CN101426171A - 声场控制方法以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明能够通过简单的遥控器操作简易地实现收听区域以及非收听区域中的声场控制。通过测量从扬声器到设定在收听区域以及非收听区域的遥控器内置麦克风的空间传递特性，根据其计算与不同的多种声场控制效果对应的控制声源的振幅而预测多种声场控制效果，并且为了向用户提示这些多种声场控制效果而进行显示，利用与由用户通过遥控器操作从多种声场控制效果中选择的一个声场控制效果对应的控制声源驱动扬声器，来实现收听区域以及非收听区域中的有效的声场控制。

Description

声场控制方法以及系统

技术领域

本发明涉及利用电声音信号处理技术控制从AV设备的扬声器发出的内容音(音乐、声音、效果音)所形成的声场的声场控制方法以及系统。

背景技术

电视机(TV)、音响设备(音频系统)、家庭影院系统等音频、视频(AV)设备中的扬声器系统的操作方法是各种各样的。典型的是一般附属于TV的遥控器，用户不仅用设置在主体上的操作部，而且还能够通过利用遥控器调整开关、音量等来得到适宜的音量。

家庭影院系统，尽管声场的控制方式不同，但基本上也与TV的遥控器是同样的。即，在家庭影院系统中，通过以成为用户所偏好的声场的方式输入房间的特性以及扬声器的配置等，并使用遥控器控制从扬声器输出的音乐、声音、效果音等声音(以下，称为内容音)的振幅、相位等，来再现有环绕感的立体音响。

最近，在个人计算机(PC)中也装备5.1声道扬声器，并且通过根据显示在PC画面上的扬声器和用户收听位置，使用鼠标操作用户收听位置，来实现再现立体音响的系统。游戏机也是同样的。

另一方面，在专利文献1中公开了这样的技术：从分别设置在可听区域(收听区域)和非可听区域(非收听区域)的第1以及第2声压检测点(麦克风)检测从基于声音信号的M个主声源用扬声器以及从N+1个控制声源用扬声器发出的主声源以及控制声源的声音，抑制从第1声压检测点检测的控制声源的声压的和，并且以将从第2声源检测点检测的控制声源的声压和主声源的声压的和设置成最小的方式，控制主声源的振幅以及相位。

[专利文献1]特开2007-121439号公报

利用上述的以往技术实现的声场，一般是由收听内容音的用户自身以符合用户的偏好的方式进行控制。在此情况下，用户通过收听从扬声器发出的内容音，能够确认通过遥控器等的手动操作得到的声场控制效果是否是适宜的。但是，由用户的操作实现的声场，还有可能对于不想收听内容音的周围的人而言成为噪音。

因而，希望用同一扬声器实现在同一时间、同一空间维持符合用户的偏好的声场，并且对于用户以外的人使内容音不被听到那样的声场的二律背反。在如以往那样仅由用户自身进行的声场的确认中，不能应对这种要求。

即，不仅需要确认用户实际视听TV、环绕系统时的空间场(收听区域)，而且还需要确认与收听区域比较近的其他的空间场(非收听区域)中的声场。从用户的立场出发，在视听中为了确认声场尽可能切换主声源用扬声器的声音等的动作是麻烦的，希望能够用与采用通常的遥控器进行的音量调整同样简单的方法进行确认。此外，在专利文献1的技术中，虽然能够实现抑制非收听区域中的声压那样的声场控制，但用户选择声场控制效果是困难的。

发明内容

因而，本发明的目的在于提供一种通过简单的遥控器操作就能够容易地实现视听区域以及非视听区域中的声场控制的声场控制方法以及系统。

如果采用本发明的一个方面，则为了控制由具有扬声器的AV设备产生的声场，提供一种声场控制方法，包括：测量将内置在用于控制上述AV设备的遥控器中的第1麦克风放置在收听区域时的、从上述扬声器到上述第1麦克风的空间传递特性的步骤；测量将上述第1麦克风或者另一第2麦克风放置在非收听区域时的、从上述扬声器到上述第1麦克风或者第2麦克风的空间传递特性的步骤；根据上述空间传递特性计算与不同的多种声场控制效果对应的控制声源的振幅的步骤；根据上述振幅预测多种声场控制效果的步骤；为了向用户提示上述多种声场控制效果而进行显示的步骤；输出控制声源的步骤，该控制声源具有与由上述用户通过上述遥控器的操作从上述多种声场控制效果中选择的一个声场控制效果对应的上述振幅和相位；以及为了实现上述一个声场控制效果，利用上述控制声源驱动上述扬声器的步骤。

如果采用本发明，则能够使用内置在遥控器中的麦克风，或者还并用设置在另一固定位置的另一麦克风，简单地测量从扬声器到麦克风的空间传递特性，此外能够通过遥控器上的操作，从根据空间传递特性预测的多种声场控制效果中选择一个声场控制。

因而，用户能够通过遥控器的简单的操作确认在收听区域以及周围的非收听区域能够实现的声场控制效果，并且简单地选择所偏好的声场控制效果。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的第1实施方式的声场控制系统的图；

图2是表示主声源用扬声器和第1以及第2控制声源用扬声器的配置例子的图；

图3是表示第1实施方式中的遥控器的结构的方框图；

图4是表示第1实施方式的声场控制系统的细节的方框图；

图5是表示第1实施方式中的声场控制的处理流程的流程图；

图6是表示从主声源用扬声器和第1以及第2控制声源用扬声器到遥控器内置麦克风的空间传递特性的测量的形态的图；

图7是表示与收听区域以及非收听区域对应的声场系数α、β的自动调整时的转移的一例的图；

图8是表示与声场系数α、β的第1组合对应的声场控制效果的例子的图；

图9是表示与声场系数α、β的第2组合对应的声场控制效果的例子的图；

图10是表示与声场系数α、β的第3组合对应的声场控制效果的例子的图；

图11是表示与声场系数α、β的第4组合对应的声场控制效果的例子的图；

图12是表示声场控制效果的预测例子的图；

图13是表示声场控制效果的实测例子的图；

图14是示意性地表示本发明的第2实施方式的声场控制系统的图；

图15是表示第2实施方式中的控制效果显示单元的细节的方框图；

图16是表示第2实施方式的声场控制系统的细节的方框图；

图17是示意性地表示本发明的第3实施方式的声场控制系统的图；

图18是表示第3实施方式中的矩阵阵列麦克风的图；

图19是表示第3实施方式的声场控制系统的细节的方框图；

图20是表示第3实施方式中的遥控器内置麦克风以及矩阵阵列麦克风的具体的配置例子的图；

图21是表示配置有图20的麦克风时的200Hz的侧墙面上的声压级别的计算结果的图；

图22是表示如图20所示那样配置有麦克风时的200Hz的相对墙面上的声压级别的计算结果的图；

图23是表示本发明的第4实施方式中的矩阵阵列麦克风的设置例子的俯视图以及侧视图；

图24是表示本发明的第4实施方式中的矩阵阵列麦克风的另一设置例子的俯视图以及侧视图；

图25是表示本发明的第4实施方式中的矩阵阵列麦克风的又一设置例子的图；

图26是表示本发明的第4实施方式中的矩阵阵列麦克风的再一设置例子的图；以及

图27是表示作为第4实施方式的变形例子的线性阵列麦克风的设置例子的图。

符号说明

1：TV；2、3：放大器；4：主声源用扬声器；5A、5B：控制声源用扬声器；6：TV支架；10：遥控器；11：无线发送部；12：遥控器内置麦克风；13：声波发送部；14：无线接收部；15：控制效果显示部；16：控制效果选择部；20：声场控制单元；21：无线接收部；22：随机噪音信号发生部；23：声波接收部；24：空间传递特性测量部；25：控制声源振幅计算部；26：控制效果预测部；27：无线发送部；28：控制声源信号输出部；29：切换器；30：控制效果显示单元；32：显示单元内置麦克风；33：无线发送部；34：无线接收部；35：控制效果显示部；40：墙面声压控制单元；42：矩阵阵列麦克风；43：声波发送部；52：线性阵列麦克风。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

(第1实施方式)

用图1说明第1实施方式的概要。在图1中，假设是具有：TV1；放大器2以及放大器3A、3B；由放大器2驱动的主声源用扬声器4；由放大器3A、3B驱动的第1以及第2控制声源用扬声器5A、5B，并且可以由内置麦克风的遥控器10控制的AV设备。

声场控制单元20通过与遥控器10协同工作来控制放大器2以及放大器3A、3B的输入。由此，声场控制单元，以在收听区域内在同一时间、同一空间维持符合用户的偏好的声场，并且在用户以外的人所在的周围的非收听区域内容音尽可能不可达的方式，控制由主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B形成的声场。

放大器2、放大器3A、3B、主声源用扬声器4、控制声源用扬声器5A、5B可以内置在TV1中，也可以如图2所示那样与TV1分开准备，或者可以使用在TV1中内置的器件和与TV1分开准备的器件双方。图2表示将在左右每个声道上准备的主声源用扬声器4、第1以及第2控制声源用扬声器5A、5B配置在TV支架6上的例子。放大器2以及放大器3A、3B可以内置在TV支架6中。

在声场控制时，用户首先在收听区域A操作遥控器10来输入声场控制命令。通过该声场控制命令输入操作，在声场控制单元20中，测量收听区域A中的、从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到遥控器内置麦克风的空间传递特性。

接着，用户移动到非收听区域B，并通过利用遥控器10的操作输入声场控制命令，同样在声场控制单元20中测量非收听区域B中的、从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到遥控器内置麦克风的空间传递特性。

在声场控制单元20中，以这样测量的空间传递特性为基础，进行瞬时可以实现的、收听区域A以及非收听区域B中的多种声场控制效果的预测，并且例如顺序使所预测的多种声场控制效果显示在遥控器20的画面或者TV1的画面上。由此，用户能够在收听区域A中确认不能直接收听的非收听区域B中的多种声场控制效果。

用户这样确认非收听区域B的声场控制效果，从可以实现的多个不同的声场控制效果中选择适宜的一个声场控制效果。在声场控制效果的选择后，与所选择的声场控制效果对应的控制声源信号其内容音信号作为源被生成。通过根据该控制声源信号从控制声源用扬声器5A、5B输出控制声源，进行收听区域A以及非收听区域B中的声场控制，实现用户希望的声场。

图3是遥控器10的一例，其具有：例如使用了红外线的无线发送部11；麦克风(以下，称为遥控器内置麦克风)12；优选地发送可听频带外的声波(例如超声波)的声波发送部13；无线接收部14；控制效果显示部15以及控制效果选择部16。以下，说明遥控器10的各要素。

无线发送部11进行从遥控器10到声场控制单元20的无线发送，具体地，进行利用遥控器10的操作生成的声场控制命令、由用户选择的声场控制效果信息到声场控制单元20的发送。声波发送部13，为了声场控制单元20中的空间传递特性的测量，将由遥控器内置麦克风12检测到的信号作为声波发送到声场控制单元20。无线接收部14接收从声场控制单元20发送的声场控制效果信息，并传送到控制效果显示部15。

控制效果显示部15被设定在遥控器10的液晶显示器那样的显示画面的一部分上，并且如图3的左侧所示那样同时显示由声场控制单元20形成的2个空间(收听区域A以及非收听区域B)中的声场控制效果。在此情况下，在控制效果显示部15上，多种声场控制效果作为菜单例如被顺序显示，用户能够从其中利用控制效果选择部16选择任意的一个声场控制效果。表示由控制效果选择部16选择的声场控制效果的信息，由无线发送部11发送到声场控制单元20。

另一方面，声场控制单元20，如图4所示那样，具有：无线接收部21；随机噪音信号发生部22；声波接收部23；空间传递特性测量部24；控制声源振幅计算部25；控制效果预测部26；无线发送部27；控制声源信号输出部28以及切换器29。以下，说明声场控制单元20的各要素。

无线接收部21接收从遥控器10的无线发送部11发送来的声场控制命令，并传送到随机噪音信号发生部22。随机噪音信号发生部22，如果接收到声场控制命令，则为了经由放大器2以及放大器3A、3B从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B输出在空间传递特性的测量时使用的随机噪音，发生随机噪音信号。声波接收部23接收从遥控器10的声波发送部13发送的声波，并将接收信号传送到空间传递特性测量部24。

在空间传递特性测量部24中，根据随机噪音信号和来自声波接收部13的接收信号，测量从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到遥控器内置麦克风12的空间传递特性。在控制声源振幅计算部25中，根据测量到的空间传递特性计算用于声场控制的控制声源振幅。利用控制声源振幅计算部25计算的控制声源振幅的信息被传送到控制效果预测部26和控制声源信号输出部28。

在控制效果预测部26中，进行收听区域A以及非收听区域B中的声场控制效果的预测(具体地，进行应该增减音量还是应该维持的预测)。由控制效果预测部26得到的声场控制效果信息被输入到无线发送部27，进而根据需要还被提供给TV1。从无线发送部27发送声场控制效果信息。从无线发送部27发送的声场控制效果信息，在遥控器10中用无线接收部14接收。

另一方面，控制声源信号输出部28生成并输出内容音信号作为源，生成并输出具有由控制声源振幅计算部25计算出的控制声源振幅和控制声源相位的控制声源信号。控制声源信号经由切换器29传送到放大器3A、3B。放大器3A、3B根据控制声源信号驱动控制声源用扬声器5A、5B，由此从控制声源用扬声器5A、5B输出控制声源。

切换器29，在空间传递特性的测量时，将来自随机噪音信号发生部22的随机噪音信号顺序提供给放大器2以及放大器3A、3B。另一方面，在空间传递特性测量后的声场控制时，切换器29对放大器2提供内容音信号，并对放大器3A、3B提供来自控制声源信号输出部28的控制声源信号。

接着，参照图4所示的流程图说明本实施方式的声场控制系统的工作流程。

首先，用户在收听区域A设定遥控器10(步骤S101)。即用户通过在收听区域A操作遥控器10，从无线发送部11发送声场控制命令。这样从遥控器10发送的声场控制命令，用声场控制单元20的无线接收部21接收。

由此，在声场控制单元20中，通过从随机噪音信号发生部22发生随机噪音信号，进一步由切换器29提供给放大器2以及放大器3A、3B，根据随机噪音信号从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B输出随机噪音。随机噪音由遥控器内置麦克风12检测。来自遥控器内置麦克风12的检测信号，从声波发送部13作为声波发送，在声波接收部23中接收。根据从声波接收部23输出的检测信号和随机噪音信号，利用空间传递特性测量部24测量从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到放置在收听区域A中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性(步骤S102)。

接着，用户在非收听区域B设定遥控器10(步骤S103)，通过在收听区域B操作遥控器10，同样地测量从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到放置在非收听区域B中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性(步骤S104)。

在步骤S102，根据以下的数学式顺序测量：从主声源用扬声器4到放置在收听区域A中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性Fp、从第1控制声源用扬声器5A到放置在收听区域A中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性Fs1、从第2控制声源用扬声器5B到放置在收听区域A中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性Fs2(参照图6)。

[数学式1]

$F_p=\underset{i=1}{\overset{N_p}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{\ρj\ω}{e}^{-\mathrm{jk}{r}_{\mathrm{pi}}}}{4\mathrm{\π}{r}_{\mathrm{pi}}}---\left(1\right)$

$F_{S1}=\underset{i=1}{\overset{N_{S1}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{\ρj\ω}{e}^{-\mathrm{jk}{r}_{S1i}}}{4\mathrm{\π}{r}_{S1i}}---\left(2\right)$

$F_{S2}=\underset{i=1}{\overset{N_{S2}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{\ρj\ω}{e}^{-\mathrm{jk}{r}_{S2i}}}{4\mathrm{\π}{r}_{S2i}}---\left(3\right)$

在此，分别地，ρ表示空气的密度，N_p表示能够看作为包含在主声源用扬声器中的点声源而分割的点声源的个数，N_s1表示能够看作为包含在第1控制声源用扬声器中的点声源而分割的点声源的个数，N_s2表示能够看作为包含在第2控制声源用扬声器中的点声源而分割的点声源的个数。此外，r_pi表示从上述主声源内第i个点声源到放置在收听区域A中的遥控器内置麦克风12的距离，r_s1i表示从上述第1控制声源内第i个点声源到放置在收听区域A中的遥控器内置麦克风12的距离，r_s2i表示从上述第2控制声源内第i个点声源到放置在收听区域A中的遥控器内置麦克风12的距离。

在步骤S104，同样根据以下的数学式顺序测量：从主声源用扬声器4到放置在非收听区域B中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性Z_p，从第1控制声源用扬声器5A到放置在非收听区域B中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性Z_s1，从第2控制声源用扬声器5B到放置在非收听区域B中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性Z_s2。

[数学式2]

$Z_p=\underset{i=1}{\overset{N_p}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{\ρj\ω}{e}^{-\mathrm{jk}{L}_{\mathrm{pi}}}}{4\mathrm{\π}{L}_{\mathrm{pi}}}---\left(4\right)$

$Z_{S1}=\underset{i=1}{\overset{N_{S1}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{\ρj\ω}{e}^{-\mathrm{jk}{L}_{S1i}}}{4\mathrm{\π}{L}_{S1i}}---\left(5\right)$

$Z_{S2}=\underset{i=1}{\overset{N_{S2}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{\ρj\ω}{e}^{-\mathrm{jk}{L}_{S2i}}}{4\mathrm{\π}{L}_{S2i}}---\left(6\right)$

在此，分别地，ρ表示空气的密度，N_p表示能够看作为包含在主声源用扬声器中的点声源而分割的点声源的个数，N_s1表示能够看作为包含在第1控制声源用扬声器中的点声源而分割的点声源的个数，N_s2表示能够看作为包含在第2控制声源用扬声器中的点声源而分割的点声源的个数。此外，L_pi表示从上述主声源内第i个点声源到放置在非收听区域B中的遥控器内置麦克风12的距离，L_s1i表示从上述第1控制声源内第i个点声源到放置在非收听区域B中的遥控器内置麦克风12的距离，L_s2i表示从上述第2控制声源内第i个点声源到放置在非收听区域B中的遥控器内置麦克风12的距离。

此时，以下述方式进行声场控制：在声场控制后，在收听区域A观测的声压，在仅以由控制前的主声源形成的声压为基准的情况下，变成α倍；在非收听区域B观测的声压，在仅以由控制前的主声源形成的声压为基准的情况下，变成β倍。该声场控制，可以用以下的式子表示。

[数学式3]

$q_P{F}_P+q_{S1}{F}_{S1}+q_{S2}{F}_{S2}\⇒\mathrm{\α}\·q_P{F}_P$

                              (7)

$q_P{Z}_P+q_{S1}{Z}_{S1}+q_{S2}{Z}_{S2}\⇒\mathrm{\β}\·q_P{Z}_P$

以下，对于上述α、β(称为声场系数)，例如沿着图7的粗线进行自动调整(步骤S105)，接着计算控制声源信号振幅(步骤S106)。在图7的例子中，虽然α、β都基本上可以在0～2的范围中调整，但所示出的是对于(a)α＝2，β＝1，(b)α＝1，β＝1/2，(c)α＝1，β＝0，以及(d)α＝1/2，β＝0的4种组合进行自动调整的情况。

例如，通过对声场系数α赋予如下那样的值，能够增减收听区域A中的声压。

[数学式4]

α>1      增音

α＝1     维持            (8)

0<α<1    减音

α＝0    最小(无限)

对于另一个声场系数β，通过同样地也赋予以下那样的值，能够增减非收听区域B中的声压。

[数学式5]

β>1          增音

β＝1         维持        (9)

0<β<1        减音

β＝0         最小(无限)

因而，从主声源用扬声器4输出的主声源q_P的振幅、从2个控制声源用扬声器5A、5B输出的控制声源的振幅q_S1、q_s2的关系为下式。

[数学式6]

∴ $\left(\begin{array}{c}{q}_{S1}\\ q_{S2}\end{array}\right)={\left(\begin{array}{cc}{F}_{S1}& F_{S2}\\ Z_{S1}& Z_{S2}\end{array}\right)}^{-1}\left(\begin{array}{c}(\mathrm{\&alpha;}-1)F_P\\ (\mathrm{\&beta;}-1)Z_P\end{array}\right)q_P---\left(10\right)$

因为主声源作为原本的内容音是已知的，所以能够利用主声源振幅q_P计算控制声源振幅q_S1、q_S2。此时。在收听区域A以及非收听区域B中的设定了遥控器内置麦克风12的位置处的声压级别η_A(dB)以及η_B为下式。

[数学式7]

                         (11)

在这样计算出控制声源振幅q_S1、q_S2后，如以下那样利用控制效果预测部26预测与α、β的各种组合对应的多种声场控制效果(步骤S107)。

而且，在声场控制效果的预测后，希望进行下式的判定。

[数学式8]

q_S1·N_S1≤q_P·N_P

q_S2·N_S2≤q_P·N_P         (12)

数学式(12)是用体积速度比表示满足控制声源振幅≤主声源振幅的条件的数学式。在不满足数学式(12)的条件的情况下，通过将从第2控制声源用扬声器5B到放置在收听区域A中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性F_S2反转而设定为-F_S2，能够降低控制声源的体积速度从而满足数学式(12)的条件。

图8～图11表示与图7所示的声场系数α、β的各种组合对应的声场控制效果的一例。图8所示的情况A是α＝2，β＝1，即在收听区域A中是6dB(增音)、在非收听区域B中是0dB(维持声压)的情况。图9所示的情况B是α＝1，β＝1/2，即在收听区域A中是0dB(维持声压)、在非收听区域中是-6dB(减音)的情况。图10所示的情况C是α＝1，β＝0，即在收听区域A中是0dB(维持声压)、非收听区域中是-∞dB(局部减音)的情况。图11所示的情况D是α＝1/2，β＝0，即在收听区域A中是-6dB(减音)、在非收听区域中是-∞dB(局部减音)的情况。图8～图11所示的声场控制效果假设都满足数学式(12)的条件。

α、β分别最大是2倍，即如果有增加6dB左右的声压增减，则会产生在TV的音量上相当于5～6级别的调整的效果。由此，通过使α、β以作为图7所示的<α<2、0<β<2的范围的等级变化，能够分等级地预测收听区域A以及非收听区域B中的声场控制效果。

表示这样由控制效果预测部26预测的声场控制效果的信息，利用无线发送部27发送到遥控器10。在遥控器10中，利用无线接收部14接收表示发送来的声场控制效果的信息，并且为了将图8～图11所示的多种(在该例子中是4种)声场控制效果提示给用户，在控制效果显示部15上顺序切换地进行显示。

接着，利用控制效果选择部16，从所显示的多种声场控制效果中，由用户选择一个控制效果(步骤S109)。其结果，进行实现所选择的声场控制效果那样的声场控制(步骤S110)。

以下，具体地说明步骤S110。如果利用控制效果选择部16选择一个声场控制效果，则从无线发送部11发送表示所选择的声场控制效果的信息。表示这样选择的声场控制效果的信息，在声场控制单元20中用无线接收部21接收，并传送到控制声源信号输出部28。在控制声源信号输出部28中，从利用控制声源振幅计算部25计算的、与多种声场控制效果对应的控制声源振幅中，输出遵从与所选择的声场控制效果对应的控制声源振幅的控制声源信号。

从控制声源信号输出部28输出的控制声源信号，经由切换器29提供给放大器3A、3B，并通过利用放大器3A、3B驱动控制声源用扬声器5A、5B，从控制声源用扬声器5A、5B输出控制声源。由此，在收听区域A以及非收听区域B中，实现由用户选择的所希望的声场控制效果的声场控制得以实现。

图12(a)以及(b)表示以实际的铺12块草席的居住空间为对象分别将遥控器内置麦克风12设定在扬声器跟前1.5m、地板以上0.55m以及扬声器跟前4m、地板以上1.05m，并且以从扬声器到这些位置(评价点)的空间传递特性为基础预测了声场控制效果的结果。另一方面，图13(a)以及(b)表示在与图12(a)以及(b)相同条件下实测了声场控制效果的结果。

如图12(a)以及图13(a)所示，在相当于用户收听区域A的扬声器跟前1.5m处的声压，在声场控制前后没有变化，实测结果与预测结果一致。另一方面，可以看出，在扬声器跟前4m的远处的非收听区域B处的声压下，如果比较两者，则降低了的频带也大致一致。

可以说两者的结果只不过是麦克风设定的这一点，并且图8～图11所示的声场分布虽然评价点是1个，但未必只是这一点降低，因为其周围全体同样出现声场的增减，所以可以用该预测向用户提示图8～图11所明示的空间场的状态。

(第2实施方式)

以下，参照图14、图15以及图16说明本发明的第2实施方式。在第2实施方式中，如图14所示，在非收听区域B设置麦克风内置的声场控制效果显示单元30。控制效果显示单元30，如图15所示，具有：麦克风32(显示单元内置麦克风)、声波发送部33、无线接收部34以及控制效果显示部35，它们具有与第1实施方式中的遥控器10内的麦克风12、声波发送部13、无线接收部14以及控制效果显示部15同样的功能。

另一方面，本实施方式中的遥控器10，如图16所示，具有：无线发送部11、麦克风12、声波发送部13以及控制效果选择部16，从第1实施方式中的遥控器10中除去了无线接收部14以及控制效果显示部15。图16中的声场控制单元20，与第1实施方式是同样的。

如果说明本实施方式中的处理的流程，则通过用户最初在收听区域A中操作遥控器10，与第1实施方式同样地测量从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到设定在收听区域A中的遥控器内置麦克风12的空间传递特性。接着，测量从主声源用扬声器4、控制声源用扬声器5A、5B到设置在非收听区域B中的控制效果显示单元30内的麦克风32的空间传递特性。

在后者的空间传递特性的测量时，利用显示单元内置麦克风32检测来自主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B的随机噪音，并从声波发送部33发送来自麦克风32的检测信号作为声波，用声场控制单元20的声波接收部23接收。根据从声波接收部23输出的检测信号和来自随机噪音信号发生部22的随机信号，利用空间传递特性测量部24测量从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到麦克风32的空间传递特性。

以下，根据如上述那样测量的空间传递特性，利用控制声源振幅计算部25计算控制声源振幅，进而利用控制效果预测部26预测多种声场控制效果。表示这样由控制效果预测部26预测的声场控制效果的信息，由无线发送部27发送到控制效果显示单元30。

在控制效果显示单元30中，利用无线接收部34接收表示发送来的声场控制效果的信息，并且为了将图8～图11所示的多种声场控制效果提示给用户，在控制效果显示部35上顺序切换地进行显示。用户如果从这样显示的多种声场控制效果中选择一个声场控制效果，则与第1实施方式同样地进行实现所选择的声场控制效果那样的声场控制。

如果假定通常的生活场景，则非收听区域B，即不想听到来自AV设备的内容音的位置在某种程度上被限定。这种情况下，如本实施方式那样，在非收听区域B常设控制效果显示单元30很有效。

控制效果显示单元30内的控制效果显示部35，例如如图15所示那样，除了文字显示以外，可以使用显示的亮度、由LED(发光二极管)等形成的显示颜色的变化等显示声场控制效果。而且，在图15中，所表示的是因附加在声场控制效果的显示上的阴影线的种类不同，而显示的亮度、显示颜色等不同的情况。

通过进行这种显示，即使将控制效果显示单元30设置的非收听区域B，也能够容易从处于收听区域A中的用户确认声场控制效果。由此，在收听区域A的用户持有的遥控器10中，因为能够省略控制效果显示部，所以可以实现遥控器10的轻量、小型化。

(第3实施方式)

以下，参照图17～图22说明本发明的第3实施方式。本实施方式是进行针对透过墙壁的声音的声场控制的实施方式。一般地，墙壁的隔音性能在低音区弱，即使在隔着墙壁的非收听区域B，内容音也会传送过去。本实施方式就是假定这种状况的方式，如图17所示那样，在应该抑制内容音的透过的墙面(即，收听区域A和非收听区域B的边界的墙面)的内侧，设置有具备矩阵阵列麦克风42的墙面声压控制单元40(参照图19)，该矩阵阵列麦克风42具有排列成如图18所示那样的矩阵状的多个组件麦克风。而且，在用帘子隔开收听区域A和非收听区域B的情况下，也可以将矩阵阵列麦克风42设置在该帘子上。

如图19所示那样，在墙面声压控制单元40中，设置：矩阵阵列麦克风42和发送来自麦克风42的检测信号作为声波的声波发送部43。图19中的遥控器10与第2实施方式是同样的，声场控制单元20与第1以及第2实施方式大致是相同的。

如果说明本实施方式中的处理的流程，则通过用户最初在收听区域A中操作遥控器10，与第1实施方式同样地测量从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到遥控器内置麦克风12的空间传递特性。接着，测量从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到墙面声压控制单元40内的矩阵阵列麦克风42的空间传递特性。更详细地，利用矩阵阵列麦克风42测量在墙面内侧上的声压。

在后者的空间传递特性的测量时，利用墙面声压控制单元40内的矩阵阵列麦克风42检测来自主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B的随机噪音，并从声波发送部43发送来自麦克风42的检测信号作为声波，用声场控制单元20的声波接收部23接收。根据从声波接收部23输出的检测信号和随机信号，利用空间传递特性测量部24测量从主声源用扬声器4以及控制声源用扬声器5A、5B到矩阵阵列麦克风42的空间传递特性。

接着，根据如上所述那样测量的空间传递特性，利用控制声源振幅计算部25计算控制声源振幅，进而利用控制效果预测部26预测多种声场控制效果。表示这样由控制效果预测部26预测的声场控制效果的信息，被发送到TV1，或者与第1实施方式同样由无线发送部发送到遥控器10内的控制效果显示部(未图示)。

其结果，在TV1或者控制效果显示部上，为了将图8～图11所示的多种声场控制效果提示给用户，顺序切换地进行显示。接着，用户如果从这样显示的多种声场控制效果中选择一个声场控制效果，则与第1实施方式同样地进行实现所选择的声场控制效果那样的声场控制。

在此，因为矩阵阵列麦克风42设置在墙面上，所以通过以使由矩阵阵列麦克风42的各组件麦克风检测的声压的平方和最小化的方式进行声场控制，还能够降低墙面上的音响能量，结果能够抑制从收听区域A透过墙面传送到非收听区域B的声音。

在图20中，在由墙壁包围的房间(收听区域A)内的、距离扬声器正面(图20的左上面)2.5m的位置上设定遥控器内置麦克风12，并在侧墙面(图20的前面)安装具有9点组件麦克风的矩阵阵列麦克风42。

图21以及图22示出了如图20那样配置了遥控器内置麦克风12以及矩阵阵列麦克风42时的频率200Hz下的图20的侧墙面(XY垂直面)上的声压级别以及相对墙面(图20的右侧墙面)上的声压级别的计算结果。根据该计算结果，通过在遥控器内置麦克风12的位置维持声压，在墙面上使由矩阵阵列麦克风42的9点组件麦克风检测的声压的平方和最小化，能够抑制通过墙面的漏音。

(第4实施方式)

以下，说明应用了第3实施方式的本发明的第4实施方式。本实施方式表示将与第3实施方式同样的矩阵阵列麦克风42设置在墙面以外的位置的例子。

图23(a)、(b)是将矩阵阵列麦克风42在非收听区域B中设置在睡觉的人的枕边的例子。图24(a)(b)是将矩阵阵列麦克风42在非收听区域B中设置在睡觉的人的被褥上的例子。如果这样设置矩阵阵列麦克风42，则可以在处于非收听区域B的人的耳边抑制透过墙壁的内容音(特别是低音)。

图25以及图26是在婴儿床的周围、栏杆等上安装了矩阵阵列麦克风42的例子，这样就能够抑制被婴儿床内的婴儿听到的内容音。

作为进一步的变形例子，代替矩阵阵列麦克风，还能够使用图27所示那样的线性阵列麦克风52，可以将其例如如图27那样沿着在门打开时生成的缝隙安装。通过这样限定在局部漏音大的部分上设置阵列麦克风，还能够有效地防止内容音从收听区域向非收听区域的进入。

而且，本发明并不限于上述实施方式本身，在实施阶段，在不脱离其主旨的范围中能够对构成要素进行变形而具体化。此外，通过在上述实施方式中公开的多个构成要素的适宜组合，能够形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。进而，也可以适宜组合不同的实施方式的构成要素。

Claims (10)

1.一种声场控制方法，其控制由具有扬声器的AV设备产生的声场，其特征在于，包括：

测量将内置在用于控制上述AV设备的遥控器中的第1麦克风放置在收听区域时的、从上述扬声器到上述第1麦克风的空间传递特性的步骤；

测量将上述第1麦克风或者另一第2麦克风放置在非收听区域时的、从上述扬声器到上述第1麦克风或者第2麦克风的空间传递特性的步骤；

根据上述空间传递特性计算与不同的多种声场控制效果对应的控制声源的振幅的步骤；

根据上述振幅预测多种声场控制效果的步骤；

为了向用户提示上述多种声场控制效果而进行显示的步骤；

输出控制声源的步骤，该控制声源具有与由上述用户通过上述遥控器的操作从上述多种声场控制效果中选择的一个声场控制效果对应的上述振幅和相位；以及

为了实现上述一个声场控制效果，利用上述控制声源驱动上述扬声器的步骤。

2.权利要求1所述的声场控制方法，其特征在于：上述第2麦克风内置在能够显示上述多种声场控制效果的、设置于上述非收听区域的显示单元内。

3.权利要求1所述的声场控制方法，其特征在于：上述第2麦克风设置在上述收听区域与上述非收听区域的边界或者上述非收听区域的至少一方。

4.一种声场控制系统，其控制具有扬声器的AV设备的声场，其特征在于，具备：

内置在用于控制上述AV设备的遥控器中的第1麦克风；

发生随机噪音信号的发生部；

发送部，其设置在上述遥控器中，并且发送检测信号，该检测信号是根据利用上述随机噪音信号从上述扬声器输出的随机噪音，从上述第1麦克风、或者上述第1麦克风以及另一第2麦克风输出的；

接收所发送的上述检测信号的接收部；

测量部，其使用所接收的上述检测信号，测量将内置在用于控制上述AV设备的遥控器中的第1麦克风放置在收听区域时的、从上述扬声器到上述第1麦克风的空间传递特性，以及将上述第1麦克风或者第2麦克风放置在非收听区域时的、从上述扬声器到上述第1麦克风或者第2麦克风的空间传递特性；

根据上述空间传递特性计算与不同的多种声场控制效果对应的控制声源的振幅的计算部；

根据上述振幅预测多种声场控制效果的预测部；

为了向用户提示上述多种声场控制效果而进行显示的显示部；

输出控制声源的输出部，该控制声源具有与由上述用户通过上述遥控器的操作从上述多种声场控制效果中选择的一个声场控制效果对应的上述振幅和相位；以及

为了实现上述一个声场控制效果，利用上述控制声源驱动上述扬声器的放大器。

5.根据权利要求4所述的声场控制系统，其特征在于：上述显示部设置在上述遥控器上。

6.根据权利要求4所述的声场控制系统，其特征在于：

上述显示部设置在显示单元上，该显示单元设置在上述非收听区域；

上述第2麦克风内置在上述显示单元中。

7.根据权利要求4所述的声场控制系统，其特征在于：上述第2麦克风设置在上述收听区域与上述非收听区域的边界或者上述非收听区域的至少一方。

8.根据权利要求7所述的声场控制系统，其特征在于：上述第2麦克风包含具有排列成矩阵状的多个组件麦克风的阵列麦克风。

9.根据权利要求7所述的声场控制系统，其特征在于：上述第2麦克风包含具有排列成线状的多个组件麦克风的阵列麦克风。

10.根据权利要求4所述的声场控制系统，其特征在于：上述多种声场控制效果表示上述收听区域中的空间声压的增加、减少、维持或者最小化中的任意一种和上述非收听区域中的空间声压的增加、减少、维持或者最小化中的任意一种的组合。

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