JP2005086486A - オーディオ装置およびオーディオ処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 仮想的なスピーカ位置を調整することができる「オーディオ装置およびオーディオ処理方法」を提供すること。
【解決手段】 センタースピーカ用のオーディオ成分と、センタースピーカを挟んで配置されるスピーカ１７０−１、１７０−２のそれぞれに対応する複数のオーディオ成分とが含まれるオーディオデータが入力され、これらのオーディオ成分をデコード処理した後に分離するデコード処理部１２０と、デコード処理部１２０から出力されるセンタースピーカ用のオーディオ成分を遅延させるセンターディレイ処理部１３２と、遅延後のセンタースピーカ用のオーディオ成分を割り振ってスピーカ１７０−１、１７０−２のそれぞれのオーディオ成分と合成するダウンミックス処理部１３４とを備えてオーディオ装置が構成されており、ダウンミックスされた後のオーディオ音に対応するオーディオ音がスピーカ１７０−１等から出力される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、センタースピーカに対応する音成分をその他のスピーカに振り分けるオーディオ装置およびオーディオ処理方法に関する。

最近では、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）プレーヤ等の普及により、臨場感のある音場を再現することができるマルチチャンネルによるサラウンドを実現するオーディオ装置が一般的になりつつある。例えば、ドルビーデジタル（登録商標）やＤＴＳ（登録商標）と称されるマルチチャンネル用のフォーマットには、例えば６チャンネル分のオーディオデータと、チャンネルの組み合わせを示す情報とが含まれており、オーディオ装置によって、このオーディオデータを用いて各チャンネルに対応するスピーカを駆動することにより、臨場感のある音楽の再生が可能になる。

ところで、オーディオデータに含まれるチャンネル構成とオーディオ装置に接続されたスピーカの実際の配置とが異なる場合がある。例えば、オーディオデータにはセンタースピーカに対応する成分が含まれているが、オーディオ装置に実際にはセンタースピーカが接続されていないことがある。このような場合には、このセンタースピーカの成分をフロント左側のスピーカとフロント右側のスピーカに振り分けるダウンミックス処理が行われる（例えば、特許文献１参照。）。これにより、利用者は、センタースピーカに対応するオーディオ音を、仮想的なセンタースピーカから出力されているように聴くことができる。例えば、映画の登場人物の台詞の音声をセンタースピーカから出力するようにオーディオデータが作成されている場合には、フロントの左右のスピーカにこの音声成分を割り振ることにより、あたかもセンタースピーカからこの音声成分が出力されているようにすることができる。
特開平９−２５９５３９号公報（第１６−２１頁、図１６−３６）

ところで、上述した特許文献１に開示された装置では、ダウンミックス処理を行うことにより、オーディオデータに含まれるセンタースピーカ成分を他のスピーカに割り振ることができるが、どのように割り振るかは、実際のスピーカの配置等を考慮して予め決まっているため、仮想的なフロントスピーカの位置をずらすことができないという問題があった。

例えば、車両に搭載されたモニタ装置に映画の映像を表示し、この映画の５．１ｃｈの音を各スピーカから出力する場合を考える。通常、車室内の前方中央にセンタースピーカの設置スペースを確保することは容易でないため、センタースピーカを配置せずにその成分を左右のスピーカに振り分けることで、仮想的なセンタースピーカから登場人物の声が出るようにする場合が多い。ところが、ドルビーデジタルやＤＴＳのオーディオデータに含まれるセンタースピーカの成分は、フロントの左右スピーカの中央にセンタースピーカが配置される場合を想定して作成されるため、この成分を左右のスピーカに振り分けることで実現する仮想的なセンタースピーカの位置も左右のスピーカの中央位置に一致する。したがって、モニタ装置の設置位置がフロントの左右スピーカの中央位置からずれていると、台詞を言っている登場人物の表示位置と台詞に対応する音の出力位置とがずれてしまい、不自然な印象を与える。フロントの左右スピーカに入力される信号に対して遅延やゲイン調整を行うことで、台詞に対応する音の出力位置を変更することができるが、そうすると、フロントの左右スピーカに入力される本来の信号に対しても遅延やゲインの変動が生じてしまい、全体のオーディオ音が不自然になるため、本質的な解決策とはいえない。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、仮想的なスピーカ位置を調整することができるオーディオ装置およびオーディオ処理方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明のオーディオ装置は、第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分と、第１のスピーカを挟んで配置される複数の第２のスピーカのそれぞれに対応する複数の第２のオーディオ成分とが含まれるオーディオデータが入力され、これら第１および第２のオーディオ成分を分離する分離手段と、分離手段によって分離された第１のオーディオ成分を遅延させる遅延手段と、遅延手段による遅延後の第１のオーディオ成分を複数の第２のスピーカのそれぞれに対応させて割り振って、第２のスピーカのそれぞれに対応する第２のオーディオ成分と合成する合成手段と、合成手段によって合成された後の複数のオーディオ成分に対応するオーディオ音を第２のスピーカから出力するオーディオ音出力手段とを備えている。

また、本発明のオーディオ処理方法は、第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分と、第１のスピーカを挟んで配置される複数の第２のスピーカのそれぞれに対応する複数の第２のオーディオ成分とが含まれるオーディオデータが入力され、これら第１および第２のオーディオ成分を分離し、分離された第１のオーディオ成分を遅延させ、
遅延後の第１のオーディオ成分を複数の第２のスピーカのそれぞれに対応させて割り振って、第２のスピーカのそれぞれに対応する第２のオーディオ成分と合成し、合成された後の複数のオーディオ成分に対応するオーディオ音を第２のスピーカから出力している。

このように、第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分を第２のスピーカに対応させて割り振る前に遅延させることにより、第１のスピーカに相当する仮想的なスピーカの前後の位置を調整することが可能になる。

また、上述した合成手段は、第１のオーディオ成分を複数の第２のスピーカのそれぞれに割り振る割合を異ならせている。

あるいは、本発明のオーディオ装置は、第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分と、第１のスピーカを挟んで配置される複数の第２のスピーカのそれぞれに対応する複数の第２のオーディオ成分とが含まれるオーディオデータが入力され、これら第１および第２のオーディオ成分を分離する分離手段と、分離手段によって分離された第１のオーディオ成分を複数の第２のスピーカのそれぞれに対応させて割り振って、第２のスピーカのそれぞれに対応する第２のオーディオ成分に対して異なる割合で合成する合成手段と、合成手段によって合成された後の複数のオーディオ成分に対応するオーディオ音を第２のスピーカから出力するオーディオ音出力手段とを備えている。

また、本発明のオーディオ処理方法は、第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分と、第１のスピーカを挟んで配置される複数の第２のスピーカのそれぞれに対応する複数の第２のオーディオ成分とが含まれるオーディオデータが入力され、これら第１および第２のオーディオ成分を分離し、分離された第１のオーディオ成分を複数の第２のスピーカのそれぞれに対応させて割り振って、第２のスピーカのそれぞれに対応する第２のオーディオ成分に対して異なる割合で合成し、合成された後の複数のオーディオ成分に対応するオーディオ音を第２のスピーカから出力している。

このように、第１のオーディオ成分を第２のスピーカに対応させて割り振る際にその割合を異ならせることにより、第１のスピーカに相当する仮想的なスピーカの左右の位置を調整することが可能になる。

また、上述した合成手段による合成動作の際あるいは合成動作の前に、第１のオーディオ成分に対応する出力レベルを変更する出力レベル変更手段をさらに備えることが望ましい。このように、第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分を第２のスピーカに対応させて割り振る前あるいは割り振る際にこの第１のオーディオ成分に対応する出力レベルの変更を行うことにより、第２のオーディオ成分の出力レベルを変えることなく第１のオーディオ成分の出力レベルのみを変更することが可能になる。

また、上述した遅延手段による遅延量を可変に設定する制御手段をさらに備えることが望ましい。あるいは、上述した合成手段によって割り振る割合を可変に設定する制御手段をさらに備えることが望ましい。第１のオーディオ成分を遅延させる量や割り振る割合を可変に設定することにより、第１のスピーカに相当する仮想的なスピーカの前後の位置あるいは左右の位置を任意に調整することが可能になる。

また、利用者によって操作され、制御手段による設定内容の入力を行う設定入力手段をさらに備えることが望ましい。これにより、仮想的なスピーカの位置調整を利用者自身の操作に応じて行うことが可能になり、利用者の意図した位置に調整することができるようになる。

また、第１のスピーカはセンタースピーカであり、複数の第２のスピーカはセンタースピーカを挟んで左右に配置された左スピーカと右スピーカであることが望ましい。これにより、実際には接続されていないセンタースピーカが存在するように左右のスピーカからオーディオ音を出力することが可能になり、仮想的なセンタースピーカの位置を調整することができる。

また、上述した複数の第２のスピーカは、車室内のフロント側に設けられていることが望ましい。車載のオーディオ装置の場合には、フロント中央にセンタースピーカとしての第１のスピーカを設定することは、ダッシュボードの構造上難しい。本発明によれば、仮想的なセンタースピーカを実現することができるとともにその設置位置を調整することができるため、車載のオーディオ装置のようにセンタースピーカの設置が容易でない設置環境において特に有効である。

また、上述したセンタースピーカの設置が想定されている位置にオーディオデータに対応する映像を表示する表示部が設けられていることが望ましい。映画の登場人物の音声については表示部から音が出ているようにできればそれだけ臨場感が増すと考えられるが、表示部の設置位置に正確に第１のスピーカを設置することはできない。このような場合であっても、第１のスピーカに相当する仮想的なスピーカを表示部の設置位置に合わせて実現することができ、しかも、仮想的なスピーカの位置を調整することで表示部の設置位置と容易に一致させることができるようになる。

また、上述したオーディオデータは、ドルビーデジタルのフォーマットを有し、オーディオデータの各同期フレーム内のオーディオ・ブロックに第１のスピーカに対応するセンタースピーカのオーディオ成分が含まれているとともに、実際には第１のスピーカが接続されていない場合に、遅延手段による遅延動作を行うことが望ましい。あるいは、上述したオーディオデータは、ドルビーデジタルのフォーマットを有し、オーディオデータの各同期フレーム内のオーディオ・ブロックに第１のスピーカに対応するセンタースピーカのオーディオ成分が含まれているとともに、実際には第１のスピーカが接続されていない場合に、合成手段による合成動作を行うことが望ましい。これにより、ドルビーデジタルのフォーマットを有するオーディオデータが入力された場合であって、センタースピーカのオーディオ成分が含まれている場合に、従来のように中央の所定位置以外の位置に仮想的なスピーカの位置を設定することが可能になる。

また、上述したオーディオデータは、ＤＴＳのフォーマットを有し、オーディオデータの各同期フレーム内のオーディオ・フレームに第１のスピーカに対応するセンタースピーカのオーディオ成分が含まれているとともに、実際には第１のスピーカが接続されていない場合に、遅延手段による遅延動作を行うことが望ましい。あるいは、上述したオーディオデータは、ＤＴＳのフォーマットを有し、オーディオデータの各同期フレーム内のオーディオ・フレームに第１のスピーカに対応するセンタースピーカのオーディオ成分が含まれているとともに、実際には第１のスピーカが接続されていない場合に、合成手段による合成動作を行うことが望ましい。これにより、ＤＴＳのフォーマットを有するオーディオデータが入力された場合であって、センタースピーカのオーディオ成分が含まれている場合に、従来のように中央の所定位置以外の位置に仮想的なスピーカの位置を設定することが可能になる。

以下、本発明を適用した一実施形態のオーディオ装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、一実施形態のオーディオ装置の全体構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態のオーディオ装置は、データ処理部１００、Ｄ／Ａ（デジタル−アナログ）変換器１５０、アンプ１６０、スピーカ１７０、制御部２００、設定入力部２４０、表示部２５０を含んで構成されている。このオーディオ装置は、車両に搭載されており、センタースピーカ成分を含むマルチチャンネルのオーディオデータが入力され、センタースピーカ成分を複数の他のスピーカ１７０に振り分けて、これらの他のスピーカ用の本来のオーディオ成分と合成するダウンミックス機能を有している。

データ処理部１００は、所定のチャンネル成分を有する符号化されたオーディオデータが入力され、このオーディオデータをデコード処理した結果に対して各種の処理を行う。このために、データ処理部１００は、データ属性情報取得部１１０、デコード処理部１２０、オーディオ信号処理部１３０を含んで構成されている。

図２は、図１に示したオーディオ装置に入力されるオーディオデータのフォーマットを示す図であり、例えばドルビーデジタルに対応したフォーマットが示されている。図２に示すように、ドルビーデジタルのフォーマットを有するオーディオデータは、同期フレームの集まりとして構成されている。これらの各同期フレームは、「同期情報」、「ビットストリーム情報」、「オーディオ・ブロック」、「オグジャリデータ」、「ＣＲＣ」によって構成されている。

この中で、「ビットストリーム情報」は、オーディオデータのデータ属性情報を示すヘッダ情報に相当するものであり、「ビットストリームＩＤ」、「ビットストリームモード」、「オーディオコーディングモード」、「ＬＦＥチャンネル」、「センターミックスレベル」、「サラウンドミックスレベル」等が含まれている。「オーディオコーディングモード」は、オーディオデータのチャンネル構成を示すものであり、３ビットでその内容が示されている。例えば、この３ビットが“０１１ｂ”（ｂは各桁が１ビットデータであることを示している）の場合には、フロント側の左右スピーカＬｆ、Ｒｆとフロント側のセンタースピーカＣのオーディオ成分のみが含まれ、リヤ側の左右スピーカＬｓ、Ｒｓとリヤ側のサブウーハＳのオーディオ成分が含まれないことを示している。なお、図２に示すオーディオコーディングモードの「内容」は、フロント側とリヤ側のスピーカ構成であって、「／」の前後の数字はフロント側のスピーカ数とリヤ側のスピーカ数を表している。また、「ＬＦＥチャンネル」は、ＬＦＥ（Low Frequency Effect）チャンネルの有無、すなわち低周波効果を生じさせるリヤ側のサブウーハＳに対応したオーディオ成分の有無を表すものである。値が“０ｂ”の場合にはＬＦＥチャンネルとしてのサブウーハＳに対応するオーディオ成分が含まれていないことを示しており、“１ｂ”の場合にはＬＦＥチャンネルとしてのサブウーハＳに対応するオーディオ成分が含まれていることを示している。

また、「オーディオ・ブロック」には、ビットストリーム情報内のオーディオコーディングモードで示された複数チャンネル分のオーディオ成分に対応する符号化されたオーディオデータが含まれてる。

データ属性情報取得部１１０は、各同期フレーム内のビットストリーム情報に含まれるデータ属性情報を取得する。デコード処理部１２０は、各同期フレーム内のオーディオ・ブロックに含まれる複数チャンネル分のオーディオデータのそれぞれに対してデコード処理を行う。オーディオ信号処理部１３０は、デコード処理された後のオーディオデータを用いて各種の信号処理を行い、本実施形態のオーディオ装置に実際に接続されているスピーカ１７０に対応するオーディオデータを生成する。各種の信号処理には、ダウンミックス処理、ベースマネジメント処理、ディレイ処理、スピーカレベル調整処理が含まれており、これらの詳細については後述する。

制御部２００は、本実施形態のオーディオ装置におけるファントムセンターとしての仮想的なセンタースピーカの位置や出力レベルを可変設定する制御を行う。このために、制御部２００は、チャンネル構成情報取得部２１０、ファントムセンター管理部２２０を含んで構成されている。チャンネル構成情報取得部２１０は、データ処理部１００内のデータ属性情報取得部１１０によって取得したデータ属性情報の中からチャンネル構成情報を取得する。具体的には、ビットストリーム情報に含まれる「オーディオコーディングモード」と「ＬＦＥチャンネル」がチャンネル構成情報に関係しており、これらのデータが抽出される。

ファントムセンター管理部２２０は、仮想的なセンタースピーカの位置を任意に調整するために、センタースピーカＣに対応するオーディオ成分をフロント側の左右スピーカＬｆ、Ｒｆに割り振る際の各種の係数値や遅延値を設定する。これらの設定値は、データ処理部１００内のオーディオ信号処理部１３０に送られる。

また、ファントムセンター管理部２２０には、設定入力部２４０と表示部２５０が接続されている。設定部２４０は、利用者による設定指示を行うためのものであり、仮想的なセンタースピーカの位置や出力レベルを変更するために必要な値や指示を入力する。表示部２５０は、設定入力部２４０による入力操作内容や入力値を確認するためのものである。本実施形態のオーディオ装置では、この表示部２５０は、ＤＶＤプレーヤやデジタル放送受信機（ともに図示せず）等のモニタ装置としても使用されている。例えば、ファントムセンター管理部２２０によって各種の設定を行うことにより、映画を再生する場合に出演者が表示される表示部２５０の設置位置に仮想的なセンタースピーカの位置を一致させることが可能になる。

図３は、本実施形態のオーディオ装置におけるスピーカ１７０と表示部２５０の配置状態を示す図である。本実施形態では、例えば５種類のスピーカ１７０−１〜１７０−５が用いられている。スピーカ（Ｌｆ）１７０−１はフロント左側に設置されている。スピーカ（Ｒｆ）１７０−２はフロント右側に設置されている。スピーカ（Ｌｓ）１７０−３はリヤ左側に設置されている。スピーカ（Ｒｓ）１７０−４はリヤ右側に配置されている。スピーカ（ＬＦＥ）１７０−５はリヤ側中央に配置されたサブウーハである。なお、本実施形態では、フロント側中央に配置されるセンタースピーカ（ＦＣ）は設けられておらず、代わりにこのセンタースピーカ用のオーディオ成分をスピーカ１７０−１、１７０−２に割り振るダウンミックス処理によってファントムセンターとしての仮想的なスピーカ１７０−６が実現されている。また、本実施形態では、フロント側の所定位置、例えばフロント側左右のスピーカ１７０−１、１７０−２の中央位置に対して左前方にずれた位置に表示部２５０が設置されている。

図４は、本実施形態のオーディオ装置の部分的な詳細構成を示す図である。図４に示すように、ファントムセンター管理部２２０は、制御情報設定部２２２、ＤＭ（ダウンミックス）モード決定部２２４、センターＤＭ係数決定部２２６を含んで構成されている。

制御情報設定部２２２は、設定入力部２４０によって入力される値や指示にしたがって、本実施形態のオーディオ装置に接続された実際の「スピーカ数Ｎ」、仮想的なセンタースピーカ位置を前方にずらすための「ディレイ量ｄ」、仮想的なセンタースピーカ位置を左右方向にずらすための「ダウンミックス調整値β」、仮想的なセンタースピーカからの出力レベルを変更する場合の「出力レベル調整値α」などを設定する。

ＤＭモード決定部２２４は、チャンネル構成情報取得部２１０によってオーディオデータから取得したチャンネル構成情報と、制御情報設定部２２２によって設定されたスピーカ数Ｎとに基づいて、ダウンミックス処理を行う場合のＤＭモードを決定する。このＤＭモードとは、オーディオ成分に対応するチャンネル構成と実際のスピーカ１７０の接続状態との組み合わせによって決まる動作モードである。このＤＭモードが決まると、各チャンネルのオーディオ成分を実際に接続された各スピーカ１７０に向けてどの程度の割合で出力するかが決まる。

センターＤＭ係数決定部２２６は、センタースピーカ用のオーディオ成分を他のスピーカ１７０に割り振る際のＤＭ係数を決定する。なお、本実施形態では、仮想的なセンタースピーカ１７０−６の出力レベルを自由に設定することが可能であり、この出力レベルの変更状態も考慮されてＤＭ係数の決定が行われる。

例えば、最も一般的には、センタースピーカ用のオーディオ成分がフロント左側のスピーカ（Ｌｆ）１７０−１とフロント右側のスピーカ（Ｒｆ）１７０−２に割り振られる。従来であれば、センタースピーカ用のオーディオ成分をＤ（Ｃ）とすると、フロント左側のスピーカ（Ｌｆ）１７０−１とフロント右側のスピーカ（Ｒｆ）１７０−２のそれぞれに、Ｃｍ×Ｄ（Ｃ）ずつセンタースピーカ用の成分が割り振られる。なお、Ｃｍは、図２に示したビットストリーム情報に含まれるセンターミックスレベルである。

これに対し、本実施形態では、フロント左側のスピーカ（Ｌｆ）１７０−１に、α×（Ｃｍ＋β）×Ｄ（Ｃ）の成分が割り振られ、フロント右側のスピーカ（Ｒｆ）１７０−２に、α×（Ｃｍ−β）×Ｄ（Ｃ）の成分が割り振られる。センターＤＭ係数決定部２２６は、フロント左右の各スピーカ１７０−１、１７０−２のそれぞれにセンタースピーカ用のオーディオ成分を割り振る係数として、２種類のセンターＤＭ係数ＫＬ（＝α×（Ｃｍ＋β））、ＫＲ（＝α×（Ｃｍ−β））を決定する。

また、オーディオ信号処理部１３０は、センターディレイ処理部１３２、ダウンミックス処理部１３４、ベースマネジメント処理部１３６、ディレイ処理部１３８、スピーカレベル調整処理部１４０を含んで構成されている。

センターディレイ処理部１３２は、デコード処理部１２０からセンタースピーカ用のデコード後のオーディオデータが出力されたときに、ファントムセンター管理部２２０内の制御情報設定部２２２によって設定された「ディレイ量」に相当する時間だけ、このオーディオデータの出力タイミングを遅らせる処理を行う。

ダウンミックス処理部１３４は、センターディレイ処理部１３２から出力されたセンタースピーカ用のデコード後のオーディオデータと、それ以外の各チャンネル用のデコード後のオーディオデータとが入力されており、ファントムセンター管理部２２０内のＤＭモード決定部２２４、センターＤＭ係数決定部２２６によって決定されたＤＭモードやセンターＤＭ係数に基づいて、これら各チャンネルのオーディオデータを実際のスピーカ１７０の接続状態に合わせてダウンミックスする処理を行う。

例えば、センタースピーカ成分をフロント左側のスピーカ（Ｌｆ）１７０−１とフロント右側のスピーカ（Ｒｆ）１７０−２に割り振る場合には、以下の処理式を用いてそれぞれのスピーカ用のオーディオ成分Ｄ１（Ｌｆ）、Ｄ１（Ｒｆ）が計算される。

Ｄ１（Ｌｆ）＝（１．０×Ｄ０（Ｌｆ））＋（ＫＬ×Ｄ（Ｃ））
＝（１．０×Ｄ０（Ｌｆ））＋（α×（Ｃｍ＋β）×Ｄ（Ｃ））
Ｄ１（Ｒｆ）＝（１．０×Ｄ０（Ｒｆ））＋（ＫＲ×Ｄ（Ｃ））
＝（１．０×Ｄ０（Ｒｆ））＋（α×（Ｃｍ−β）×Ｄ（Ｃ））
ベースマネジメント処理部１３６は、入力されるいずれかのチャンネルのオーディオ成分に低域成分が含まれている場合であって、このチャンネルに対応するスピーカ１７０が実際に接続されているがこの低域成分を再生する能力がない場合に、この低域成分を他のスピーカ１７０に割り振る処理を行う。例えば、リヤ左側のスピーカ（Ｌｓ）１７０−３とリヤ右側のスピーカ（Ｒｓ）１７０−４のそれぞれに対応するオーディオ成分に低域成分が含まれているが、これらのスピーカ１７０−３、１７０−４の口径が小さくて低域成分の再生が困難な場合がある。このような場合には、低域成分の再生能力に余裕があるサブウーハとしてのスピーカ１７０−５にこれらの低域成分を割り振る処理がベースマネジメント処理部１３６によって行われる。

ディレイ処理部１３８は、それぞれのスピーカ１７０−１〜１７０−５に対応するオーディオ成分の出力タイミングを所定時間遅らせる処理を行う。これにより、各スピーカからオーディオ音が出力されるタイミングをずらして、オーディオ音の発生位置を変更することが可能になる。

スピーカレベル調整処理部１４０は、スピーカ１７０−１〜１７０−５のそれぞれの間の出力レベルを調整する処理を行う。なお、上述したベースマネジメント処理部１３６、ディレイ処理部１３８、スピーカレベル調整処理部１４０による各処理については従来通りの処理内容である。

スピーカレベル調整処理部１４０から出力されるフロント左側のオーディオ成分は、デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１５０−１においてアナログのオーディオ信号に変換され、アンプ１６０−１によって増幅されてスピーカ１７０−１から出力される。同様に、スピーカレベル調整処理部１４０から出力されるフロント右側のオーディオ成分は、デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１５０−２においてアナログのオーディオ信号に変換され、アンプ１６０−２によって増幅されてスピーカ１７０−２から出力される。スピーカレベル調整処理部１４０から出力されるリヤ左側のオーディオ成分は、デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１５０−３においてアナログのオーディオ信号に変換され、アンプ１６０−３によって増幅されてスピーカ１７０−３から出力される。スピーカレベル調整処理部１４０から出力されるリヤ右側のオーディオ成分は、デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１５０−４においてアナログのオーディオ信号に変換され、アンプ１６０−４によって増幅されてスピーカ１７０−４から出力される。スピーカレベル調整処理部１４０から出力されるリヤ中央のオーディオ成分は、デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１５０−５においてアナログのオーディオ信号に変換され、アンプ１６０−５によって増幅されてスピーカ１７０−５から出力される。

上述したデコード処理部１２０が分離手段に、センターディレイ処理部１３２が遅延手段に、ダウンミックス処理部１３４が合成手段に、ベースマネジメント処理部１３６、ディレイ処理部１３８、スピーカレベル調整処理部１４０、デジタル−アナログ変換器１５０、アンプ１６０がオーディオ音出力手段に、ダウンミックス処理部１３４が出力レベル変更手段に、ファントムセンター管理部２２０が制御手段に、設定入力部２４０が設定入力手段にそれぞれ対応する。

このように、センタースピーカに対応するオーディオ成分をスピーカ１７０−１、１７０−２に対応させて割り振る前にセンターディレイ処理部１３２によって遅延させることにより、仮想的なセンタースピーカの前後の位置を調整することが可能になる。また、センタースピーカに対応するオーディオ成分をスピーカ１７０−１、１７０−２に対応させて割り振る際にその割合を異ならせることにより、仮想的なセンタースピーカの左右の位置を調整することが可能になる。

また、ダウンミックス処理部１３４によるダウンミックス処理を行う際に、センタースピーカのオーディオ成分の出力レベルを変更することにより、スピーカ１７０−１、１７０−２から本来出力されるオーディオ成分の出力レベルを変更することなく、仮想的なセンタースピーカのオーディオ成分のみを変更することが可能になる。

また、ファントムセンター管理部２２０によって、センタースピーカのオーディオ成分を遅延させる量（ディレイ量ｄ）や割り振る割合（ダウンミックス調整値β）を可変に設定することにより、第１のスピーカに相当する仮想的なセンタースピーカの前後の位置あるいは左右の位置を任意に調整することが可能になる。

また、利用者によって操作される設定入力部２４０を備えることにより、仮想的なセンタースピーカの位置調整を利用者自身の操作に応じて行うことが可能になり、利用者の意図した位置に調整することができるようになる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、ドルビーデジタルに対応したフォーマットのオーディオデータが入力された場合について説明したが、ＭＰＥＧ方式で圧縮されたオーディオデータ等の他のフォーマットのオーディオデータが入力された場合にも本発明を適用することができる。

図５は、ＤＴＳに対応したオーディオデータのフォーマットを示す図である。図５に示すように、ＤＴＳのフォーマットを有するオーディオデータは、図２に示したデジタルドルビーのフォーマットを有するオーディオデータと同様に、同期フレームの集まりとして構成されている。これらの各同期フレームは、「同期情報」、「ヘッダ情報」、「ＤＴＳオーディオ・フレーム」によって構成されている。この中で、「ヘッダ情報」は、オーディオデータのデータ属性情報を示すものであり、「チャンネル配置」、「サンプリング周波数」、「ＬＦＥチャンネル」等が含まれている。「チャンネル配置」は、オーディオデータのチャンネル構成を示すものであり、６ビットでその内容が示されている。例えば、このビットが“０００１０１ｂ”の場合には、フロント側の左右スピーカＬｆ、Ｒｆとフロント側のセンタースピーカＣのオーディオ成分のみが含まれ、リヤ側の左右スピーカＬｓ、Ｒｓとリヤ側のサブウーハＳのオーディオ成分が含まれないことを示している。また、「ＤＴＳオーディオ・データ」には、ヘッダ情報内のチャンネル配置で示された複数チャンネル分のオーディオ成分に対応する符号化されたオーディオデータが含まれている。このように、ＤＴＳに対応したオーディオデータのフォーマットもドルビーデジタルに対応したデジタルデータのフォーマットと類似した内容を有しており、オーディオデータにセンタースピーカ成分が含まれる場合であってセンタースピーカが実際には接続されていない場合に本発明を適用することができる。

但し、ドルビーデジタルのフォーマットにはセンターミックスレベルＣｍが含まれていたが、ＤＴＳのフォーマットにはこれに対応する情報が含まれておらず、従来は固定的な値（＝０．７１）が用いられてダウンミックス処理が行われていた。したがって、本発明を適用する場合には、センターＤＭ係数決定部２２６において計算する２種類のセンターＤＭ係数ＫＬ、ＫＲは以下の式で計算すればよい。

ＫＬ＝α×（０．７１＋β）
ＫＲ＝α×（０．７１−β）
また、上述した実施形態では、車載用のオーディオ装置について説明したが、他の乗物に搭載された、あるいは家庭用等の乗物以外の場所で使用されるオーディオ装置についても本発明を適用することができる。

また、上述した実施形態では、フロント側のセンタースピーカ成分を他のスピーカに割り振る場合について説明したが、リヤ中央のスピーカ成分を他のスピーカに割り振る場合について本発明を適用してもよい。

また、上述した実施形態では、ドルビーデジタルのフォーマットで符号化されたオーディオデータについて説明したが、ＰＣＭフォーマット等の符号化されていないオーディオデータが含まれるオーディオデータが入力されるようにしてもよい。この場合には、デコード処理部１２０において、デコード処理を行う代わりに各チャンネルに対応するＰＣＭデータを分離、抽出して出力すればよい。

また、上述した実施形態では、ダウンミックス処理部１３４によるダウンミックス処理を行う際に、出力レベル調整値αを用いてセンタースピーカ用のオーディオ成分の出力レベルの変更を行ったが、この変更は、ダウンミックス処理部１３４に入力される前、すなわちセンターディレイ処理部１３２の前段あるいは後段に専用の処理部を設けて行うようにしてもよい。

一実施形態のオーディオ装置の全体構成を示す図である。 図１に示したオーディオ装置に入力されるドルビーデジタルに対応したオーディオデータのフォーマットを示す図である。 本実施形態のオーディオ装置におけるスピーカと表示部の配置状態を示す図である。 本実施形態のオーディオ装置の部分的な詳細構成を示す図である。 ＤＴＳに対応したオーディオデータのフォーマットを示す図である。

符号の説明

１００ データ処理部
１１０ データ属性情報取得部
１２０ デコード処理部
１３０ オーディオ信号処理部
１３２ センターディレイ処理部
１３４ ダウンミックス処理部
１３６ ベースマネジメント処理部
１３８ ディレイ処理部
１４０ スピーカレベル調整処理部
１５０ デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器
１６０ アンプ
１７０ スピーカ
２００ 制御部
２１０ チャンネル構成情報取得部
２２０ ファントムセンター管理部
２２２ 制御情報設定部
２２４ ＤＭモード決定部
２２６ センターＤＭ係数決定部
２４０ 設定入力部
２５０ 表示部

Claims (16)

1. 第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分と、前記第１のスピーカを挟んで配置される複数の第２のスピーカのそれぞれに対応する複数の第２のオーディオ成分とが含まれるオーディオデータが入力され、これら第１および第２のオーディオ成分を分離する分離手段と、
   前記分離手段によって分離された前記第１のオーディオ成分を遅延させる遅延手段と、
   前記遅延手段による遅延後の前記第１のオーディオ成分を複数の前記第２のスピーカのそれぞれに対応させて割り振って、前記第２のスピーカのそれぞれに対応する前記第２のオーディオ成分と合成する合成手段と、
   前記合成手段によって合成された後の複数のオーディオ成分に対応するオーディオ音を前記第２のスピーカから出力するオーディオ音出力手段と、
   を備えることを特徴とするオーディオ装置。
2. 請求項１において、
   前記合成手段は、前記第１のオーディオ成分を複数の前記第２のスピーカのそれぞれに割り振る割合を異ならせることを特徴とするオーディオ装置。
3. 第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分と、前記第１のスピーカを挟んで配置される複数の第２のスピーカのそれぞれに対応する複数の第２のオーディオ成分とが含まれるオーディオデータが入力され、これら第１および第２のオーディオ成分を分離する分離手段と、
   前記分離手段によって分離された前記第１のオーディオ成分を複数の前記第２のスピーカのそれぞれに対応させて割り振って、前記第２のスピーカのそれぞれに対応する前記第２のオーディオ成分に対して異なる割合で合成する合成手段と、
   前記合成手段によって合成された後の複数のオーディオ成分に対応するオーディオ音を前記第２のスピーカから出力するオーディオ音出力手段と、
   を備えることを特徴とするオーディオ装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記合成手段による合成動作の際あるいは合成動作の前に、前記第１のオーディオ成分に対応する出力レベルを変更する出力レベル変更手段をさらに備えることを特徴とするオーディオ装置。
5. 請求項１または２において、
   前記遅延手段による遅延量を可変に設定する制御手段をさらに備えることを特徴とするオーディオ装置。
6. 請求項２または３において、
   前記合成手段によって割り振る割合を可変に設定する制御手段をさらに備えることを特徴とするオーディオ装置。
7. 請求項５または６において、
   利用者によって操作され、前記制御手段による設定内容の入力を行う設定入力手段をさらに備えることを特徴とするオーディオ装置。
8. 請求項１〜７のいずれかにおいて、
   前記第１のスピーカはセンタースピーカであり、複数の前記第２のスピーカは前記センタースピーカを挟んで左右に配置された左スピーカと右スピーカであることを特徴とするオーディオ装置。
9. 請求項８において、
   複数の前記第２のスピーカは、車室内のフロント側に設けられていることを特徴とするオーディオ装置。
10. 請求項８において、
    前記センタースピーカの設置が想定されている位置に前記オーディオデータに対応する映像を表示する表示部が設けられていることを特徴とするオーディオ装置。
11. 請求項１または２において、
    前記オーディオデータは、ドルビーデジタルのフォーマットを有し、
    前記オーディオデータの各同期フレーム内のオーディオ・ブロックに前記第１のスピーカに対応するセンタースピーカのオーディオ成分が含まれているとともに、実際には前記第１のスピーカが接続されていない場合に、前記遅延手段による遅延動作を行うことを特徴とするオーディオ装置。
12. 請求項１または３において、
    前記オーディオデータは、ドルビーデジタルのフォーマットを有し、
    前記オーディオデータの各同期フレーム内のオーディオ・ブロックに前記第１のスピーカに対応するセンタースピーカのオーディオ成分が含まれているとともに、実際には前記第１のスピーカが接続されていない場合に、前記合成手段による合成動作を行うことを特徴とするオーディオ装置。
13. 請求項１または２において、
    前記オーディオデータは、ＤＴＳのフォーマットを有し、
    前記オーディオデータの各同期フレーム内のオーディオ・フレームに前記第１のスピーカに対応するセンタースピーカのオーディオ成分が含まれているとともに、実際には前記第１のスピーカが接続されていない場合に、前記遅延手段による遅延動作を行うことを特徴とするオーディオ装置。
14. 請求項１または３において、
    前記オーディオデータは、ＤＴＳのフォーマットを有し、
    前記オーディオデータの各同期フレーム内のオーディオ・フレームに前記第１のスピーカに対応するセンタースピーカのオーディオ成分が含まれているとともに、実際には前記第１のスピーカが接続されていない場合に、前記合成手段による合成動作を行うことを特徴とするオーディオ装置。
15. 第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分と、前記第１のスピーカを挟んで配置される複数の第２のスピーカのそれぞれに対応する複数の第２のオーディオ成分とが含まれるオーディオデータが入力され、これら第１および第２のオーディオ成分を分離し、
    分離された前記第１のオーディオ成分を遅延させ、
    遅延後の前記第１のオーディオ成分を複数の前記第２のスピーカのそれぞれに対応させて割り振って、前記第２のスピーカのそれぞれに対応する前記第２のオーディオ成分と合成し、
    合成された後の複数のオーディオ成分に対応するオーディオ音を前記第２のスピーカから出力することを特徴とするオーディオ処理方法。
16. 第１のスピーカに対応する第１のオーディオ成分と、前記第１のスピーカを挟んで配置される複数の第２のスピーカのそれぞれに対応する複数の第２のオーディオ成分とが含まれるオーディオデータが入力され、これら第１および第２のオーディオ成分を分離し、
    分離された前記第１のオーディオ成分を複数の前記第２のスピーカのそれぞれに対応させて割り振って、前記第２のスピーカのそれぞれに対応する前記第２のオーディオ成分に対して異なる割合で合成し、
    合成された後の複数のオーディオ成分に対応するオーディオ音を前記第２のスピーカから出力することを特徴とするオーディオ処理方法。
    

Images