JP2007081927A - Audio apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、頭部伝達関数に基づいて、スピーカの設置位置と異なる位置に音像を定位させるオーディオ装置に関する。 The present invention relates to an audio device that localizes a sound image at a position different from a speaker installation position based on a head-related transfer function.
近時、マルチチャンネルサラウンドサウンドを再生するとともに、各チャンネルのサウンドから反射音を生成し、聴取者のフロント側やリア側で、聴取者の耳よりも高い位置に設置した音場形成用のスピーカから、上記反射音を再生して複数の音場を形成することで、聴取者が臨場感のあるサウンドを楽しむことができる音場制御装置がある(例えば、特許文献1参照。)。 Recently, multi-channel surround sound is played and reflected sound is generated from the sound of each channel. From the speaker for sound field formation installed at a position higher than the listener's ear on the front and rear sides of the listener. There is a sound field control device that allows a listener to enjoy a realistic sound by reproducing the reflected sound to form a plurality of sound fields (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の音場制御装置を用いてマルチチャンネルサラウンドサウンドを聴取者が楽しむためには、聴取者の周囲に複数のスピーカを設置しておかなければならず、居住環境によっては、最適な位置にスピーカを設置できなかったり、すべてのスピーカを設置できなかったりすることがあった。 However, in order for a listener to enjoy multichannel surround sound using the sound field control device described in Patent Document 1, a plurality of speakers must be installed around the listener, depending on the living environment. In some cases, it was not possible to install the speakers at the optimum position or to install all the speakers.
そこで、聴取者の周囲に複数のスピーカを設置しなくても、聴取者のフロント側に設置したスピーカから放音させて、聴取者の周囲(特にリア側)に仮想的に音像を定位させて、マルチチャンネルサラウンドサウンドを楽しむことができる環境を聴取者に提供するバーチャルスピーカアンプに関する発明が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
図1は、(A)が聴取者の耳の高さに、聴取者に対して右前方30度に設置したスピーカの配置図、及び(B)〜(E)がスピーカからフラットな特性の音を放音してダミーヘッドで収音した音の周波数特性を示すグラフである。 1A is a layout diagram of speakers installed at the height of the listener's ears and 30 degrees to the right of the listener, and FIGS. 1B to 1E are sounds with flat characteristics from the speakers. It is a graph which shows the frequency characteristic of the sound which sounded and was picked up with the dummy head.
特許文献2に記載のバーチャルスピーカアンプでは、リアチャンネルのオーディオ信号に、頭部伝達関数に基づいて聴取者のリア側から音が聞こえる特性を付与するとともにクロストークキャンセル処理を行い、聴取者の正面に設置した2つのフロントスピーカからこのオーディオ信号を出力することで、聴取者のリア側に、仮想的に音像を定位させることができる。
In the virtual speaker amplifier described in
しかしながら、上記のように聴取者の前方に設置したスピーカから、例えばフラットな特性の音を放音させて、ダミーヘッドで収音すると、図1(B),(C)に示すように、9kHz付近に大きなディップが発生する。そのため、図1(D),(E)に示すように、クロストークをキャンセルするために生成する逆フィルタでは、このディップの部分を大きく持ち上げる必要がある。しかし、このような処理を行うと、中低域のSN比が悪化するという問題が発生する。 However, when, for example, a flat characteristic sound is emitted from the speaker installed in front of the listener as described above and collected by the dummy head, as shown in FIGS. 1B and 1C, 9 kHz A large dip occurs in the vicinity. Therefore, as shown in FIGS. 1D and 1E, in the inverse filter generated to cancel the crosstalk, it is necessary to lift this dip portion greatly. However, when such a process is performed, a problem that the SN ratio of the middle and low range deteriorates occurs.
一方、中低域のSN比の悪化を抑制するためには、高域の周波数特性とは一致しない逆フィルタを使用する必要がある。しかし、このような逆フィルタを使用すると、高域の音質が劣化するという問題が発生する。 On the other hand, in order to suppress the deterioration of the S / N ratio in the middle and low band, it is necessary to use an inverse filter that does not match the frequency characteristic in the high band. However, when such an inverse filter is used, there arises a problem that the sound quality in the high range is deteriorated.
そこで、本発明は、聴取者のフロント側に設置したスピーカから、聴取者のリア側に音質の良い音像を定位させることができるオーディオ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an audio device that can localize a sound image with good sound quality on the rear side of a listener from a speaker installed on the front side of the listener.
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。 The present invention has the following configuration as means for solving the above problems.
(1)リアチャンネルを含むマルチチャンネルオーディオ信号を、聴取者の前方に設置された左右のフロントチャンネルスピーカ、及び前記フロントチャンネルスピーカの上方に設置される左右のプレゼンススピーカに供給するオーディオ装置であって、
リアチャンネルのオーディオ信号に対して、リア方向の仮想定位位置から聴取者の左耳へ到来する音声信号の周波数特性を頭部伝達関数に基づいて算出し、前記オーディオ信号に付与する左バーチャル定位付与部と、
前記左バーチャル定位付与部で処理されたオーディオ信号に対して、左側のプレゼンススピーカから聴取者の左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付与して、左側のプレゼンススピーカへ供給する左ダイレクト補正部と、
前記左バーチャル定位付与部で処理されたオーディオ信号に対して、左側のプレゼンススピーカから聴取者の右耳へ回り込む音声信号の周波数特性を反転させた周波数特性を頭部伝達関数に基づいて付与して、右側のプレゼンススピーカに供給することにより、前記右耳へ回り込むオーディオ信号をキャンセルする左クロス補正部と、
前記リアチャンネルのオーディオ信号に対して、リア方向の仮想定位位置から聴取者の右耳へ到来する音声信号の周波数特性を頭部伝達関数に基づいて算出し、前記オーディオ信号に付与する右バーチャル定位付与部と、
前記右バーチャル定位付与部で処理されたオーディオ信号に対して、右側のプレゼンススピーカから聴取者の右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付与して右側のプレゼンススピーカへ供給する右ダイレクト補正部と、
前記右バーチャル定位付与部で処理されたオーディオ信号に対して、右側のプレゼンススピーカから聴取者の左耳へ回り込む音声信号の周波数特性を反転させた周波数特性を頭部伝達関数に基づいて付与して、左側のプレゼンススピーカに供給することにより、前記左耳へ回り込むオーディオ信号をキャンセルする右クロス補正部と、
を備えたことを特徴とする。
(1) An audio device for supplying a multi-channel audio signal including a rear channel to left and right front channel speakers installed in front of a listener and left and right presence speakers installed above the front channel speakers. ,
The left virtual localization is applied to the audio signal of the rear channel by calculating the frequency characteristic of the audio signal arriving at the listener's left ear from the virtual localization position in the rear direction based on the head-related transfer function and giving the audio signal And
A frequency characteristic for canceling a frequency characteristic of an audio signal arriving at the left ear of the listener from the left presence speaker is added to the audio signal processed by the left virtual localization providing unit based on a head-related transfer function. A left direct correction unit for supplying to the left presence speaker,
A frequency characteristic obtained by inverting the frequency characteristic of the audio signal that circulates from the left presence speaker to the right ear of the listener is added to the audio signal processed by the left virtual localization providing unit based on the head-related transfer function. A left cross correction unit that cancels an audio signal that wraps around the right ear by supplying the presence speaker on the right side;
For the rear channel audio signal, a right virtual localization is obtained by calculating a frequency characteristic of an audio signal arriving at a listener's right ear from a rearward virtual localization position based on a head-related transfer function and giving the audio signal A granting unit;
A frequency characteristic for canceling a frequency characteristic of an audio signal arriving at the right ear of the listener from the right presence speaker is added to the audio signal processed by the right virtual localization providing unit based on a head-related transfer function. Right direct correction unit to supply to the right presence speaker,
A frequency characteristic obtained by inverting the frequency characteristic of the audio signal that circulates from the right presence speaker to the listener's left ear is added to the audio signal processed by the right virtual localization providing unit based on the head-related transfer function. A right cross correction unit that cancels an audio signal that wraps around the left ear by supplying the left presence speaker;
It is provided with.
聴取者の前方に設置したフロントチャンネルスピーカから、所定の位置に音像を仮想的に定位させる音を放音させると、9kHz付近に大きなディップが発生するため、クロストークをキャンセルするために生成する逆フィルタでは、このディップの部分を大きく持ち上げる必要がある。しかし、このような処理を行うと、中低域のSN比が悪化する。一方、中低域のSN比の悪化を抑制するためには、高域の周波数特性とは一致しない逆フィルタを使用する必要があり、このような逆フィルタを使用すると、高域の音質が劣化する。 When a sound that virtually localizes the sound image at a predetermined position is emitted from a front channel speaker installed in front of the listener, a large dip is generated in the vicinity of 9 kHz. Therefore, a reverse generated to cancel crosstalk is generated. In the filter, it is necessary to lift this dip portion greatly. However, when such processing is performed, the SN ratio in the middle and low range is deteriorated. On the other hand, it is necessary to use an inverse filter that does not match the frequency characteristics of the high band in order to suppress the deterioration of the S / N ratio in the middle and low band. If such an inverse filter is used, the sound quality of the high band deteriorates. To do.
この構成おいては、オーディオ装置は、オーディオ信号が所定の位置に定位しているよう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、2つのプレゼンススピーカからリアチャンネルのオーディオ信号を聴取者へ放音させる。2つのプレゼンススピーカは、聴取者の前方に設置したフロントチャンネルスピーカの上方に設置されているので、これらのプレゼンススピーカから所定の位置に音像を定位させる音を放音させると、聴取者の耳と同じ高さにスピーカを設置した場合に比べて、可聴周波数の高域に発生するディップを5dB〜15dB程度改善することができ、また、仰角が大きくなるのにつれて、ディップの発生する周波数を徐々に高くすることができる。したがって、クロストークキャンセル処理を行っても、所定の位置に定位する音像の中低域のSN比の悪化や高域の音質劣化を防止して、音質の良いサウンドを放音する音像を所定の位置に定位させることができる。さらに、聴取者のリア側にスピーカを設置しなくても、聴取者のフロント側に、聴取者の耳よりも高い位置に配置したスピーカから、聴取者のリア側に音像を仮想的に定位させることができるので、リア側にスピーカを設置できない居住環境においても、聴取者はサラウンドサウンドを楽しむことができる。 In this configuration, the audio device gives the audio signal a frequency characteristic that makes it sound as if the audio signal is localized at a predetermined position, and direct correction is performed so that this audio signal can only be heard from one ear of the listener. The crosstalk cancellation processing is performed by the means and the cross correction means, and the audio signal of the rear channel is emitted from the two presence speakers to the listener. Since the two presence speakers are installed above the front channel speakers installed in front of the listener, if the sound that localizes the sound image at a predetermined position is emitted from these presence speakers, Compared to the case where speakers are installed at the same height, the dip generated in the high frequency range of the audible frequency can be improved by about 5 dB to 15 dB, and the frequency at which the dip is generated gradually increases as the elevation angle increases. Can be high. Therefore, even if the crosstalk cancellation processing is performed, a sound image that emits a sound with a good sound quality can be prevented by preventing deterioration in the SN ratio of the mid-low range of the sound image localized at a predetermined position and deterioration of the sound quality of the high range. Can be localized in position. Furthermore, even if a speaker is not installed on the rear side of the listener, a sound image is virtually localized on the front side of the listener from a speaker disposed at a position higher than the listener's ear on the rear side of the listener. Therefore, the listener can enjoy the surround sound even in a living environment where a speaker cannot be installed on the rear side.
本発明のオーディオ装置は、聴取者の耳よりも高い位置に設置したフロント側のスピーカから、リア側に音像を定位させるための音を放音することで、周波数特性の高域に発生するディップを可聴周波数の高域へ移動させるとともに、ディップを低減することができる。したがって、クロストークキャンセル処理を行っても、リア側定位する音像の中低域のSN比の悪化や高域の音質劣化を防止して、音質の良いサラウンドサウンドを提供できる。 The audio device of the present invention emits a sound for locating a sound image to the rear side from a front speaker installed at a position higher than the listener's ear, thereby generating a dip that occurs in a high frequency characteristic. The dip can be reduced while moving to a higher range of the audible frequency. Therefore, even if the crosstalk cancellation processing is performed, it is possible to prevent the deterioration of the S / N ratio of the mid-low range of the sound image localized at the rear side and the deterioration of the sound quality of the high range, and provide a surround sound with good sound quality.
図2〜図9は、聴取者Uに対して右前方30度の方向に、PRch用スピーカを仰角を10度〜80度の範囲で10度毎に変化させた場合の、PRch用スピーカから聴取者の耳までの頭部伝達関数に基づいて設定したフィルタの周波数特性グラフ、及びその逆フィルタの周波数特性グラフである。各図の(A)は、PRch用スピーカから聴取者の右耳までの頭部伝達関数に基づいて設定したフィルタの周波数特性グラフであり、(B)は、PRch用スピーカから聴取者の左耳までの頭部伝達関数に基づいて設定したフィルタの周波数特性グラフである。また、(C)はクロストークキャンセル処理を行うためのダイレクト補正フィルタの周波数特性グラフであり、(D)はクロストークキャンセル処理を行うためのクロス補正フィルタの周波数特性グラフである。なお、図2〜図9には、聴取者Uに対して右前方30度の方向にPRch用スピーカを仰角0度で設置した場合の、PRch用スピーカから聴取者Uの耳までの頭部伝達関数に基づいて設定したフィルタの周波数特性グラフを、比較のために併記している。
FIGS. 2 to 9 are views from the PRch speaker when the elevation angle of the PRch speaker is changed every 10 degrees in a range of 10 degrees to 80 degrees in the
本願発明者らは、前記の大きなディップの発生を抑制する方法について実験及び検討を重ねた。その結果、本願発明者らは、仮想的に音像を定位させる音を放音させるスピーカを、聴取者Uの耳EL,ERの位置よりも高い位置に設置することで、前記のような大きなディップの発生を抑制できることを発見した。 The inventors of the present application conducted experiments and studies on a method for suppressing the occurrence of the large dip. As a result, the inventors of the present application installed a loudspeaker that virtually emits a sound for locating the sound image at a position higher than the position of the ears EL and ER of the listener U, so that the above large dip It was discovered that the occurrence of can be suppressed.
具体的には、図2〜図9に示すように、聴取者Uの聴取位置90からPRch用スピーカ25への仰角が大きくなるのにつれて、ディップの発生する周波数が徐々に高くなるという結果が得られた。また、仰角0度の場合に対して、仰角を10度〜80度に設定すると、ディップが5dB〜15dB程度改善するという結果が得られた。但し、仰角20度の場合については、PRch用スピーカ25から左耳ELへ伝搬する音において、ディップが発生する周波数が仰角0度の場合よりも高くなるが、5dB程度悪化した。
Specifically, as shown in FIGS. 2 to 9, as the elevation angle from the
したがって、本発明では、聴取者Uの耳よりも高い位置に、好ましくは聴取者Uからスピーカへの仰角が30度以上となるように、2つのスピーカを設置し、オーディオ装置に、2つのスピーカから聴取者Uの耳EL,ERまでの頭部伝達関数の逆関数に基づいて、聴取者Uのリア側の特定の位置に仮想的に音像を定位させる。これにより、図2〜図9の各(C),各(D)に示したような周波数特性の逆フィルタを使用しても、中低域のSN比が悪化や高域の音質劣化を抑制して、音質の良い音声を放音する音像を定位させることができる。 Therefore, in the present invention, two speakers are installed at a position higher than the ear of the listener U, preferably such that the angle of elevation from the listener U to the speaker is 30 degrees or more, and the audio device includes two speakers. The sound image is virtually localized at a specific position on the rear side of the listener U based on the inverse function of the head-related transfer function up to the ears EL and ER of the listener U. Thereby, even if the inverse filter of the frequency characteristic as shown in each of (C) and (D) of FIGS. 2 to 9 is used, the SN ratio in the middle and low frequencies is suppressed and the sound quality degradation in the high frequencies is suppressed. Thus, it is possible to localize a sound image that emits sound with good sound quality.
本発明のオーディオ装置は、上記の実験・検討結果に基づいて構成したものであり、聴取者の前方上方に仰角30度以上となるように設置される左右のプレゼンススピーカから、聴取者Uの後方左側から聴取者Uの耳に伝搬する周波数特性を付与したSLchの音声、及び聴取者Uの後方右側から聴取者Uの耳に伝搬する周波数特性を付与したSRchの音声を放音させる。これにより、聴取者Uの後方にリアチャンネル(SLch及びSRch)の音像を仮想的に定位させるとともに、SLch及びSRchの音声の音質を向上させることができる。 The audio apparatus according to the present invention is configured based on the above-described experiment and examination results. From the left and right presence speakers installed at an elevation angle of 30 degrees or more above the listener, the rear of the listener U is provided. The sound of the SLch to which the frequency characteristic propagating from the left side to the ear of the listener U is given and the sound of the SRch to which the frequency characteristic propagating from the rear right side of the listener U to the ear of the listener U is given are emitted. As a result, the rear channel (SLch and SRch) sound images can be virtually localized behind the listener U, and the sound quality of the SLch and SRch sounds can be improved.
図10は、本発明の実施形態に係るオーディオ装置の構成を示すブロック図である。以下の説明では一例として、オーディオ装置1が5チャンネルのサラウンドサウンドを再生する場合について説明する。ここで、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。 FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the audio apparatus according to the embodiment of the present invention. In the following description, as an example, the case where the audio apparatus 1 reproduces 5-channel surround sound will be described. Here, for each of the five surround sound channels, the front left channel is L (Left) ch, the front right channel is R (Right) ch, the center channel is C (Center) ch, and the rear left channel is SL The (Surround Left) ch and the rear right channel are called SR (Surround Right) ch.
オーディオ装置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、ローパスフィルタ14、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、オーディオ装置1のパワーアンプ16には、Lch用スピーカ21、Rch用スピーカ22、Cch用スピーカ23、PLch用スピーカ24、及びPRch用スピーカ25が接続されている。
The audio apparatus 1 includes a DSP (Digital Signal Processor)
図10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・前方中央にフロントスピーカとしてLch用スピーカ21・Rch用スピーカ22・Cch用スピーカ23が配置されている。また、聴取者Uの聴取位置90の左上前方及び右上前方(スピーカ21,22,23の上方)に、すなわち聴取者Uの耳EL,ERよりも上方に、音場制御用のプレゼンススピーカであるPLch用スピーカ24、PRch用スピーカ25が配置されている。オーディオ装置1は、PLch用スピーカ24及びPRch用スピーカ25から反射音を放音させて、聴取位置90の聴取者Uの前方に奥行き感及び立体感を与え、聴取者Uを前方から包み込むフロント音場を形成することができる。
As shown in FIG. 10, an
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音信号(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音信号(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。
A digital audio interface receiver (DIR) 32, an A /
信号処理部12は、フィルタ42L,42Rを備えたSLch定位付加部42、フィルタ46L,46Rを備えたSRch定位付加部46、加算器52,53、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72,73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。
The
信号処理部12は、聴取者UにはSLchの音像26が聴取者Uの後方左側の点26Aに定位して聞こえるように、また、聴取者UにはSRchの音像27が聴取者Uの後方右側の点27Aに定位して聞こえるように、信号処理を行う。
The
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定位付加部42は、前記のように、フィルタ42L及びフィルタ42Rを備えている。フィルタ42Lには、聴取者Uの後方左側に定位する音像から聴取者Uの左耳ELまでの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、フィルタ42Rには聴取者Uの後方左側に定位する音像から聴取者Uの右耳ERまでの頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数が及び遅延時間が設定される。SLch定位付加部42は、聴取位置90の聴取者Uには聴取者Uの後方左側の点26AにSLchの音像26が定位しているように左耳ELと右耳ERにそれぞれ聞こえる周波数特性をSLchのオーディオ信号に付与する。
Specifically, each unit of the
また、SRch定位付加部46は、前記のように、フィルタ46L及びフィルタ46Rを備えている。フィルタ46Lには、聴取者Uの後方右側に定位する音像から聴取者Uの左耳ELまでの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、フィルタ46Rには聴取者Uの後方右側に定位する音像から聴取者Uの右耳ERまでの頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数が及び遅延時間が設定される。SRch定位付加部46は、聴取位置90の聴取者Uには聴取者Uの後方右側の点27AにSRchの音像27が定位しているように左耳ELと右耳ERにそれぞれ聞こえる周波数特性をSRchのオーディオ信号に付与する。
In addition, the SRch
フィルタ42L,46Lから出力されたオーディオ信号は、加算器52で加算されて、クロストークキャンセル補正部60のLchダイレクト補正部62及びLchクロス補正部64へ出力される。また、フィルタ42R,46Rから出力されたオーディオ信号は、加算器53で加算されて、クロストークキャンセル補正部60のRchダイレクト補正部66及びRchクロス補正部68へ出力される。
The audio signals output from the
ここで、聴取者Uに対して、例えば仰角30度に設置したPRch用スピーカ25からフラットな周波数特性の音を放音すると、聴取者Uの右耳ERに届く音は、各周波数成分が減衰して図4(A)に示すような周波数特性となる。また、PRch用スピーカ25から聴取者Uの左耳ELに届く音は、各周波数成分が減衰して図4(B)に示すような周波数特性となる。そのため、聴取者Uは、このような周波数特性の音が聴取者Uの耳EL,ERにある時間差で届くので、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。
Here, when a sound having a flat frequency characteristic is emitted to the listener U from, for example, a
一方、SRchのオーディオ信号に対して、聴取者Uの後方右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、PRch用スピーカ25から放音されて聴取者Uの右耳ER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、頭部伝達関数に基づいて付与して、PRch用スピーカ25から放音させると、聴取者Uは後方右側からその音声が聞こえるように感じる。また、このとき、PRch用スピーカ25から放音された音声が聴取者Uの右耳のみに聞こえるように、PRch用スピーカ25から放音されて聴取者Uの左耳に伝搬する音声を打ち消す音声を生成してPLch用スピーカ24から放音させると、聴取者Uは、SRchの音声がPRch用スピーカ25から放音されたことを知覚しなくなる。
On the other hand, with respect to the SRch audio signal, the frequency characteristics of the sound that is emitted from the sound source localized at the rear right side of the listener U and reaches the ear of the listener U, and the sound that is emitted from the
そこで、クロストークキャンセル補正部60は、PLch用スピーカ24から放音される音声が聴取者Uの左耳ELのみに聞こえるように、PRch用スピーカ25から放音される音声が聴取者Uの右耳ERのみに聞こえるように、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。
Therefore, the crosstalk
具体的には、クロストークキャンセル補正部60の各部は、以下のような処理・動作を行う。図11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。
Specifically, each unit of the crosstalk
図11(A)において、PLch用スピーカ24から聴取者Uの左耳ELの頭部伝達関数及びPRch用スピーカ25から聴取者Uの右耳ERの頭部伝達関数をfd、並びにPLch用スピーカ24から聴取者Uの右耳ERの頭部伝達関数及びPRch用スピーカ25から聴取者Uの左耳ELの頭部伝達関数をfcとする。
In FIG. 11A, the head-related transfer function of the left ear EL of the listener U from the
Rchダイレクト補正部66には、PRch用スピーカ25から聴取者Uの右耳ERまでの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11(B)に示すように、Rchダイレクト補正部66には、フィルタ係数fd/(fd2−fc2)が設定される。
In the Rch
Rchダイレクト補正部66は、加算器53から出力されたリアチャンネルのオーディオ信号に対して、PRch用スピーカ25から右耳ERに伝搬する特性を消す処理を行い、リアチャンネルのオーディオサウンドがPRch用スピーカ25から放音されたことを聴取者Uが知覚しないようにすることができる。例えば、Rchダイレクト補正部66は、PRch用スピーカ25が聴取者Uの右耳ERに対して仰角30度の位置に設置されている場合には、PRch用スピーカ25から出力するSRchのオーディオ信号に対して、図4(C)に示す周波数特性を付与する。
The Rch
したがって、リアチャンネルのオーディオサウンドは、PRch用スピーカ25から放音されて、聴取者Uの右耳ERに伝搬すると、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る。これにより、Rchダイレクト補正部66から出力されたリアチャンネルのオーディオ信号は、定位付加部42,46で付与された周波数特性と、PRch用スピーカ25から右耳ER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。
Therefore, when the rear channel audio sound is emitted from the
また、Rchクロス補正部68には、PRch用スピーカ25から聴取者Uの右耳ERまでの頭部伝達関数の逆関数と、PLch用スピーカ24から聴取者Uの左耳EL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が設定される。すなわち、図11(B)に示すように、Rchクロス補正部68には、フィルタ係数fc/(fd2−fc2)が設定される。
Further, the Rch
Rchクロス補正部68は、加算器53から出力されたリアチャンネルのオーディオ信号に対して、PRch用スピーカ25から右耳ERに伝搬する特性を打ち消す処理と、PLch用スピーカ24から左耳ELに伝搬する特性を打ち消す処理と、を行う。例えば、Rchダイレクト補正部66は、PRch用スピーカ25が聴取者Uの右耳Eあるに対して仰角30度の位置に設置されている場合には、PRch用スピーカ25から出力するリアチャンネルのオーディオ信号に対して、図4(D)に示す周波数特性を付与する。また、Rchクロス補正部68は、加算器53から出力されたリアチャンネルの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PLch用スピーカ24から放音後にリアチャンネルの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で処理されてPRch用スピーカ25から放音後にリアチャンネルの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、が同じになるように、リアチャンネルのオーディオ信号の出力タイミングを調整する。したがって、オーディオ装置1は、PRch用スピーカ25から放音されて聴取者Uの左耳ELに回り込むオーディオサウンドを打ち消すオーディオサウンドがPLch用スピーカ24から放音させるので、PRch用スピーカ25から放音されて聴取者Uの左耳ELに回り込むオーディオサウンドを聞こえないようにすることができる。
The Rch
また、Lchダイレクト補正部62及びLchクロス補正部64は、Rchダイレクト補正部66及びRchクロス補正部68と同様に、加算器52から出力されたリアチャンネルのオーディオ信号に対して信号処理を行う。
Similarly to the Rch
このように、PLch用スピーカ24から放音されたリアチャンネルのオーディオサウンドは聴取者Uの左耳ELのみに聞こえ、PRch用スピーカ25から放音されたリアチャンネルのオーディオサウンドは聴取者Uの右耳ERのみに聞こえるようになる。また、リアチャンネルのオーディオ信号には、聴取者Uの周囲に音像が仮想的に定位するように、周波数特性が付与されている。さらに、PLch用スピーカ24から放音されたリアチャンネルのオーディオサウンドには、PLch用スピーカ24から放音されたことを知覚しないようにする周波数特性が付与され、PRch用スピーカ25から放音されたリアチャンネルのオーディオサウンドには、PRch用スピーカ25から放音されたことを知覚しないようにする周波数特性が付与されている。したがって、聴取者Uはリアチャンネルのオーディオサウンドが、聴取者Uの周囲の所定位置に定位する音源から放音されているような定位感を得ることができる。
Thus, the rear channel audio sound emitted from the
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D/Aコンバータ13へ出力する。
The
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65で反転された(−1倍された)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。
The
D/Aコンバータ13は、信号処理部12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。
The D /
ローパスフィルタ14は、各アナログ音信号から20kHz以上の帯域における折り返しノイズを除去する。
The low-
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。
The
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各スピーカ21〜25へ出力する。
The
スピーカ21〜25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、スピーカ21はLchの音を、スピーカ22はCchの音を、スピーカ23はRchの音をそれぞれ放音する。また、スピーカ24はSLchの音像を点26Aに仮想的に定位させる音を、スピーカ25はSRchの音像を点27Aに仮想的に定位させる音をそれぞれ放音する。
The
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21〜25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。
The
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。
The
操作部19は、オーディオ装置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。
The
表示部20は、オーディオ装置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。
The
上記のような構成のオーディオ装置1は、サラウンドサウンドを再生する際には、Lch用スピーカ21からLchのオーディオ信号に基づいた音声を放音させ、Rch用スピーカ22からRchのオーディオ信号に基づいた音声を放音させ、Cch用スピーカ23からCchのオーディオ信号に基づいた音声を放音させる。また、オーディオ装置1は、聴取者UにはSLchの音像26が聴取者Uの後方左側の点26Aに定位して聞こえるように、また、聴取者UにはSRchの音像27が聴取者Uの後方右側の点27Aに定位して聞こえるように、PLch用スピーカ24及びPRch用スピーカ25からSLchのオーディオ信号及びSRchのオーディオ信号に基づいた音声を放音させる。
When reproducing the surround sound, the audio apparatus 1 configured as described above emits sound based on the Lch audio signal from the
このように、オーディオ装置1は、聴取者Uに対して仰角30度以上となるように設置したプレゼンススピーカから、聴取者Uのリア側に仮想的に音像が定位するように、スピーカから聴取者の耳までの頭部伝達関数に基づいてオーディオ信号に特性を付与して放音させるので、中低域のSN比の悪化や高域の音質劣化を抑制して、音質の良い音声を放音する音像を定位させることができる。 As described above, the audio apparatus 1 is configured so that the listener can listen to the sound image so that the sound image is virtually localized on the rear side of the listener U from the presence speaker installed at an elevation angle of 30 degrees or more with respect to the listener U. Based on the head-related transfer function up to the ear, the audio signal is given a characteristic to emit sound. The sound image to be played can be localized.
なお、聴取者Uの前上方に設置したプレゼンススピーカを用いて、聴取者Uのリア側に仮想的に音像を定位させる場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、他の構成であっても良い。例えば、天井から吊り下げたり、天井に埋め込んだりしたスピーカを用いることも可能である。 In addition, although the case where the sound image is virtually localized on the rear side of the listener U using the presence speaker installed in front of the listener U has been described, the present invention is not limited to this, and other configurations It may be. For example, a speaker hung from the ceiling or embedded in the ceiling can be used.
また、プレゼンススピーカから聴取者Uのリア側に仮想的に音像を定位させるための音のみを放音させる場合について説明したが、これに限るものではなく、フロント音場を形成するための反射音も同時にプレゼンススピーカから放音させることも可能である。これにより、プレゼンススピーカからフロント音場を形成するための反射音と、サラウンド音場を仮想的に形成するための反射音と、を放音させて、聴取者Uを包み込むような音場を形成することも可能である。 Moreover, although the case where only the sound for virtually locating the sound image is emitted from the presence speaker to the rear side of the listener U has been described, the present invention is not limited to this, and the reflected sound for forming the front sound field At the same time, sound can be emitted from the presence speaker. As a result, a sound field that surrounds the listener U is generated by emitting the reflected sound for forming the front sound field from the presence speaker and the reflected sound for virtually forming the surround sound field. It is also possible to do.
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、14−ローパスフィルタ、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−Cch用スピーカ、24−PLch用スピーカ、25−PRch用スピーカ、26,27−仮想音像、42−SLch定位付加部、46−SRch定位付加部、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,52,53,72,73−加算器 1-acoustic device, 11-DSP decoder, 12-signal processing unit, 13-D / A converter, 14-low pass filter, 15-electronic volume, 16-power amplifier, 17-controller, 18-memory, 19-operation unit 20-display unit, 21-Lch speaker, 22-Rch speaker, 23-Cch speaker, 24-PLch speaker, 25-PRch speaker, 26, 27-virtual sound image, 42-SLch localization adding unit, 46-SRch localization addition unit, 60-crosstalk cancellation correction unit, 62-Lch direct correction unit, 64-Lch cross correction unit, 66-Rch direct correction unit, 68-Rch cross correction unit, 52, 53, 72, 73 -Adder
Claims (1)
リアチャンネルのオーディオ信号に対して、リア方向の仮想定位位置から聴取者の左耳へ到来する音声信号の周波数特性を頭部伝達関数に基づいて算出し、前記オーディオ信号に付与する左バーチャル定位付与部と、
前記左バーチャル定位付与部で処理されたオーディオ信号に対して、左側のプレゼンススピーカから聴取者の左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付与して、左側のプレゼンススピーカへ供給する左ダイレクト補正部と、
前記左バーチャル定位付与部で処理されたオーディオ信号に対して、左側のプレゼンススピーカから聴取者の右耳へ回り込む音声信号の周波数特性を反転させた周波数特性を頭部伝達関数に基づいて付与して、右側のプレゼンススピーカに供給することにより、前記右耳へ回り込むオーディオ信号をキャンセルする左クロス補正部と、
前記リアチャンネルのオーディオ信号に対して、リア方向の仮想定位位置から聴取者の右耳へ到来する音声信号の周波数特性を頭部伝達関数に基づいて算出し、前記オーディオ信号に付与する右バーチャル定位付与部と、
前記右バーチャル定位付与部で処理されたオーディオ信号に対して、右側のプレゼンススピーカから聴取者の右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付与して右側のプレゼンススピーカへ供給する右ダイレクト補正部と、
前記右バーチャル定位付与部で処理されたオーディオ信号に対して、右側のプレゼンススピーカから聴取者の左耳へ回り込む音声信号の周波数特性を反転させた周波数特性を頭部伝達関数に基づいて付与して、左側のプレゼンススピーカに供給することにより、前記左耳へ回り込むオーディオ信号をキャンセルする右クロス補正部と、
を備えたことを特徴とするオーディオ装置。 An audio device for supplying a multi-channel audio signal including a rear channel to left and right front channel speakers installed in front of a listener, and left and right presence speakers installed above the front channel speaker,
The left virtual localization is applied to the audio signal of the rear channel by calculating the frequency characteristic of the audio signal arriving at the listener's left ear from the virtual localization position in the rear direction based on the head-related transfer function and giving the audio signal And
A frequency characteristic for canceling a frequency characteristic of an audio signal arriving at the left ear of the listener from the left presence speaker is added to the audio signal processed by the left virtual localization providing unit based on a head-related transfer function. A left direct correction unit for supplying to the left presence speaker,
A frequency characteristic obtained by inverting the frequency characteristic of the audio signal that circulates from the left presence speaker to the right ear of the listener is added to the audio signal processed by the left virtual localization providing unit based on the head-related transfer function. A left cross correction unit that cancels an audio signal that wraps around the right ear by supplying the presence speaker on the right side;
For the rear channel audio signal, a right virtual localization is obtained by calculating a frequency characteristic of an audio signal arriving at a listener's right ear from a rearward virtual localization position based on a head-related transfer function and giving the audio signal A granting unit;
A frequency characteristic for canceling a frequency characteristic of an audio signal arriving at the right ear of the listener from the right presence speaker is added to the audio signal processed by the right virtual localization providing unit based on a head-related transfer function. Right direct correction unit to supply to the right presence speaker,
A frequency characteristic obtained by inverting the frequency characteristic of the audio signal that circulates from the right presence speaker to the listener's left ear is added to the audio signal processed by the right virtual localization providing unit based on the head-related transfer function. A right cross correction unit that cancels an audio signal that wraps around the left ear by supplying the left presence speaker;
An audio device comprising:
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012147461A (en) * | 2008-09-03 | 2012-08-02 | Dolby Lab Licensing Corp | Enhancing reproduction of multiple audio channels |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08275300A (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Yamaha Corp | Sound field controller |
JPH09224300A (en) * | 1996-02-16 | 1997-08-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Method and device for correcting sound image position |
JP2002525961A (en) * | 1998-09-24 | 2002-08-13 | アメリカン・テクノロジー・コーポレーション | Method and apparatus for generating a virtual speaker remote from a sound source |
JP2003230199A (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-15 | Yamaha Corp | Virtual speaker amplifier |
JP2003524953A (en) * | 1999-12-22 | 2003-08-19 | ボクサート アクチエンゲゼルシヤフト | Recording and playback methods and equipment |
JP2005102063A (en) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Niro1.Com Inc | Multi-channel signal reproduction circuit |
-
2005
- 2005-09-15 JP JP2005268220A patent/JP2007081927A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08275300A (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Yamaha Corp | Sound field controller |
JPH09224300A (en) * | 1996-02-16 | 1997-08-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Method and device for correcting sound image position |
JP2002525961A (en) * | 1998-09-24 | 2002-08-13 | アメリカン・テクノロジー・コーポレーション | Method and apparatus for generating a virtual speaker remote from a sound source |
JP2003524953A (en) * | 1999-12-22 | 2003-08-19 | ボクサート アクチエンゲゼルシヤフト | Recording and playback methods and equipment |
JP2003230199A (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-15 | Yamaha Corp | Virtual speaker amplifier |
JP2005102063A (en) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Niro1.Com Inc | Multi-channel signal reproduction circuit |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012147461A (en) * | 2008-09-03 | 2012-08-02 | Dolby Lab Licensing Corp | Enhancing reproduction of multiple audio channels |
US9014378B2 (en) | 2008-09-03 | 2015-04-21 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Enhancing the reproduction of multiple audio channels |
US9706308B2 (en) | 2008-09-03 | 2017-07-11 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Enhancing the reproduction of multiple audio channels |
US10356528B2 (en) | 2008-09-03 | 2019-07-16 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Enhancing the reproduction of multiple audio channels |
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