CN117751404A - 区域再现系统以及区域再现方法 - Google Patents

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Abstract

区域再现系统具备将多个扬声器并排配置的扬声器阵列，接受再现声的输入，对与再现声的声束辐射的再现区域不同的非再现区域中的环境音进行收声，对环境音中包含的非再现区域中的噪声和泄漏到非再现区域的泄漏声进行获取，基于噪声以及泄漏声的声压的频率特性，生成声压比泄漏声高的掩蔽声，调整使多个扬声器分别输出的掩蔽声的指向性，以使得掩蔽声的声束避开收听者而辐射到非再现区域，使多个扬声器分别输出被调整的掩蔽声。

Description

区域再现系统以及区域再现方法
技术领域
本公开涉及区域再现系统以及区域再现方法。
背景技术
以往，已知一种区域再现技术，使用将多个扬声器直线状地并排配置的扬声器阵列来仅在特定的位置呈现声音，在相同空间中在各个位置将不同的声音没有干涉地呈现。通过使用该技术，能够对各用户呈现不同的内容、音量的再现声。但是，实际上，再现声可能泄漏到与呈现的对象的位置不同的位置。
因此，例如在专利文献1中，提出了从设置有扬声器阵列的环境的环境音测定噪声等级。并且，提出了以下方案：在到达从扬声器阵列辐射的声波相互减弱的非再现线的再现声的声压超过所述噪声等级的情况下，对再现声合成掩蔽声以使得到达非再现线的掩蔽声超过到达非再现线的再现声的声压。
但是，在上述的现有技术中，存在如下问题：用于掩蔽到达非再现线的再现声的掩蔽声被再现声的收听者收听。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP专利第6718748号公报
发明内容
本公开为了解决上述问题而作出，其目的在于，提示一种能够避免用于对泄漏到非再现区域的再现声进行掩蔽的掩蔽声被再现声的收听者收听的区域再现系统以及区域再现方法。
本公开的一方式的区域再现系统具备：再现部，包含将多个扬声器并排配置的扬声器阵列；声音输入部，接受使收听者收听的再现声的输入；收声部，对与所述再现声的声束辐射的再现区域不同的非再现区域中的环境音进行收声；获取部，对所述环境音中包含的所述非再现区域中的噪声和泄漏到所述非再现区域的所述再现声即泄漏声进行获取；生成部，基于所述噪声以及所述泄漏声的声压的频率特性，生成声压比所述泄漏声高的掩蔽声；和指向性控制部，调整使所述多个扬声器分别输出的所述掩蔽声的指向性，以使得所述掩蔽声的声束避开所述收听者而辐射到所述非再现区域，所述再现部使所述多个扬声器分别输出指向性被调整了的所述掩蔽声。
附图说明
图1是表示应用了本公开的实施方式中的区域再现系统的飞机内的一个例子的图。
图2是表示区域再现系统的整体结构的一个例子的图。
图3是表示噪声以及泄漏声的频率特性的一个例子的图表。
图4是表示掩蔽声的频率特性的一个例子的图表。
图5是表示再现线和非再现线的设定的一个例子的图。
图6是表示将声束的辐射方向向-x方向偏转的调整的一个例子的图。
图7是表示将声束的辐射方向向x方向偏转的调整的一个例子的图。
图8是表示延迟时间与偏转角度的关系的图。
图9是表示区域再现的动作的一个例子的流程图。
图10是表示再现声以及掩蔽声的指向性的调整例的图。
图11是表示掩蔽声的指向性的其他调整例的图。
具体实施方式
(作为本公开的基础的认识)
在上述那样的实际使用区域再现技术的情况下，在所希望的再现区域使收听者可靠地收听再现声很重要。但是，在周围的环境产生较大的噪声的情况下，存在再现声被噪声抵消而收听者无法收听再现声的这种问题。为了解决该问题，考虑以更大的音量对再现声进行再现，以使得再现声不被噪声抵消。但是，若提高再现声的音量，则存在再现声泄漏到再现线以外的这种问题。
为了解决该问题，在上述专利文献1中，提出了如下方案：对再现声合成掩蔽声，以使得到达非再现线的掩蔽声超过到达非再现线的再现声的声压。由此，通过掩蔽声来掩蔽到达非再现线的再现声。但是，在该技术中，存在超过再现声的声压的声压的掩蔽声泄漏到再现线、掩蔽声被再现声的收听者收听的这种问题。
为了解决这种问题，基于本公开的一方式的区域再现系统具备：再现部，包含将多个扬声器并排配置的扬声器阵列；声音输入部，接受使收听者收听的再现声的输入；收声部，对与所述再现声的声束辐射的再现区域不同的非再现区域中的环境音进行收声；获取部，对所述环境音中包含的所述非再现区域中的噪声和泄漏到所述非再现区域的所述再现声即泄漏声进行获取；生成部，基于所述噪声以及所述泄漏声的声压的频率特性，生成声压比所述泄漏声高的掩蔽声；和指向性控制部，调整使所述多个扬声器分别输出的所述掩蔽声的指向性，以使得所述掩蔽声的声束避开所述收听者而辐射到所述非再现区域，所述再现部使所述多个扬声器分别输出指向性被调整了的所述掩蔽声。
通过本方式，生成声压比泄漏声高的掩蔽声，调整使多个扬声器分别输出的掩蔽声的指向性，以使得该掩蔽声的声束避开收听者而辐射到非再现区域。并且，指向性被调整了的掩蔽声分别从多个扬声器输出。
由此，声压比泄漏声高的掩蔽声的声束避开再现声的收听者而辐射到非再现区域。因此，能够通过掩蔽声来掩蔽泄漏到非再现区域的再现声，并且能够避免掩蔽声被再现声的收听者收听。
此外，在上述方式中，也可以所述生成部将分别在多个频率下将所述噪声或者预先获取的声音的声压调整为比所述泄漏声的声压高的声音生成为所述掩蔽声。
通过本方式，使用从非再现区域的环境音获取的非再现区域中的噪声或者预先获取的声音，分别在多个频率下，生成声压比泄漏到非再现区域的泄漏声高的掩蔽声。因此，在非再现区域，能够难以感受到因听到与噪声或者预先获取的声音不同的声音所导致的不适感。
此外，在上述方式中，也可以在所述噪声的声压为规定的下限等级以下的情况下，所述生成部停止所述掩蔽声的生成，所述再现部停止所述掩蔽声的输出。
通过本方式，在仅能听到下限等级以下的噪声的静寂的非再现区域，能够消除因听到掩蔽声所导致的不适感。
此外，在上述方式中，也可以在所述再现声是被录音的声音的情况下，所述获取部对所述噪声和预测为规定时间后泄漏到所述非再现区域的所述再现声即预测泄漏声进行获取，所述生成部基于所述噪声以及所述预测泄漏声的声压的频率特性，将声压比所述预测泄漏声高的声音生成为在所述规定时间后输出的所述掩蔽声。
通过本方式，在再现声是被录音的声音的情况下，能够基于预测为规定时间后泄漏到非再现区域的预测泄漏声以及非再现区域中的噪声的声压的频率特性，将声压比预测泄漏声高的声音预先生成为在规定时间后输出的掩蔽声。
因此，能够在声音输入部中接受再现声的输入起经过规定时间后，不带来生成掩蔽声的处理的负荷而调整预先生成的掩蔽声的指向性，并输出该掩蔽声。
此外，在上述方式中，也可以所述生成部在探测到声压瞬时变高的突发音包含于所述噪声的情况下，从所述噪声去除了所述突发音之后，基于所述突发音被去除的所述噪声以及所述泄漏声的声压的频率特性，生成所述掩蔽声。
通过本方式，能够基于包含突发音的噪声的频率特性，避免生成包含突发音的掩蔽声。由此，在非再现区域，能够消除因听到包含突发音的掩蔽声所导致的不适感。
此外，在上述方式中，也可以所述指向性控制部调整所述声束的宽度以及辐射方向，以使得所述掩蔽声的声束避开所述收听者的头部位置。
通过本方式，调整所述声束的宽度以及辐射方向，以使得掩蔽声的声束避开收听者的头部位置。因此，能够避免掩蔽声的声束辐射到收听者的耳朵。由此，能够避免掩蔽声被收听者收听。
此外，在上述方式中，也可以还具备：传感器，获取与所述收听者的头部位置有关的信息，所述指向性控制部基于所述传感器获取的与所述收听者的头部位置有关的信息，确定所述收听者的头部位置。
通过本方式，可基于传感器获取的与收听者的头部位置有关的信息来确定收听者的头部位置。因此，能够适当地避免掩蔽声的声束辐射到收听者的头部位置。
此外，在上述方式中，也可以所述指向性控制部调整所述掩蔽声的指向性，以使得所述扬声器阵列越长则所述掩蔽声的声束从距所述收听者越远的扬声器辐射。
通过本方式，扬声器阵列越长，则掩蔽声的声束从距收听者越远的扬声器辐射。因此，在调整掩蔽声的指向性以使得掩蔽声的声束避开收听者而辐射到非再现区域的情况下，能够减轻其调整程度。
此外，在上述方式中，也可以所述获取部将对所述声音输入部接受的所述再现声叠加了从预先设定的所述再现部的配置位置到所述收声部的配置位置为止的声音的传递函数而得到的声音获取为所述泄漏声，将从所述环境音去除了获取到的所述泄漏声的声音获取为所述噪声。
通过本方式，能够将对使收听者收听的再现声叠加了从再现部的配置位置到收声部的配置位置为止的声音的传递函数的而得到声音适当地获取为泄漏到非再现区域的泄漏声。此外，能够将从收声部收声的环境音去除了该泄漏声的声音适当地获取为该环境音中包含的非再现区域中的噪声。由此，能够基于该噪声以及泄漏声的声压的频率特性，适当地生成掩蔽声。
此外，基于本公开的另一方式的区域再现方法是具备将多个扬声器并排配置的扬声器阵列的区域再现系统的计算机执行的区域再现方法，所述计算机进行如下处理：接受使收听者收听的再现声的输入，对与所述再现声的声束辐射的再现区域不同的非再现区域中的环境音进行收声，对所述环境音中包含的所述非再现区域中的噪声和泄漏到所述非再现区域的所述再现声即泄漏声进行获取，基于所述噪声以及所述泄漏声的声压的频率特性，生成声压比所述泄漏声高的掩蔽声，调整使所述多个扬声器分别输出的所述掩蔽声的指向性，以使得所述掩蔽声的声束避开所述收听者而辐射到所述非再现区域，使所述多个扬声器分别输出指向性被调整了的所述掩蔽声。
通过该结构，可得到与上述的区域再现系统同样的作用效果。
另外，以下说明的实施方式均表示本公开的一具体例。以下的实施方式所示的数值、形状、结构要素、步骤、步骤的顺序等是一个例子，不是限定本公开的主旨。此外，关于以下的实施方式中的结构要素之中、表示最上位概念的独立权利要求中未记载的结构要素，说明为任意的结构要素。此外，在全部的实施方式中，也能够将各自的内容组合。
(系统的概要)
首先，对本公开的实施方式中的区域再现系统的概要进行说明。本公开的实施方式中的区域再现系统例如能够应用于飞机内、电车的车辆内等。以下，以将本公开的实施方式中的区域再现系统应用于飞机内的情况为例，对该区域再现系统的概要进行说明。图1是表示应用了本公开的实施方式中的区域再现系统的飞机内90的一个例子的图。
如图1所示，在该区域再现系统中，将坐在飞机内90的座位91的乘客92(收听者)的周围的区域94设为再现区域，进行与现有的区域再现技术同样的区域再现处理。换句话说，对再现声进行加工以使得再现声的声波在再现区域内相互增强，通过再现部500具备的多个扬声器来使加工后的再现声输出。由此，再现声的声束向再现区域辐射，再现声的声波在再现区域内相互增强。其结果，能够使坐在再现区域内的座位91的乘客92可靠地收听再现声。
但是，实际上，到达再现区域的再现声可能泄漏到通道93等与再现区域不同的区域(以下，非再现区域)。因此，在本区域再现系统中，在非再现区域配置收声部400，从收声部400所收声的环境音获取泄漏到非再现区域的再现声即泄漏声95。
并且，生成声压比非再现区域中的泄漏声95高的掩蔽声96，调整掩蔽声96的指向性以使得掩蔽声96的声束避开乘客92并辐射到非再现区域。并且，使再现部500具备的多个扬声器输出指向性被调整的掩蔽声96。
由此，声压比泄漏声95高的掩蔽声96的声束避开乘客92并辐射到非再现区域。因此，能够通过掩蔽声96来掩蔽泄漏到非再现区域的再现声，并且能够避免掩蔽声96被乘客92收听。
(系统的整体像)
接下来，对本公开的实施方式中的区域再现系统1的整体像进行说明。图2是表示区域再现系统1的整体结构的一个例子的图。如图2所示，区域再现系统1具备：输入部100、声音输入部200、处理部300、收声部400以及再现部500。
输入部100是具备用于进行各种设定操作的触摸面板101的终端装置。另外，输入部100并不局限于触摸面板101，也可以是具备物理键盘以及鼠标的终端装置。或者，输入部100也可以是具备可通过手势进行上述设定操作的用户接口(UI)的终端装置。
此外，输入部100也可以是区域再现系统1的用户使用的智能手机、平板等终端装置。或者，输入部100也可以是设置于作为区域再现系统1的区域再现的对象的室内的、由多个用户共享的个人计算机等终端装置。
声音输入部200是对表示使收听者收听的再现声的声音信号的输入进行接受的接口装置。再现声中包含通过麦克风收声中的未录音的声音(现场声音)以及环境音。此外，再现声中包含通过AV设备再现中的CD或者DVD等存储介质中录音的声音。
声音输入部200通过LAN、Bluetooth(注册商标)、AV线缆等，与麦克风以及AV设备等的声音输出装置以及处理部300可通信地连接。声音输出装置将表示使收听者收听的再现声的声音信号向声音输入部200输出。声音输入部200若接受声音输出装置输出的声音信号的输入，则将该声音信号输出给处理部300。另外，声音输入部200也可以设置于与处理部300相同的装置内。
处理部300是具备微处理器、ROM、RAM、硬盘驱动器、键盘、鼠标、显示器单元等的信息处理装置(计算机)。处理部300通过LAN、Bluetooth(注册商标)、AV线缆等，与后述的音频IF504可通信地连接。处理部300即使其自身不能与因特网连接，也能够经由家庭网关而与因特网连接。后面叙述处理部300的详细。另外，也可以将处理部300设置于与音频IF504相同的装置，通过AV线缆等来与音频IF504连接。
收声部400是麦克风等收声装置。收声部400通过LAN、Bluetooth(注册商标)、AV线缆等，与处理部300可通信地连接。收声部400被配置于非再现区域，对非再现区域中的环境音进行收声。收声部400将表示所收声的非再现区域中的环境音的声音信号(以下为环境音信号)输出到处理部300。
再现部500是声音输出装置，该声音输出装置具备：对声音数据进行收发的音频IF504、将从音频IF504输入的声音数据转换为模拟信号的DA转换器503、对通过DA转换器503转换的模拟信号进行放大的放大器502、以及对通过放大器502放大的信号所示的声音进行输出的扬声器501等。
再现部500具备多个扬声器501，构成将这些多个扬声器501以规定的间隔排列为直线状而配置的扬声器阵列SA(图5)。如后面所述，根据各扬声器501的配置间隔Δx以及扬声器阵列SA的长条方向的长度L等，区域再现的性能变化。另外，扬声器501的种类、规模并不被限定。此外，也可以通过将多个扬声器501在相同平面上排列为曲线状而配置来构成扬声器阵列SA。
(处理部300的详细)
接下来，详述处理部300。如图2所示，处理部300具备：滤波器生成部301、加工部302、指向角控制部303以及合成部304。滤波器生成部301、加工部302以及指向角控制部303构成本公开的指向性控制部的一个例子。
滤波器生成部301生成用于实现用户使用输入部100而设定的再现条件的控制滤波器。此外，滤波器生成部301生成用于调整掩蔽声的指向性的掩蔽控制滤波器，以使得掩蔽声的声束避开收听者而辐射到非再现区域。后面叙述基于滤波器生成部301的控制滤波器以及掩蔽控制滤波器的生成方法的详细。
加工部302进行如下的加工处理：使用通过滤波器生成部301而生成的控制滤波器以使得实现用户使用输入部100而指定的再现条件，来对使多个扬声器501输出的再现声进行加工。此外，加工部302进行如下的掩蔽声加工处理：使用通过滤波器生成部301而生成的掩蔽控制滤波器以使得掩蔽声的声束避开收听者而辐射到非再现区域，来对使多个扬声器501输出的掩蔽声进行加工。
具体地说，加工部302在加工处理中，将对表示从声音输入部200输入的再现声的声音信号(以下，再现声信号)叠加了通过滤波器生成部301而生成的控制滤波器的信号，作为用于使多个扬声器501分别输出所述再现声的驱动信号而生成。
此外，加工部302在掩蔽声加工处理中，将对表示后述的掩蔽声生成部318输出的掩蔽声的声音信号(以下，掩蔽声信号)叠加了滤波器生成部301生成的掩蔽控制滤波器的信号，作为用于使多个扬声器501分别输出所述掩蔽声的驱动信号而生成。
指向角控制部303在用户使用输入部100而指定的再现条件中包含后述的偏转角度的情况下，进行调整使多个扬声器501分别输出的再现声的相位以使得声束的辐射的方向偏转该偏转角度的指向角控制处理。此外，指向角控制部303进行调整使多个扬声器501分别输出的掩蔽声的相位以使得掩蔽声的声束避开收听者而辐射到非再现区域的辐射角控制处理。
具体地说，指向角控制部303在指向角控制处理中，对使通过加工部302而生成的再现声输出的各扬声器的驱动信号的相位进行调整。由此，指向角控制部303对使各扬声器501的驱动开始的定时进行调整。这样，指向角控制部303对使多个扬声器501分别输出的再现声的相位进行调整。
同样地，指向角控制部303在辐射角控制处理中，对使通过加工部302而生成的掩蔽声输出的各扬声器的驱动信号的相位进行调整。由此，指向角控制部303对使各扬声器501的驱动开始的定时进行调整。这样，指向角控制部303对使多个扬声器501分别输出的掩蔽声的相位进行调整。
指向角控制部303将调整了相位后的驱动信号输出到合成部304。后面叙述基于指向角控制部303的调整再现声以及掩蔽声的相位的方法的详细。另外，指向角控制部303在用户使用输入部100而指定的再现条件中不包含偏转角度的情况下，将通过加工部302而生成的驱动信号直接输出至合成部304。
合成部304在用于使多个声音分别输出的驱动信号被输入的情况下，对用于使被输入的各声音输出的驱动信号进行合成。合成部304将该合成的驱动信号作为用于使多个扬声器501输出将该多个声音合成的合成音的驱动信号，发送给再现部500。另外，合成部304在从指向角控制部303输入了用于使一个再现声输出的驱动信号的情况下，将该输入的驱动信号直接发送至再现部500。
处理部300还具备：与掩蔽声的生成相关的泄漏声获取部311(获取部)、噪声获取部312(获取部)、泄漏声平滑部313、噪声平滑部314、泄漏声解析部315、噪声解析部316、声压特性比较部317以及掩蔽声生成部318(生成部)。
泄漏声获取部311对表示泄漏到非再现区域的再现声(以下，泄漏声)的声音信号(以下，泄漏声信号)进行获取。具体地说，泄漏声获取部311将对从声音输入部200输入的再现声信号叠加了从预先设定的再现部500的配置位置到收声部400的配置位置的声音的传递函数的信号作为泄漏声信号而获取。
噪声获取部312对从收声部400输入的环境音信号中包含的、表示非再现区域中的噪声的声音信号(以下，噪声信号)进行获取。具体地说，噪声获取部312通过从环境音信号减去(去除)泄漏声获取部311获取的泄漏声信号来获取噪声信号。
泄漏声平滑部313将泄漏声获取部311获取的泄漏声信号所示的泄漏声中包含的突发音去除。所谓突发音，表示破裂音、碰撞音等声压瞬时变高的声音。例如，泄漏声平滑部313每隔规定时间(例如1秒)，输出将该规定时间中泄漏声获取部311获取的泄漏声信号所示的泄漏声的声压平均化的声音信号。
并不局限于此，泄漏声平滑部313也可以在探测到泄漏声信号所示的泄漏声的声压表示规定的上限等级的情况下，探测出突发音包含于该泄漏声。该情况下，泄漏声平滑部313也可以通过将泄漏声信号所示的泄漏声的声压减少到该上限等级以下的规定的声压等级，来从该泄漏声去除突发音。
噪声平滑部314将噪声获取部312获取的噪声信号所示的噪声中包含的突发音去除。例如，噪声平滑部314每隔规定时间(例如1秒)，输出将该规定时间中噪声获取部312获取的噪声信号所示的噪声的声压平均化的声音信号。
并不局限于此，噪声平滑部314也可以在探测到噪声信号所示的噪声的声压表示规定的上限等级的情况下，探测出突发音包含于该噪声。该情况下，噪声平滑部314也可以通过将噪声信号所示的噪声的声压减少到该上限等级以下的规定的声压等级，来从该噪声去除突发音。
泄漏声解析部315进行泄漏声平滑部313输出的泄漏声信号所示的、突发音被去除了的泄漏声的频率解析。具体地说，泄漏声解析部315通过对泄漏声平滑部313输出的泄漏声信号进行傅里叶变换，来将泄漏到非再现区域的泄漏声的声压的频率特性导出。
噪声解析部316进行噪声平滑部314输出的噪声信号所示的、突发音被去除了的噪声的频率解析。具体地说，噪声解析部316通过对噪声平滑部314输出的噪声信号进行傅里叶变换，来将非再现区域中的噪声的声压的频率特性导出。
声压特性比较部317对通过泄漏声解析部315而导出的泄漏到非再现区域的泄漏声的声压的频率特性、和通过噪声解析部316而导出的非再现区域中的噪声的声压的频率特性进行比较。
具体地说，声压特性比较部317分别在多个频率下，对非再现区域中的噪声的声压与泄漏到非再现区域的泄漏声的声压进行比较。并且，声压特性比较部317确定比非再现区域中的噪声的声压和泄漏到非再现区域的泄漏声的声压高时的频率(以下，对象频率)、和该对象频率下的所述噪声的声压与所述泄漏声的声压的差(以下，对象频率下的声压差)。
图3是表示噪声以及泄漏声的频率特性的一个例子的图表。横轴表示噪声以及泄漏声的频率，纵轴表示噪声以及泄漏声的声压。图表G31表示通过噪声解析部316而导出的非再现区域中的噪声的声压的频率特性。图表G32表示通过泄漏声解析部315而导出的泄漏到非再现区域的泄漏声的声压的频率特性。在图3的例子中，声压特性比较部317将从频率F0到频率F1的频带、从频率F2到频率F4的频带中包含的频率确定为对象频率。此外，声压特性比较部317例如将对象频率F3下的噪声的声压与泄漏声的声压的差ΔV3确定为对象频率F3下的声压差。
掩蔽声生成部318基于通过泄漏声解析部315而导出的泄漏到非再现区域的泄漏声的声压的频率特性、通过噪声解析部316而导出的非再现区域中的噪声的声压的频率特性、通过声压特性比较部317而确定的对象频率以及该对象频率下的声压差，生成表示声压比所述泄漏声高的掩蔽声的掩蔽声信号。
具体地说，向掩蔽声生成部318输入通过噪声获取部312而获取的噪声信号。掩蔽声生成部318将被输入的噪声信号中的、把声压特性比较部317所确定的对象频率的声压提高了声压特性比较部317所确定的该对象频率下的声压差以上的信号作为掩蔽声信号而生成。
图4是表示掩蔽声的频率特性的一个例子的图表。横轴表示噪声以及泄漏声的频率，纵轴表示噪声、泄漏声以及掩蔽声的声压。图表G31表示图3所示的噪声的声压的频率特性。图表G32表示图3所示的泄漏声的声压的频率特性。图表G33表示基于图3所示的噪声以及泄漏声的声压的频率特性而生成的掩蔽声的频率特性。
例如，掩蔽声生成部318基于图表G31以及G32所示的噪声以及泄漏声的声压的频率特性，如图表G33所示，将把从噪声获取部312输入的噪声信号中的各对象频率F0～F1、F2～F4的声压提高了声压特性比较部317所确定的各对象频率下的声压差以上的信号作为掩蔽声信号而生成。
另外，掩蔽声生成部318生成表示掩蔽声的声音信号的方法并不局限于此。例如，掩蔽声生成部318也可以将处理部300的硬盘驱动器等中预先存储(获取)的声音数据转换为模拟信号。并且，掩蔽声生成部318也可以取代噪声获取部312获取的噪声信号，使用该模拟信号来生成掩蔽声信号。换句话说，掩蔽声生成部318也可以将该模拟信号中的、把声压特性比较部317所确定的各对象频率的声压提高了声压特性比较部317所确定的各对象频率下的声压差以上的信号作为掩蔽声信号而生成。
或者，掩蔽声生成部318也可以将从噪声获取部312输入的噪声信号或者处理部300中预先存储的声音数据转换为模拟信号的信号中的、把声压特性比较部317确定的各对象频率的声压一律提高声压特性比较部317所确定的对象频率下的声压差的最大值以上的信号作为掩蔽声信号而生成。
(控制滤波器的生成方法)
接下来，对基于滤波器生成部301的控制滤波器以及掩蔽控制滤波器的生成方法的详细进行说明。另外，掩蔽控制滤波器的生成方法与控制滤波器的生成方法同样。因此，以下，仅说明基于滤波器生成部301的控制滤波器的生成方法的详细，对于掩蔽控制滤波器的生成方法的详细省略说明。
此外，再现部500所具备的多个扬声器501在x轴上并排配置，构成扬声器阵列SA(图5)。在通过x轴以及与x轴正交的y轴表示的平面，从扬声器阵列SA的位置A(x0，0)处的扬声器501输出的角频率ω的再现声之中、到达控制点B(x，yref)的角频率ω的再现声的声压P(x，yref，ω)通过以下的式(1)而被赋予。
[数学式1]
在式(1)中，D(x0，0，ω)表示各扬声器的驱动信号，G(x-x0，yref，ω)表示从各扬声器501到控制点B(x，yref)的传递函数。另外，传递函数G(x-x0，yref，ω)是三维自由空间中的格林函数。此外，若将再现声的频率设为f，则再现声的角频率ω通过2πf而被表示(ω＝2πf)。
若将式(1)在x轴方向进行傅里叶变换，则根据卷积定理，得到以下的式(2)。
[数学式2]
在此，“～”表示是波数区域中的值。Kx是x轴方向的空间频率。进一步地，若将使扬声器501输出的再现声信号设为S(ω)，将控制滤波器设为F(x0，0，ω)，则点A处的扬声器的驱动信号D(x0，0，ω)通过以下的式(3)来表示。
[数学式3]
D(x0，0，ω)＝S(ω)F(x0，0，ω) (3)
由于控制滤波器F(x0，0，ω)不取决于再现声，因此以下，设为S(ω)＝1。因此，根据将式(3)在x轴方向进行傅里叶变换的结果和式(2)，得到以下的式(4)。
[数学式4]
图5是表示再现线BL和非再现线DL的设定的一个例子的图。为了实现区域再现，如图5所示，在与扬声器阵列SA实质平行、且设置于距扬声器阵列SA离开距离yref的位置的控制线CL上，设定从扬声器阵列SA辐射的声波相互增强的再现线BL和相互减弱的非再现线DL即可。在本公开的实施方式中，将再现线BL的x轴方向的长度(以下，再现线BL的宽度)设为lb。并且，将再现线BL的x轴方向的中心设为x＝0，将到达控制线CL上的控制点B(x，yref)的再现声的声压P(x，yref，ω)模型化为以下的式(5)所示的矩形波。
[数学式5]
另外，在式(5)中，设为再现声的声压P(x，yref，ω)为“1”或者“0”而模型化。但是，并不局限于此，再现声的声压P(x，yref，ω)也可以设为“1”以上的规定值(规定声压的一个例子)或者“0”而模型化。
实现区域再现的控制滤波器F(x，0，ω)能够通过将把式(5)在x轴方向进行傅里叶变换而得到的波数区域中的再现声的声压代入到式(4)、对其结果得到的波数区域中的控制滤波器进行逆傅里叶变换，从而如式(6)那样解析导出。
[数学式6]
在此，右边的F-1[]表示逆傅里叶变换，[]内记载的式子表示波数区域中的控制滤波器。
其中，式(6)是设为扬声器阵列SA所具备的扬声器501在x轴上无限排列配置而得到的式子。实际上，由于扬声器阵列SA所具备的扬声器501是有限个，因此需要控制滤波器F(x，0，ω)离散化并导出。
具体地说，如图5所示，将扬声器阵列SA具备的扬声器501的个数设为N，将各扬声器501的配置间隔设为Δx，将扬声器阵列SA的x轴方向的长度设为L。该情况下，离散化的控制滤波器F(x，0，ω)能够通过对通过式(6)的右边的[]内的式子所示的波数区域中的控制滤波器进行离散逆傅里叶变换，如以下的式(7)那样解析地导出。
[数学式7]
where
x＝nΔx (-N/2≤n≤N/2-1)，
L＝NΔx，kx＝2πm/NΔx
因此，滤波器生成部301通过将(1)各扬声器501的配置间隔Δx、(2)扬声器阵列SA具备的扬声器501的个数N、(3)从扬声器阵列SA到控制线CL的y轴方向的距离yref、(4)再现线BL的宽度lb代入到式(7)，来生成控制滤波器F(x，0，ω)。
(再现声的相位的调整方法)
接下来，对基于指向角控制部303的再现声以及掩蔽声的相位的调整方法的详细进行说明。另外，掩蔽声的相位的调整方法与再现声的相位的调整方法同样。因此，以下，仅对基于指向角控制部303的再现声的相位的调整方法的详细进行说明，关于掩蔽声的相位的调整方法的详细省略说明。
图6是表示将声束BM的辐射的方向(以下，辐射方向)向-x方向偏转的调整的一个例子的图。图6的左上表示声束BM向再现线BL辐射的一个例子。图6的左下表示基于指向角控制部303的再现声的相位的调整例。图6的右下表示通过图6的左下所示的再现声的相位的调整，声束BM的辐射方向偏转的结果的一个例子。
例如，如图6的左上所示，使得扬声器阵列SA的x方向的中心与再现线BL的x方向的中心一致来设定再现线BL。与此相应地，在控制线CL中的与扬声器阵列SA对置的范围内，与再现线BL不同的区域被设定为非再现线DL。并且，用于基于该设定而实现区域再现的控制滤波器通过滤波器生成部301而被生成。此外，通过加工部302，对再现声信号叠加了该控制滤波器的信号被生成为多个扬声器501的驱动信号D。
若通过由加工部302生成的驱动信号D来驱动多个扬声器501，则如图6的左上所示，声束BM向扬声器阵列SA的正面方向即y方向辐射，向再现线BL辐射。
在此，使声束BM的辐射方向向-x方向偏转角度“θ”。该情况下，指向角控制部303如图6的左下所示，调整驱动信号D的相位，以使得越是扬声器阵列SA中接近于偏转声束BM的辐射方向的方向(以下，声束BM的偏转方向)即-x方向的端部的扬声器501，开始驱动的定时延迟越大。
若通过该相位被调整的驱动信号D来分别驱动多个扬声器501，则如图6的右下所示，声束BMa向相对于y方向在-x方向成偏转角度“θ”的方向Da辐射。换言之，好像从将扬声器阵列SA向y方向倾斜偏转角度“θ”的扬声器阵列SAa向正面方向辐射声束BMa。其结果，声束BMa也向比再现线BL的-x方向的一端更靠-x方向的位置辐射。
图7是表示将声束BM的辐射方向向x方向偏转的调整的一个例子的图。图7的左上是与图6的左上相同的图，表示声束BM向扬声器阵列SA的正面方向即y方向辐射、并向再现线BL辐射的例子。图7的左下表示基于指向角控制部303的再现声的相位的其他调整例。图7的右下表示通过图7的左下所示的再现声的相位的调整从而声束BM的辐射方向偏转的结果的一个例子。
假设使声束BM的辐射方向向x方向偏转角度“θ”。该情况下，指向角控制部303如图7的左下所示，调整驱动信号D的相位以使得扬声器阵列SA中越是接近于声束BM的偏转方向即x方向的端部的扬声器501，则开始驱动的定时延迟越大。
若通过该相位被调整的驱动信号D来分别驱动多个扬声器501，则如图7的右下所示，声束BMb向相对于y方向在-x方向成偏转角度“-θ”的方向(在x方向成角度“θ”的方向)Db辐射。换言之，好像从将扬声器阵列SA向y方向倾斜偏转角度“-θ”(在y方向角度“θ”)的扬声器阵列Sab向正面方向辐射声束BMb。其结果，声束BMb也向比再现线BL的x方向的一端更靠x方向的位置辐射。
(延迟时间的计算方法)
指向角控制部303基于声束BM的偏转角度来计算在相邻的两个扬声器501之间使驱动的开始定时延迟的时间即延迟时间τ。使用图6所示的具体例来说明该延迟时间τ的计算方法。例如，如图6所示，将声束BM的辐射方向从y方向向相对于y方向在-x方向成偏转角度“θ”的方向Da偏转。
图8是表示延迟时间τ与偏转角度的关系的图。该情况下，如图8所示，在从相邻的两个扬声器501a、501b之中先开始驱动的扬声器501a向方向Da输出的声速c的声波与将x轴向y方向倾斜偏转角度“θ”的直线La交叉的时刻，使扬声器501b的驱动开始即可。由此，在与直线La平行的位置上声波相互增强，声束BM向与直线La正交的方向Da辐射。
在此，到从扬声器501a输出的声波与直线La交叉为止移动的距离能够通过扬声器阵列SA中包含的多个扬声器501的配置间隔Δx与偏转角度θ的sin函数sinθ的积、或者声速c与延迟时间τ的积来表示。因此，指向角控制部303使用将表示这两个积一致的下述式(8)变形的下述式(9)，来计算延迟时间τ。
[数学式8]
Δx·sinθ＝τ·c···(8)
[数学式9]
τ＝(Δx·sinθ)/c···(9)
换句话说，指向角控制部303在如图6的左下所示，将声束BM的辐射方向向-x方向偏转的情况下，将扬声器阵列SA中x方向的中心位置设为基准位置，使从基准位置起在-x方向第一个配置的扬声器501的驱动信号D的相位延迟了延迟时间τ。
同样地，指向角控制部303使从基准位置起在-x方向第二个配置的扬声器501的驱动信号D的相位延迟了延迟时间2τ。即，指向角控制部303使从基准位置起在-x方向第m个配置的扬声器501的驱动信号D的相位延迟了延迟时间m·τ。相反地，指向角控制部303使从基准位置起在x方向第m个配置的扬声器501的驱动信号D的相位提前延迟时间m·τ。
另一方面，指向角控制部303在将声束BM的辐射方向向x方向偏转的情况下，如图7的左下所示，使从基准位置起在x方向第一个配置的扬声器501的驱动信号D的相位延迟了延迟时间τ。
同样地，指向角控制部303使从基准位置起在x方向第二个配置的扬声器501的驱动信号D的相位延迟了延迟时间2τ。即，指向角控制部303使从基准位置起在x方向第m个配置的扬声器501的驱动信号D的相位延迟了延迟时间m·τ。相反地，指向角控制部303使从基准位置起在-x方向第m个配置的扬声器501的驱动信号D的相位提前延迟时间m·τ。
(区域再现的动作)
接下来，关于区域再现系统1中执行的区域再现方法，如图1所示，以将区域再现系统1应用于飞机内90的情况为例进行说明。图9是表示区域再现的动作的一个例子的流程图。图10是表示再现声以及掩蔽声的指向性的调整例的图。
首先，若由用户使用触摸面板101来指定再现声的再现条件，则输入部100将该再现条件发送给处理部300(步骤S11)。
步骤S11中指定的再现条件中，包含控制滤波器F(x，0，ω)的生成所需的上述的(1)各扬声器501的配置间隔Δx、(2)扬声器阵列SA具备的扬声器501的个数N、(3)从扬声器阵列SA到控制线CL的y轴方向的距离yref、以及(4)再现线BL的宽度lb的条件。此外，步骤S11中指定的再现条件中，包含(5)再现线BL上的再现声的音量以及(6)使声束BM的辐射方向偏转的偏转角度等的条件。另外，再现条件中，也可以不包含上述的(1)～(6)的一部分或者全部的条件。
例如，在将区域再现系统1用于飞机内90的情况下，如图10所示，将乘客92的头部的靠近扬声器阵列SA的一侧的侧面(头部位置的一个例子)设为再现线BL1即可。因此，在步骤S11中，将从扬声器阵列SA到该再现线BL1的y轴方向的距离Y1指定为(3)的条件，将再现线BL1的宽度L1指定为(4)的条件即可。
此外，在本例中，由于不需要将从扬声器阵列SA向再现线辐射的再现声的声束BM1偏转，因此也可以不指定作为(6)的条件的使声束BM1的辐射方向偏转的偏转角度。或者，也可以将0°指定为作为(6)的条件的使声束BM1的辐射方向偏转的偏转角度。
滤波器生成部301获取步骤S11中发送的再现条件，进行将该再现条件中包含的上述的(1)～(4)的条件代入到式(7)的计算。由此，滤波器生成部301生成用于通过再现条件来实现区域再现的控制滤波器F(x，0，ω)(步骤S12)。
另外，再现条件中，可能不包含上述(1)～4)的一部分或者全部的条件。在上述(1)、(2)的条件不包含于再现条件的情况下，滤波器生成部301获取ROM等中预先存储的各扬声器501的配置间隔Δx、扬声器阵列SA具备的扬声器501的个数N，将这些设为上述(1)、(2)的条件。
滤波器生成部301在上述(3)的条件不包含于再现条件的情况下，获取表示配置于区域再现系统1的规定的传感器检测的收听者的头部位置的信息。滤波器生成部301基于与获取的收听者的头部位置有关的信息，设定用于设定控制线CL的上述(3)的条件。
具体地说，上述规定的传感器中，例如包含相机以及深度传感器等。上述规定的传感器可以安装于与再现部500相同的装置内，也可以在再现部500的外部具备。上述规定的传感器将输出信号发送给处理部300即可。
例如，作为上述规定的传感器，在与扬声器阵列SA相同的x轴上设置拍摄y轴方向的未图示的相机。该情况下，滤波器生成部301获取该相机输出的摄像图像(表示收听者的头部位置的信息)，使用公知的图像识别技术等，对该摄像图像内是否包含人物的头部进行识别。并且，滤波器生成部301在识别到该摄像图像内包含人物的头部的情况下，基于表示该识别的人物的头部的图像的大小与摄像图像的大小的比率等，计算从x轴到该人物的头部位置为止的y轴方向的距离。
或者，作为上述规定的传感器，设置深度传感器，该深度传感器能够测定从x轴到该人物的头部位置为止的y轴方向的距离，将表示该测定的距离的信号(表示收听者的头部位置的信息)输出给处理部300。该情况下，滤波器生成部301获取该传感器的输出信号所示的从x轴到该人物的头部位置为止的y轴方向的距离。
并且，滤波器生成部301将从x轴到上述人物的头部位置为止的y轴方向的距离确定为从x轴到收听者的头部位置为止的y轴方向的距离。并且，滤波器生成部301将该确定的从x轴到收听者的头部位置为止的y轴方向的距离设为上述的(3)的条件(从扬声器阵列SA到控制线CL的y轴方向的距离yref)。
此外，滤波器生成部301在步骤S11中获取的再现条件中不包含上述(4)的条件的情况下，获取预先在ROM等中存储的、例如对人物的头部的侧面的宽度程度预先设定的固定值(例如，30cm)，将其设为上述的(4)的条件(再现线BL的宽度lb)。
这样，滤波器生成部301能够在不麻烦用户进行控制线CL的设定所需的(1)～(4)的条件的指定的情况下，基于从规定的传感器获取的与收听者的头部位置有关的信息，自动地设定(1)～(4)的条件。由此，滤波器生成部301能够自动地设定控制线CL。
另外，设为上述的(5)的条件(再现线BL上的再现声的音量)被包含于再现条件。该情况下，滤波器生成部301将对使用上述(1)～(4)的条件而计算的控制滤波器F(x，0，ω)乘以该(5)的条件所示的再现声的音量相对于规定的最大音量的比率r(＝再现声的音量/最大音量)得到的结果r·F(x，0，ω)生成为控制滤波器F(x，0，ω)。
接下来，声音输入部200若接受表示使作为收听者的乘客92收听的再现声的再现声信号的输入，则将该再现声信号输出给处理部300(步骤S13)。
加工部302使用步骤S13中输出的再现声信号来进行加工处理。具体地说，加工部302在加工处理中，生成对步骤S13中输出的再现声信号叠加步骤S12中生成的控制滤波器F(x，0，ω)而得到的驱动信号D(步骤S14)。
更具体来讲，在步骤S14中，加工部302生成对表示再现声的声音信号S(2πf)叠加步骤S12中生成的控制滤波器F(x，0，2πf)而得到的驱动信号D(x，0，2πf)(D(x，0，2πf)＝S(2πf)F(x，0，2πf))。
接下来，在步骤S11中指定的再现条件中包含偏转角度的情况下，指向角控制部303进行指向角控制处理。具体地说，指向角控制部303在指向角控制处理中，调整使多个扬声器501分别输出的再现声的相位，以使得再现声的声束辐射的方向偏转该偏转角度(步骤S15)。另外，在再现条件中不包含偏转角度的情况下，进行步骤S16。
更具体来讲，在步骤S15中，指向角控制部303如上述那样，通过调整步骤S14中生成的驱动信号D(x，0，2πf)的相位，来调整使各扬声器501的驱动开始的定时。由此，指向角控制部303调整使多个扬声器501分别输出的再现声的相位。
接下来，合成部304将步骤S14中生成并在步骤S15中调整了相位或者在步骤S15中未调整相位的驱动信号D直接发送给再现部500。与此相应地，再现部500通过接收的驱动信号D分别驱动多个扬声器501。由此，再现部500使多个扬声器501分别输出步骤S13中接受的再现声信号所示的再现声(步骤S16)。
接下来，收声部400对环境音进行收声，将表示收声的环境音的环境音信号输出给处理部30O(步骤S17)。泄漏声获取部311对表示泄漏到非再现区域的泄漏声的泄漏声信号进行获取(步骤S18)。噪声获取部312对步骤S17中输出的环境音信号中包含的、表示非再现区域中的噪声的噪声信号进行获取(步骤S19)。
接下来，处理部300基于步骤S19中获取的噪声信号所示的非再现区域中的噪声以及步骤S18中获取的泄漏声信号所示的泄漏声的声压的频率特性，生成表示声压比所述泄漏声高的掩蔽声的掩蔽声信号(步骤S20)。
具体地说，在步骤S20中，噪声平滑部314将噪声信号所示的噪声中包含的突发音去除。噪声解析部316进行噪声平滑部314输出的噪声信号所示的、突发音被去除了的噪声的频率解析，导出非再现区域中的噪声的声压的频率特性。同样地，泄漏声平滑部313将泄漏声信号所示的泄漏声中包含的突发音去除。泄漏声解析部315进行泄漏声平滑部313输出的、泄漏声信号所示的突发音被去除了的泄漏声的频率解析，导出泄漏到非再现区域的泄漏声的声压的频率特性。
声压特性比较部317对导出的噪声以及泄漏声的声压的频率特性进行比较，确定对象频率和对象频率下的声压差。掩蔽声生成部318基于泄漏到非再现区域的泄漏声的声压的频率特性、非再现区域中的噪声的声压的频率特性、对象频率以及该对象频率下的声压差，生成表示声压比泄漏声高的掩蔽声的声音信号。
接下来，滤波器生成部301生成掩蔽控制滤波器F(x，0，ω)，该掩蔽控制滤波器F(x，0，ω)用于调整掩蔽声的指向性，以使得掩蔽声的声束避开收听者并辐射到非再现区域(步骤S21)。
具体地说，在步骤S21中，滤波器生成部301如图10所示，生成掩蔽控制滤波器F(x，0，ω)，该掩蔽控制滤波器F(x，0，ω)用于调整掩蔽声的指向性，以使得掩蔽声的声束BM2避开设定于作为收听者的乘客92的头部位置的再现线BL1，向作为非再现区域的通道93内的再现线BL2辐射。
更详细地，在步骤S21中，滤波器生成部301获取ROM等中预先存储的各扬声器501的配置间隔Δx、扬声器阵列SA具备的扬声器501的个数N。滤波器生成部301将这些设为代入到式(7)的上述(1)的条件(各扬声器501的配置间隔Δx)以及(2)的条件(扬声器阵列SA具备的扬声器501的个数N)。
此外，滤波器生成部301将与y轴方向成偏转角度θ2的方向上的从扬声器阵列SA的中央到再现线BL2的距离Y2设为代入到式(7)的上述(3)的条件(从扬声器阵列SA到控制线CL为止的y轴方向的距离yref)。此外，滤波器生成部301将再现线BL2的宽度L2设为代入到式(7)的上述(4)的条件(再现线BL的宽度lb)。
并且，滤波器生成部301通过进行将上述的(1)～(4)的条件代入到式(7)的计算，来生成掩蔽控制滤波器F(x，0，ω)。
接下来，加工部302使用步骤S20中生成的掩蔽声信号来进行掩蔽声加工处理。具体地说，加工部302在掩蔽声加工处理中，生成对步骤S20中输出的掩蔽声信号叠加了步骤S21中生成的掩蔽控制滤波器F(x，0，ω)的驱动信号D(步骤S22)。
更详细地，在步骤S22中，加工部302生成对表示掩蔽声的声音信号S(2πf)叠加了步骤S21中生成的掩蔽控制滤波器F(x，0，2πf)的驱动信号D(x，0，2πf)(D(x，0，2πf)＝S(2πf)F(x，0，2πf))。
接下来，指向角控制部303进行辐射角控制处理，该辐射角控制处理中，调整使多个扬声器501分别输出的掩蔽声的相位，以使得掩蔽声的声束避开收听者而辐射到非再现区域(步骤S23)。
具体地说，在步骤S23中，指向角控制部303在辐射角控制处理中，如图10所示，调整使多个扬声器501分别输出的掩蔽声的相位，以使得掩蔽声的声束BM2辐射的方向从y轴方向偏转了偏转角度θ2。
更详细地，在步骤S23中，指向角控制部303通过如上述那样，调整步骤S22中生成的驱动信号D(x，0，2πf)的相位，从而调整使各扬声器501的驱动开始的定时。由此，指向角控制部303调整使多个扬声器501分别输出的掩蔽声的相位。
接下来，合成部304向再现部500发送将步骤S14中生成且步骤S15中调整了相位或者步骤S15中未调整相位的驱动信号D和步骤S22中生成且步骤S23中调整了相位的驱动信号D合成的驱动信号。与此相应地，再现部500通过接收的驱动信号D来分别驱动多个扬声器501。由此，再现部500使多个扬声器501分别输出步骤S13中接受的再现声信号所示的再现声、以及步骤S20中生成的掩蔽声信号所示的掩蔽声(步骤S24)。
在声音输入部200中的再现声信号的输入结束，从声音输入部200向处理部300的再现声信号的输出结束为止的期间(步骤S25中为否)，重复步骤S17以后的处理。若从声音输入部200向处理部300的再现声信号的输出结束(步骤S25中为是)，则再现部500结束再现声信号以及掩蔽声信号的输出。
通过本实施方式，生成声压比泄漏声高的掩蔽声。并且，调整使多个扬声器501分别输出的掩蔽声的指向性，以使得该掩蔽声的声束BM2避开乘客92而辐射到非再现区域内的再现线L2。并且，从多个扬声器501分别输出指向性被调整的掩蔽声。
由此，声压比泄漏声高的掩蔽声的声束BM2避开乘客92并辐射到非再现区域。因此，能够通过掩蔽声来掩蔽泄漏到非再现区域的再现声，并且能够避免掩蔽声被乘客92收听。
(变形实施方式)
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但实施各处理的主体、装置并不限定于上述的实施方式所述的内容。例如，也可以是以下所示的变形实施方式。
(1)在步骤S19(图9)中获取的噪声信号所示的噪声的声压为规定的下限等级以下的情况下，也可以省略步骤S20～S24(图9)。由此，在步骤S19(图9)中获取的噪声信号所示的噪声的声压为规定的下限等级以下的情况下，也可以停止掩蔽声的生成，停止掩蔽声的输出。根据本方式，在仅听到下限等级以下的噪声的静寂的非再现区域，能够消除掩蔽声被听到所导致的不适感。
(2)在输入到声音输入部200的再现声信号是表示CD或者DVD等的存储介质中录音的声音的声音信号的情况下，处理部300也可以预先生成规定时间(例如，10秒)后输出的掩蔽声。具体地说，本结构能够如以下那样实现。
声音输出装置开始将存储介质中录音的再现声的声音信号输出到声音输入部200的处理。然后，声音输出装置与该处理并行地，进行将表示该再现声的规定时间后再现的声音(以下，后续再现声)的声音信号(以下，后续再现声信号)输出到声音输入部200的后续输出处理。
与此相应地，声音输入部200若与步骤S13(图9)同样地，接受后续输出处理中输出的后续再现声信号的输入，则将该后续再现声信号发送给处理部300。然后，将从声音输入部200接收的后续再现声信号作为再现声信号，收声部400以及处理部300进行与步骤S17～S20(图9)同样的处理。
换句话说，在与步骤S17同样的处理中，收声部400对环境音进行收声，将表示收声的环境音的环境音信号输出到处理部300。
在与步骤S18同样的处理中，泄漏声获取部311将对从声音输入部200输入的后续再现声信号叠加了从预先设定的再现部500的配置位置到收声部400的配置位置为止的声音的传递函数的信号，获取为表示预测为泄漏到非再现区域的后续再现声(以下，预测泄漏声)的声音信号(以下，预测泄漏声信号)。
在与步骤S19同样的处理中，噪声获取部312通过从与步骤S17同样的处理中输出的环境音信号减去(去除)该预测泄漏声信号来获取噪声信号。
在与步骤S20同样的处理中，处理部300基于步骤S19中获取的噪声信号所示的非再现区域中的噪声以及步骤S18中获取的预测泄漏声信号所示的预测泄漏声的声压的频率特性，生成表示声压比预测泄漏声高的掩蔽声的掩蔽声信号。
根据本方式，在声音输入部200中接受再现声的输入起经过规定时间后，省略步骤S17～S20的处理，能够调整预先生成的掩蔽声的指向性，输出该掩蔽声。由此，能够减轻施加于处理部300的处理负荷。
(3)处理部300也可以调整掩蔽声的指向性，以使得扬声器阵列SA越长，则掩蔽声的声束从距收听者越远的扬声器501辐射。具体地说，本结构能够如以下那样实现。
图11是表示掩蔽声的指向性的其他调整例的图。如图11所示，滤波器生成部301在步骤S21(图9)中，生成用于调整掩蔽声的指向性的掩蔽控制滤波器F(x，0，ω)，使得扬声器阵列SA越长则y轴处于距收听者即乘客92越远的位置。
更详细地，滤波器生成部301获取ROM等中预先存储的各扬声器501的配置间隔Δx、扬声器阵列SA具备的扬声器501的个数N。滤波器生成部301将这些设为代入到式(7)的上述(1)的条件(各扬声器501的配置间隔Δx)以及(2)的条件(扬声器阵列SA具备的扬声器501的个数N)。
此外，如图11所示，滤波器生成部301将从x轴与y轴交叉的原点到再现线BL2为止的距离Y3设为代入到式(7)的上述(3)的条件(从扬声器阵列SA到控制线CL为止的y轴方向的距离yref)。此外，滤波器生成部301将再现线BL2的宽度L3设为代入到式(7)的上述(4)的条件(再现线BL的宽度lb)。并且，滤波器生成部301通过进行将上述的(1)～(4)的条件代入到式(7)的计算，生成掩蔽控制滤波器F(x，0，ω)。
指向角控制部303在步骤S23(图9)中的辐射角控制处理中，如图11所示，调整使多个扬声器501分别输出的掩蔽声的相位，以使得掩蔽声的声束BM3避开作为收听者的乘客92而辐射到再现线BL2。
具体地说，指向角控制部303调整使多个扬声器501分别输出的掩蔽声的相位，以使得掩蔽声的声束BM3辐射的方向从y轴方向偏转偏转角度θ3。
通过本方式，扬声器阵列SA越长，能够越减小掩蔽声的声束BM的偏转角度θ。
另外，上述的实施方式以及变形实施方式中的各处理也可以通过区域再现系统1具备的特定的装置(以下，本地的装置)内安装的处理器等来处理。此外，也可以通过与本地的装置不同的场所具备的云服务器等来处理。此外，也可以通过在本地的装置与云服务器之间进行信息的协作，来分担实施本公开中说明的各处理。
产业上的可利用性
本公开能够利用于从扬声器阵列再现的声波的控制。此外，应用了本公开的区域再现系统具有飞机内以及电车内等的声音广播系统以及AV系统等的产业上的可利用性。

Claims (10)

1.一种区域再现系统，具备：
再现部，包含将多个扬声器并排配置的扬声器阵列；
声音输入部，接受使收听者收听的再现声的输入；
收声部，对与所述再现声的声束辐射的再现区域不同的非再现区域中的环境音进行收声；
获取部，获取所述环境音中包含的所述非再现区域中的噪声、和泄漏到所述非再现区域的所述再现声即泄漏声；
生成部，基于所述噪声以及所述泄漏声的声压的频率特性，生成声压比所述泄漏声高的掩蔽声；和
指向性控制部，调整使所述多个扬声器分别输出的所述掩蔽声的指向性，以使得所述掩蔽声的声束避开所述收听者而辐射到所述非再现区域，
所述再现部使所述多个扬声器分别输出指向性被调整了的所述掩蔽声。
2.根据权利要求1所述的区域再现系统，其中，
所述生成部分别在多个频率下，将使所述噪声或者预先获取的声音的声压调整为比所述泄漏声的声压高的声音生成为所述掩蔽声。
3.根据权利要求1或者2所述的区域再现系统，其中，
在所述噪声的声压为规定的下限等级以下的情况下，所述生成部停止所述掩蔽声的生成，所述再现部停止所述掩蔽声的输出。
4.根据权利要求1或者2所述的区域再现系统，其中，
在所述再现声是被录音的声音的情况下，
所述获取部对所述噪声和预测为规定时间后泄漏到所述非再现区域的所述再现声即预测泄漏声进行获取，
所述生成部基于所述噪声以及所述预测泄漏声的声压的频率特性，将声压比所述预测泄漏声高的声音生成为在所述规定时间后输出的所述掩蔽声。
5.根据权利要求1或者2所述的区域再现系统，其中，
所述生成部在探测到声压瞬时变高的突发音包含于所述噪声的情况下，从所述噪声去除了所述突发音之后，基于所述突发音被去除的所述噪声以及所述泄漏声的声压的频率特性，生成所述掩蔽声。
6.根据权利要求1或者2所述的区域再现系统，其中，
所述指向性控制部调整所述声束的宽度以及辐射方向，以使得所述掩蔽声的声束避开所述收听者的头部位置。
7.根据权利要求6所述的区域再现系统，其中，
所述区域再现系统还具备：传感器，获取与所述收听者的头部位置有关的信息，
所述指向性控制部基于所述传感器获取到的与所述收听者的头部位置有关的信息，确定所述收听者的头部位置。
8.根据权利要求1或者2所述的区域再现系统，其中，
所述指向性控制部调整所述掩蔽声的指向性，以使得所述扬声器阵列越长则所述掩蔽声的声束从距所述收听者越远的扬声器辐射。
9.根据权利要求1或者2所述的区域再现系统，其中，
所述获取部将对所述声音输入部接受的所述再现声叠加了从预先设定的所述再现部的配置位置到所述收声部的配置位置为止的声音的传递函数而得到的声音获取为所述泄漏声，将从所述环境音去除了获取到的所述泄漏声的声音获取为所述噪声。
10.一种区域再现方法，是具备将多个扬声器并排配置的扬声器阵列的区域再现系统的计算机执行的区域再现方法，
所述计算机进行如下处理：
接受使收听者收听的再现声的输入，
对与所述再现声的声束辐射的再现区域不同的非再现区域中的环境音进行收声，
对所述环境音中包含的所述非再现区域中的噪声和泄漏到所述非再现区域的所述再现声即泄漏声进行获取，
基于所述噪声以及所述泄漏声的声压的频率特性，生成声压比所述泄漏声高的掩蔽声，
调整使所述多个扬声器分别输出的所述掩蔽声的指向性，以使得所述掩蔽声的声束避开所述收听者而辐射到所述非再现区域，使所述多个扬声器分别输出指向性被调整了的所述掩蔽声。
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