unit 22, the front left signal L and the front right signal R are each multiplied by a coefficient k2 in a multiplier, and further added to the side left signal LS and the side right signal RS, respectively. The output signals LS + k2 * L and RS + k2 * R of the adding unit 23 are input to the virtual localization processing unit 24. The coefficient k2 is preferably selected in the range from 0 to 1.
[0027]
FIG. 3 is a diagram illustrating the virtual localization processing unit 24 of the second signal processing unit 21. In the virtual localization processing unit 24, a lattice type filter is configured. That is, the input output signal LS + k2 * L of the second adder 23 is split and input to filters 24a and 24b, and RS + k2 * R is split and input to filters 24c and 24d, and the output and filter of filter 24a are output. The output of 24d is added by an adder 24e to obtain an output Lv, and the output of the filter 24b and the output of the filter 24c are added by an adder 24f to obtain an output Rv. The filters 24 a, 24 b, 24 c, and 24 d include the left and right ears of the viewer 2, the positional relationship between the auxiliary left speaker 81 and the auxiliary right speaker 82 of the second speaker unit 8, and the virtual lateral left speaker 103 and the virtual lateral left speaker 103. It is determined by the positional relationship of the virtual lateral right speaker 104.
[0028]
FIG. 4 is a diagram illustrating a transfer function determined by these positional relationships. Since the auxiliary left speaker 81 and the auxiliary right speaker 82 are arranged close to the left and right ears of the viewer 2, the auxiliary left speaker 81 and the right ear of the viewer 2 and the auxiliary right speaker 82 to the left of the viewer 2 Crosstalk to the ear hardly occurs. When the auxiliary left speaker 81 and the auxiliary right speaker 82, and the virtual lateral left speaker 103 and the virtual lateral right speaker 104 are located symmetrically with respect to the viewer 2, HLL is viewed from the auxiliary left speaker 81. The transfer function from the auxiliary right speaker 82 to the viewer's 2 right ear, the transfer function HvLL from the virtual lateral left speaker 103 to the viewer 2's left ear, and the transfer function HvLR from the auxiliary right speaker 82 to the viewer 2's left ear. The transfer function from the virtual lateral left speaker 103 to the right ear of the viewer 2, the transfer function HvRR from the virtual lateral right speaker 104 to the viewer 2 right ear, and the HvRL from the virtual lateral right speaker 104 to the viewer 2 HLL = HRR, HvLL = HvRR, HvLR = HvRL. Here, if H0 = HLL = HRR, Hv0 = HvLL = HvRR, and Hv1 = HvLR = HvRL, the transfer functions of the filters 24a and 24b performing the virtual localization processing are Hv0 / H0 and Hv1 / H0, respectively. It is equal to the filters 24d and 24c. These filters are preferably constituted by FIR filters. The output signals Lv and Rv of the virtual localization processing means 24 that have been subjected to the virtual localization processing by the lattice filter as described above are output from the second signal processing unit 21, respectively.
[0029]
Therefore, in the video and audio reproduction device of the present invention, the output signal C + k1 * (L + R) added by the first addition unit 13 is reproduced from the first speaker means 7L provided in front of the viewer 2L, and the second The speaker unit 8L reproduces the output signals LS + k2 * L and RS + k2 * R of the second adder 23 that have been subjected to the virtual localization processing. As a result, as shown in FIG. 1, in addition to the front center speaker 70, a virtual front left speaker 101, a virtual front right speaker 102, a virtual side left speaker 103, and a virtual side right speaker 104 can be generated. The multi-channel sound field provided to the viewer 2L can have an appropriate sense of direction and distance around the viewer 2L.
[0030]
That is, the front center signal C is reproduced from the front center speaker 70 of the first speaker means 7L arranged close to the display means 3L. Since the image displayed on the display means 3L and the sound image obtained from the front center signal C to be located in front coincide with each other in the sense of direction and the sense of distance, a multi-channel sound field without a sense of incongruity for the viewer can be easily realized. be able to.
[0031]
Further, the front left signal L and the front right signal R are reproduced from the first speaker means 7L, signal-processed by the virtual localization processing unit 24 of the second signal processing unit 21, and reproduced from the second speaker means 8L. Thus, the virtual front left speaker 101 and the virtual front right speaker 102 can be favorably localized with a sense of direction and a sense of distance in the front left direction and the front right direction of the viewer 2L. The virtual front left speaker 101 and the virtual front right speaker 102 can adjust their virtual fixed positions by adjusting the values of the coefficients k1 and k2, and position the sound image in the head of the viewer 2L or at a position close thereto. It does not cause any problems such as inconvenience.
[0032]
Further, the side left signal LS and the side right signal RS are signal-processed by the virtual localization processing unit 24 of the second signal processing unit 21 and reproduced from the second speaker unit 8L, so that the virtual side left speaker 103 In addition, the virtual lateral right speaker 104 can be properly localized in the sound image with a sense of direction and a sense of distance in the lateral left direction and the lateral right direction of the viewer 2L, and the balance in the horizontal direction due to the influence of the cabin 1 differs. There is no problem such as.
[0033]
In addition, in the audiovisual reproduction apparatus of the present invention, since the second speaker means 8L and 8R are provided in the headrest portions of the respective seats of the viewers 2L and 2R, the second speaker means 8L and 8R hardly affect the viewers of other seats. . Therefore, it is possible to provide an appropriate multi-channel sound field without a sense of incongruity to each of the two viewers 2L and 2R arranged side by side as shown in FIG. Of course, the same applies to the case of three or more viewers.
[0034]
The display means 3 may be of another type as long as it displays an image by receiving an image signal from a liquid crystal display (LCD) or the like. Further, the signal processing means 10 may be realized by a digital signal processor (DSP), and may be constituted by another circuit which satisfies the respective filter characteristics of the virtual localization processing means 10. The virtual localization processing means 10 is not limited to the lattice type filter, but may be another filter type such as a shuffler type filter. In the above embodiment, one signal processing unit 10 is used for a plurality of viewers 2L and 2R, but a plurality of signal processing units 10 may be provided. Further, the output of the signal processing means 10 may be connected to the first speaker means 7 and the second speaker means 8 via an amplifier to obtain necessary power amplification.
[0035]
FIG. 5 is a diagram illustrating a video and audio reproducing apparatus according to another preferred embodiment of the present invention. In the video and audio reproducing apparatus of the present invention, the first speaker means 7L and 7R arranged close to the display means 3L and 3R further include a plurality of speakers arranged to control the directional characteristics, The first signal processing section 11 of the means 10 includes a directivity control section 14 for performing signal processing for controlling the directivity of the first speaker means 7. Specifically, the first speaker units 7L and 7R include a center speaker 70, a left speaker 71, and a right speaker 72, respectively. Preferably, the left speaker 71 and the right speaker 72 are arranged substantially horizontally and symmetrically with respect to the center speaker 70.
[0036]
FIG. 6 is a diagram illustrating the signal processing means 10 of the video and audio reproduction device. The first signal processing unit 11 of the signal processing unit 10 further includes a directivity control unit 14, and uses an output signal of the first addition unit 13 as an input signal of the directivity control unit 14 and an output terminal 30 of the directivity control unit 14. And the output signals from 31 and 32 are output from the first signal processing unit 11.
[0037]
FIG. 7A is a diagram illustrating the directivity control unit 14 of the first signal processing unit 11 of the signal processing unit 10. The directivity control unit 14 includes a first filter processing unit 14a and a second filter processing unit 14b. An output signal of the first addition unit 13 is branched and one is input to the first filter processing unit 14a, and the other is input. Is input to the second filter processing unit 14b. The output of the first filter processing section 14a is output from the output terminal 30 and input to the center speaker 70 of the first speaker means. The output of the second filter processing unit 14b is branched, output from output terminals 31 and 32, respectively, and input to the left speaker 71 and the right speaker 72 of the first speaker means. The filter characteristics of the first filter processing unit 14a and the second filter processing unit 14b are determined based on the arrangement of the center speaker 70, the left speaker 71, and the right speaker 72, and the directional characteristics to be designed. The first filter processing unit 14a and the second filter processing unit 14b are preferably configured by FIR filters.
[0038]
FIG. 7B is a diagram illustrating another embodiment of the directivity control unit 14. As described above, the first filter processing unit 14a of the directivity control unit 14 may be configured by the IIR filter 14c, and the second filter processing unit 14b may be configured by the phase inverter 14d, the IIR filter 14e, and the delay processing unit 14f. The delay time of the delay processing unit 14f is designed to be substantially equal to the group delay time difference between the first filter processing unit 14a and the second filter processing unit 14b in the case of FIG. FIG. 7C is a diagram illustrating another embodiment of the directivity control unit 14. A delay processing unit 14g is further added to the directivity control unit 14 in the case of FIG. 7B, and a signal having a delay time different from the delay time of the delay processing unit 14f can be output. Thereby, for example, when the left speaker 71 and the right speaker 72 are not arranged symmetrically with respect to the center speaker 70, or the reflection from the glass window or the like of the passenger compartment 1 close to the first speaker means 7 is canceled. In this case, the directional characteristics can be more finely controlled.
[0039]
FIG. 8 is a diagram for explaining the control of the directional characteristics in the first speaker means 7L. The sound wave radiated from the center speaker 70 via the first filter processing unit 14a of the directivity control unit 14 is canceled by the sound wave radiated from the left speaker 71 and the right speaker 72 via the second filter processing unit 14b, The directional characteristic that the level of the first speaker means 7L in the front direction is strong and the level in the directions other than the front direction is weak is realized. The solid line (a) in FIG. 8 represents the directional characteristics of the first speaker means 7L, and the dashed line (b) represents the non-directional characteristics for comparison. In the video and audio reproducing apparatus of the present invention, it is possible to strongly reproduce sound for the viewer 2L located in front of the first speaker means 7L and to weaken sound reproduction in directions other than the front. As a result, it is possible to reduce adverse effects due to the narrowness of the cabin 1 such as reflection from a glass window or the like of the cabin 1 and occurrence of crosstalk to the viewer 2R located immediately adjacent. That is, the viewers 2L and 2R can obtain better images and a multi-channel sound field according to the present invention even in the narrow cabin 1.
[0040]
The first speaker means 7 may be provided with a plurality of speakers capable of controlling the directional characteristics, and is not limited to the case of three speakers arranged substantially horizontally. The first speaker means 7 may be provided with a plurality of speakers substantially vertically in order to control the directional characteristics in the vertical direction. Further, the configuration of the directivity control unit 14 of the first signal processing unit 11 of the signal processing unit 10 can take other appropriate embodiments according to the configuration of the first speaker unit 7.
[0041]
FIG. 9 is a diagram for explaining the signal processing means 10 of the video and audio reproducing apparatus according to another preferred embodiment of the present invention. In the signal processing unit 10, the second signal processing unit 21 further includes delay processing units 25a and 25b. The delay processing units 25a and 25b receive the output of the virtual localization processing unit 24 as an input signal, and output signals of the delay processing units 25a and 25b from the output terminals 41 and 42 of the signal processing unit 10. The delay time of the delay processing means 25a and 25b is determined by the time when the front left signal L or the front right signal R is reproduced to the viewer 2L via the first signal processing unit 11 and the first speaker means 7L, and the time when the front left signal L or the front left signal L The right signal R is set to be equal to the time difference between the right signal R and the time when the right signal R is reproduced to the viewer 2L via the second signal processing unit 21 and the second speaker means 8L.
[0042]
That is, in the embodiment of the present invention, the distance between the viewer 2L and the second speaker means 8L arranged near the left and right ears of the viewer 2L is larger than the distance between the viewer 2L and the first speaker means 7L close to the display means 3L. Since the delay processing means 25a and 25b are provided in the second signal processing unit 21, the reproduction times of the respective channels of the multi-channel audio signal can be matched. Therefore, for the viewer 2L, the front left signal L and the front right signal R of the multi-channel audio signal arrive from the second speaker unit 8L that is short in distance before reaching the first speaker unit 7L. And a good image and a multi-channel sound field having the same sense of direction and distance can be obtained.
[0043]
The delay processing means is not limited to the case provided in the second signal processing unit 21 as in the above embodiment. The delay processing means may be provided with the delay processing means in at least one of the first signal processing unit 11 and the second signal processing unit 21. FIG. 10 is a diagram for explaining the signal processing means 10 of the video and audio reproducing apparatus according to another preferred embodiment of the present invention. In the signal processing unit 10, the first signal processing unit 11 includes a delay processing unit 15. For example, when the virtual localization processing unit 24 of the second signal processing unit 21 is configured by an FIR filter, a relatively long group delay time may be set to satisfy the inverse filter characteristic. Therefore, by providing the delay processing means 15 and adjusting the delay time, the delay time due to the signal processing in the first signal processing unit 11 and the second signal processing unit 21 can be reduced together with the delay time due to the difference in speaker distance. In addition, the reproduction time of each channel of the multi-channel audio signal can be matched.
[0044]
As described in the above embodiment, the video and audio reproducing apparatus of the present invention can provide a viewer in a vehicle cabin with a good image and a multi-channel sound field in which the sense of direction and sense of distance match, It is not limited to room use. It may be used when reproducing video and multi-channel audio in a space such as a small room or a booth that is divided into small sections, or when reproducing individual video and multi-channel audio to a large number of adjacent viewers.
[0045]
【The invention's effect】
The video and audio reproducing apparatus of the present invention makes it easy for a viewer to match the sense of direction and the sense of distance between video and multichannel audio when reproducing the video signal and the multi-channel audio signal to each viewer in the vehicle compartment. In addition, a favorable image and a multi-channel sound field can be obtained with less adverse effects due to the narrowness of the cabin. In addition, the video and audio reproducing apparatus of the present invention can obtain good video and multi-channel sound fields even when two viewers are typically located side by side, such as a vehicle cabin. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a video and audio reproduction device according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining signal processing means of the video and audio reproduction device of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a virtual localization processing unit of a second signal processing unit of the signal processing unit of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a transfer function determined by the positional relationship among the left and right ears of the viewer, the second speaker means, and the virtual stereo speakers.
FIG. 5 is a diagram illustrating a video and audio reproduction device according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a signal processing unit of a video and audio reproduction device according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a diagram illustrating a directivity control unit. (B), (c) is a figure explaining other embodiments of a directivity control part.
FIG. 8 is a diagram for explaining control of directivity characteristics in the first speaker means of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a signal processing unit of a video and audio reproduction device according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a signal processing unit of a video and audio reproduction device according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a case where a video signal and a multi-channel audio signal are reproduced using a conventional video / audio reproduction device.
FIG. 12 is a diagram illustrating a case in which another conventional video and audio reproduction device is used.
FIG. 13 is a diagram illustrating a problem when a conventional audiovisual reproducing apparatus is used.
[Explanation of symbols]
1 cabin
2L, 2R viewer
3L, 3R display means
4C front center speaker
4L front left speaker
4R front right speaker
4SL Side left speaker
4SR side right speaker
5L, 5R front speaker
50 Front center speaker
51 Front left speaker
52 Front right speaker
7L, 7R first speaker means
70 Front center speaker
71 Front left speaker
72 Front right speaker
8L, 8R second speaker means
81 auxiliary left speaker
82 auxiliary right speaker
10 Signal processing means
11 First signal processing unit
12 First level adjustment unit
13 First adder
14 Directivity control unit
14a first filter processing unit
14b second filter processing unit
14c, 14e IIR filter
14d phase inverter
14f, 14g delay processing means
15 Delay processing means
21 Second signal processing unit
22 Second level adjustment unit
23 Second adder
24 Virtual localization processing unit
24a, 24b, 24c, 24d Filter section
24e, 24f Adder
25a, 25b delay processing means
30, 31, 32, 41, 42 output terminals
100 virtual front center speaker
101 virtual front left speaker
102 virtual front right speaker
103 Virtual lateral left speaker
104 virtual side right speaker

Claims

A video signal, a video and audio reproduction apparatus for reproducing a multi-channel audio signal including a front center signal, a front left signal, a front right signal, a side left signal, and a side right signal,
Display means arranged in front of the viewer;
First speaker means including at least one or more speakers arranged in proximity to the display means;
Second speaker means including an auxiliary left speaker and an auxiliary right speaker arranged near the left and right ears of the viewer;
Signal processing means for receiving the multi-channel audio signal and performing signal processing;
The signal processing means comprises:
A first signal processing unit that receives the front center signal, the front left signal, and the front right signal, performs signal processing, and outputs the signal processed signal to the first speaker unit;
A second signal processing unit that receives the front left signal, the front right signal, the side left signal, and the side right signal, performs signal processing, and outputs the processed signal to the second speaker unit apparatus.

A first level adjustment unit that adjusts the signal levels of the front left signal and the front right signal, and a first addition unit that adds the level-adjusted signal and the front center signal; A signal output from the first addition unit as an output of the first signal processing unit.
A second level adjustment unit that adjusts the signal levels of the front left signal and the front right signal, the second signal processing unit of the signal processing unit, and the level-adjusted signal, the side left signal, and the side right signal; A second addition section for adding signals, and a virtual localization processing section for performing virtual localization processing on an output signal of the second addition section, wherein an output signal of the virtual localization processing section is an output of the second signal processing section. The audiovisual reproduction device according to claim 1.

The first speaker means includes a plurality of speakers arranged to control directional characteristics;
The first signal processing unit of the signal processing unit includes a directional control unit that receives an output signal of the first adding unit and performs signal processing for controlling a directional characteristic of the first speaker unit. 3. The audiovisual reproduction device according to claim 2, wherein the output signal of the unit is an output of the first signal processing unit.

The first speaker means includes a left speaker, a center speaker, and a right speaker arranged to control a directional characteristic;
A first filter processing unit that the directional characteristic control unit of the first signal processing unit filters the output signal of the first addition unit to output to the center speaker; and an output signal of the first addition unit. And a second filter processing unit for performing a filtering process to output to the left speaker and the right speaker,
4. The audiovisual reproduction apparatus according to claim 3, wherein the filter characteristics of the first filter processing unit and the second filter processing unit are determined based on an arrangement of the left speaker, the center speaker, and the right speaker.

At least one of the first signal processing unit and the second signal processing unit of the signal processing unit includes a delay processing unit, and the front left signal or the front right signal transmits the first signal processing unit and the first speaker unit. The time difference between the time when the signal is reproduced to the viewer through the second signal processing unit and the time when the front left signal or the front right signal is reproduced to the viewer through the second speaker unit is determined by the delay processing unit. The audiovisual reproduction device according to claim 1, wherein the reproduction time is a delay time.