CN116235509A - 声音再现装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本技术涉及能够在不劣化声音质量的情况下实现适当的声像定位的声音再现装置和声音再现方法。声音再现装置包括：反射扬声器，能够执行方向性控制并且基于声音信号的高频带信号朝向预定表面输出声音；以及多个低频带扬声器，布置在预定表面附近并且每个低频带扬声器基于声音信号的低频带信号输出声音。本技术可应用于声音再现装置。

Description

声音再现装置和方法
技术领域
本技术涉及声音再现装置和声音再现方法，并且更具体地，涉及能够在不劣化声音质量的情况下实现适当的声像定位的声音再现装置和声音再现方法。
背景技术
例如，如果在预定位置(诸如显示器的屏幕内的人的位置)处可实现声像的定位，则在使用诸如电视机的大尺寸显示器等再现包括图像和语音的内容的情况下，可以改善由内容提供的真实感。
因而，已经提出了这样的技术：例如，在显示器的上端和下端布置扬声器，并且执行平移(panning)，平移是用于通过调整这些扬声器的相对音量来调整声像位置的处理，例如，以在显示屏幕内定位声像。
还提出的技术包括将扬声器阵列布置在显示器的端部并且通过使用该扬声器阵列将声像定位在屏幕内的技术(例如，参见专利文献1)，以及将称为条形声箱(sound bar)的扬声器阵列布置在收听者后面的技术(例如，参见专利文献2)。
还提出了使从扬声器朝向显示屏幕发出的声音在屏幕上反射以将声像定位在显示屏幕内的技术。
[引用列表]
[专利文献]
[专利文献1]
日本专利公开第2012-235426号
[专利文献2]
PCT专利公开第2020/144937号
发明内容
[技术问题]
然而，根据上述技术，难以实现没有声音质量劣化的适当的声像定位。
例如，根据通过平移实现声像定位的技术，如果使用各自点声源扬声器，则收听者容易识别声音发出位置。特别是，感觉高频的声音好像直接来自扬声器的位置。此外，在该技术的情况下，如果收听者在上下方向上的高度相对于理想的收听位置发生变化，则声像定位在更靠近收听者的扬声器的位置处。
此外，根据在显示屏幕上引起声音反射的技术，例如，通过仅使用来自显示屏幕的反射声音难以实现再现低频带。因而，声音质量可能劣化。
考虑到上述情况，开发了本技术，并且本技术可以在不劣化声音质量的情况下实现适当的声像定位。
[问题的解决方案]
根据本技术的一个方面的声音再现装置包括：反射扬声器，能够执行方向性控制并且基于声音信号的高频带信号朝向预定表面输出声音；以及多个低频带扬声器，布置在预定表面附近并且每个低频带扬声器基于声音信号的低频带信号输出声音。
根据本技术的一个方面的声音再现方法是用于声音再现装置的方法，该声音再现装置包括能够执行方向性控制的反射扬声器和布置在预定表面附近的多个低频带扬声器。声音再现方法包括：通过使用反射扬声器，基于声音信号的高频带信号朝向预定表面输出声音；以及通过使用多个低频带扬声器，基于声音信号的低频带信号输出声音。
根据本技术的一个方面，该声音再现装置包括能够执行方向性控制的反射扬声器和布置在预定表面附近的多个低频带扬声器，该声音再现装置通过使用该反射扬声器基于声音信号的高频带信号朝向该预定表面输出声音，并且通过使用该多个低频带扬声器基于该声音信号的低频带信号输出声音。
附图说明
图1是说明内容再现和声像定位的示图。
图2是描述声音再现装置的配置示例的示图。
图3是描述反射扬声器和低频带扬声器的布置示例的示图。
图4是描述反射扬声器和低频带扬声器的再现频带的示例的示图。
图5是描述反射扬声器和低频带扬声器的布置示例的示图。
图6是说明通过低频带扬声器的方向性控制的示图。
图7是说明反射扬声器的优先声效的示图。
图8是说明再现处理的流程图。
图9是描述反射扬声器和低频带扬声器的布置示例的示图。
图10是说明由反射扬声器造成的声像偏移的示图。
图11是描述反射扬声器的示例的示图。
图12是描述反射扬声器的方向性控制的示例的示图。
图13是描述反射扬声器的示例的示图。
图14是示出反射扬声器和低频带扬声器的布置示例的示图。
图15是描述反射扬声器和低频带扬声器的再现频带的示例的示图。
图16是描述声音再现装置的配置示例的示图。
图17是描述反射扬声器和低频带扬声器的布置示例的示图。
图18是描述反射扬声器的布置示例的示图。
图19是说明各个区域中的干扰和声压的示图。
图20是描述声音模拟结果的示图。
图21是描述计算机的配置示例的示图。
具体实施方式
在下文中将参考附图描述应用本技术的实施方式。
<第一实施方式>
<本技术>
本技术通过使用引起诸如显示器的显示表面上的声音的反射的反射扬声器来再现高频带分量，并且还通过使用与显示表面相邻地设置并实现平移以实现适当的声像定位而不劣化声音质量的多个低频带扬声器来再现低频带分量。
例如，考虑包括图像和伴随图像的语音的内容被再现。
具体地，如图1所示，假设使用显示器DP11再现图像并且使用扬声器SP11再现来自C声道(中心声道)等的声音。此外，假设收听者位于显示器DP11的前方。
在该示例中，点声源扬声器SP11被设置为邻近于显示器DP11的下端的中心，使得不阻挡显示器DP11的显示屏幕。
因此，当通过扬声器SP11再现声音时，收听者从显示器DP11的下部听到该声音。在这种情况下，声像不位于显示器DP11的屏幕内，因此无法以高真实感再现内容。期望声像位置与实际声像位置(声音发出位置)之间的该偏差随着显示器DP11的尺寸增加而增加。
因此，考虑将各点声源扬声器布置在显示器DP11的左端和右端或上端和下端，并执行平移(平移是用于通过调整这些扬声器的相对音量来调整声像位置的处理)，例如，以将声像定位在显示器DP11的显示屏幕内。
然而，在扬声器布置在显示器DP11的左端和右端的情况下，当收听位置从显示器DP11的正前方(中心)的位置向左或向右偏移时，声像定位在更接近收听者的扬声器的位置处。
同时，在扬声器被布置在显示器DP11的上端和下端的情况下，即使当收听位置向左或向右偏移时，也可避免声像定位在扬声器位置中的任意一个处。然而，在收听位置在上下方向上偏移的情况下，声像定位在更靠近收听者的扬声器的位置处。
而且，收听者容易识别每个点声源扬声器的声音发射位置。特别地，高频的声音从扬声器的位置直接听到。因此，在一些情况下，声像不能定位在期望位置。
此外，相比点声源，收听者更难以识别线声源的声音发射位置。因此，还考虑使用包括多个扬声器(扬声器单元)的阵列扬声器，而不是点声源扬声器。
具体地，考虑将阵列扬声器布置在显示器DP11的上端和下端，并通过例如平移将声像定位在显示器DP11的屏幕内。
这种情况与使用点声源扬声器的情况相比实现了一些改进。然而，如果收听位置在上下方向上偏移，那么声像仍定位于阵列扬声器的较靠近收听者的位置处。另外，从阵列扬声器的位置直接听到高频的声音。
此外，还考虑采用通过利用反射扬声器使声音在画面内反射而将声像定位在显示器DP11的画面内的方法。然而，仅利用来自显示器DP11的屏幕的反射声音难以实现低频带再现，并且声音质量可能劣化。
因此，本技术通过使用反射扬声器再现内容声音的高频带分量，并且通过由多个低频带扬声器实现的平移再现内容声音的低频带分量，以在不劣化声音质量的情况下实现适当的声像定位。
以这种方式，声像可通过使用反射扬声器定位在显示图像(诸如显示器)的显示表面内，并且可通过使用低频带扬声器再现(由反射扬声器产生的声压不足或者由反射扬声器难以实现再现的)低频带来防止声音质量劣化。
<声音再现装置的配置示例>
图2是描述根据一种实施方式的应用本技术的声音再现装置的配置示例的示图。
图2所示的声音再现装置11包括增益调整单元21、均衡器22、HPF(高通滤波器)23、反射扬声器24、延迟单元25、增益调整单元26-1、增益调整单元26-2、均衡器27-1、均衡器27-2、LPF(低通滤波器)28-1、LPF 28-2、延迟单元29-1、延迟单元29-2、低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2。
将用于再现内容声音的声音信号提供给声音再现装置11的增益调整单元21和延迟单元25。例如，本文中的内容包括图像以及伴随图像的声音(语音)。
增益调整单元21对所提供的声音信号进行增益调整，将增益调整后的声音信号提供给均衡器22。
例如，增益调整单元21对声音信号进行增益调整，以使从低频带扬声器30-1和从低频带扬声器30-2输出的声音的声压的和与从反射扬声器24输出的声音的声压相等。
均衡器22对从增益调整单元21提供的声音信号执行均衡器处理以调整声音信号的频率特性，并且将通过该处理获得的声音信号提供给HPF 23。
例如，均衡器22执行使从反射扬声器24输出的声音能够获得期望的频率特性(诸如平坦频率特性)的均衡处理。
HPF 23对从均衡器22提供的声音信号进行滤波，以仅允许声音信号的高频带分量通过，并将通过该滤波获得的高频带信号提供给反射扬声器24。换句话说，HPF 23用作基于声音信号生成高频带信号的高频带滤波器单元。
注意，HPF 23可以由均衡器22来实现。
反射扬声器24基于从HPF 23提供的高频带信号，朝向显示内容画面的显示表面上的期望位置输出声音(声波)，以再现内容声音的高频带分量。
反射扬声器24能够控制输出声音的方向性，并且包括指定高频带作为要再现的频带的扬声器。例如，反射扬声器24是阵列高频扬声器、喇叭高频扬声器、波束高频扬声器、平面扬声器等。
例如，阵列高频扬声器是通过将称为高频扬声器的多个高频带扬声器(扬声器单元)布置在二维平面等上产生的阵列高频扬声器(扬声器阵列)。喇叭高频扬声器是包括具有由喇叭定义的窄方向性特性的高频带扬声器单元的喇叭高频扬声器(喇叭型扬声器)。
例如，波束高频扬声器是通过线性布置多个扬声器(即，多个高频带扬声器(扬声器单元))而产生的阵列高频扬声器，并且能够在期望方向上输出声音。此外，平面扬声器是具有平板状振动板的扬声器，并且也被称为平板扬声器等。
延迟单元25将所提供的声音信号延迟预定时间，然后将延迟的声音信号提供给增益调整单元26-1和增益调整单元26-2。
例如，延迟单元25执行用于延迟声音信号的处理，使得从反射扬声器24输出的声音比从低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2输出的声音更早到达收听者。进行该处理，以获得后述的优先声效。
增益调整单元26-1和增益调整单元26-2分别对从延迟单元25提供的声音信号进行增益调整，并将增益调整后的声音信号分别提供给均衡器27-1和均衡器27-2。
例如，增益调整单元26-1和增益调整单元26-2分别对声音信号进行增益调整，以获得期望的声压，即，例如，使从低频带扬声器30-1输出的声音的声压与从低频带扬声器30-2输出的声音的声压相等。
应注意，在不需要特别区分的情况下，在下文中，将增益调整单元26-1和增益调整单元26-2简称为增益调整单元26。
均衡器27-1和均衡器27-2分别对从增益调整单元26-1和增益调整单元26-2提供的声音信号进行均衡器处理，并且将通过该处理获得的声音信号分别提供给LPF 28-1和LPF 28-2。
例如，如在均衡器22的情况下，均衡器27-1和均衡器27-2还执行均衡器处理，使得从低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2输出的声音分别获得期望的频率特性，诸如平坦频率特性。
应注意，在不需要均衡器27-1和均衡器27-2之间的具体区别的情况下，在下文中，均衡器27-1和均衡器27-2也将被简称为均衡器27。
LPF 28-1和LPF 28-2分别对从均衡器27-1和均衡器27-2提供的声音信号进行滤波，以仅允许声音信号的低频带分量通过，并且将通过该滤波获得的低频带信号分别提供给延迟单元29-1和延迟单元29-2。
应注意，在不需要特别区分LPF的情况下，在下文中，将LPF 28-1及LPF 28-2简称为LPF 28。每个LPF 28用作基于声音信号生成低频带信号的低频带滤波器单元。每个LPF28可由均衡器27实现。
延迟单元29-1和延迟单元29-2分别将分别从LPF 28-1和LPF 28-2提供的低频带信号延迟预定时间，然后将延迟的低频带信号分别提供给低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2。
例如，延迟单元29-1和延迟单元29-2均执行用于延迟低频带信号以对声音到达收听者的时间进行适当调整的处理，诸如，从低频带扬声器30-1输出的声音和从低频带扬声器30-2输出的声音同时到达收听者的调整。
应注意，在不需要在这些单元之间进行特别区分的情况下，在下文中，也将延迟单元29-1和延迟单元29-2简称为延迟单元29。
此外，由延迟单元25针对从低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2发出的声音的延迟(其是来自从反射扬声器24发出的声音的相对延迟)执行的延迟处理可以由延迟单元29执行。在这种情况下，消除了设置延迟单元25的必要性。
低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2分别基于从延迟单元29-1和延迟单元29-2提供的低频带信号输出声音，以再现内容声音的低频带分量。
应注意，在不需要这些扬声器之间的具体区别的情况下，在下文中，也将低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2简称为低频带扬声器30。
每个低频带扬声器30可以是任何扬声器，只要低频带被指定为要再现的频带，诸如通过布置多个低频带扬声器而产生的阵列扬声器，和包括点声源单个扬声器单元的扬声器。
例如，在采用阵列扬声器作为低频带扬声器30中的每一个的情况下，可由低频带扬声器30实现方向性控制。
<扬声器布置的示例>
这里将描述反射扬声器24和低频带扬声器30的布置示例。
例如，在反射扬声器24和低频带扬声器30分别用作喇叭高频扬声器和阵列扬声器的情况下，对于这些扬声器可采用图3中通过示例描述的布置。
在图3中描述的示例中，内容图像通过显示器61再现，而内容声音通过反射扬声器24和低频带扬声器30再现。注意，显示器61可以包括在声音再现装置11中，或者可以与声音再现装置11分开提供。
在图3中，低频带扬声器30设置在显示器61的显示屏幕附近。具体地，低频带扬声器30-1被布置为邻近于显示器61的上端(垂直方向上的上端)，而低频带扬声器30-2被布置在显示器61的下端。此外，反射扬声器24布置在显示器61的前方的上部。
这里的反射扬声器24是喇叭高频扬声器，并且具有由形成该喇叭高频扬声器的喇叭的形状定义的方向性特性的声音从反射扬声器24输出。即，从反射扬声器24输出的声音的方向性由喇叭形状控制。
反射扬声器24以预先面向显示器61的状态固定至房间内的天花板等，以使从反射扬声器24输出的声音在显示器61上的期望位置处反射并且到达收听者。反射扬声器24能够控制方向性，即，具有尖锐的方向性(方向性特性)，并且因此实现声音仅朝向显示器61的屏幕的部分区域的发射。
在这种情况下，收听者收听从反射扬声器24输出并在显示器61上反射的反射声音。因此，收听者基于高频带信号感知声音，即，内容声音，好像该声音局限于显示器61的屏幕上的位置(反射位置)。
另外，在本例中，通过在显示器61上反映特别明确的定位、即定位有效的高音声音(高频带成分)，将声像定位在显示器61的画面内的所希望的位置，能够容易地实现适当的声像定位以及提供真实感的内容再现。
同时，低频带成分与高频带成分相比，具有定位不清楚(定位感低)的特性。
在声音再现装置11的情况下，内容的低频带分量由邻近显示器61的上端和下端设置的低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2再现。
以这种方式，确保了内容声音的足够的声压，并且因此可避免内容声音的声音质量劣化。换言之，声音再现装置11通过使用反射扬声器24再现高频带，并且通过使用低频带扬声器30再现低频带。因此，在从低频带到高频带的全范围内可实现高声音质量内容再现。
此外，例如，为了再现内容声音的低频带分量，声音再现装置11通过执行信号处理执行(实现)平移，诸如利用增益调整单元26的增益调整、利用延迟单元29的延迟处理、以及利用设置在低频带扬声器30内部的信号处理电路的增益调整。
以这种方式，内容声音的低频带分量的声像也被定位在期望的位置。此外，该示例低频带扬声器30是线声源。因而，低频带分量的声音发射位置对于收听者是不容易感知的。
在上述示例中，例如，可通过反射扬声器24将内容声音中的4kHz或更高的频率分量再现为高频带分量，并且可通过低频带扬声器30将内容声音中的4kHz或更低的频率分量再现为低频带分量。
在这种情况下，HPF 23和LPF 28具有例如图4所示的频率特性。要注意的是，在图4中，垂直轴表示增益，水平轴表示频率。
在图4所示的例子中，折线L11表示HPF 23的频率特性，而折线L12表示各LPF 28的频率特性。在该例中，折线L11与折线L12的交点位置处的频率为4kHz。
此外，虽然已经参考图3描述了使用阵列扬声器作为低频带扬声器30中的每一个的示例，但是低频带扬声器30中的每一个可以是例如构成图5中描述的点声源的扬声器。
在图5中描述的示例中，反射扬声器24是喇叭高频扬声器并且布置在与图3中的位置相似的位置处。
另一方面，每个低频带扬声器30是构成点声源的扬声器。在该示例中，低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2分别被设置为邻近于显示器61的上端和下端的中心位置。
在该示例中，例如，可通过反射扬声器24再现内容声音中的4kHz或更高的频率分量，而可通过低频带扬声器30再现内容声音中的4kHz或更低的频率分量。此外，在低频带分量的再现期间，声音再现装置11可以执行平移，以在显示器61的屏幕内定位低频带分量的声像。
虽然上面已经描述了其中由显示器61再现内容图像的示例，但是内容图像可以由例如投影仪或其他设备代替显示器来再现。
例如，在内容图像由投影仪再现的情况下，低频带扬声器30仅需要被布置在与显示(投影)内容图像的视频(图像)显示表面相邻的位置处，诸如屏幕和墙壁。
<低频带扬声器的方向性控制>
此外，在低频带扬声器30能够执行方向性控制的情况下，诸如低频带扬声器30是阵列扬声器的情况下，可以进一步提高内容声音质量。
例如，如图6中的箭头Q11所示，假设与从反射扬声器24输出的高频带分量对应的声音被反射在显示器61上，并且在从线L21到线L22的范围内扩散，同时在朝向收听者的方向上行进。
在这种情况下，如果与低频带分量对应的声音在没有方向性控制的情况下由用作低频带扬声器30的阵列扬声器再现，则与低频带分量对应的声音在朝向收听者的方向上行进而没有如图中的箭头所示的声音的实质性传播。因而，与高频带成分对应的声音和与低频带成分对应的声音在朝向收听者的方向上以相互不同的扩散程度(条件)传播。
如上所述，如果与高频带分量对应的声音的传播程度和与低频带分量对应的声音的传播程度彼此不同，则收听者听到这些声音，仿佛它们沿不同方向到来。
此外，如果与高频带分量对应的声音和与低频带分量对应的声音的传播程度彼此不同，则通过这些声音的波前(声波)产生干涉条纹。结果，内容声音的声音质量劣化。由于这些干涉条纹的产生，形成梳状滤波器的状态。
因而，例如，在每个低频带扬声器30是阵列扬声器等并且具有方向性控制功能的情况下，低频带扬声器30可以执行方向性控制以使与高频带分量对应的声音和与低频带分量对应的声音的传播程度相等，如箭头Q12所示。
换言之，低频带扬声器30可执行用于方向性控制的信号处理，以输出传播与从反射扬声器24输出并在显示器61上反射的声音的传播程度基本相同程度的声音。
在由箭头Q12表示的部分中，图中箭头表示从每个低频带扬声器30输出的声音的发射方向(传播方向)。在该示例中，显然，对应于高频带分量的声音和对应于低频带分量的声音以类似的方式在朝向收听者的方向上扩散和传播。
通过上述方式，可以使收听者感受到的作为与高频带分量对应的声音和与低频带分量对应的声音被听到的方向一致，并且可以减少干涉条纹的产生，以提高声音质量。
另外，在多个声音信号(诸如来自多个声源和声道的声音信号)被提供给声音再现装置11的情况下，低频带扬声器30仅需要针对这些声音信号中的每一个执行用于使高频带分量对应的声音和低频带分量对应的声音的声音的扩散度均衡的方向性控制。
此外，还存在低频带扬声器30不能改变方向性的情况。在这种情况下，例如，每个低频带扬声器30仅需要用作具有用于输出传播程度与从反射扬声器24输出并在显示器61上反射的声音的传播程度基本相同的声音的方向性的扬声器。例如，对于这种类型的低频带扬声器30，考虑采用喇叭型扬声器等。
<优先声效>
声音再现装置11还包括延迟单元25，延迟单元25利用优先声效使收听者能够感知到声音发射位置(即，声像的定位位置)位于从显示器61的屏幕内的反射扬声器24发射的声音的反射位置处。
具体地，如图7中的箭头Q31所示，例如，基于从反射扬声器24输出的高频带信号的声音(即，对应于内容的高频带分量的声音)在显示器61的屏幕内的预定位置处被反射，并且到达收听者。
另一方面，基于从每个低频带扬声器30输出的低频带信号的声音(即，对应于内容的低频带分量的声音)直接从每个低频带扬声器30到达收听者，如箭头Q32和Q33所示。
在如上所述声音沿多个方向来到收听者的情况下，通常被认为好像沿更早到达收听者的声音的到来方向到来。该效果(现象)称为优先声效。
因此，声音再现装置11使用延迟单元25对声音信号执行延迟处理，使得从反射扬声器24输出并在显示器61上反射的声音可以比从低频带扬声器30输出的声音更早到达收听者。
通过该处理，来自低频带扬声器30的声音的输出定时比来自反射扬声器24的声音的输出定时延迟由延迟单元25产生的延迟时间。换言之，来自反射扬声器24的声音可比来自低频带扬声器30的声音更早地输出。
因而，通过适当调整延迟单元25的延迟时间，收听者首先能够听到来自反射扬声器24的声音，紧接着来自反射扬声器24的声音之后，收听者能够听到来自低频带扬声器30的声音。
以这种方式，收听者不仅可以感觉到从反射扬声器24输出的声音，而且可以感觉到从低频带扬声器30输出的声音，好像这些声音是在来自反射扬声器24的声音的到来方向上听到的。换言之，内容声音的声像可定位在显示器61的屏幕内从反射扬声器24输出的声音的反射位置处。
<再现处理的说明>
随后将描述声音再现装置11的操作。具体而言，在后文中参照图8中的流程图，描述由声音再现装置11执行的再现处理。
在步骤S11中，延迟单元25进行用于将提供的声音信号延迟预定时间的延迟处理，然后将声音信号提供给增益调整单元26。在步骤S11中，声音信号被延迟足以产生上述优先声效的时间。
在步骤S12中，增益调整单元21对所提供的声音信号进行增益调整，并且将增益调整之后的声音信号提供给均衡器22。
在步骤S13中，均衡器22对从增益调整单元21提供的声音信号执行均衡器处理，并且将通过该处理所获得的声音信号提供给HPF 23。
在步骤S14中，HPF 23使用HPF对从均衡器22提供的声音信号进行滤波以生成高频带信号，并将所获得的高频带信号提供给反射扬声器24。
在步骤S15中，每个增益调整单元26对从延迟单元25提供的声音信号进行增益调整，并将增益调整之后的声音信号提供给均衡器27。
在步骤S16中，每个均衡器27对从增益调整单元26提供的声音信号进行均衡器处理，并将通过该处理获得的声音信号提供给LPF 28。
在步骤S17中，每个LPF 28使用LPF对从均衡器27提供的声音信号进行滤波以生成低频带信号，并且将获得的低频带信号提供至延迟单元29。
在步骤S18中，每个延迟单元29执行用于将从LPF 28提供的低频带信号延迟预定时间的延迟处理，并且然后将低频带信号提供给低频带扬声器30。
在步骤S19中，反射扬声器24根据从HPF 23提供的高频带信号来输出与内容的高频带分量对应的声音。
具体地，反射扬声器24朝向显示内容图像的显示表面(诸如显示器61)输出声音。该声音在显示表面上被反射并且到达收听者。
另外，在方向性可动态控制的情况下，诸如反射扬声器24是阵列高频扬声器或波束高频扬声器的情况下，反射扬声器24执行用于高频带信号的方向性控制的信号处理，以使声音在显示表面上的期望位置处反射，然后基于高频带信号输出声音。
例如，在反射扬声器24是阵列高频扬声器的情况下，反射扬声器24对构成阵列高频扬声器的每个高频扬声器执行高频带信号的信号处理，以产生提供给这些扬声器的扬声器驱动信号。
例如，对于每个阵列高频扬声器的信号处理，根据需要，执行用于高频带信号的延迟处理、使用诸如FIR(有限脉冲响应)的滤波器、增益调整等。
此时，在可从外部提供指示内容声音中包括的任何声音的声源位置(诸如，内容的画面内的声源的位置和空间内的声源的位置)的位置信息的情况下，反射扬声器24可基于位置信息针对每个高频扬声器执行用于方向性控制的信号处理。
在步骤S20中，每个低频带扬声器30基于从延迟单元29提供的低频带信号输出声音，以再现内容声音的低频带分量。
此时，在方向性可控的情况下，诸如每个低频带扬声器30是阵列扬声器的情况下，每个低频带扬声器30执行用于低频带信号的方向性控制的信号处理，然后根据低频带信号输出声音。
例如，该信号处理使来自反射扬声器24的声音和来自低频带扬声器30的声音的扩散程度均衡，并且实现平移。
例如，如反射扬声器24的情况，作为用于方向性控制的信号处理，低频带扬声器30中的每一个针对构成低频带扬声器30的多个扬声器(扬声器单元)中的每一个执行延迟处理、使用诸如FIR的滤波器的滤波、增益调节等。
在这种情况下，与反射扬声器24的情况一样，根据需要，与声源相关的位置信息可用于由每个低频带扬声器30执行的信号处理。此外，由两个低频带扬声器30执行的平移可通过任何处理来实现，诸如在低频带扬声器30中的每一个内执行的信号处理、使用增益调整单元26中的每一个的增益调整、使用延迟单元29中的每一个的延迟处理、和多个这些处理的任何组合中的一个。
当通过来自反射扬声器24和低频带扬声器30的声音输出来再现内容声音时，再现处理结束。
以上述方式，声音再现装置11从反射扬声器24输出与内容的高频带分量对应的声音，并且使这些声音在内容画面显示表面上反射，并且还通过使用低频带扬声器30进行平移来再现与内容的低频带分量对应的声音。这样，可实现适当的声像定位，而不降低声音质量。
具体地，通过执行延迟处理，使得来自反射扬声器24的声音可比来自低频带扬声器30的声音更早到达收听者，可进一步改善将声像定位在适当位置处的效果。
此外，可通过使来自反射扬声器24的声音和来自低频带扬声器30的声音在相同的方向上传播(即，在由低频带扬声器30执行的方向性控制下匹配(均衡)这些声音的传播程度)来提高内容声音的声音质量。
<扬声器布置的不同示例>
顺便提及，虽然图2通过示例的方式描述了包括一个反射扬声器24和两个低频带扬声器30的声音再现装置11，但是要设置的反射扬声器和低频带扬声器的数目中可以是任何数目。
例如，如图9所示，除反射扬声器24之外，声音再现装置11可以还包括反射扬声器91和反射扬声器92作为用于高频带分量再现的扬声器。应注意，在图9中，与图3中的对应部分相同的部分被给予相同的附图标记，并且在适当的情况下将省略对这些部分的描述。
反射扬声器91和反射扬声器92中的每个是与反射扬声器24同样地为了再现高频带分量而设置的、能够控制方向性的扬声器。
例如，反射扬声器24、反射扬声器91和反射扬声器92中的每一个都是喇叭高频扬声器等，而低频带扬声器30中的每一个都是阵列扬声器等。
此外，如在图4中描述的情况下，例如，内容声音中的4kHz或更高的频率分量通过反射扬声器24、反射扬声器91和反射扬声器92再现，内容声音中的4kHz或更低的频率分量通过低频带扬声器30再现。
声音再现装置11包括增益调整单元、均衡器和HPF，该增益调整单元、均衡器和HPF类似于增益调整单元21至HPF 23，并且与反射扬声器24的情况相似地布置在反射扬声器91和反射扬声器92中的每一个的前级。
在该示例中，反射扬声器24、反射扬声器91和反射扬声器92在显示器61的前方的上部沿显示器61的横向方向并排布置。
根据此扬声器布置，可以针对每个反射扬声器固定定义声像定位位置。具体地，多个反射扬声器可各自朝向显示器61的显示屏幕上的不同区域输出声音。
例如，可以在显示器61的显示屏幕的中心区域反射从反射扬声器24输出的声音，可以在显示器61的显示屏幕的左部区域反射从反射扬声器91输出的声音，并且可以在显示器61的显示屏幕的右部区域反射从反射扬声器92输出的声音。
在这种情况下，从收听者的角度而言，来自反射扬声器24的声音位于显示器61的显示屏幕的中心处。此外，从收听者的角度而言，来自反射扬声器91的声音位于显示器61的显示屏幕内的左侧，而从收听者的角度而言，来自反射扬声器92的声音位于显示器61的显示屏幕内的右侧。
因而，该示例允许多分区驱动(multi-divisional driving)，其使反射扬声器24再现来自内容的C声道的声音，反射扬声器91再现来自内容的L声道的声音，反射扬声器92再现来自内容的R声道的声音。
在这种情况下，例如，用作每个低频带扬声器30的阵列扬声器执行用于针对每个反射扬声器(即，针对L、C和R声道)均衡来自反射扬声器的声音和来自低频带扬声器30的声音的传播程度的方向性控制。
此时，例如，来自C声道的声音可主要从布置在用作低频带扬声器30的阵列扬声器中的每一个的中心处的扬声器输出，来自L声道的声音可主要从布置在图中的阵列扬声器中的每一个的左边部分上的扬声器输出，并且来自R声道的声音可主要从布置在图中的阵列扬声器中的每一个的右边部分上的扬声器输出。
这种方向性控制可通过均衡与每个信道中的高频带分量对应的声音和与低频带分量对应的声音的扩散程度来减少干涉条纹的产生，并且还减少信道之间的声音的串扰(干涉)。因此，可实现声音质量的改进。
<方向性控制的示例>
另外，在一些情况下，对应于声源的对象在内容图像中移动。因而，在通过使用任何方法每次可获取指示变换声源的位置的位置信息的情况下，内容声音的声像可通过方向性控制来变换。
在这种情况下，例如，如图10所示，仅需要在显示器61的显示屏幕内移位(改变)来自反射扬声器24的声音的反射位置。
在该示例中，反射扬声器24是喇叭高频扬声器，并且设置在声音再现装置11上的未示出的驱动单元(驱动机构)连接至反射扬声器24。例如，驱动单元能够通过旋转反射扬声器24使得反射扬声器24面向期望的方向或通过其他方法来改变反射扬声器24的方向。
此外，低频带扬声器30-1至低频带扬声器30-4分别设置在显示器61的显示屏幕的上端、下端、左端和右端。
本文中的低频带扬声器30-3至低频带扬声器30-4中的每一个是用于再现内容声音的低频带分量的扬声器，与低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-2类似。在此示例中，低频带扬声器30-1至低频带扬声器30-4中的每一个为阵列扬声器。
应注意，在不需要这些扬声器之间的具体区别的情况下，在下文中也将低频带扬声器30-1至低频带扬声器30-4简称为低频带扬声器30。
在该示例中，如在图4中描述的情况下，例如，内容声音中的4kHz或更高的频率分量通过反射扬声器24再现，而内容声音中的4kHz或更低的频率分量通过低频带扬声器30-1至低频带扬声器30-4再现。
例如，假设声源位于显示器61的显示屏幕上的位置P11处，并且反射扬声器24也朝向位置P11输出声音，使得该声音在位置P11处反射。
此时，假设低频带扬声器30-1至低频带扬声器30-4还以这样的方式输出与低频带分量对应的声音：收听者通过平移感知到好像各个声音是来自位置P11的方向。例如，本文中控制各个扬声器，使得声音主要从位于低频带扬声器30-2和低频带扬声器30-3中的位置P11附近的扬声器输出，并且使得声音基本上不从低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-4输出。
在这种状态下，假设声源的位置从位置P11移动到位置P12。
该情况下，驱动单元根据表示位置P12的位置信息，使反射扬声器24旋转，使反射扬声器24向朝向位置P12的方向转动。因此，从反射扬声器24输出的声音在声源所在的位置P12处反射，然后到达收听者。即，来自反射扬声器24的声音的声像位于显示器61的显示画面内的位置P12。
因此，收听者感觉好像来自反射扬声器24的声音的声像从位置P11偏移到位置P12。
此外，根据来自反射扬声器24的声音的声像的偏移，每个低频带扬声器30还基于指示位置P12的位置信息执行用于平移的方向性控制，使得收听者感知好像声音是来自位置P12的方向。
在这种情况下，例如，随着时间的流逝，控制各个扬声器，使得主要从位于低频带扬声器30-1和低频带扬声器30-4中的位置P12附近的扬声器输出声音，并且使得基本上不从低频带扬声器30-2和低频带扬声器30-3输出声音。
由此，即使在声源位置偏移的情况下，也不会降低声音品质，能够实现适当的声像定位。
要注意的是，表示声源的位置(例如，位置P11和位置P12)的位置信息可由用户等输入，或者可预先准备作为声音信号的元数据。例如，对于对象音频等，指示空间内的对象的位置的位置信息包括在用于相应对象的声音信号的元数据中。
可选地，例如，可预先学习接收内容图像信号和声音信号中的至少一个的输入并输出位置信息的DNN(深度神经网络)，声音再现装置11可通过使用该DNN生成位置信息。
此外，在反射扬声器24是阵列高频扬声器、波束高频扬声器、平面扬声器等的情况下，来自反射扬声器24的声音的反射位置(即，声像位置的偏移)可通过由反射扬声器24基于位置信息执行的方向性控制来实现。
<反射扬声器的示例1>
如上所述，反射扬声器24可以是任何类型的反射扬声器，只要能够实现方向性控制即可。反射扬声器24可用作如图11所示的二维阵列高频扬声器。
在图11中描述的示例中，反射扬声器24是具有通过在二维平面上布置包括高频扬声器121和高频扬声器122的多个扬声器而获得的平面形状的阵列高频扬声器。
这种类型的阵列高频扬声器能够通过信号处理(诸如上述的延迟处理)、使用滤波器(诸如FIR)的滤波、以及增益调节来实现方向性控制，以基于高频带信号(即，在期望方向上的期望扩散度的声束)输出声音。换言之，要输出的声束的方向性(方向性特性)和方向(传播方向)可通过方向性控制自由地改变。
特别地，对于每个声源或信道，即，对于多个高频带信号，可实现这种方向性控制。因此，例如，基于从多个声音信号产生并与这些声音信号相关联的高频带信号的声音是同时可再现的。例如，来自L、C和R声道的声音能够以不同的扩散程度在不同的方向上同时输出。
具体而言，例如，在从L声道输出声音的处理中，从箭头Q41表示的方向输出来自L声道的声音，从箭头Q42表示的方向输出来自C声道的声音。以这种方式，来自不同声源或信道的声音可以在彼此不同的方向(诸如朝向前方的方向和倾斜方向)上输出。
而且，用作反射扬声器24的阵列高频扬声器能够实现如参考图10所描述的声像的偏移，即，通过方向性控制在显示器61上的声音的反射位置的偏移(改变)。
因而，在将反射扬声器24用作阵列高频扬声器的情况下，与使用喇叭高频扬声器的情况下一样，不需要准备与声源或声道的数量相同数量的阵列高频扬声器。因此，通过使用单个阵列高频扬声器可实现多个源或频道的声音的再现。
进一步，为了转移声像，喇叭高频扬声器本身需要物理地改变喇叭高频扬声器的方向。然而，阵列高频扬声器仅能够通过方向性控制独立地自由移动用于多个声源和声道的声像，而不需要物理地移动阵列高频扬声器本身。
此外，例如，喇叭高频扬声器尺寸大，在安装之后不能改变方向性，并且仅能够实现用于传播声音的方向性。因此，喇叭高频扬声器具有受限制的安装位置。
另一方面，图11中所示的阵列高频扬声器具有薄板形状(面形状)，因此容易安装在天花板、墙壁等上，并且能够通过信号处理执行方向性控制。因此，阵列高频扬声器不仅在减少对其安装位置的限制方面是优异的，而且在设计方面也是优异的。
例如，阵列高频扬声器具有平面形状和小尺寸，因此，即使当安装在房间内的天花板或墙壁上时，也不会使外观劣化。因此，阵列高频扬声器在设计方面是优异的。
此外，例如，即使当阵列高频扬声器被安装在任何位置(诸如，空间内设计优异的位置)时，在方向性控制下，声音可在显示表面(诸如，显示器61)内的任何位置被反射。
此外，阵列高频扬声器能够通过方向性控制限制听到内容声音的区域。
例如，如图12中的箭头Q51所示，假设具有平面形状并用作反射扬声器24的阵列高频扬声器安装在房间内部的墙壁上。在该示例中，反射扬声器24的表面和显示器61的显示屏幕处于彼此平行的状态。
当在这种状态下反射扬声器24输出受方向性控制的声音时，这些声音以图中箭头所示的方式传播，并且集中在显示器61的前侧，即，反射扬声器24和显示器61之间的位置F11上。换言之，从构成作为反射扬声器24的阵列高频扬声器的多个高频扬声器输出的声音(声波)在到达显示器61之前会聚(集中)在位置F11上。
此后，从多个高频扬声器输出的声音(声波)在位置F11之间的空间中传播到显示器61，在显示器61的显示屏幕上反射，并在继续扩散的同时朝向收听者的方向上传播。
因而，在此示例中，来自反射扬声器24的声音仅由位于显示器61前面的箭头L41与箭头L42之间的区域中的用户(收听者)听到，而不由位于所述区域之外的用户听到。
此外，如图12中的箭头Q52所示，在具有面形状并用作反射扬声器24的阵列高频扬声器安装在房间内的天花板中的情况下，类似于箭头Q51所示的示例，也可实现形成听到来自反射扬声器24的声音的区域和没有听到这些声音的区域的方向性控制。
在箭头Q52所示的例子中，反射扬声器24的表面和显示器61的显示画面处于相互垂直的状态。
当反射扬声器24在这种状态下输出受方向性控制的声音时，这些声音以图中箭头所示的方式传播，并且集中于显示器61前面的位置F12。换言之，从构成作为反射扬声器24的阵列高频扬声器的多个高频扬声器输出的声音(声波)会聚在位置F12上。
此后，从反射扬声器24输出的声音(声波)在位置F12之间的空间中传播到显示器61，在显示器61的显示屏幕上反射，并在继续扩散的同时朝向收听者的方向上传播。
因而，类似地，在此示例中，来自反射扬声器24的声音仅由位于显示器61前面的箭头L43与箭头L44之间的区域中的用户(收听者)听到，而不由位于所述区域之外的用户听到。
这种方向性控制在例如就座的用户U11等听到内容、站立的用户U12听不到内容的情况下，希望仅由位于特定区域的用户听到内容的情况下特别有用。
而且，如图12中所示，阵列高频扬声器能够在具有任何方向性的任何方向上输出声音，诸如通过方向性控制将声波的焦点定位在任何位置处。因而，可以增加安装位置和阵列高频扬声器的方向的自由度。
<反射扬声器的示例2>
此外，反射扬声器24可用作具有平板形状(面形状)的平面扬声器，如图13所示。
在图13的示例中，具有平坦形状并用作反射扬声器24的平坦扬声器设置在显示器61的前侧上部，而用作低频带扬声器30的阵列高频扬声器设置在显示器61的显示屏幕的上端和下端。
平面扬声器具有通过使平面扬声器的板状振动板变形(弯曲)来实现方向性控制的结构。
从用作反射扬声器24的平面扬声器输出的声音在显示器61的显示屏幕上反射并且在朝向收听者的方向上传播。
在这种情况下，如在图4中描述的示例中，例如，可以通过反射扬声器24再现内容声音中4kHz或更高的频率分量，并且可以通过低频带扬声器30再现内容声音中4kHz或更低的频率分量。
此外，平面扬声器与阵列高频扬声器相似，具有小尺寸和面形状，因此比喇叭高频扬声器更容易安装在天花板、墙壁等上，并且能够通过振动板的变形来执行方向性控制。因此，平面扬声器不仅在减少对其安装位置的限制方面是优异的，而且在设计方面是优异的。
类似于阵列高频扬声器，即使当平面扬声器安装在任何位置(例如，在空间内的设计方面优异的位置)时，例如，声音可在方向性控制下在显示器61的显示屏幕内的任何位置处被反射。
此外，类似于阵列高频扬声器，平面扬声器能够在具有任何方向性的任何方向上输出声音，诸如通过方向性控制将声波的焦点定位在任何位置处。因此，可以提高平面扬声器的安装位置和方向的自由度。
<反射扬声器的示例3>
此外，例如，如图14所示，可通过使用各自具有不同的再现频带的多个反射扬声器来再现内容声音。
在该示例中，用作反射扬声器24的喇叭高频扬声器和作为不同的反射扬声器的反射扬声器151的阵列高频扬声器被布置在显示器61的前侧上部，而用作低频带扬声器30的阵列高频扬声器被布置在显示器61的显示屏幕的上端和下端。
具体地，反射扬声器24和反射扬声器151并排布置在房间内的天花板等上。从反射扬声器24和反射扬声器151输出的声音在显示器61的显示屏幕上的基本上相同的位置处被反射并且在朝向收听者的方向上传播。
例如，如果通过用作反射扬声器24的喇叭高频扬声器再现内容声音中的频率等于或高于4kHz的所有分量，则构成喇叭高频扬声器的喇叭变大。在这种情况下，反射扬声器24的安装位置受到限制。
另一方面，用作反射扬声器151的阵列高频扬声器具有取决于构成该阵列高频扬声器的高频扬声器之间的距离的方向性控制限制。例如，阵列高频扬声器的方向性可控频带的上限在8至10kHz的范围内，该阵列高频扬声器包括均具有20mm的直径的高频扬声器。
因此，在该示例中，例如，反射扬声器151(阵列高频扬声器)再现从4kHz至8kHz范围内的频率分量，而反射扬声器24(喇叭高频扬声器)再现等于或高于8kHz的频率分量，如图15所示。
要注意的是，在图15中的垂直轴和水平轴分别表示增益和频率。
在图15中描述的示例中，折线L61表示由每个低频带扬声器30再现的频带，即每个LPF 28的频率特性。
此外，折线L62表示由反射扬声器151(阵列高频扬声器)再现的频带，即，设置在反射扬声器151的前级中的BPF(带通滤波器)的频率特性，而折线L63表示由反射扬声器24(喇叭高频扬声器)再现的频带，即，HPF 23的频率特性。
具体地，折线L61和折线L62的交点处的频率为4kHz，折线L62和折线L63的交点处的频率为8kHz。
因而，在内容声音的高频带分量中，在从4kHz至8kHz的范围内的频率分量被反射扬声器151再现，并且在8kHz或更高的频率分量被反射扬声器24再现。此外，内容声音中的4kHz或更低的频率分量被低频带扬声器30再现。
在这种情况下，用作反射扬声器24的喇叭高频扬声器通过上述驱动单元而旋转，并且用作反射扬声器151的阵列高频扬声器通过信号处理来执行方向性控制。通过这种方式，可实现参照图10描述的声像的移动。
此外，如图14所示，在设置反射扬声器24和反射扬声器151的情况下，例如，如图16中所示，配置声音再现装置11。注意，图16中与图2或图14中的对应部分相同的部分被给予相同的附图标记，并且在适当的情况下将省略对这些部分的描述。
图16中所描述的示例中的声音再现装置11包含延迟单元152、增益调整单元21、均衡器22、HPF 23、反射扬声器24，延迟单元153、增益调整单元154、均衡器155、BPF 156、反射扬声器151、延迟单元25、增益调整单元26-1、增益调整单元26-2，均衡器27-1、均衡器27-2、LPF 28-1、LPF 28-2、延迟单元29-1、延迟单元29-2、低频带扬声器30-1，以及低频带扬声器30-2。
除了在图2中示出的声音再现装置11的配置中包括的组件之外，在图16中描述的声音再现装置11的配置具有反射扬声器151至BPF 156。
在该示例中，将用于再现内容声音的声音信号提供给延迟单元152、延迟单元153和延迟单元25。延迟单元152和延迟单元153各自将供应的声音信号延迟适当的时间，然后将延迟的声音信号分别供应至增益调整单元21和增益调整单元154。要注意的是，控制延迟单元152的延迟时间和延迟单元153的延迟时间，以便分别独立地变成合适的延迟时间。执行由延迟单元152和延迟单元153执行的这些延迟处理，以均衡来自反射扬声器24和反射扬声器151的声音的输出定时。
增益调整单元154和均衡器155分别执行与由增益调整单元21和均衡器22执行的处理类似的处理。
例如，具有由图15中的折线L62表示的频率特性的BPF 156对从均衡器155提供的声音信号进行滤波，以仅允许特定频带中的分量通过，并将由此获得的信号提供给反射扬声器151。反射扬声器151基于从BPF 156提供的信号朝向显示内容图像的显示表面上的期望位置输出声音(声波)。
如上所述，反射扬声器24和反射扬声器151各自再现不同的频带。以这种方式，用作反射扬声器24的喇叭高频扬声器可以被小型化。此外，可避免由充当反射扬声器151的阵列高频扬声器的高频扬声器之间的距离引起的方向性不可控制。
此外，反射扬声器24和反射扬声器151可以是小型装置。这种尺寸减小便于安装至房间内的天花板或墙壁，并且因此有助于在设计方面的卓越性。
此外，通过将频带划分为由反射扬声器24和反射扬声器151再现的部分来再现内容声音的高频带分量。因此，由反射扬声器24和反射扬声器151再现的频带的每个宽度比由单个反射扬声器24再现高频带分量的情况下的频带窄。
因而，由于反射扬声器24和反射扬声器151的方向性不可控制，从反射扬声器24和反射扬声器151泄漏并到达收听者的直接声音可被减小。换言之，可以进一步减少来自反射扬声器24和反射扬声器151(而不是来自显示器61的反射声音)的直接声音的泄漏。以这种方式，例如，可以增加反射扬声器24和反射扬声器151的安装位置的自由度。
<反射扬声器的示例4>
而且，在通过两个反射扬声器再现内容声音的高频带分量的情况下，例如，如图17中所示，波束高频扬声器和阵列高频扬声器可用作这些扬声器。
在图17中，用作反射扬声器24的波束高频扬声器和用作反射扬声器151的阵列高频扬声器(其是不同的反射扬声器)设置在显示器61的前侧上部，而用作低频带扬声器30的阵列高频扬声器设置在显示器61的显示屏幕的上端和下端。
具体地，在该示例中，反射扬声器24和反射扬声器151并排布置在房间内的天花板等上。从反射扬声器24和反射扬声器151输出的声音在显示器61的显示屏幕上的基本上相同的位置处被反射并且在朝向收听者的方向上传播。
例如，如果通过用作反射扬声器24的波束高频扬声器再现内容声音中的频率等于或高于4kHz的所有分量，则在等于或高于4kHz的频带中相对低的频率的声音的泄漏增加。结果，串扰增加。
本文中的声音泄漏是指直接声音从反射扬声器24泄漏到收听者。串扰是这些直接声音与在显示器61上反射并且到达收听者的反射声音的比率。
同时，如上所述，用作反射扬声器151的阵列高频扬声器具有取决于扬声器之间的距离的方向性控制限制。
因此，在该示例中，反射扬声器151(阵列高频扬声器)再现从4kHz至8kHz范围内的频率分量，而反射扬声器24(波束高频扬声器)再现8kHz或更高的频率分量，例如，如图15中所示的示例。此外，内容声音中的4kHz或更低的频率分量被低频带扬声器30再现。
在这种情况下，用作反射扬声器24的波束高频扬声器和用作反射扬声器151的阵列高频扬声器中的每一个通过信号处理来执行方向性控制。通过这种方式，可实现参照图10描述的声像的移动。
用作反射扬声器24的波束高频扬声器和用作反射扬声器151的阵列高频扬声器中的每一个都是小尺寸的。这种尺寸减小便于安装至房间内的天花板或墙壁，并且因此有助于在设计方面的卓越性。
此外，通过将频带划分为由反射扬声器24和反射扬声器151再现的部分来再现内容声音的高频带分量。因此，与图14的示例相似，可以减少直接声音泄漏到收听者。以这种方式，例如，可以增加反射扬声器24和反射扬声器151的安装位置的自由度。
<反射扬声器的示例5>
同时，在使用单个反射扬声器24再现内容的情况下，考虑将反射扬声器24安装在房间内部的天花板上的显示器61的中心轴上的位置处。但是，关于这样的安装性，存在改善的余地。
具体地，例如，反射扬声器24与诸如投影仪和照明等其他设备干涉，即，在某些情况下，反射扬声器24的安装位置受到其他设备的安装的限制。此外，当反射扬声器24安装在显示器61的中心轴上时，反射扬声器24容易进入用户(收听者)的视场。
此外，在使用喇叭高频扬声器作为反射扬声器24的情况下，喇叭高频扬声器的方向性由喇叭形状定义。因此，如果使用一种类型的喇叭高频扬声器，则喇叭高频扬声器难以处理各种尺寸的显示器61。
因此，本技术使用两个喇叭高频扬声器用于内容的再现，并且将这两个喇叭高频扬声器布置在适当位置以改进(增强)可安装性并能处理显示器61的各种尺寸。
具体而言，如图18中所示，例如，包括反射扬声器24和反射扬声器181的两个反射扬声器设置在声音再现装置11上。反射扬声器24和反射扬声器181相对于显示器61的中心轴对称设置。
此处，显示器61的中心轴为经过显示器61的显示屏幕的中心且垂直于显示屏幕的直线。
在该示例中，反射扬声器24和反射扬声器181是相同的类型，即，具有相同的喇叭形状和相同的再现频带的喇叭高频扬声器。此外，反射扬声器181可以与反射扬声器24类似地输出根据从HPF 23提供的高频带信号的声音，或者可以在反射扬声器181的前级设置与增益调整单元21至HPF 23的分量类似的增益调整单元至HPF的分量。
在图18中，由箭头Q71表示的部分是描述从上方观看的包括显示器61、反射扬声器24和反射扬声器181的室内部的示图，而由箭头Q72表示的部分是描述从侧面观看的该室内部的示图。
此外，反射扬声器24’和反射扬声器181’表示反射扬声器24和反射扬声器181的镜像。
在该示例中，反射扬声器24被布置在从对应于收听者的用户U41观看的斜左上部，而反射扬声器181被布置在从对应于收听者的用户U41观看的斜右上部。因此，当从上方观看时，反射扬声器24和反射扬声器181中的每一个被设置在与显示器61的中心轴上的位置不同的位置处。此外，反射扬声器24和反射扬声器181设置在相同的高度处。
在内容再现期间，从反射扬声器24输出的声音被反射在显示器61的显示屏幕上并且沿朝向用户U41的方向传播。类似地，从反射扬声器181输出的声音被反射在显示器61的显示屏幕上并且沿着朝向用户U41的方向传播。
特别地，在该示例中，来自反射扬声器24的声音和来自反射扬声器181的声音在显示器61的显示屏幕上彼此不同的区域上反射，并且朝向用户U41的相同位置传播。
在如上所述使用作为两个喇叭高频扬声器的反射扬声器24和反射扬声器181的情况下，通过使用简单模型可预测由从反射扬声器24和反射扬声器181输出的声音形成的声场。
因此，基于声场的预测结果，可推导出反射扬声器24和反射扬声器181的适当布置位置以及从这些反射扬声器到显示器61的声音的辐射角度。以这种方式，反射扬声器24和反射扬声器181可被布置在最佳位置和方向(角度)上。因此，可以形成适合于显示器61的显示屏幕的尺寸的服务区域。
具体地，在图18中描述的布置中，例如，其中内容声音用高声压再现的区域可形成在显示器61前方，如图19中描述的。要注意的是，在图19中的与在图18中的部分相对应的部分具有相同的参考符号，并且在合适的情况下，省略这些部分的描述。
在显示器61前面的区域R11中，通过由来自反射扬声器24的声音和来自反射扬声器181的声音的相长干涉来确保足够高的声压。因而，该区域R11可用作服务区域(可收听区域)。
另外，例如，区域R12是位于反射扬声器24和反射扬声器181的辐射轴的外侧并且来自这些反射扬声器的声音彼此不重叠的区域。在区域R12中，由来自两个反射扬声器的声音引起的干扰较小，并且因此在区域R11中引起的干扰的效果(由两个声波引起的相长或相消干扰的现象)较小。在这种情况下，对应于内容的高频带分量的声音具有衰减的声压且接近于对应于单反射扬声器(喇叭高频扬声器)的方向性的声压。因而，区域R12不可用作服务区域。
此外，例如，区域R14是位于反射扬声器24和反射扬声器181的辐射轴上并且来自这些反射扬声器的声音彼此不重叠的区域。在区域R14中，由来自两个反射扬声器的声音引起的干扰较小，并且在区域R11中引起的相长干扰的效果较小。然而，区域R14中的声压高并且接近单反射扬声器(喇叭高频扬声器)的轴上的声压。因而，区域R14可用作服务区域。
另外，位于区域R11的后方的区域R13是位于反射扬声器24和反射扬声器181的辐射轴的内侧、且来自这些反射扬声器的声音彼此不重叠的区域。在区域R13中，来自反射扬声器24的声音和来自反射扬声器181的声音的相消干涉强烈地呈现，因此声压降低。在这种情况下，区域R13成为不能确保充分的声压的死区。因此，由此形成的区域R13不可用作服务区域。
在如图18中所示的示例中，通过将反射扬声器24和反射扬声器181布置的适当位置和方向上，可减小显示器61的中心轴上的位置处和靠近显示器61的位置处的声压的降低，并且可将相消干涉的影响减小到最小。以这种方式，可以在适当的位置处形成足够宽的服务区域。换言之，可以拓宽服务区域。
此外，在该示例中，反射扬声器24和反射扬声器181不需要被布置在显示器61的中心轴上。因此，不仅可以提高可安装性，而且可以通过一种类型的喇叭高频扬声器来处理各种尺寸的显示器61。
此处，图20示出了当从反射扬声器24和反射扬声器181输出声音时获得的声音模拟结果，反射扬声器24和反射扬声器181是图18中所示布置中的喇叭高频扬声器。要注意的是，在图20中的垂直方向和水平方向的每个表示从上面观看时在空间内的方向，并且在图中的阴影表示声压。此外，在该例子中，反射扬声器24和反射扬声器181的镜像位置对应于声音发出位置。
图20中由箭头Q81表示的部分描述了当从设置在显示器61的中心轴上的一个喇叭高频扬声器输出10kHz的声音时在每个位置处产生的声压。另一方面，由箭头Q82表示的部分描述了当从如图18所示设置的两个喇叭高频扬声器输出10kHz的声音时在每个位置处产生的声压。
如从箭头Q81指示的示例与箭头Q82指示的示例之间的比较显而易见的，展现高声压的区域在使用两个喇叭高频扬声器的示例中更宽，并且因此在该示例中可以更加拓宽服务区域。
<计算机的配置示例>
顺便提及，上述一系列处理可以由硬件或软件执行。在一系列处理由软件执行的情况下，构成软件的程序安装在计算机中。这里的计算机的示例包括合并在专用硬件中的计算机，和能够在安装在计算机中的各种程序下执行各种功能的计算机，诸如通用个人计算机。
图21是描述在程序下执行上述一系列处理的计算机的硬件的配置示例的框图。
在计算机中，CPU(中央处理单元)501、ROM(只读存储器)502、以及RAM(随机存取存储器)503经由总线504彼此连接。
输入/输出接口505进一步连接至总线504。输入单元506、输出单元507、记录单元508、通信单元509和驱动器510连接至输入/输出接口505。
输入单元506包括键盘、鼠标、麦克风、成像元件等。输出单元507包括显示器、扬声器等。记录单元508包括硬盘、非易失性存储器等。通信单元509包括网络接口等。驱动器510驱动诸如磁盘、光盘、磁光盘和半导体存储器的可移除记录介质511。
根据如上所述配置的计算机，例如，CPU 501经由输入/输出接口505和总线504将记录在记录单元508中的程序加载到RAM 503中，并且执行所加载的程序以执行上述一系列处理。
例如，由计算机(CPU 501)执行的程序可以记录在诸如封装介质的可移除记录介质511中并且可以以该形式提供。可替代地，可以经由有线或无线传输介质(诸如局域网、互联网和数字卫星广播)提供程序。
在计算机中，程序可以从附接至驱动器510的可移除记录介质511经由输入/输出接口505安装在记录单元508中。可替换地，程序可以经由有线或无线传输介质由通信单元509接收并且可以安装在记录单元508中。此外，程序可以预先安装在ROM 502或记录单元508中。
应注意，由计算机执行的程序可以是其中处理按照本说明书中描述的顺序按时间序列执行的程序或者可以是其中处理并行执行或者在诸如进行调用时的时机的必要定时执行的程序。
此外，本技术的实施方式不限于上述实施方式，而是可以在不背离本技术的主题的范围的情况下以各种方式进行修改。
例如，本技术可以具有云计算的配置，其中，通过网络由彼此协作的多个设备共享和处理一个功能。
此外，在上面的流程图中描述的各个步骤可以由一个设备执行或者可以由多个设备共享和执行。
此外，在一个步骤中包括多个处理的情况下，包括在一个步骤中的多个处理可以由一个设备执行或者可以由多个设备共享和执行。
应注意，本技术可具有以下配置。
(1)
一种声音再现装置，包括：
反射扬声器，能够执行方向性控制，并且基于声音信号的高频带信号朝向预定表面输出声音；以及
多个低频带扬声器，布置在预定表面附近，并且每个低频带扬声器基于声音信号的低频带信号输出声音。
(2)
根据(1)的声音再现装置，还包括：
延迟单元，对所述声音信号或所述低频带信号执行延迟处理，使得从所述反射扬声器输出并在所述预定表面上反射的声音比从每个所述低频带扬声器输出的声音更早到达收听者。
(3)
根据(1)或(2)所述的声音再现装置，其中，每个所述低频带扬声器基于所述低频带信号输出的声音，以与所述反射扬声器输出并在所述预定表面上反射的声音的传播程度基本相同的传播程度传播。
(4)
根据(1)至(3)中任一项所述的声音再现装置，其中，所述反射扬声器为阵列高频扬声器、喇叭高频扬声器、波束高频扬声器和平面扬声器中的任意一种。
(5)
根据(1)至(4)中任一项所述的声音再现装置，其中，提供多个所述反射扬声器。
(6)
根据(5)所述的声音再现装置，其中，所述多个反射扬声器各自输出不同频带中的声音。
(7)
根据(5)或(6)所述的声音再现装置，其中，所述多个反射扬声器各自具有不同的再现频带。
(8)
根据(5)所述的声音再现装置，其中，所述多个反射扬声器各自朝向所述预定表面中的不同区域输出声音。
(9)
根据(1)至(8)中任一项所述的声音再现装置，其中，所述反射扬声器在所述预定表面中基于所述高频带信号改变声音的反射位置。
(10)
根据(1)至(9)中任一项所述的声音再现装置，其中，反射扬声器将输出声音会聚在比预定表面更靠近反射扬声器的位置处，然后使得声音在预定表面上反射。
(11)
根据(1)至(10)中任一项所述的声音再现装置，其中，所述低频带扬声器中的每一个是阵列高频扬声器或点声源扬声器。
(12)
根据(1)至(11)中任一项所述的声音再现装置，其中，所述多个低频带扬声器中的每一个通过平移将基于所述低频带信号的声音的声像定位于所述预定表面的位置处。
(13)
根据(1)至(12)中任一项所述的声音再现装置，还包括：
高频带滤波器单元，基于所述声音信号产生所述高频带信号；以及
低频带滤波器单元，基于所述声音信号产生所述低频带信号。
(14)
根据(5)的声音再现装置，其中，所述多个反射扬声器布置在与所述预定表面的中心轴上的位置不同的位置处。
(15)
一种用于声音再现装置的声音再现方法，所述声音再现装置包括能够执行方向性控制的反射扬声器和布置在预定表面附近的多个低频带扬声器，所述声音再现方法包括：
通过使用所述反射扬声器，基于声音信号的高频带信号朝向预定表面输出声音；以及
通过使用所述多个低频带扬声器，基于所述声音信号的低频带信号输出声音。
[参考标号列表]
11声音再现装置23HPF 24反射扬声器25延迟单元28-1、28-2、28LPF 29-1、29-2、29延迟单元30-1至30-4、30低频带扬声器151反射扬声器156BPF

Claims (15)

1.一种声音再现装置，包括：
反射扬声器，能够执行方向性控制，并且基于声音信号的高频带信号朝向预定表面输出声音；以及
多个低频带扬声器，布置在所述预定表面附近，并且每个所述低频带扬声器基于所述声音信号的低频带信号输出声音。
2.根据权利要求1所述的声音再现装置，还包括：
延迟单元，对所述声音信号或所述低频带信号执行延迟处理，使得由所述反射扬声器输出并被所述预定表面反射的声音比从每个所述低频带扬声器输出的声音更早到达收听者。
3.根据权利要求1所述的声音再现装置，其中，每个所述低频带扬声器基于所述低频带信号输出的声音，以与所述反射扬声器输出并被所述预定表面反射的声音的传播程度相同的传播程度传播。
4.根据权利要求1所述的声音再现装置，其中，所述反射扬声器为阵列高频扬声器、喇叭高频扬声器、波束高频扬声器和平面扬声器中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的声音再现装置，其中，提供多个所述反射扬声器。
6.根据权利要求5所述的声音再现装置，其中，所述多个反射扬声器各自输出不同频带中的声音。
7.根据权利要求5所述的声音再现装置，其中，所述多个反射扬声器各自具有不同的再现频带。
8.根据权利要求5所述的声音再现装置，其中，所述多个反射扬声器各自朝向所述预定表面中的不同区域输出声音。
9.根据权利要求1所述的声音再现装置，其中，所述反射扬声器改变在所述预定表面中基于所述高频带信号的声音的反射位置。
10.根据权利要求1所述的声音再现装置，其中，所述反射扬声器将输出声音会聚在比所述预定表面更靠近所述反射扬声器的位置处，然后使得所述声音在所述预定表面上反射。
11.根据权利要求1所述的声音再现装置，其中，所述低频带扬声器中的每一个是阵列扬声器或点声源扬声器。
12.根据权利要求1所述的声音再现装置，其中，所述多个低频带扬声器中的每一个通过平移将基于所述低频带信号的声音的声像定位于所述预定表面内的位置处。
13.根据权利要求1所述的声音再现装置，还包括：
高频带滤波器单元，基于所述声音信号生成所述高频带信号；以及
低频带滤波器单元，基于所述声音信号生成所述低频带信号。
14.根据权利要求5所述的声音再现装置，其中，所述多个反射扬声器中的每一个布置在与所述预定表面的中心轴上的位置不同的位置处。
15.一种用于声音再现装置的声音再现方法，所述声音再现装置包括能够执行方向性控制的反射扬声器和布置在预定表面附近的多个低频带扬声器，所述声音再现方法包括：
通过使用所述反射扬声器，基于声音信号的高频带信号朝向所述预定表面输出声音；以及
通过使用所述多个低频带扬声器，基于所述声音信号的低频带信号输出声音。
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