CN101150890A - 声音再现系统和声音再现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种声音再现系统，其包含：第一扬声器，将第一声道的音频信号供给该第一扬声器，并放置该第一扬声器使得由第一声道的音频信号生成的再现声像定位在听者前方方向上的位置；一对第二扬声器，将被执行了虚拟声源处理的音频信号供给该第二扬声器；虚拟声源处理单元，用于对多个声道的音频信号执行虚拟声源处理；音量检测单元，用于检测第一声道和其他声道的音量；音量比较单元，用于比较第一声道的音量与每一个其他声道的音量；以及控制单元，用于控制第一声道和其他声道的音频信号的增益。

Description

声音再现系统和声音再现方法
技术领域
本发明涉及通过对多个声道的部分声道的音频信号执行虚拟声源处理(virtual sound source process)来再现声音的声音再现系统。本发明还涉及声音再现系统中的声音再现方法。
背景技术
被称作“家庭影院系统”的视频和声音再现系统已经越来越普遍。在视频和声音再现系统中，通过在具有相对较大屏幕的显示器上显示视频从而将其从DVD(数字多功能光盘)或类似物中再现的同时，以多声道环绕声方法再现声音，近来以5.1声道方法再现声音。因此，视频和声音可被强有力地再现。
在5.1声道方法的声音再现系统中，使用四种类型的扬声器：一种位于听者前方(此后称作“前方”)；一种位于听者前方的中央(此后称作“中央”)；一种位于听者后方(此后称作“后方”)；还有一种专用于低频。超低音音箱(sub-woofer)是专用于低频的扬声器，其最初处理单声道中的100Hz或更低频率的频带。其他扬声器处100Hz到20KHz的频带。
图13示出在传统的5.1声道方法的声音再现系统中的扬声器放置。也就是说，如图13所示，用于前左声道的扬声器10FL放置在听者4的前方的左侧，用于前右声道的扬声器10FR放置在听者4的前方的右侧，以及用于中央声道的扬声器10C放置在听者4的前方的中央。
此外，用于后左声道的扬声器10RL放置在听者4的后方的左侧，用于后右声道的扬声器10RR放置在听者4的后方的右侧。此外，用于LFE(低频音效)声道(专用于低频)的超低音音箱扬声器10SW放置在适当的位置。
这六个扬声器10FL、10FR、10C、10RL、10RR和10SW分别附接到扬声器箱，并被定位在各个位置。通常，放置这六个在前侧或后侧的扬声器使得其距听者4的距离ds例如约为两米。
在传统的声音再现系统中，在用于前左和前右声道的扬声器中使用的约15升(litter)的扬声器箱已经被替换为较小的约一升的音箱，并且将这样的扬声器称作卫星扬声器。当然，那些扬声器不输出低频声音，因此将被称作超低音音箱的专用于低频的扬声器添加到系统中。当在此情况下时，当除超低音音箱外的扬声器都是较小的音箱时，供应到超低音音箱10SW的音频信号的交界(crossover)频率是150Hz，此值略高于上述的100Hz，然而此频率仍是较低的。
当在上述放置的扬声器系统中从DVD再现5.1声道的音频信号时，显然可再现充分的低音。此外，在再现一侧设置专用于低频的声道。因此，当声源是电影时，按照惯例不能够获得的深沉的低音在房间内回荡，从而可获得强有力的并且逼真的感受。
然而，在相对较小的房间内，可能没有地方放置上述的六个扬声器以再现多声道环绕声。此外，六个扬声器和放大器的需求不利地导致较高成本。
由声漏(sound leakage)导致的噪声也是一个问题。例如，在典型的5.1声道扬声器配置中，在欣赏DVD的视频和声音时，需要约90dB或更大的音量再现强有力的声音。也就是说，如果听者希望获得良好的多声道环绕音效，则他/她需要考虑噪声问题。
用于解决上述问题的方法的实施例是虚拟声源处理(虚拟声像定位处理)，在专利文献1和2(日本未经实审的专利申请公开第9-327099号和第10-224900号)中描述了该实施例。
在此处理中，待被供应到两个实际地放置的扬声器的音频信号被生成。基于在虚拟声像(virtual sound image)被定位的位置处放置扬声器时到听者双耳的传递函数(HRTF：头相关传递函数)来处理音频信号。
通过使用此虚拟声源处理，可仅用两个扬声器再现上述的5.1声道的多声道环绕声。因此，可节省空间并降低成本。
发明内容
在日本专利申请第2006-24302号(2006年2月1日递交)中，本申请的申请人已经提供了一种声音再现系统，其能够通过使用上述的虚拟声源处理实现多声道环绕声。
在此先前提出的发明中，将两个扬声器固定在听者的耳朵附近，因此听者可听到具有充足音量的声音，即使实际上并非以那样大的音量从扬声器输出声音。因此，减小了传播到邻近房屋的声音。
此外，在该先前提出的发明中，在对多声道环绕声的前方和后方声道的声音分量执行了虚拟声源处理之后，将其供应到两个扬声器，然后再现前方和后方声道的那些声音分量。使用此配置，有利地无需设置用于前方和后方声道的扬声器。
然而，在此情况下，与在声道的声像定位位置处实际地设置了用于声道的实扬声器(real speaker)(术语“实扬声器”用于将其与再现被执行了虚拟声源处理的音频信号的扬声器相区分)，并且声道的音频信号被供应到实扬声器以再现声音的情况相比，基于被执行了虚拟声源处理的音频信号而再现的声音的声像(虚拟声像)的定位在如下的声道中变差，在该声道中声像被定位在包含听者的中央面(median plane)的平面中的位置(也就是，5.1声道多环绕方法中的中央声道)。
也就是说，在声像定位位置在包含听者的中央面的平面中的声道(例如中央声道)的声音中，通过虚拟声源处理生成的虚拟声像的定位变差。
在此情况下，实扬声器不仅包含放置在中央声道的声像定位位置的用于中央声道的扬声器，在通过将中央声道的音频信号等量地供应到用于前左和前右两个声道的实扬声器，来获得中央声道的声像定位的情况下，其还包含用于前左和前右两个声道的两个扬声器。
考虑了上述要点而做出了本发明，并且本发明致力于提供一种声音再现系统，其解决在上述虚拟声源处理中，声像定位位置在包含听者的中央面的平面中的声道(例如中央声道)的声像定位变差的问题。
根据本发明的实施例，提供了一种用于再现包含第一声道的多个声道的音频信号的声音再现系统，在第一声道中再现声像被定位在听者前方方向上的位置。该声音再现系统包含：第一扬声器，将第一声道的音频信号供给该第一扬声器，并放置该第一扬声器使得由第一声道的音频信号生成的再现声像定位在听者前方方向上的位置；一对第二扬声器，将被执行了虚拟声源处理的音频信号供给该第二扬声器，使得所述再现声像定位在预定的位置；虚拟声源处理装置，用于对多个声道的音频信号执行虚拟声源处理，从而生成待被供应到第二扬声器的音频信号；音量检测装置，用于检测来自第一声道的音频信号的第一声道的音量，并检测来自其他声道的音频信号的除第一声道外的声道的音量；音量比较装置，用于比较由音量检测装置检测到的第一声道的音量与每一个其他声道的音量；以及控制装置，用于基于由音量比较装置生成的比较结果，控制第一声道和其他声道的音频信号的增益。
在具有上述配置的声音再现系统中，实扬声器作为用于多个声道中第一声道的第一扬声器被放置，在第一声道中再现声像被定位在听者前方方向上的位置，第一声道例如是中央声道。此外，设置了一对第二扬声器，将被执行了虚拟声源处理的多个声道的音频信号供给所述第二扬声器。
音量检测装置检测第一声道的音量和除第一声道外的声道的音频信号的音量。音量比较装置比较由音量检测装置检测到的第一声道的音量与每一个其他声道的音量。
控制装置基于由音量比较装置生成的比较结果，控制第一声道和其他声道的音频信号的增益。
由控制装置执行的对多个声道的音频信号的增益控制实现了其中声像被定位在听者前方方向上的位置的声道(例如其中声像定位很难获得的中央声道)的声音的声像定位的改进，即使当利用虚拟声源处理来再现多个声道的声音时也是如此。
根据本发明的实施方式，可以改进其中声像被定位在听者前方方向上的位置的声道(例如其中声像定位很难获得的中央声道)的声音的声像定位，即使当利用虚拟声源处理来再现多个声道的声音时也是如此。
附图说明
图1示出根据本发明的实施方式的声音再现系统的配置的实施例；
图2示出根据本实施方式的声音再现系统中的扬声器放置的实施例；
图3示出根据本实施方式的声音再现系统中的扬声器放置的实施例；
图4用于示出根据本实施方式的声音再现系统的操作，其中示出了距离和声压之间的关系；
图5示出根据本实施方式的声音再现系统中的扬声器放置的实施例；
图6A和6B示出根据本实施方式的声音再现系统中的扬声器放置的实施例；
图7示出根据本实施方式的声音再现系统中的音频信号输出装置的配置实施例的框图；
图8用于示出图7中所示的框图的一部分的配置；
图9用于示出图7中所示的框图的一部分的配置；
图10A到10C用于示出在根据本实施方式的声音再现系统中对各个声道的音频信号执行的增益调整；
图11示出根据本实施方式的声音再现系统中的扬声器放置的实施例；
图12示出根据另一实施方式的声音再现系统中的扬声器放置的实施例；以及
图13示出在传统的声音再现系统中扬声器放置的典型实施例。
具体实施方式
此后，参考图式描述根据本发明的实施方式的声音再现系统。在此实施方式中，将再现上述5.1声道方法的多声道环绕声的情况作为实施例描述。
以下描述的实施方式是如下的情况下的实施例，其中通过利用在DVD播放器中再现的视频信号和音频信号执行影像收看和5.1声道环绕声收听。在此实施方式中，当电视接收器屏幕用于影像收看时，通过利用包含在电视接收器内的两个扬声器和设置在听者耳朵附近的两个扬声器再现5.1声道的多环绕声。
图1示出根据此实施方式的声音再现系统的概貌。
如图1所示，根据此实施方式的声音再现系统包含电视接收器1，该电视接收器1包含用于前左和前右声道的两个扬声器11FL和11FR；DVD播放器2；音频信号输出装置3；和设置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2。
在此实施方式中，基本上在除LFE(低频音效)声道外的所有5.1声道环绕方法的声道的音频信号上执行虚拟声源处理，并且通过利用设置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2再现声音。
然而，如在以上发明内容中描述的，很难定位作为虚拟声像的其中待被定位的再现声像在包含听者4的中央面的平面中的声道的声音，在此情况下是很难定位中央声道的声音。因此，在此实施方式中不仅将中央声道的声音作为虚拟声像定位，而且还利用实扬声器再现中央声道的声音。
在此情况下，未设置专用于中央声道的实扬声器，而是采用了包含在电视接收器1内的用于前左和前右声道(用于两个立体声声道)的两个扬声器。也就是说，以1∶1的比例将中央声道的音频信号添加到这两个声道的音频信号中，从而通过实扬声器实现中央声道的声音的声像定位。
如此配置的原因如下。即，通常显示器放置在听者4的正前方，且用于前左和前右声道的两个扬声器放置在显示器的两侧。然而，将用于中央声道的实扬声器放置在放置显示器的位置的中央是很少见的。
在此实施方式中，对5.1声道环绕声中的前左和前右声道的音频信号执行虚拟声源处理，并通过利用在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2再现声音。此外，电视接收器1的两个扬声器11FL和11FR用作实扬声器。
电视接收器1的两个扬声器11FL和11FR可放置在电视接收器1的机壳内，或可将其与电视接收器1分离地并且独立地设置。
在此实施方式中，设置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2还供给5.1声道环绕声中的低频声道的音频信号。因此，优选地将能够充分再现LFE声道的音频信号的扬声器用作扬声器11SW1和11SW2。
电视接收器1例如具有能够接收电视广播信号的功能。电视接收器1基于所接收的电视广播信号再现电视广播节目的视频信号和音频信号，在电视接收器1的显示器1D上显示所再现的电视广播节目的影像，并通过扬声器11FL和11FR输出所再现的电视广播节目的声音。
DVD播放器2再现记录在DVD上的视频信号和音频信号，并输出这些信号。在此实施例中，在DVD播放器2中再现的视频信号Vi被供应到电视接收器1，并且与所再现的视频信号Vi相对应的影像被显示在显示器1D上。另一方面，在DVD播放器2中再现的音频信号Au被供应到音频信号输出装置3。
在此实施方式中，音频信号输出装置3具有与5.1声道的多声道环绕声方法相对应的解码功能。当将要以5.1声道环绕声再现由电视接收器1接收的数字广播节目的声音时，音频信号输出装置3生成待被供应到设置在听者4耳朵附近的第一和第二扬声器11SW1和11SW2的音频信号，并将生成的信号供应到相应扬声器。
当将要显示和输出由DVD播放器2再现的影像和声音时，音频信号输出装置3不仅生成待被供应到设置在听者4耳朵附近的第一和第二扬声器11SW1和11SW2的音频信号，而且生成待被供应到用于电视接收器1的左和右声道的两个扬声器11FL和11FR的音频信号，并将这些音频信号供应到相应扬声器。
在此实施方式中，音频信号输出装置3将前左声道的音频信号L和中央声道的音频信号C的和信号(L+C)；和前右声道的音频信号R和中央声道的音频信号C的和信号(R+C)供应到用于电视接收器1的左和右两个声道的两个扬声器11FL和11FR。
此外，如下所述的，音频信号输出装置3将被执行了所谓的虚拟声源处理的音频信号供应到听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2。
本实施方式中的扬声器放置实施例
此后，参考图2描述在根据此实施方式的声音再现系统中的扬声器放置实施例。
参考图2，如实线所指示的，用于前左声道的扬声器11FL和用于前右声道的扬声器11FR作为实扬声器放置在听者4前方的左边和右边。此外，用于虚拟声像定位的扬声器11SW1和11SW2放置在听者4的左耳和右耳附近，使得扬声器的振动片(vibrating plate)分别朝向每个耳朵，并且使得扬声器将听者4的头部夹在中间。
如上所述，在此实施例中在听者4的前方的扬声器11FL和11FR被包含在电视接收器1内，并且因此被配置为附接到遮护板(baffle plate)的各个扬声器单元，该遮护板即较小的扬声器箱12FL和12FR的前侧(例如电视接收器的前面板)。此后，当不需要区分扬声器11FL和11FR二者的声道时，将其称作前方扬声器。
在此实施例中未将中央扬声器11C实际地设置为实扬声器。然而，如上所述，以1∶1的比例将中央声道的音频信号添加到用于前左和前右声道的扬声器11FL和11FR，从而中央声道的声像被定位为如同将实扬声器放置在由图2中的点划线所指示的扬声器11C的位置上那样。在此说明书中，将扬声器11C称作实扬声器。
在放置在听者4的左耳和右耳附近的并将听者4的头部夹在中间的两个扬声器11SW1和11SW2中，扬声器单元并未容纳在扬声器箱中，并且未附接到遮护板，从而从扬声器单元的振动片前侧和后侧发出的声音可被混合。
在此实施方式中，如上所述，LFE声道的低频音频信号被供应到听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2，从而从那些扬声器11SW1和11SW2中以相同相位发出LFE声道的低频声音。因此，在此实施方式中扬声器11SW1和11SW2用作超低音音箱。
此外，在此实施方式中，对除LFE声道外的所有5.1声道的声道的音频信号执行虚拟声源处理，并将音频信号供应到扬声器11SW1和11SW2。
利用此配置，在听者4的耳朵附近发出LFE声道的低频声音，因此听者4感觉到他/她好像听到较大音量的声音。然而，在听者4的远处可能很难听到该低频声音，这是因为从扬声器11SW1和11SW2的扬声器单元的振动片的前侧和后侧输出的声音彼此相位相差180°进而它们彼此抵消。因此，可防止由低频声源传播引起的对邻居的妨碍。
如图3所示，为了证实低频声音的衰减，在消声室中用麦克风14收集来自用作超低音音箱并具有17cm的直径的扬声器单元11SW的声音，麦克风14在距扬声器单元11SW距离为d的位置处，然后测量声压电平(sound pressure level)的频率特性。在图4中示出结果。在此情况下，扬声器单元11SW既未容纳在音箱中也未附接到遮护板。
如图所示，图4中的四条频率特性曲线指示当扬声器单元11SW和麦克风14之间的距离d分别是10cm、20cm、40cm和80cm时所获得的结果。
图4中示出的结果证实了当扬声器单元未容纳在音箱中时，1KHz或更低频率的声音明显衰减。更具体地，频率越低，衰减量越大。
在此实施方式中，设置两个扬声器11SW1和11SW2和听者4的左右耳之间的距离dsw，以使得低频声音传播进听者4的耳朵同时不会如此地衰减，在此情况下，该距离约为20cm。
例如，在传统的实施例中扬声器单元11SW和听者4的耳朵之间的距离通常是2米。另一方面，在此实施方式中，扬声器11SW1和11SW2和听者4的耳朵之间的距离是20厘米。因此，根据此实施例的该距离是传统实施例的该距离的十分之一。
因此，所需要的使听者4感觉到相同声压的能量是上述典型实施例中所需能量的百分之一。具体地，如果在上述典型实施例中需要100W(瓦特)的放大器，则在此实施方式中利用1W的放大器可获得相同的声压。
在此实施方式中，即使仅通过供应到扬声器的音频信号的输出的差别，也可降低扩散的声音量。此外，例如20Hz、30Hz和40Hz的低频声音由于相位被抵消，因而除非在超低音音箱的扬声器单元附近，否则很难听到声音。另一方面，通过给低频声音可观的能量可获得包含于DVD软件中的强有力的声音效果，并因此隔音效果增强。
在上述配置中，如果仅关注低频声音，并且如果仅低频声音衰减，则可获得充足的效果。当然，当从扬声器11SW1和11SW2中再现并发出除低频声音外的声音时，可获得与上述隔音效果相同的隔音效果。
在此实施方式中，对除LFE声道外的所有5.1声道的声道的音频信号执行虚拟声源处理，并将音频信号供应到扬声器11SW1和11SW2。
也就是说，如图2所示，5.1声道环绕声除LFE声道外还包含五个声道的声音：前左声道和前右声道；中央声道；后左声道和后右声道。
通常，如图2中虚线所指示的，其中扬声器单元附接到用作遮护板的扬声器箱的前侧的扬声器11FL′、11FR′和11C′，以及扬声器11RL和11RR放置在听者4的前侧和后侧。
在此实施方式中，如下所述，各个声道的声音是被执行了虚拟声源处理的音频信号。将音频信号供应到朝向听者4耳朵的扬声器11SW1和11SW2使得声音再现。
在此情况下，听者4前方的前左和前右声道和中央声道双重地存在：一方面利用实扬声器再现声音，另一方面通过被执行了虚拟声源处理的音频信号，利用放置在听者4耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2再现声音。
在此实施方式中，以上述方式配置声音再现系统。如下所述，根据中央声道的音频信号的音量，对待被供应到实扬声器的音频信号，和被执行了虚拟声源处理的待被供应到扬声器11SW1和11SW2的音频信号执行增益控制，以使得尤其是中央声道的声像被定位在图2中实扬声器11C的位置。因此，声像定位被改进。
如上所述，扬声器11SW1和11SW2和听者4耳朵之间的距离较短。因此，可减小LFE声道和其他相应音频频率的声道的音频信号的辐射能量，从而增强隔音(soundproof)效果。
此外，如上所述，与其中距离dsw为2米的典型实施例相比，通过将扬声器11SW1和11SW2和听者4的耳朵之间的距离dsw设置为20cm，可减小扬声器11SW1和11SW2的声压。还可将此措施应用于后左和后右声道的音频信号RL和RR，从而可实现能量节约。
一个考虑了上述要点的扬声器放置实施例是一种用于在具有按摩椅或类似物的配置的座椅上设置扬声器的方法。
图5示出此情况的实施例，其中在座椅上设置了待被放置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2。
也就是说，在此实施例中，座椅20具有与飞机商务舱的座椅结构一样的结构。扬声器支架(holder)22附接到座椅20的靠背21的顶部21a，并且扬声器11SW1和11SW2附接到扬声器支架22并由扬声器支架22将其支撑。
图6A和6B示出扬声器支架22的实施例。扬声器支架22包含由诸如铝之类的金属制成的管子221。如图6B所示，管子221是扁平环形的。在由该环形限定的空间中，扬声器11SW1和11SW2和辅助扬声器11SW3和11SW4被支撑同时被固定。
设置辅助扬声器11SW3和11SW4用于补充低频声音的功率，仅通过使用放置在听者4耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2，根据能听度(audibility)对低频声音可能不能获得足够的可闻度。辅助扬声器11SW3和11SW4并非总是必需的。
在此实施例中，可能仅将低频音频信号(LFE信号)供应到辅助扬声器11SW3和11SW4。或者，可将被执行了虚拟声源处理的音频信号供应到辅助扬声器11SW3和11SW4，与扬声器11SW1和11SW2一样。
管子221是扁平环形的。如图6A所示的，环形部分实质上是U形的，从而环绕除面部前侧外的听者4的头部侧部部分(朝向左右耳的侧部)，以及头部的后方部分。
此外，支柱部分222a和222b连接到环形管子221，所述支柱部分用于将扬声器支架22附接到座椅20的靠背21。通过使用支柱部分222a和222b，扬声器支架22可以可分离地设置在座椅20的靠背21上。更具体地，可在座椅20的靠背21的顶部21a中设置长的孔(未示出)，将支柱部分222a和222b插入并配合到所述长孔中。通过将支柱部分222a和222b插入并配合到靠背21中的长孔，将扬声器支架22固定到座椅20上。
在当听者坐在座椅20上时朝向听者4耳朵的位置处，将扬声器11SW1和11SW2固定到U形管子221，并由U形管子221支撑。此外，在听者4的头部后方处，将辅助扬声器11SW3和11SW4固定到管子221，并由管子221支撑。
在此实施例中，当听者4坐在座椅20上时，将扬声器11SW1到11SW4和听者4头部(尤其是耳朵)之间的距离设置为约20cm。
在此实施例中，通过信号线(扬声器电缆)将声道的音频信号从音频信号输出装置3供应到扬声器11SW1到11SW4。
如上所述，根据此实施方式的声音再现系统，其中多声道扬声器如图5所示出地附接到座椅20，通过使用数目比声道数目少的扬声器，坐在座椅20上的听者4可享受具有大音量的逼真的多声道声音。此外，可显著减小向外界的声漏。
具体地，在此实施方式中，用作超低音音箱的扬声器11SW1和11SW2未容纳在音箱内并放置在听者4的耳朵附近，从而可显著减小向邻接房间的超低音的泄漏。此外，如上所述，除用于超低音音箱的声道外的后左和后右声道的声音在被执行了虚拟声源处理之后，从扬声器11SW1和11SW2发出。由于可降低音频信号的电平，所以可进一步降低声漏和低音泄漏的电平。因此，听者可在享受DVD画面的同时享受充足的音量而无需关心其他因素即使是在午夜。
由于扬声器11SW1和11SW2放置在听者耳朵附近，所以在极端的情况下可将音频信号的输出功率降低到传统实施例的百分之一。因此，可节约能量，并且可显著地降低硬件(输出放大器)成本。此外，由于较小输出功率的音频信号就足够了，所以可有利地使用不要求较大振幅的薄、轻并且便宜的扬声器。此外，较小的音频信号输出功率降低了热生成并实现了诸如电源之类的设备的小型化。因此，可用电池驱动声音再现系统，并且可在座椅或类似物的设计中嵌入该声音再现系统。
因此，可在整个声音再现系统中实现能量节约。在此声音再现系统中，可维持听者的满意水平并且可降低向相邻空间的声漏。
即使在能够将5KHz的声音衰减45dB的典型隔音窗中，衰减量也会减小：1KHz时衰减36dB，100Hz时衰减20dB。具体地，在50Hz或更低频率时，衰减量更小。考虑到这些情况，根据此实施方式的超低音音箱的隔音效果是显著的。与用于欣赏视频/声音再现的房间的隔音改造相比，成本节约效果是显著的。
可将音频信号输出装置3设置在预定位置，例如设置在座椅20的座垫表面下。在那种情况下，音频信号输出装置3可通过信号电缆从用作多声道音频信号源的DVD播放器2接收音频信号Au。然而，在此配置中，DVD播放器2需要经由信号电缆连接到座椅。通过在DVD播放器2中设置以无线电波或光无线地发送多声道音频信号的发送单元，并通过在音频信号输出装置3中设置接收这些被无线发送的多声道音频信号的接收单元，DVD播放器2和座椅20之间的信号电缆变成不必要的。
当以无线电波或光从诸如DVD播放器2之类的多声道音频信号源发送音频信号时，DVD播放器2和声音再现系统可被无线地连接，从而可自由地移动具有声音再现系统的座椅20。
根据本实施方式的音频信号输出装置3的配置实施例
图7是根据此实施方式的音频信号输出装置3的配置实施例的框图。根据此实施方式的音频信号输出装置3包含音频信号处理单元300和包含微计算机的控制单元100。
控制单元100包含通过系统总线102连接到存储软件程序的ROM(只读存储器)103的CPU(中央处理单元)101、用作工作区域的RAM(随机存取存储器)104、多个输入/输出端口105到107、用户操作接口108、前HRTF(头相关传输函数)存储单元109、后HRTF存储单元110、音量检测单元111、音量比较单元112，和增益控制信号生成单元113。用户操作接口108包含直接设置在音频信号输出装置3中的键操作单元、遥控器和遥控信号接收单元。
如上所述，在此实施方式中，将从DVD播放器2发送的音频信号Au供应到音频信号输出装置3中的5.1声道解码器301。5.1声道解码器301接收音频信号Au，对其执行声道解码处理，并输出前左和前右声道的音频信号L和R、中央声道的音频信号C、后左和后右声道的音频信号RL和RR，以及低频音频信号LFE。
经由增益调整放大器311将来自5.1声道解码器301的前左声道的音频信号L供应到加法器303。经由增益调整放大器313将来自5.1声道解码器301的前右声道的音频信号R供应到加法器304。经由增益调整放大器312将来自5.1声道解码器301的中央声道的音频信号C等量地供应到加法器303和304。
加法器303将来自增益调整放大器311的前左声道的音频信号L与来自增益调整放大器312的中央声道的音频信号C相加，并经由放大器305将通过相加而生成的和音频信号L+C导向音频输出终端307。将供应到输出终端307的音频信号供应到电视接收器1的扬声器11FL。
加法器304将来自增益调整放大器313的前右声道的音频信号R与来自增益调整放大器312的中央声道的音频信号C相加，并经由放大器306将通过相加而生成的和音频信号R+C导向音频输出终端308。将供应到输出终端308的音频信号供应到电视接收器1的扬声器11FR。
此外，将来自5.1声道解码器301的前左声道的音频信号L经由增益调整放大器314供应到加法器317。将来自5.1声道解码器301的前右声道的音频信号R经由增益调整放大器316供应到加法器318。将来自5.1声道解码器301的中央声道的音频信号C经由增益调整放大器315等量地供应到加法器317和318。
加法器317将来自增益调整放大器314的前左声道的音频信号L与来自增益调整放大器315的中央声道的音频信号C相加，并将通过相加而生成的和音频信号L+C供应到前HRTF卷积电路319。
加法器318将来自增益调整放大器316的前右声道的音频信号R与来自增益调整放大器315的中央声道的音频信号C相加，并将通过相加而生成的和音频信号R+C供应到前HRTF卷积电路319。
前HRTF卷积电路319利用数字滤波器或类似物将在前HRTF存储单元109中准备的前HRTF与来自5.1声道解码器301的前左和前右声道的音频信号L和R卷积。
因此，在前HRTF卷积电路319中，如果输入其中的音频信号不是数字信号则将其转换为数字信号，前HRTF与其卷积，并将数字信号转换为模拟信号，然后输出该模拟信号。
通过在5.1声道解码器301中解码获得的后左和后右声道的音频信号RL和RR被供应到用作虚拟声源处理单元的后HRTF卷积电路320。
后HRTF卷积电路320具有与前HRTF卷积电路319的配置相同的配置。例如，后HRTF卷积电路320通过利用数字滤波器或类似物将在后HRTF存储单元110中准备的后HRTF与来自5.1声道解码器301的后左和后右声道的音频信号RL和RR卷积。
因此，在后HRTF卷积电路320中，如果输入其中的音频信号不是数字信号则将其转换为数字信号，后HRTF与其卷积，并将数字信号转换为模拟信号，然后输出该模拟信号。
通过以如下描述的方式进行的测量获得前HRTF和后HRTF，并分别将它们存储在前HRTF存储单元109和后HRTF存储单元110中。图8和9用于示出测量前HRTF和后HRTF的方法。
也就是说，如图8所示，将左声道测量麦克风41和右声道测量麦克风42设置在听者4耳朵附近。然后，将用于前左声道的扬声器14FL和用于前右声道的扬声器14FR放置在听者4前方那些扬声器通常被放置的位置(定位声像的期望位置)。
然后，当再现冲激(impulse)时由麦克风41和42收集从扬声器14FL发出的声音。基于所收集声音的音频信号，测量从扬声器14FL到耳朵的传递函数(关于前左声道的前HRTF)。
类似地，当再现冲激时由麦克风41和42收集从扬声器14FR发出的声音。基于所收集声音的音频信号，测量从扬声器14FR到耳朵的传递函数(关于前右声道的前HRTF)。
以如下的方式获得前HRTF。即，在前方扬声器FL和FR以30°的角度和距听者4为2米的距离放置在听者4前方的左边和右边的条件下，测量从每个扬声器到耳朵的传递函数。将通过测量获得的传递函数用作前HRTF。
此外，如图9所示，将用于后左声道的扬声器14RL和用于后右声道的扬声器14RR放置在听者4后方那些扬声器通常被放置的位置(定位声像的期望位置)。
然后，当再现冲激时由麦克风41和42收集从扬声器14RL发出的声音。基于所收集声音的音频信号，测量从扬声器14RL到耳朵的传递函数(关于后左声道的后HRTF)。
类似地，当再现冲激时由麦克风41和42收集从扬声器14RR发出的声音。基于所收集声音的音频信号，测量从扬声器14RR到耳朵的传递函数(关于后右声道的后HRTF)。
以如下的方式获得后HRTF。即，在后方扬声器RL和RR以30°的角度和距听者4为2米的距离放置在听者4后方的左边和右边的条件下，测量从每个扬声器到耳朵的传递函数。将通过测量获得的传递函数用作后HRTF。
进一步描述传递函数(HRTF)。例如，将图8中从前左侧到左耳的传递函数称作传递函数A。然后，测量从左耳附近的扬声器11SW1到麦克风41的传递函数，并将所获得的传递函数称作传递函数B。然后，计算传递函数X使得满足等式：传递函数B×传递函数X＝传递函数A。将所获得的传递函数X与待被供应到扬声器11SW1的音频信号卷积。因此，听者4感觉到那时从扬声器11SW1发出的声音好像是在两米以外前左侧的位置发出的声音。此情况与图9示出的后HRTF的情况相同。
传递函数X并非总是必需的，而是在某些情况下可仅使用传递函数A。在以上的描述中，将单个传递函数作为代表描述。然而，实际上，如图8和9所示存在多个传递函数。
将以上述方式测量的前HRTF和后HRTF分别存储在前HRTF存储单元109和后HRTF存储单元110中，并经由输入/输出端口106和107将其供应到前HRTF卷积电路319和后HRTF卷积电路320从而在那里对其进行卷积。
因此，当通过将音频信号FL*和FR*从前HRTF卷积电路319供应到放置在耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2来再现声音时，听者4在听到所再现的声音时，感觉到声音好像是从图2中由虚线指示的前左扬声器11FL′和前右扬声器11FR′发出的。
另一方面，当通过将音频信号RL*和RR*从后HRTF卷积电路320供应到放置在耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2来再现声音时，听者4在听到所再现的声音时，感觉到声音好像是从图2中由虚线指示的后左扬声器11RL和后右扬声器11RR发出的。
此时，被执行了虚拟声源处理的前音频信号FL*和FR*及后左和后右声道的音频信号RL*和RR*的电平可以比那些供应到实扬声器的信号的电平低：扬声器11FL′、11FR′、11RL和11RR。这是因为扬声器11SW1和11SW2放置在听者4的耳朵附近。
在此说明书中，因为上述HRTF的卷积使得听者在听到声音时感觉到声音好像是从虚拟扬声器的位置发出的，所以将上述处理称作虚拟声源处理。
以上述方式，将前HRTF卷积电路319中通过虚拟声源处理获得的音频信号FL*和FR*供应到加法器321和322。此外，将后HRTF卷积电路320中通过虚拟声源处理获得的音频信号RL*和RR*供应到加法器321和322，并将其与从前HRTF卷积电路319供应的音频信号FL*和FR*相加。
然后，将加法器321中的加法输出供应到加法器323，而将加法器322中的加法输出供应到加法器324。
经由延迟单元325将低频音频信号LFE从5.1声道解码器301供应到加法器323和324。将低频音频信号LFE添加到加法器321的输出和加法器322的输出。经由延迟单元326和327输出加法器323和324的加法输出。
延迟单元326和327中的延迟量用于调整直到来自用于前左和前右声道的作为实扬声器放置的扬声器11FL和11FR的再现声音到达听者4耳朵的时间，和直到来自扬声器11SW1和11SW2的再现声音到达听者4耳朵的时间。
延迟单元325中的延迟量用于防止如果LFE声道包含前方声道的声音则前左和前右声道的声像定位变差。
也就是说，由于前侧的扬声器通常较小，前左和前右声道的声音中的低频分量常常混合到LFE声道的声音中。扬声器11SW1和11SW2放置在听者4耳朵附近，所以从那里输出的声音比从前侧扬声器输出的声音更快到达耳朵。因此，如果从设置在听者4前侧的实扬声器和从听者4耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2同时地输出声音，则前左和前右声道的声像定位可能变差。
为了防止此变差，调整延迟单元325、326和327的延迟量使得来自前侧实扬声器的声音和来自耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2的声音到达耳朵的时间不出现延迟，更具体地，从用于前左和前右声道的扬声器11FL和11FR输出再现声音到该声音到达听者4耳朵的时间与从扬声器11SW1和11SW2输出再现声音到该声音到达听者4耳朵的时间相匹配。
在此实施方式中，为了进一步稳定中央声道的定位，调整延迟单元325、326和327中的延迟量使得来自用于前方声道的扬声器11FL和11FR的再现声音更快到达听者4的耳朵，并使得通过虚拟声源处理获得的音频信号FL*、FR*、RL*和RR*以及LFE声道的音频信号延迟。在此方法中，由于Haas效应，听者4可感觉到好像他/她仅听到作为前方声道声音的从扬声器11FL和11FR发出的声音。
将通过加法器323和324的加法生成的音频信号经由放大器328和329导向音频输出终端330和331。
这些音频输出终端330和331连接到放置在听者4耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2。因此，扬声器11SW1和11SW2用作超低音音箱以基于低频音频信号LFE再现声音，并且还基于被执行了虚拟声源处理的5.1声道的音频信号再现声音。
中央声道的声像定位的改进
在此实施例中，将实扬声器的声音再现和被执行了虚拟声源处理的音频信号的声音再现并行地用于中央声道的音频信号，并且调整增益调整放大器311到316的增益从而改进中央声道的声像定位。
通过使用控制单元100的音量检测单元111、音量比较单元112和增益控制信号生成单元113以如下的方式生成增益调整放大器311到316的增益控制信号。
在此实施方式中，在从5.1声道解码器301输出的5.1声道的音频信号之中，将除LFE声道音频信号外的音频信号供应到音量检测单元111。
音量检测单元111对供应到它的各个声道的音频信号执行全波整流，并检测各个声道的音量(音频信号电平)。然后，音量检测单元111将所检测的音量输出到系统总线102。
控制单元100的CPU 101将从音量检测单元111获得的各个声道的音量信息传输到音量比较单元112。
音量比较单元112比较各个声道的音量，集中关注前左和前右声道的音频音量电平、中央声道的音频音量电平，和后左和后右声道的音频音量电平，并检测音量是均匀分布的、仅中央声道的音量较大、前侧的音量比高于后侧，或者音量集中在前方声道之一上。
具体地，在此实施方式中，音量比较单元112将中央声道的音量与每一个其他声道(除LFE声道外)的音量相比较，并将比较检测输出发送到系统总线102。也就是说，在此实施方式中，音量比较单元112发送作为比较检测输出的中央声道关于每一个其他声道的的相对音量检测输出。
控制单元100的CPU 101将比较检测输出从音量比较单元112传输到增益控制信号生成单元113。
在此实施方式中，增益控制信号生成单元113生成增益控制信号以调整增益调整放大器311到316的增益，从而可获得期望的中央声道的声像定位。
然后，增益控制信号生成单元113将所生成的用于增益调整放大器311到316的增益控制信号传输到系统总线102。控制单元100的CPU 101经由输入/输出端口105将各个增益控制信号供应到各自的增益调整放大器311到316。
在上述配置中，可将音量检测单元111、音量比较单元112和增益控制信号生成单元113实现为硬件配置，或可将其实现为CPU 101根据存储在控制单元100中的ROM 103中的程序而执行的软件处理。
增益控制实施例
在此实施方式中，当中央声道的音量比每一个其他声道的音量都大得多时，执行控制以增大待被供应到设置在听者4前方的实扬声器的音频信号中的中央声道的声音的音量。此外，减小待被供应到设置在听者4耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2的被执行了虚拟声源处理的音频信号中的中央声道的声音的音量，或从被执行了虚拟声源处理的音频信号中除去中央声道的声音。
也就是说，当中央声道的音量比每一个其他声道的音量都大得多时，增益控制信号生成单元113至少增大增益调整放大器312的增益并减小增益调整放大器315的增益。增益调整放大器311、313、314和316的增益保持在预设的正常增益。
当中央声道的音量并非比每一个其他声道的音量都大得多，但是相对而言是最大的时，将待被供应到设置在听者4耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2的被执行了虚拟声源处理的音频信号中的中央声道的声音的音量减小到比待被供应到设置在听者4前方的实扬声器的音频信号中的中央声道的声音的音量更小。
也就是说，当中央声道的音量在其他声道的音量之中是相对地最大时，增益控制信号生成单元113减小增益调整放大器311、313和315的增益，并将增益调整放大器312、314和316的增益保持在正常增益。
当无论音量如何信号仅存在于中央声道中时，即当除中央声道外的声道(除LFE声道外)的音量很小或为零时，执行控制从而将中央声道的声音分量的所有音量分配到由设置在听者4前方的实扬声器再现的音频信号中，并除去待被供应到设置在听者4耳朵附近的扬声器11SW1和11SW2的被执行了虚拟声源处理的音频信号中的中央声道的声音。在此情况下，可减小被执行了虚拟声源处理的音频信号中的中央声道的声音，然而除去该中央声道的声音更为有效。
也就是说，在此情况下，增益控制信号生成单元113将增益调整放大器312的增益设置为正常增益或增大该增益，并将增益调整放大器314的增益设置为零或减小该增益。将其他增益调整放大器的增益设置为正常增益。
如从以上描述中可理解的，在此实施方式中，基本上，当中央声道的音量比每一个其他声道的音量都大时，则优先地将中央声道的声音的音量的更大的部分分配给设置在听者4前方的实扬声器，而将中央声道的声音的音量的更小的部分分配给设置在听者4的耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2。
此外，当很难判断中央声道的音量和任一其他声道的音量哪个是主要的时，将中央声道的所有声音分量的音量分配给设置在听者4前方的实扬声器，并将中央声道的音频信号从待被供应到设置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2的音频信号中除去。在此情况下，同样的，可减小被执行了虚拟声源处理的音频信号中的中央声道的声音，然而除去该音频信号更为有效。
当很难判断中央声道的音量和任一其他声道的音量哪个是主要的时，不是如上所述地仅通过实扬声器再现声音，而是通过实扬声器并且通过被执行了虚拟声源处理的音频信号来再现声音。此外，可延迟待被供应到设置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2的音频信号，从而其到达耳朵的时间比从前侧实扬声器发出的声音到达耳朵的时间更迟。
通过促成此延迟，由于上述Haas效应，在中央声道的声音分量之中仅由前侧实扬声器再现的声音分量是主要的，并且从听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2发出的中央声道的声音分量不会影响声像定位。因此，可获得良好的中央声道的声像定位。
图10A、10B和10C示出前左和前右声道、中央声道，和后左和后右声道之间的音量关系。参考这些图，以下描述为了实现良好的中央声道的声像定位，在来自前侧实扬声器的再现声音和来自听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2的利用被执行了虚拟声源处理的音频信号而再现的声音之间的音量平衡的实施例，其中音量被分类为较大(1)、中等(m)和较小(s)并且假设了它们的多个组。
图10A示出可作为源(源信号)保存的在前左和前右声道、中央声道，和后左和后右声道之间的音量关系。也就是说，图10A示出可被分类为较大(1)、中等(m)和较小(s)的音量的组。如图10A所示，从情况No.1到情况No.27的27种情况是可能的。
图10B示出在情况No.1到情况No.27的每一种情况下将从实扬声器发出的中央声道的声音的预期音量。空白单元指示来自实扬声器的中央声道的声音的音量是零。如上所述，可减小音量增益来替代将音量设置为零。
图10C示出在情况No.1到情况No.27中待被供应到放置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2的信号的类型，以及所预期的它们的音量。也就是说，图10C中的“全部都在耳朵处”指示在待被供应到两个扬声器11SW1和11SW2的音频信号之中，对除LFE声道外的所有声道的音频信号都执行了虚拟声源处理。“C不在耳朵处”指示从待被供应到两个扬声器11SW1和11SW2的音频信号中除去了中央声道的音频信号C以及LFE声道的音频信号，并且对其他声道的音频信号执行虚拟声源处理。
参考图10A，在情况No.4、5、7到9、13、14、16到18，和25到27中，其中中央声道的单元加了阴影，中央声道声音的音量相对大于其他声道的音量。
在情况No.4、5、7到9、13、14、16到18，和25到27的那些情况中，如图10B中所示，优选地主要由实扬声器再现中央声道的声音。此外，优选地，将待被供应到放置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2的音频信号设置为“C不在耳朵处”。
考虑到上述要点，在此实施方式中，在情况No.4、5、7到9、13、14、16到18，和25到27的那些情况中，增益控制信号生成单元113生成用于增益调整放大器312、314和316的增益控制信号，使得增益G2、G4和G6被设置为预设的正常增益，并生成用于增益调整放大器311、313和315的增益控制信号，使得增益G1、G3和G5被设置为零。将这些增益控制信号经由输入/输出端口105分别供应到增益调整放大器311到316。
如上所述，在图10A到10C示出的实施例中，当其中虚拟声像很难定位的中央声道的声音的音量相对最大时，不对中央声道的声音执行虚拟声源处理，而是主要从放置在前侧的实扬声器将中央声道的声音再现并输出。因此，中央声道的再现声像定位被改进。
在此实施方式中，参考图10A，在情况No.1到3、6、10到12、15，和19到24中，其中中央声道的音量并非显著地大于其他声道的音量，则如图10B和10C所示，优选地不在实扬声器中再现中央声道的声音，而是将被执行了虚拟声源处理的“全部都在耳朵处”的音频信号供应到放置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2。
因此，在此实施方式中，在情况No.1到3、6、10到12、15，和19到24的那些情况中，增益控制信号生成单元113生成用于增益调整放大器311、312和313的增益控制信号，使得增益G1、G2和G3被设置为零，并生成用于增益调整放大器314、315和316的增益控制信号，使得增益G4、G5和G6被设置为正常增益。将这些增益控制信号经由输入/输出端口105分别供应到增益调整放大器311到316。
因此，在情况No.1到3、6、10到12、15，和19到24的那些情况中，仅在放置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2中再现5.1声道的所有音频信号。中央声道的声音的音量等于或小于其他声道的音量，因此不会感到中央声道的声音的音量不自然，即使定位了其虚拟声像。在此情况下，从前侧实扬声器发出的声音的音量很小或为零，因此可保持根据此实施方式的声音再现系统的低噪声的优点。
或者，在情况No.1到3、6、10到12、15，和19到24的那些情况中，增益调整放大器311、312和313的增益G1、G2和G3可以不被设置为零。例如，可生成设置增益为正常的增益控制信号或生成减小增益的增益控制信号，并且可一起使用实扬声器的声音再现以及扬声器11SW1和11SW2的虚拟声像定位的声音再现。在此情况下，延迟待被供应到扬声器11SW1和11SW2的音频信号，从而在时间上迟于由实扬声器再现音频信号地再现这些音频信号，从而利用上述Haas效应改进前侧的中央声道的声像定位。
另一实施例和修改
在图10A到10C中示出的实施例中，待被供应到放置在听者4耳朵附近的两个扬声器11SW1和11SW2的被执行了虚拟声源处理的音频信号包含含中央声道的“全部都在耳朵处”的信号，和不含中央声道的“C不在耳朵处”的信号。在此情况下，根据复杂的具体情况决定是否对中央声道的音频信号执行虚拟声源处理。
由于增益控制方法不需要除去或添加中央声道，所以可采用如下的简单方法。也就是说，一起使用设置在听者4前方的实扬声器的声音再现和扬声器11SW1和11SW2的虚拟声像定位的声音再现。此外，执行增益控制以增大待被供应到前侧实扬声器的声道的音频信号的音量。
在此简单方法中，同样的，优选地延迟待被供应到扬声器11SW1和11SW2的音频信号，使得在时间上迟于由前侧实扬声器再现音频信号地再现这些音频信号，从而利用上述Haas效应改进通过前侧实扬声器的中央声道的声像定位。
在上述实施方式中，电视接收器1中包含的扬声器11FL和11FR用作设置在听者4前侧的实扬声器。或者，可在电视接收器1外单独地设置独立扬声器。例如，如图11所示，可将用于前左和前右声道的扬声器51FL和51FR附接到上述座椅20。
在图11中示出的实施例中，支撑臂24L和24R附接到座椅20的扶手23L和23R，并且其中扬声器单元容纳在扬声器箱内的扬声器51FL和51FR附接到支撑臂24L和24R。
在上述实施方式中，通过将中央声道的音频信号以1∶1的比例等量供应到用于前左和前右声道的两个扬声器，来设置用于中央声道的实扬声器。当然，可实际地设置用于中央声道的实扬声器。在那样的情况下，仅设置用于中央声道的实扬声器作为实扬声器，而用于前左和前右声道的实扬声器是不必要的。
当要利用被执行了虚拟声源处理的音频信号来定位虚拟声像时，需要至少两个扬声器来接收被执行了虚拟声源处理的音频信号。因此，在上述实施方式中，需要两个实扬声器和两个用于虚拟声像定位的扬声器，总共四个扬声器。此外，在上述修改中，用于中央声道的扬声器被用作实扬声器，因此总共需要四个扬声器，其中包含两个用于虚拟声像定位的扬声器。
如果用于虚拟声像定位的两个扬声器还被用于中央声道的前左和前右声道，则所需要的扬声器数目可被减少到两个。
也就是说，与上述实施方式中不同，用于虚拟声像定位的两个扬声器不必放置在听者4的耳朵附近。因此，如图12所示，用于虚拟声像定位的两个扬声器15FL和15FR放置在用于前左和前右声道的扬声器的位置。然后，测量用于两个扬声器15FL和15FR的前侧和后侧HRTF，并将被执行了虚拟声源处理的音频信号供应到两个扬声器15FL和15FR。
或者，将用于前左和前右声道的两个扬声器15FL和15F视为实扬声器，并且将中央声道的音频信号以1∶1的比例等量供应到两个扬声器15FL和15FR。在此方法中，与在上述实施方式中相同的，可实现如在图12中由点划线指示的用于中央声道的实扬声器15C。因此，所设置的扬声器数目可减少到两个。
在此情况下，无需再说用于后左和后右声道的扬声器可以是如图12中由虚线指示的用于虚拟声像定位的扬声器。然而，LFE声道需要实扬声器。当要实现5.1声道的多声道环绕时，需要用于LFE声道的实扬声器，因此扬声器的总数目是三个。
在上述实施方式中，将中央声道视为如下的声道，其中在包含听者的中央面的平面中定位声像。然而，本发明并不局限于中央声道。例如，可使用直接地在听者后面的声道或直接地在听者头部之上的声道。
本领域中的技术人员应理解，根据设计需求和其他因素可出现各种修改、组合、子组合和变更，只要它们落入随附权利要求或其等价物的范围之内。
相关申请的交叉引用
本发明包含与2006年9月22日递交到日本专利局的日本专利申请JP2006-256803相关的主题，该日本专利申请的全部内容通过引用被结合于此。

Claims (13)

1.一种用于再现包含第一声道的多个声道的音频信号的声音再现系统，在所述第一声道中再现声像被定位在听者前方方向上的位置，所述声音再现系统包括：
第一扬声器，将所述第一声道的音频信号供给所述第一扬声器，并放置所述第一扬声器使得由所述第一声道的音频信号生成的再现声像定位在所述听者前方方向上的位置；
一对第二扬声器，将被执行了虚拟声源处理的音频信号供给所述第二扬声器，使得所述再现声像定位在预定的位置；
虚拟声源处理装置，用于对所述多个声道的音频信号执行虚拟声源处理，从而生成待被供应到所述第二扬声器的音频信号；
音量检测装置，用于检测来自所述第一声道的音频信号的所述第一声道的音量，并检测来自其他声道的音频信号的除所述第一声道外的声道的音量；
音量比较装置，用于比较由所述音量检测装置检测到的所述第一声道的音量与每一个其他声道的音量；以及
控制装置，用于基于由所述音量比较装置生成的比较结果，控制所述第一声道和其他声道的音频信号的增益。
2.如权利要求1所述的声音再现系统，
其中，如果已经确定所述第一声道的音量相对较大于每一个其他声道的音量，则所述控制装置执行增益控制以减小在待被供应到所述虚拟声源处理装置的多个声道的音频信号之中的所述第一声道的音频信号的音量。
3.如权利要求1所述的声音再现系统，
其中，如果已经确定所述第一声道的音量相对较大于每一个其他声道的音量，则所述控制装置执行控制以从待被供应到所述虚拟声源处理装置的多个声道的音频信号之中去除所述第一声道的音频信号。
4.如权利要求1所述的声音再现系统，
其中，如果已经确定所述第一声道的音量相对较大于每一个其他声道的音量，则所述控制装置控制所述第一声道的音频信号的增益以增大所述第一声道的音量。
5.如权利要求4所述的声音再现系统，
其中，如果已经确定所述第一声道的音量相对较大于每一个其他声道的音量，则所述控制装置执行控制，使得被执行了虚拟声源处理的音频信号被供应到所述第二扬声器，同时被延迟使得从所述第二扬声器中发出声音的时间比所述第一扬声器中的声音发出时间更迟。
6.如权利要求1所述的声音再现系统，
其中，在被执行了虚拟声源处理的待被供应到所述第二扬声器的音频信号之中，至少延迟与待被供应到所述第一扬声器的音频信号的声道相同的声道的音频信号，使得从所述第二扬声器发出的声音迟于所述第一扬声器中的声音发出时间。
7.如权利要求1所述的声音再现系统，
其中由在靠近所述听者耳朵的预定位置处的支撑装置支撑所述第二扬声器，所述第二扬声器的扬声器单元未被附接到遮护板，从而从所述扬声器单元的振动片的前侧和后侧输出的声音分量可彼此叠加。
8.如权利要求1所述的声音再现系统，
其中所述多个声道的音频信号是多声道环绕方法的音频信号，以及
其中所述第一声道的音频信号是中央声道的音频信号。
9.如权利要求8所述的声音再现系统，
其中所述第一扬声器包含用于前左和前右声道的两个扬声器，以及
其中所述第一声道的中央声道的音频信号分别被添加到所述前左声道和所述前右声道的音频信号中。
10.一种在声音再现系统中的声音再现方法，所述声音再现系统包含：
第一扬声器，将包含第一声道的多个声道的音频信号之中的所述第一声道的音频信号供给所述第一扬声器，在所述第一声道中再现声像被定位在听者的前方方向上的位置，并放置所述第一扬声器使得由所述第一声道的音频信号生成的再现声像定位在所述听者的前方方向上的位置；
一对第二扬声器，将被执行了虚拟声源处理的音频信号供给所述第二扬声器，使得所述再现声像定位在预定的位置；以及
虚拟声源处理装置，用于对所述多个声道的音频信号执行虚拟声源处理，从而生成待被供应到所述第二扬声器的音频信号；
所述声音再现方法包括以下步骤：
比较待被供应到所述第一扬声器的所述第一声道的音频信号的音量与每个其他声道的音频信号的音量，所述比较由所述声音再现系统的音量比较装置执行；以及
基于在所述音量比较步骤中生成的比较结果，控制所述第一声道和其他声道的音频信号的增益。
11.一种声音再现设备，包括：
虚拟声源处理装置，将包含第一声道的多个声道的音频信号供给所述虚拟声源处理装置，在所述第一声道中再现声像被定位在听者的前方方向上的位置，并且所述虚拟声源处理装置对所述多个声道的音频信号执行虚拟声源处理以生成待被供应到一对扬声器的音频信号；
输出电路，用于将所述第一声道的音频信号输出到放置在所述听者的前方方向上的前方扬声器；
音量检测装置，用于检测来自所述第一声道的音频信号的所述第一声道的音量，并检测来自其他声道的音频信号的除所述第一声道外的声道的音量；以及
控制装置，用于基于由所述音量检测装置检测到的所述第一声道的音量和其他声道的音量的比较结果，控制所述第一声道和其他声道的音频信号的增益。
12.一种用于再现包含第一声道的多个声道的音频信号的声音再现系统，在所述第一声道中再现声像被定位在听者前方方向上的位置，所述声音再现系统包括：
第一扬声器，将所述第一声道的音频信号供给所述第一扬声器，并放置所述第一扬声器使得由所述第一声道的音频信号生成的再现声像定位在所述听者前方方向上的位置；
一对第二扬声器，将被执行了虚拟声源处理的音频信号供给所述第二扬声器，使得所述再现声像定位在预定的位置；
虚拟声源处理单元，被配置用于对所述多个声道的音频信号执行虚拟声源处理，从而生成待被供应到所述第二扬声器的音频信号；
音量检测单元，被配置用于检测来自所述第一声道的音频信号的所述第一声道的音量，并检测来自其他声道的音频信号的除所述第一声道外的声道的音量；
音量比较单元，被配置用于比较由所述音量检测单元检测到的所述第一声道的音量与每一个其他声道的音量；以及
控制单元，被配置用于基于由所述音量比较单元生成的比较结果，控制所述第一声道和其他声道的音频信号的增益。
13.一种声音再现设备，包括：
虚拟声源处理单元，将包含第一声道的多个声道的音频信号供给所述虚拟声源处理单元，在所述第一声道中再现声像被定位在听者的前方方向上的位置，并且所述虚拟声源处理单元对所述多个声道的音频信号执行虚拟声源处理以生成待被供应到一对扬声器的音频信号；
输出电路，被配置用于将所述第一声道的音频信号输出到放置在所述听者的前方方向上的前方扬声器；
音量检测单元，被配置用于检测来自所述第一声道的音频信号的所述第一声道的音量，并检测来自其他声道的音频信号的除所述第一声道外的声道的音量；以及
控制单元，被配置用于基于由所述音量检测单元检测到的所述第一声道的音量和其他声道的音量的比较结果，控制所述第一声道和其他声道的音频信号的增益。
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