JP2006319823A - 音響装置、音響調整方法および音響調整プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカから放音される音声の音像を所定の聴取位置を中心とする角度方向にも簡単かつ正確に、しかも自動的に補正できるようにする。
【解決手段】聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１を用い、第１、第２のスピーカから放音されるテスト信号を集音して得られる第１、第２の応答信号に基づいて、測定機能部９において、第１のスピーカの設置位置や目的とする方向に対するずれ量（角度）と、第２のスピーカの設置位置を把握し、これらに基づいて、第１のスピーカから放音すべき音声の音像の定位位置を補正するためのパラメータを形成し、音場補正部３に供給して、第１のスピーカの放音音声の音像定位位置を補正する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、マルチチャンネル音響システムなどの音響装置、当該音響装置で用いられる音響を調整するための方法およびプログラムに関する。

ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に記録された映画などのコンテンツやデジタルテレビ放送などにおいては、５．１チャンネル、７．１チャンネルなどのいわゆるマルチチャンネルの音声データが扱われるようになり、ユーザーが、５．１チャンネルや７．１チャンネルなどのマルチチャンネルの聴取システムを設定する機会も増えてきている。

例えば、５．１チャンネルの聴取システムは、前方左チャンネル（レフトチャンネル）、前方中央チャンネル（センターチャンネル）、前方右チャンネル（ライトチャンネル）、後方左チャンネル（レフトサラウンドチャンネル）、後方右チャンネル（ライトサラウンドチャンネル）、および、サブウーハーチャンネルの６つの音声チャンネルからなり、これら６つの音声チャンネルに対応する６個のスピーカを用いて音声の再生を行うことが可能なものである。なお、５．１チャンネルなどにおける［．１］という表現は、低周波数成分を補うサブウーハーチャンネルを意味している。

そして、マルチチャンネルの聴取システムにおいては、上述のように、複数のスピーカを用いるため、各スピーカから放音される音声をユーザーが聴取する聴取位置における、各スピーカとユーザーとの距離や、各スピーカの出力特性や、スピーカとユーザーの間に存在する障害物などの影響を受けて、マルチチャンネルの聴取システムによって形成される再生音場が適切なものとならない場合がある。例えば、レフトスピーカからの音声のみが近くに聞こえたり、ライトスピーカからの音声のみが近くに聞こえたりして、違和感を生じさせてしまうなどといったことが発生する。

このため、マルチチャンネルの聴取システムの中には、各スピーカから放音する音声を適切に遅延させるようにすることによって、スピーカとユーザーとの間の距離感を調整するようにして、適切な再生音場を形成できるようにするいわゆるタイムアライメント機能を備えたものがある。

例えば、図７に示すようなスピーカのタイムアライメント機能を備えた音声再生システム（聴取システム）が考えられている。この図７に示す音声再生システムは、レフトスピーカＬ、センタースピーカＣ、ライトスピーカＲ、レフトサラウンドスピーカＬｓ、ライトサラウンドスピーカＲｓのそれぞれに音声信号を供給する５つの音声チャンネルを備えたものである。

図７に示した音声再生システムにおいて、５チャンネルの音声コンテンツを再生する場合、デコード処理された各音声チャンネルの音声データは、音場補正部１０１に供給され、ここで音場補正処理が施された後に、ＤＡＣ（Digital-Analog Converter）１０２でアナログ音声信号に変換され、ＤＡＣ１０２側に切り換えられたスイッチ回路１０３を通じてパワーアンプ１０４に供給されて増幅処理された後に、対応する各スピーカＬ、Ｃ、Ｒ、Ｌｓ、Ｒｓに供給されて、それらから再生音声が放音するようにされる。

そして、音場補正部１０１において、各音声チャンネルの音声信号に対して音場補正し処理を行うために、テスト信号発生部１０５、マイクロホンアンプ１０６、ＡＤＣ（Analog-Digital Converter）１０７、測定機能部１０８が設けられている。これらの各部は、音場補正処理を適正に行うために音場測定を行うことが指示された場合に機能し、各スピーカとマイクロホンとの間の距離測定や、設置状況や聴取部屋環境に伴う各スピーカのためのゲイン・周波数応答特性測定などを行い、音場補正部１０１に供給するパラメータを形成する。

すなわち、音場補正処理を適正に行うために音場測定を行うことが指示されると、スイッチ回路１０３は、テスト信号発生部１０５側に切り換えられる。そして、この例のテスト信号発生部１０５は、例えば、インパルス信号のエネルギーを時間軸上に分散させた信号であるＴＳＰ（Time-Stretched Pulse：時間伸長パルス）測定用信号を発生させ、これをスイッチ回路１０３、パワーアンプ１０４を通じて目的とするスピーカに供給し、当該目的とするスピーカからＴＳＰ測定用信号に応じた音声を放音させる。

この目的とするスピーカから放音されたＴＳＰ測定用信号に応じた音声を、ユーザーによって選択された聴取位置に設置された２本のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１によって集音する。このように、２本のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１を用いるようにしているのは、図７においてＬ０、Ｌ１の２つの距離、及び固定されたマイクロホンＭＣ０とマイクロホンＭＣ１の距離（既知）からなる三角形が求められ、これによりマイクロホンＭＣ０とマイクロホンＭＣ１の中心を、原点としてスピーカの２次元平面上での距離及び角度を求めるためである。

さらに、マイクロホンＭＣ０及びマイクロホンＭＣ１の距離を、人間の頭部における両耳間距離と近い数値に設定することにより、聴取者の左右それぞれの耳への音声の伝達を考慮することもできる。

マイクロホンＭＣ０、ＭＣ１のそれぞれによって集音された音声信号（ＴＳＰ測定用信号の応答信号）は、マイクロホンアンプ部１０６において増幅処理された後に、ＡＤＣ１０７においてデジタル信号に変換され、これが測定機能部１０８に供給される。

測定機能部１０８は、これに供給された応答信号に基づいて、対象になっているスピーカに供給する音声信号に対して施すゲイン（利得）の調整量（ゲインパラメータ）、周波数特性の調整量（周波数パラメータ）、ディレイ（遅延）の調整量（ディレイパラメータ）を求め、これらを音場補正部１０１に供給して、目的とする音声チャンネルのスピーカに対して適切に音場補正処理を施すことができるようにしている。

ここで、音声補正部１０１は、例えば、図８に示すように、レフトチャンネル用処理系１０１Ｌ、センターチャンネル用処理系１０１Ｃ、ライトチャンネル用処理系１０１Ｒ、レフトサラウンドチャンネル用処理検出１０１Ｌｓ、ライトサラウンドチャンネル用処理系１０１Ｒｓというように、各音声チャンネルに対応する処理系を有している。

そして、図８において、ゲイン調整部ＬＧ、ＣＧ、ＲＧ、ＬｓＧ、ＲｓＧ、イコライザＬＥ、ＣＥ、ＲＥ、ＬｓＥ、ＲｓＥ、ディレイ処理部ＬＤ、ＣＤ、ＲＤ、ＬｓＤ、ＲｓＤのそれぞれが示すように、各チャンネル用の処理系ごとに、ゲイン調整部、イコライザ、ディレイ処理部が設けられ、測定機能部１０８からのゲインパラメータ、周波数パラメータ、ディレイパラメータの供給を受けて、音声チャンネルごとに音声信号の利得、周波数特性、遅延量の補正（調整）を行って、最適な再生音場を形成することができるようにされている。

なお、この明細書においては、レフトスピーカＬ、センタースピーカＣ、ライトスピーカＲ、レフトサラウンドスピーカＬｓ、ライトサラウンドスピーカＲｓのそれぞれに対応する音声チャンネルについても同じ参照符号を用い、レフトチャンネルＬ、センターチャンネルＣ、ライトチャンネルＲ、レフトサラウンドチャンネルＬｓ、ライトサラウンドチャンネルＲｓのように記載し、スピーカと音声チャンネルとの対応関係を明確にする。

また、上述した音声再生システムのように、スピーカからテスト音を放音し、これを所定位置に配置したマイクロホンで集音してインパルス応答などを取得して用いる技術は、例えば、後に記す特許文献１、特許文献２に記載されているような音響処理装置におけるスピーカのいわゆるタイムアライメントを行う場合に広く利用されている。
特開平１０−２４８０９７号公報 特開平１０−２４８０９８号公報

ところで、図７を用いて説明したようなマルチチャンネルの音声再生システムで用いられるセンタースピーカＣは、基本的にユーザー（聴取者）の正面に設置されるものである。しかし、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤなどの映像の再生を伴うマルチチャンネルの音声再生システムにおいては、聴取者の正面には映像を表示するためのディスプレイ（映像表示装置）の設置が必須であり、通常、ディスプレイの設置が優先される。このため、センタースピーカが設置可能な場所は限られしまい、物理的な制約により、必ずしも聴取者の正面に置けない場合が多いのが実情である。

しかしながら、ＤＶＤに記録された映画のコンテンツなどの場合には、センターチャンネルには、主として台詞（セリフ）などの重要な音声が割り当てられている場合が多い。このため、センタースピーカが視聴者の正面に設置されていない場合には、センタースピーカの音像が聴取者の正面でないところにあるために、聴取者は映像が映出される位置と主要な音声の音像の位置とのギャップから不快感・違和感を受けながらコンテンツを視聴しなくてはならない場合があると考えられる。

すなわち、映像が映出される位置と主要な音声の音像の位置とのギャップは、本来、聴取者の正面にあるべきセンタースピーカが、聴取者の正面に対して横にずれて（オフセットして）設置されている場合に生じる。これは、音場補正のための測定プロセスにおいて、聴取者の位置を測定用マイクの位置とした場合、例えば、図９に示すように、センタースピーカＣがライトスピーカＲ側によっているような位置関係にあり、センタースピーカＣからマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１までの距離Ｌ０、Ｌ１が異なることを意味する。

具体的には、図１０に示すように、センタースピーカＣを、ディスプレイ下側のライトスピーカＲ寄り、あるいは、レフトスピーカＬ寄りにしか設置できない場合や、図１１に示すように、センタースピーカＣを、ディスプレイＧの横側であって、ライトスピーカＲ寄りに、あるいは、レフトスピーカＬ寄りにしか設置できない場合などである。すなわち、ディスプレイは聴取者の正面に設置できても、物理的な制約により、センタースピーカＣを置く場所を正面に確保できない場合が多い。

そして、この問題は、図７、図８を用いて説明したような一般的なディレイラインによるタイムアライメント補正では解決できない。すなわち、センタースピーカＣから放音される音声による音像を、聴取者の正面に定位させようとしても、ディレイラインによるタイムアライメント補正では対応できないと言うことである。

今、簡単のために、図１２に示すように、レフトスピーカＬ、センタースピーカＣ、ライトスピーカＲの３つのスピーカについて考える。それぞれの位置は、図１２に示す通り、２次元的にみて（Ｐｌｘ，Ｐｌｙ）、（Ｐｃｘ，Ｐｃｙ）、（Ｐｒｘ，Ｐｒｙ）とする（実際は３次元であるが簡易説明のために省略する。）。この時、通常、各スピーカから聴取位置までの音の到達時間差を補正するためには、想定される聴取位置と同じ位置にマイクロホンを設置し、対象スピーカとマイクロホンの距離を測定し、これを各音声チャンネルのディレイ（遅延）に反映させることで補正を行う。

しかし、この場合は、あくまで「時間差のみ」を補正するわけで、聴取音像位置を補正するわけではない。つまり、再生時に、図７に示した音声再生システムにおいてタイムアライメント補正を行っても、例えば、図１３に示すように、聴取位置（測定時はマイクホン位置）から見た距離は３つのスピーカに関して同一になりソースの到達時間差が発生する問題は解決するが、一方、聴取者が感じる音声の到来方向は、基本的には変わらない。

すなわち、図１３に示した例の場合、点線によって示したレフトスピーカＬ、センタースピーカＣ、ライトスピーカＲの発音位置を、実際の位置である（Ｐｌｘ，Ｐｌｙ）、（Ｐｃｘ，Ｐｃｙ）、（Ｐｒｘ，Ｐｒｙ）から、図１３において実線によって示したレフトスピーカＬ´、センタースピーカＣ´、ライトスピーカＲ´の位置である（Ｐｌｘ´，Ｐｌｙ´）、（Ｐｃｘ´，Ｐｃｙ´）、（Ｐｒｘ´，Ｐｒｙ´）の位置から発音されたと同じように聴取できるようにするために、各スピーカに対応するチャンネルの音声信号の時間関係の補正をしたに過ぎない。

このように、一般的なタイムアライメントによって、図１３に示したように、レフトスピーカＬ、センタースピーカＣ、ライトスピーカＲの概念的な発音位置を、聴取位置を中心とした計算上同一円上に乗せるように補正することは可能である。しかし、聴取位置においての聴感上の発音位置を、音像方向の変更（音声の到来方向の角度の変更）として補正することはできないことが分かる。さらに詳しく言えば、スピーカから放音される音声の到来方向までをも音像方向の変更として補正することはできない。

ここで、概念的な発音位置は、信号に対して遅延処理分の時間を距離に換算した場合に想定されるスピーカの位置、換言すれば、複数のスピーカにおいての発音時間を合わせるようにした場合のスピーカの理論的な（仮想的な）位置を意味している。

このため、特に映画コンテンツにおいて、台詞などの重要情報が入っているセンタースピーカから放音される音声の概念的な発音位置を、単に遅延方向に補正するだけでなく、聴取位置を中心とする角度方向にも簡単かつ正確に補正できるようにすることが望まれている。

以上のことにかんがみ、この発明は、スピーカから放音される音声の音像（概念的な発音位置）を所定の聴取位置を中心とする角度方向にも簡単かつ正確に、しかも自動的に補正できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の音響装置は、
第１のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して調整を行う第１の調整手段と、
第２のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して混合する前記第１のスピーカ用音声チャンネルの音声信号に対して調整を行う第２の調整手段と、
前記第２の調整手段により調整された音声信号を、前記第２のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して混合する混合手段と、
前記第１のスピーカから放音されるテスト信号を聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンにより集音することにより得られる第１の応答信号と、前記第２のスピーカから放音されるテスト信号を前記聴取位置に設置される前記２つ以上のマイクロホンにより集音することにより得られる第２の応答信号とに基づいて、前記第１のスピーカの音像位置を目的とする位置に変更するように、前記第１の調整手段と前記第２の調整手段とのそれぞれにおける調整を制御する調整制御手段と
を備えることを特徴とする。

この請求項１に記載の発明の音響装置によれば、聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンによって、第１のスピーカから放音されるテスト信号を集音することにより得られる第１の応答信号に基づいて、調整制御手段により、第１のスピーカの設置位置や目的とする方向に対するずれ量（角度）が把握される。また、聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンによって、第２のスピーカから放音されるテスト信号を集音することにより得られる第２の応答信号に基づいて、調整制御手段により、第２のスピーカの設置位置が把握される。

そして、調整制御手段により、第１のスピーカの目的とする方向に対するずれ量（角度）や第２のスピーカの設置位置等に基づいて、第２のスピーカに供給する音声信号に対して第１のスピーカに供給すべき信号をどの程度混合し、第１のスピーカに供給する音声信号をどの程度とすべきかが把握され、これに応じて第１の調整手段と第２の調整手段とが制御される。この後、第１の調整手段によって調整された音声信号が第１のスピーカに供給され、第２の調整手段によって調整された第１のスピーカ用の音声信号が、混合手段を通じて第２のスピーカ用の音声信号に混合されて、第２のスピーカに供給される。

これにより、スピーカの物理的な位置が調整できない場合であっても、第１のスピーカから放音されるべき音声の音像の定位位置（音声が発せられていると感じる概念上の発音位置）を、ユーザーが目的とする聴取位置を中心とする角度方向（ユーザーを中心とする円周の円周方向）にも調整し、当該第１のスピーカから放音されるべき音声の音像を目的とする位置に、簡単かつ正確に、しかも自動的に定位させることができるようにされる。

スピーカから放音される音声の音像の定位位置（聴感上、音声が発せられていると感じる概念上の発音位置）を所定の聴取位置を中心とする角度方向にも簡単かつ正確に、しかも自動的に補正できる。したがって、聴取者の正面にセンタースピーカを設置できない場合であっても、聴取者の手を煩わせることなく、センタースピーカから放音されるべき音声の音像（概念的な発音位置）を聴取者の正面に定位させるようにすることができる。

以下、図を参照しながら、この発明による装置、方法、プログラムの一実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態においては、この発明を、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスク記録媒体（以下、単に光ディスクという。）に記録されたマルチチャンネルの音声信号の再生が可能な再生装置に適用した場合を例にして説明する。

また、以下に説明する実施の形態の再生装置は、マルチチャンネル再生環境におけるスピーカのタイムアライメントを調整することを目的として、スピーカから聴取位置に設置されるマイクロホン間の距離で起こる空間遅延等を測定することができるものである。そして、主としてセンターチャンネルを持つマルチチャンネルスピーカシステムに対する自動音場補正機構の１つの機能として、センタースピーカの物理的な設置位置を変更することなく、センタースピーカから放音されるべき音声の音像の定位位置（聴感上、音声が発せられているように感じる概念上の発音位置）を補正できるようにするというこの発明を実現している。

なお、上述もしたように、この明細書において、音像、あるいは、音像の定位位置という文言は、上述もしたように、例えばセンタースピーカから発せられるべき音声について、聴感上、発せられているように感じる発音位置（概念上の発音位置）を意味している。

［再生装置の構成と基本動作］
まず、この実施の形態の再生装置の構成と基本動作について説明する。図１は、この実施の形態の再生装置を説明するためのブロック図である。この実施の形態の再生装置は、例えば、５．１チャンネルのマルチチャンネルの音声信号の再生ができるものである。そして、図１に示すように、この実施の形態の再生装置は、メディア再生部１、フレームバッファ２、音場補正部３、スイッチ回路４、パワーアンプ部５、テスト信号発生部６、マイクロホンの接続端子７ａ、７ｂ、測定機能部８、制御部１０、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１１、操作部１２、センターパターンデータベース１３を備えたものである。

また、この実施の形態の再生装置には、図１に示したように、フレームバッファ２を通じて表示装置ＤＰが接続されると共に、パワーアンプ部５を通じて、５．１チャンネルのそれぞれに対応してレフトスピーカＬ、センタースピーカＣ、ライトスピーカＲ、レフトサラウンドスピーカＬｓ、ライトサラウンドスピーカＲｓ、サブウーハーＷｆが接続される。さらに、２本のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１のそれぞれが、対応するマイクロホンの接続端子７ａ、７ｂに接続するようにされている。

制御部１０は、この実施の形態の再生装置の各部を制御するものであり、図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）などの不揮発性メモリを備えたマイクロコンピュータの構成とされたものである。

制御部１０には、図１にも示したように、ＬＣＤ１１、操作部１２、センターパターンデータベース１３が接続されている。ＬＣＤ１１は、比較的に大きな表示画面を備えたものであり、制御部１０からの情報に応じて、ガイダンスメッセージ、警告メッセージ、状態表示などの種々の情報を表示することができるものである。

操作部１２は、電源のオン／オフキー、再生キー、一時停止キー、早送りキー、早戻しキー、その他各種の操作キーを備え、ユーザーからの操作入力を受け付けて、これを電気信号に変換し、これを制御部１０に供給することができるものである。これにより、制御部１０は、ユーザーからの操作入力に応じて各部を制御することができるようにしている。センターパターンデータベース１３は、詳しくは後述もするが、センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を調整するための情報を記憶保持するものである。

そして、この実施の形態の再生装置のメディア再生部１は、図示しないが、ＤＶＤなどの光ディスクの装填部、スピンドルモータなどを備えた光ディスクの回転駆動部、レーザ光源、対物レンズ、２軸アクチュエータ、ビームスプリッタ、フォトディテクタ等の光学系を備えた光ピックアップ部、光ピックアップ部を光ディスクの半径方向に移動させるためのスレッドモータ、各種のサーボ回路などを備えると共に、映像デコーダ、音声デコーダを備えたものである。

操作部１２を通じて、再生指示を受け付けると、制御部１０は、各部を制御し、メディア再生部１に装填されている光ディスクに記録されているコンテンツの再生処理を開始する。ここでは、メディア再生部１に装填されているメディアはＤＶＤであり、記録されているコンテンツは、５．１チャンネルの音声データと、映像データとからなる映画のコンテンツであるものとする。

この場合、メディア再生部１は、制御部１０からの制御に応じて、装填されているＤＶＤを回転駆動させ、当該ＤＶＤにレーザ光を照射してその反射光を受光することにより、当該ＤＶＤに記録されている制御データ、音声データ、映像データなどを読み出して、これら各種のデータを分離する。そして、分離したデータの内、制御データは制御部１０に供給して各部の制御などに利用できるようにする。

また、分離された音声データと映像データとのそれぞれは、データ圧縮されてＤＶＤに記録されているので、メディア再生部１は、読み出した音声データ、映像データについてはデコード処理して、データ圧縮前の音声データ、映像データを復元する。復元された映像データは、フレームバッファ２を介して表示装置ＤＰに供給される。

フレームバッファ２は、制御部１０によって映像データの書き込み／読み出しが制御されるものであり、いわゆるリップシンクのずれを解消するために、映像データをフレーム単位で一時記憶するためのものである。すなわち、後述するように、音声データに対しては音場補正処理等を施すために処理に時間がかかり、音声データの再生と映像データの再生との間でタイムラグが生じる。そこで、このタイムラグを解消するために、フレームバッファ２を設け、映像データの再生タイミングと、音声データの再生タイミングとを同期させ、リップシンクのずれが生じることがないようにしている。

表示装置ＤＰは、例えば、ＬＣＤ、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）等の比較的に画面の大きな表示素子を備えたものであり、フレームバッファ２を介して供給される映像データから表示用のアナログ映像信号を形成し、このアナログ映像信号に応じて自己の表示素子の表示画面に映像を表示させる。

これにより、メディア再生部１によって再生するようにされた映像データに応じた映像が、表示装置ＤＰの表示素子の表示画面に表示するようにされ、これをユーザーが観視する（見る）ことができるようにされる。

一方、メディア再生部１において、分離され、デコードされた音声データは、さらに５．１チャンネルのそれぞれの音声チャンネルの音声データに分離され、そのそれぞれの音声チャンネルの音声データが音場補正部３に供給される。音場補正部３は、メディア再生部１からの５．１チャンネルの各音声チャンネルのそれぞれの音声データに対して個別に処理を施すことができるものであり、後述もするように、各音声チャンネルに対応して、ゲイン（利得）調整部、イコライザ、ディレイ（遅延）処理部を備えるものである。

そして、音場補正部３は、これに供給された各音声チャンネルの音声データに対し、後述する測定機能部８からの指示パラメータに応じてゲイン調整処理、音質調整処理、ディレイ処理等を行って、当該音声データによる音声が各音声チャンネルのスピーカＬ、Ｃ、Ｒ、Ｌｓ、Ｒｓ、Ｗｆのそれぞれから放音された場合に、適正な音場を形成することができるようにしている。

音場補正部３において処理された各音声チャンネルの音声データは、スイッチ回路４を通じてパワーアンプ部５に供給される。スイッチ回路４、パワーアンプ部５のそれぞれもまた、５．１チャンネルの音声データに対応することができるものである。すなわち、スイッチ回路４は、再生処理時においては、制御部１０の制御により音場補正部３側に切り換えられ、音場補正部３からの各音声チャンネルの音声データを後段のパワーアンプ部５に供給する。

パワーアンプ部５もまた、各音声チャンネルに対応するアンプ処理部（増幅処理部）を備え、制御部１０からの制御に応じて、各音声チャンネルの音声データをアナログ音声信号に変換するといともに、このアナログ音声信号のレベルを指示されたレベルにまで増幅した後に、対応するスピーカＬ、Ｃ、Ｒ、Ｌｓ、Ｒｓ、Ｗｆに供給する。

これにより、メディア再生部１によって再生するようにされた各音声チャンネルの音声データに応じた音声が、スピーカＬ、Ｃ、Ｒ、Ｌｓ、Ｒｓ、Ｗｆの内の対応するスピーカから放音するようにされ、これをユーザーは聴取する（聞く）ことができるようにされる。

また、マルチチャンネルの音響システムにおいては、複数のスピーカのそれぞれの設置位置と各スピーカからの放音音声をユーザーが聴取する位置である聴取位置との関係や、音声の伝播上の障害となる障害物の有無や、複数のスピーカのそれぞれにおける音響特性の差異などの影響を受けて、良好な音場を形成できなくなることもある。

つまり、この実施の形態の再生装置においては、スピーカＬ、Ｃ、Ｒ、Ｌｓ、Ｒｓ、Ｗｆのそれぞれから聴取位置までの到達音にスピーカ間で時間差が生じたり、対応すべきスピーカ間で音質や音量（レベル）に差が生じたりすることにより、スピーカＬ、Ｃ、Ｒ、Ｌｓ、Ｒｓ、Ｗｆのそれぞれから放音される音声が別個独立に聴取されてしまうために、想定された良好な音場を形成することができなくなる場合もある。

このため、この実施の形態の再生装置においては、操作部１２を通じて、音場補正を行うことが指示された場合には、制御部１０は、テスト信号発生部６、測定機能部８等を制御して、音場補正処理を実行させるようにする。

この場合、制御部１０は、スイッチ回路４をテスト信号発生部６側に切り換え、テスト信号発生部６を制御して、ＴＳＰ測定用信号あるいは所定のインパルス信号等のテスト信号を発生させ、これをスイッチ回路４、パワーアンプ部５を通じて、スピーカＬ、Ｃ、Ｒ、Ｌｓ、Ｒｓ、Ｗｆのそれぞれに対して順番に供給し、テスト信号に応じた音声を放音させる。

そして、スピーカＬ、Ｃ、Ｒ、Ｌｓ、Ｒｓ、Ｗｆのそれぞれから順次に放音される音声を、マイクロホンＭＣ０、ＭＣ１を通じて集音することによりテスト信号に応じた応答信号が得られ、この応答信号がマイクロホンの接続端子７ａ、７ｂを通じて測定機能部８に供給される。

測定機能部８は、これに供給されるスピーカ毎のテスト信号についての応答信号に基づいて、各スピーカとマイクロホン間の距離、各スピーカの周波数特性、各スピーカの信号レベル等の情報を測定して、上述もしたように、音場補正部３が各音声チャンネル毎に備えるゲイン調整部、イコライザ、ディレイ処理部に供給するゲインパラメータ、周波数パラメータ、ディレイパラメータを形成してこれらを音場補正部３に供給する。

また、この実施の形態の再生装置においては、２本のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１を用いて音場補正のためのテスト音声の集音を行っているために、センタースピーカＣが聴取者の正面方向とはずれた位置に配置されている場合には、これを検出することができる。

このため、センタースピーカＣが聴取者の正面方向に対してずれた位置に配置されていることを検出した場合には、測定機能部８は、センタースピーカＣを挟むレフトスピーカＬとライトスピーカＲとのうち、ずれた方向とは反対側のスピーカに供給する音声信号に、センタースピーカＣに供給する音声信号をずれに応じて混合し、また、センタースピーカＣに供給する音声信号を調整して、センタースピーカＣから放音するようにされる音声による音像を聴取者の正面に位置するように補正するためのパラメータを形成して、これを音場補正部３に供給する。

音場補正部３は、測定機能部８からの各パラメータに応じて、音声チャンネル毎にゲイン調整、周波数調整、利得調整を行って適正な再生音場を形成することができるようにするとともに、センタースピーカＣの設置位置が、聴取者の正面方向からずれている場合には、上述もしたように、センタースピーカＣを挟むレフトスピーカＬとライトスピーカＲとのうち、ずれた方向とは反対側のスピーカに供給する音声信号に対してセンタースピーカＣに供給する音声信号をずれ量に応じて混合し、かつ、センタースピーカＣに供給する音声信号の調整をも行ってセンタースピーカＣについての音像を聴取者の正面に位置するように補正することができるものである。

なお、センタースピーカＣの音像の定位位置の補正以外のゲインや周波数の補正およびタイムアライメント処理は、例えば、先に出願した特願２００４−１３３６７１号において説明されているインパルス応答を用いて空間遅延を測定する手法を用いることによって、正確に空間遅延を測定し、これに応じて、該当する音声チャンネルについての遅延量を求め、これに応じたパラメータを形成して音場補正部３に供給することで、適切な補正を行うことができるようにしている。

［音場補正部３の構成例について］
次に、この実施の形態の再生装置の音場補正部３の構成例について説明する。図２は、この実施の形態の再生装置の音場補正部３の構成例を説明するためのブロック図である。

図２に示すように、音場補正部３は、レフトチャンネル用処理系３Ｌ、センターチャンネル用処理系３Ｃ、ライトチャンネル用処理系３Ｒ、レフトサラウンドチャンネル用処理系３Ｌｓ、ライトサラウンドチャンネル用処理系３Ｒｓ、サブウーハーチャンネル用処理系３Ｗｆというように、各音声チャンネルに対応する処理系が設けられている。

図２において、ゲイン調整部ＬＧ、ＣＧ、ＲＧ、ＬｓＧ、ＲｓＧ、ＷｆＧ、イコライザＬＥ、ＣＥ、ＲＥ、ＬｓＥ、ＲｓＥ、ＷｆＥ、ディレイ処理部ＬＤ、ＣＤ、ＲＤ、ＬｓＤ、ＲｓＤ、ＷｆＤのそれぞれが示すように、各チャンネル用の処理系ごとに、ゲイン調整部、イコライザ、ディレイ処理部が設けられ、測定機能部８からのゲインパラメータ、周波数パラメータ、ディレイパラメータの供給を受けて、音声チャンネルごとに音声信号のゲイン（利得）、周波数特性、ディレイ（遅延）量の補正（調整）を行って、最適な再生音場を形成することができるようにしている。

さらに、この実施の形態の音場補正部３の場合には、図２に示すように、レフトチャンネル処理系３Ｌ、センターチャンネル処理系３Ｃ、ライトチャンネル処理系３Ｒの前段に、加算回路３１Ｌ、３１Ｒ、調整回路３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒが設けられている。

加算回路３１Ｌは、レフトチャンネル用の音声信号に対して、センターチャンネル用の音声信号を加算するためのものである。また、調整回路３２Ｌは、レフトチャンネル用の音声信号に対して加算するセンターチャンネル用の音声信号のゲインを調整するためのものである。

同様に、加算回路３１Ｒは、ライトチャンネル用の音声信号に対して、センターチャンネル用の音声信号を加算するためのものであり、調整回路３２Ｒは、ライトチャンネル用の音声信号に対して加算するセンターチャンネル用の音声信号のゲインを調整するためのものである。

また、調整回路３２Ｃは、後述もするように、レフトチャンネルの音声信号に、または、ライトチャンネルの音声信号に対して、センターチャンネルの音声信号のゲインを調整して加算するようにした場合に、センタースピーカに供給する音声信号自体のゲインを調整するものである。

そして、調整回路３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒに対しては、測定機能部８からの分配パラメータであって、センターチャンネル用の音声信号を、レフトチャンネルＬとライトチャンネルＲとのどちらのチャンネルに、どの位のゲインで加算し、また、センターチャンネル用の音声信号自身のゲインはどの位にするかを示す情報の提供を受けて機能し、センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の方向（音声の発音位置の方向）を聴取者の正面に定位するようにしている。

［測定機能部の構成例について］
次に、音場補正部３に対して種々のパラメータなどを供給することによって、音場補正部３における各音声インターネットの音声信号に対する補正処理を制御する測定機能部８の構成例について説明する。図３は、この実施の形態の再生装置の測定機能部８の構成例を説明するための図である。

図３に示すように、測定機能部８は、大きく分けると、ゲイン解析部８１、ゲインパラメータ生成部８２、周波数解析部８３、周波数パラメータ生成部８４、距離解析部８５、ディレイパラメータ生成部８６、位置ずれ解析部８７、分配パラメータ生成部８８を備えたものである。

図３に示すように、ゲイン解析部８１、周波数解析部８３、距離解析部８５、位置ずれ解析部８７のそれぞれには、各スピーカＬ、Ｃ、Ｒ、Ｌｓ、Ｒｓ、Ｗｆから順次に放音されるテスト信号をマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１によって集音することにより得られた応答信号のそれぞれが、マイクロホンの入力端子７ａ、７ｂを通じて供給される。この場合、どの応答信号がどのスピーカから放音されたテスト信号に対するものであるかについても把握される。

そして、ゲイン解析部８１は、各スピーカに対応する応答信号を解析して、各スピーカから放音される音声レベルのばらつきを把握し、この把握した解析結果をゲインパラメータ生成部８２に供給する。

ゲインパラメータ生成部８２は、ゲイン解析部８１からの解析結果に基づいて、各音声チャンネルのゲイン調整部ＬＧ、ＣＧ、ＲＧ、ＬｓＧ、ＲｓＧ、ＷｆＧのそれぞれごとに供給するパラメータであって、各スピーカから放音される音声レベルのばらつきを解消するためのゲインパラメータを形成し、これらを対応するゲイン調整部ＬＧ、ＣＧ、ＲＧ、ＬｓＧ、ＲｓＧ、ＷｆＧに供給する。

周波数解析部８３は、各スピーカに対応する応答信号を解析して、各スピーカから放音された音声の聴取位置における音質変化を把握し、この把握した解析結果を周波数パラメータ生成部８４に供給する。

周波数パラメータ生成部８４は、周波数解析部８３からの解析結果に基づいて、各音声チャンネルのイコライザＬＥ、ＣＥ、ＲＥ、ＬｓＥ、ＲｓＥ、ＷｆＥのそれぞれごとに供給するパラメータであって、各スピーカから放音される音声の聴取位置における音質変化を補うようにするための周波数パラメータを生成し、これらを対応するイコライザＬＥ、ＣＥ、ＲＥ、ＬｓＥ、ＲｓＥ、ＷｆＥに供給する。

距離解析部８５は、各スピーカに対応する応答信号と、テスト信号発生部６においてテスト信号を発生させたタイミングとに基づいて、各スピーカから放音される音声が聴取位置にまで到達する時間を取得し、聴取位置からの各スピーカまでの距離を把握して、これをディレイパラメータ生成部８６に供給する。

ディレイパラメータ生成部８６は、距離解析部８５からの聴取位置からの各スピーカまでの距離を示す情報に基づいて、各音声チャンネルのディレイ処理部ＬＤ、ＣＤ、ＲＤ、ＬｓＤ、ＲｓＤ、ＷｆＤのそれぞれごとに供給するパラメータであって、理論上、聴取位置からの各スピーカまでの距離が等距離となるように、換言すれば、聴取位置から各スピーカから放音される音声の概念的な発音位置までの距離（聴取位置から、各スピーカから放音される音声が発せられるように感じる位置までの距離と等価な（概念的な）距離）が等距離となるように、各音声チャンネルの音声信号を遅延させるためのディレイパラメータを生成し、これらを対応する各音声チャンネルのディレイ処理部ＬＤ、ＣＤ、ＲＤ、ＬｓＤ、ＲｓＤ、ＷｆＤに供給する。

そして、設置ずれ解析部８７と、分配パラメータ生成部８８とは、センタースピーカＣが聴取者の正面方向に対してずれた位置に配置されているか否かを検出して、ずれている場合には、センタースピーカから放音されるべき音声の音像の定位位置を聴取者の正面方向に補正するためのパラメータを形成する機能を実現している。

設置ずれ解析部８７には、センタースピーカＣから放音されるテスト信号をマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１のそれぞれによって集音して得られた応答信号のそれぞれが供給される。このため、設置ずれ解析部８７は、センタースピーカＣから放音されたテスト信号のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１のそれぞれにおける到達時間の差に基づいて、センタースピーカＣが聴取者の正面方向に対して左側と右側のどちら側にどれだけずれているかを検出し、これを分配パラメータ生成部８８に供給する。

分配パラメータ生成部８８は、設置ずれ解析部８７からの検出出力の供給を受けて、レフトスピーカＬとライトスピーカＲとのうち、センタースピーカＣが聴取者の正面方向に対してずれている方向とは反対側のスピーカの音声チャンネルの音声信号に対して、センタースピーカＣの音声チャンネルの音声信号を、聴取者の正面方向に対するセンタースピーカＣのずれ量に応じたゲイン（信号レベル）で加算するようにするためのパラメータと、センタースピーカＣの音声チャンネルの音声信号自体のゲインを調整するためのパラメータとからなる分配パラメータを生成し、これを調整部３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒに供給する。

これにより、調整部３２Ｃと、調整分３２Ｌまたは調整部３２Ｒとのいずれかが機能し、センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像を、聴取者の正面方向に定位させることができるようにしている。すなわち、センタースピーカＣの位置を物理的に動かすことなく、センタースピーカＣから放音されるべき音声の発音位置を聴取者の正面方向に位置させることができるようにしている。

また、上述した各音声チャンネルのゲイン調整部、イコライザ、ディレイ調整部の機能により、ゲインの補正、音質の補正、タイムアライメントの各処理が行われ、適正な再生音場を形成することができるようにしている。

［センタースピーカから放音されるべき音声の音像の定位位置の補正処理］
次に、上述した測定機能部８の位置ずれ解析部８７、分配パラメータ生成部８８の機能と、音場補正部３に設けられる加算回路３１Ｌ、３１Ｒ、調整回路３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒの機能とによって実現されるセンタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する処理について詳細に説明する。

なお、以下においては、説明を簡単にするため、レフトスピーカＬとセンタースピーカＣとライトスピーカＲとの関連において説明することとし、センタースピーカから放音されるべき音声の音像の定位位置の補正には直接的に関連しないレフトサラウンドスピーカＬｓ、ライトサラウンドスピーカＲｓ、サブウーハースピーカＷｆについての記載は省略することとする。

図４は、この実施の形態の再生装置において行うセンタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する処理について説明するための図である。図４において、点線で示した実スピーカＬ、Ｃ、Ｒが示す位置が、実際に各スピーカＬ、Ｃ、Ｒが配置された位置を示している。この例において、実レフトスピーカＬの配置位置は（Ｐｌｘ，Ｐｌｙ）であり、実センタースピーカＣの配置位置は（Ｐｃｘ，Ｐｃｙ）であり、実ライトスピーカＲの配置位置は（Ｐｒｘ，Ｐｒｙ）である。

そして、図４に示した例の場合、点線の大きな矢印で示した方向が、聴取者の正面方向であり、点線で示した実センタースピーカＣは、実ライトスピーカＲ側にずれている場合を示している。そこで、聴取位置（０，０）において実スピーカＬ、Ｃ、Ｒから放音される音声を聴取する聴取者が、図４において、実線で示した仮想スピーカＶＬ、ＶＣ、ＶＲから音声が放音されているように聴取することができるように、実スピーカＬ、Ｃ、Ｒのそれぞれから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する必要が生じる。

レフトチャンネル用処理部３Ｌ、センターチャンネル用処理部３Ｃ、ライトチャンネル用処理部３Ｒのそれぞれの機能によって、実スピーカＬ、Ｃ、Ｒから放音されるべき音声の音像を聴取位置（０，０）を中心とする同一円周上に位置させるようにすることはいわゆるタイムアライメント処理によって比較的に容易に行うことができる。

例えば、位置（Ｐｌｘ，Ｐｌｙ）にある実レフトスピーカＬから放音される音声の音像を仮想レフトスピーカＶＬが示す位置（Ｐｌｘ´，Ｐｌｙ´）に定位させ、位置（Ｐｒｘ，Ｐｒｙ）にある実ライトスピーカＲから放音される音声の音像を仮想レフトスピーカＶＲが示す位置（Ｐｒｘ´，Ｐｒｙ´）に定位させることは容易にできる。しかし、位置（Ｐｃｘ，Ｐｃｙ）にある実センタースピーカＣから放音される音声の音像を、仮想センタースピーカＶＣが示す位置（Ｐｖｃｘ，Ｐｖｃｙ）に定位させるようにすることは、いわゆるタイムアライメント補正だけでは実現できない。

そこで、この図４に示した例の場合において、この実施の形態の再生装置は、実センタースピーカＣがずれた方向とは反対側の実レフトスピーカＬから放音する音声信号に対して、実センタースピーカＣから放音すべき音声信号を、実センタースピーカＣのずれ量に応じた利得（ＧＣｌ）で加算すると共に、さらに、実センタースピーカＣに供給する音声信号の利得（ＧＣｃ）をも調整する。これにより、実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像を実線で示した仮想スピーカＶＣが示す位置に定位させるようにしている。

なお、実センタースピーカＣが、レフトスピーカＬ側にずれている場合には、実センタースピーカＣがずれた方向とは反対側の実ライトスピーカＲから放音する音声信号に対して、実センタースピーカＣから放音すべき音声信号を、実センタースピーカＣのずれ量に応じた利得（ＧＣｒ）で加算すると共に、さらに、実センタースピーカＣに供給する音声信号の利得（ＧＣｃ）をも調整する。これにより、実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像を実線で示した仮想スピーカＶＣが示す位置に定位させるようにすることになる。

図５は、実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する場合の具体例について説明するための図である。この図５に示した例は図４を用いて示した例と同様に、実センタースピーカＣが、聴取者の正面方向に対して右側（実ライトスピーカＲ側）にずれている場合を示している。

上述もしたように、この実施の形態の再生装置は、２本の測定用のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１が用いられており、対象スピーカ（ここでは実センタースピーカＣ）から両マイクロホンＭＣ０、ＭＣ１への距離を求め、そこから幾何学的にマイクロホンＭＣ０とマイクロホンＭＣ１の中心部から見て実センタースピーカＣが正面方向からどちら方向にどれぐらいの角度、どれぐらいの距離を持って設置されているかが測定でき、この測定結果を測定機能部８において利用することができる。

同様にして、実センタースピーカＣがずれている側とは反対のスピーカ（ここでは実レフトスピーカＬ）が、正面方向からどちら方向にどれぐらいの角度、どれぐらいの距離を持って設置されているかについても測定でき、その測定結果を測定機能部８において利用することができる。

そして、図５に示したように、正面方向と対向する方向のベクトルＧＣＣを考え、実センタースピーカＣと、オフセット側でない側の実スピーカ（実レフトスピーカＬ）とで、このベクトル合成を考える。図５に示した例の場合、エネルギーを基本として考えているため、実レフトスピーカＬ、及び実センタースピーカＣに関わるベクトル（実際にはゲイン）をそれぞれ、ＧＣｌ、ＧＣｃとすると、ベクトルの長さの比率はその自乗の比率、（ＧＣｌ×ＧＣｌ）：（ＧＣｃ×ＧＣｃ）になるはずである。この関係式と、ＧＣｌ×ＧＣｌ＋ＧＣｃ×ＧＣｃ＝１の正規化を考えれば、それぞれの値は求まる。

換言すれば、実レフトスピーカＬに供給する音声信号に加算する実センタースピーカＣに供給すべき音声信号のベクトル（ＧＣｌ）と、実センタースピーカＣに供給すべき音声信号のベクトル（ＧＣｃ）とを加算することにより、聴取者の正面方向と対向する方向のベクトルＧＣＣを形成することができるように、ベクトルＧＣｌとベクトルＧＣｃの大きさを決定すればよい。

このようにして決定される、実レフトスピーカＬに関わるゲインＧＣｌは、実レフトスピーカＬに供給する音声信号に対して加算する実センタースピーカＣに供給すべき音声信号のゲインを示している。このゲインＧＣｌを調整回路３２Ｌに供給することにより、実レフトスピーカＬに供給する音声信号に対して、実センタースピーカＣに供給すべき音声信号のゲインを調整して加算することができるようにしている。

また、実センタースピーカＣに関わるゲインＧＣｃは、実センタースピーカＣに供給すべき音声信号のゲインを示している。このゲインＧＣｃを調整回路３２Ｃに供給することにより、実センタースピーカＣに供給すべき音声信号のゲインを調整して、これを実センタースピーカＣに供給することができるようにされる。

このようにして、測定機能部８において、調整回路３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒに供給すべき分配パラメータとしてのゲイン情報が算出され、これが目的とする調整回路に供給されることにより、図５において点線で示した実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像を、図５において実線で示した仮想センタースピーカＶＣの位置に定位させるようにすることができる。

なお、この図５に示した例の場合には、ライトスピーカ側のベクトルＧＣｒ＝０（ゼロ）としている。また、図５に示した例の場合、マイクロホンの設置位置である原点（Ｏ点）における、各スピーカの感度や時間遅延特性は、別途補正再生機能で補償されており、これについては考える必要はない。

また、実センタースピーカＣが、実レフトスピーカＬ側にずれている場合にも、上述した場合と同様にして、正面方向と対向する方向のベクトルＧＣＣを考え、実センタースピーカＣと、オフセット側でない側の実スピーカ（実ライトスピーカＲ）とで、このベクトル合成を考える。実ライトスピーカＲ、及び実センタースピーカＣに関わるベクトル（実際にはゲイン）をそれぞれ、ＧＣｒ、ＧＣｃとすると、ベクトルの長さの比率はその自乗の比率、（ＧＣｒ×ＧＣｒ）：（ＧＣｃ×ＧＣｃ）になるはずである。この関係式と、ＧＣｒ×ＧＣｒ＋ＧＣｃ×ＧＣｃ＝１の正規化を考えれば、それぞれの値は求まる。

換言すれば、実ライトスピーカＬに供給する音声信号に加算する実センタースピーカＣに供給すべき音声信号のベクトル（ＧＣｒ）と、実センタースピーカＣに供給すべき音声信号のベクトル（ＧＣｃ）とを加算することにより、聴取者の正面方向と対向する方向のベクトルＧＣＣを形成することができるように、ベクトルＧＣｒとベクトルＧＣｃの大きさを決定することにより、実レフトスピーカＬ側に設置位置がずれた実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像を仮想センタースピーカＶＣに示す正面位置に定位させることができる。

また、他の例として、センターパターンデータベース１３を用いて、実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正することも可能である。図６は、センターパターンデータベース１３を用いて、実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する場合について説明するための図である。この図６に示す例の場合もまた、図４、図５に示した例と同様に、実センタースピーカＣが聴取者の正面方向に対して右側にずれて設置された場合の例である。

そして、上述もしたように、２本の測定用のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１を用いることにより、測定機能部８の機能により、実センタースピーカＣがマイクロホンＭＣ０とマイクロホンＭＣ１の中心から見て、正面方向からどちら方向にどれぐらいの角度、どれぐらいの距離を持って設置されているかを示す位置情報、実センタースピーカＣがずれている側とは反対のスピーカが、正面方向からどちら方向にどれぐらいの角度、どれぐらいの距離を持って設置されているかを示す位置情報についても測定し、特定することができる。

そこで、実センタースピーカＣ、実レフトスピーカＬ、実ライトスピーカＲについての上述した各位置情報と、その場合の聴感上音像が正面に聞こえるための、最適なゲインＧＣｌ、ＧＣｃ、ＧＣｒの組み合わせをデータベースにしておき、これをセンターパターンデータベース１３として予め用意しておく。

そして、測定機能部８において、実際に測定された結果、すなわち、実際の実センタースピーカＣ、実レフトスピーカＬ、実ライトスピーカＲの位置情報に応じて、最適なゲインをセンターパターンデータベース１３か引き出して、これを測定機能部８を通じて音場補正部３の調整回路３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒの内の必要な回路に供給する。

この図６に示す例の場合には、実センタースピーカＣの位置情報と、ずれ方向とは反対の実レフトスピーカＬの位置情報とに基づいて、センターパターンデータベース１３が参照され、調整回路３２Ｌに供給する分配パラメータ（ＧＣｌ）と、調整回路３２Ｃに供給する分配パラメータ（ＧＣｃ）とが取得され、分配パラメータ（ＧＣｌ）が調整回路３２Ｌに、分配パラメータ（ＧＣｃ）が調整回路３２Ｃにそれぞれ供給される。

これにより、測定機能部８において、調整回路３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒに供給すべき分配パラメータとしてのゲイン情報をセンターパターンデータベース１３から取得して、これが目的とする調整回路に供給されることにより、図５を用いて説明した例の場合と同様に、図５において点線で示した実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像を、図６において実線で示した仮想センタースピーカＶＣの位置に定位させるようにすることができる。すなわち、聴感上、仮想センタースピーカＶＣの位置から、実センタースピーカＣから放音されるべき音声が放音されているように、実センタースピーカＣから放音されるべき音声の概念的な発音位置を補正することができる。

また、実センタースピーカＣが、実レフトスピーカＬ側にずれて設置されている場合には、この図６に示す例の場合には、実センタースピーカＣの位置情報と、ずれ方向とは反対の実ライトスピーカＲの位置情報とに基づいて、センターパターンデータベース１３が参照され、調整回路３２Ｒに供給する分配パラメータ（ＧＣｒ）と、調整回路３２Ｃに供給する分配パラメータ（ＧＣｃ）とが取得され、分配パラメータ（ＧＣｒ）が調整回路３２Ｒに、分配パラメータ（ＧＣｃ）が調整回路３２Ｃにそれぞれ供給されることにより、実レフトスピーカＬ側に設置位置がずれた実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像を仮想センタースピーカＶＣに示す正面位置に定位させることができる。

なお、上述した実施の形態の再生装置においては、調整回路３２Ｃが第１の調整手段としての機能を実現する。また、調整手段３２Ｌ、３２Ｒのそれぞれが第２の調整手段としての機能を実現し、加算回路３１Ｌ、３１Ｒのそれぞれが混合手段としての機能を実現するが、利用されるのは、センタースピーカの位置に応じて決まる一方だけである。また、測定機能部８が、調整制御手段としての機能を実現するようにしている。

［センタースピーカの設置位置の上下方向のずれの補正について］
上述した実施の形態においては、水平方向に並ぶ２つのマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１を用いることによって、センタースピーカＣがレフトスピーカＬ側、または、ライトスピーカＲ側にずれた場合において、正面方向に対してどちら側にどれだけずれているかを把握し、当該センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する場合について説明した。

しかし、センタースピーカＣが上下方向（天地方向）にずれて設置される場合もある。そこで、通常、ユーザーの両耳のあたり位置するように設置されて用いられるマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１に加えて、当該マイクロホンＭＣ０、ＭＣ１を含む水平面よりも、上側または下側に、他のマイクロホンＭＣ２を設置するようにする。

そして、マイクロホンＭＣ０と新たに設置したマイクロホンＭＣ２により、あるいは、マイクロホンＭＣ１と新たに設置したマイクロホンＭＣ２により、センタースピーカＣの上下方向のずれをも検出し、これを上述した実施の形態の場合と同様にして、センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正することができる。

すなわち、聴取位置を基準として、仰角や俯角を生じるようにセンタースピーカＣが設置された場合には、上述したセンタースピーカＣが左右方向にずれた場合と同様にして、センタースピーカＣから放音させるべき音声の音像の定位位置の補正を行うようにすることができる。

例えば、センタースピーカＣの位置がマイクロホンシステムの中心部に対して、下側方向の俯角を持ち、かつ、レフトまたはライトのスピーカが上側方向の俯角にある場合、それらのスピーカを使い、同様に処理する場合である。もちろん、水平面的にもずれがあった場合、水平面及び上下方向と３次元的観点から処理を行うことで、定位位置の補正が可能となる。

したがって、少なくとも３本のマイクロホンを用い、その内の少なくとも一本は、他の２本と同じ水平面内に属することが無いように、言い換えれば、他の２本とは垂直方向にずれた位置に設置することにより、センタースピーカＣの正面方向に対する水平方向のずれ量と、センタースピーカＣの正面方向に対する垂直方向のずれ量とを適正に把握し、３次元空間内において、センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像を正面方向に定位させることができる。

［ゲイン調整以外の方法野利用について］
また、上述した実施の形態の再生においては、音場補正部３において、調整回路３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒにおいては、音声信号のゲイン（利得）を調整するものとして説明したが、これに限るものではない。

例えば、同じ音源に由来する信号であれば、受聴者に早く到来した音の方向に音像を知覚するという先行音定位効果を利用し、調整回路３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒにおいて、ディレイ（遅延）処理を行うようにする。この場合、実センタースピーカＣに供給する音声信号のディレイ（遅延）量よりも、ずれ方向とは異なる側のスピーカに供給する音声信号に対して加算する、実センタースピーカＣに供給すべき音声信号のディレイ量を少なくすることにより、実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正することができる。このように、音声信号のディレイ処理を用いる場合であっても、ディレイ量の算定は、ゲインの算定の場合と同様に考えることができる。

また、調整回路３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒにおいて、センタースピーカＣに供給すべき音声信号に対して、ゲイン（利得）の調整処理とディレイ（遅延）の調整処理との両方を組み合わせて処理を行うことにより、センタースピーカＣから放音されるべき音声による音像の定位位置を補正するようにしてももちろんよい。

［その他］
なお、上述した実施の形態においては、センタースピーカから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する場合を例にして説明した。これは、ＤＶＤに記録された映画のコンテンツのように、音声のセンターチャンネルには、台詞などの重要な音声信号が記録去れている場合が多く、適正な位置に音像を定位させることが重要であること、および、レフト、ライト等の正面位置以外のスピーカのずれに比べて、正面付近のずれ具合は、角度の面から見て、誤差感度が大きく、聴感的にも影響が大きいことを考慮したためである。

しかし、この発明は、他のスピーカから放音される音声の音像の定位位置を補正する場合においても用いることが可能である。この場合、センタースピーカＣが聴取位置におけるユーザーの正面方向に設置されることが好ましいのと同様に、例えば、当該正面方向を基準として、センタースピーカ以外の各スピーカについても好ましい設置方向が決まっている場合には、各スピーカから放音されるべき音声による音像の定位位置を補正する場合にこの発明を適用することができる。

この発明の場合、上述もしたように、基本的に、目的とするスピーカに供給する音声信号を調整すると共に、より音像を定位させたい方向に設置されているスピーカに供給する音声信号に対して、目的とするスピーカに供給する音声信号を調整して加算するという簡単な構成で実現することができる。

また、上述した実施の形態の再生装置は、補正再生機能として、ゲイン調整、周波数調整、ディレイ調整をも行うことができるものとして説明した。しかし、これに限るものではない。ゲイン調整、周波数調整、ディレイ調整を行う機能を備えない再生装置にもこの発明を適用することができる。すなわち、音場補正を行うために、ゲイン調整、周波数調整、ディレイ調整を行わなくても、聴感上、この発明を実行した方が、しない場合に比べて、センターオフセット音像に対して効果があるケースも多い。

これは、従来からのレフト、ライトのスピーカを用いたファントムセンター（仮想センタースピーカ）に比べて、スピーカ位置としての認知角度が狭いこと、及び、レフト/ライトに配分する信号の量が少ないことから、聴取者にとって、センター音像認知として良好な結果をもたらすことは明らかである。

また、上述した実施の形態の再生装置における、テスト信号を発生させるテスト信号発生部３としての機能と、図２に示した測定機能部８を構成する各部の機能を、制御部１０において実行させるプログラムによって実現することももちろん可能である。

すなわち、制御部１０のＣＰＵに、聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１により、センタースピーカから放音されるテスト信号を集音することにより第１の応答信号を取得するようにし、かつ、聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンＭＣ０、ＭＣ１により、第２のスピーカから放音されるテスト信号を集音することにより第２の応答信号を取得するようにする。

そして、制御部１０において、上述のようにして取得した第１の応答信号と第２の応答信号とに基づいて、センタースピーカの音像位置を目的とする位置に変更するように、センタースピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して調整を行うと共に、第２のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して混合するセンタースピーカ用音声チャンネルの音声信号に対して調整を行うようにすることによって、この発明を実現することができる。すなわち、この発明は、制御部１０のＣＰＵにおいて実行可能なプログラムによっても実現することができる。

また、上述した実施の形態においては、ＤＶＤなどの光ディスクの再生が可能な再生装置にこの発明を適用した場合を例にして説明したが、これに限るものではない。音声信号の再生が可能なパーソナルコンピュータや種々の再生装置、記録再生装置、オーディオアンプなどのオーディオ機器に、この発明を適用することができる。

また、上述した実施の形態においては、５．１チャンネルのマルチチャンネル音声を再生する場合を例にして説明したが、これに限るものではない。種々のチャンネル数のマルチ音声チャンネルシステムにこの発明を適用することができ、特に、センタースピーカを有するシステムに適用して好適である。

この発明の一実施の形態が適用された再生装置を説明するためのブロック図である。 図１に示した再生装置の音場補正部３の構成例を説明するためのブロック図である。 図１に示した再生装置の測定機能部８の構成例を説明するためのブロック図である。 センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する処理について説明するための図である。 実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する場合の具体例について説明するための図である。 実センタースピーカＣから放音されるべき音声の音像の定位位置を補正する場合の他の例について説明するための図である。 従来のタイムアライメント機能を有する音声再生システムの一例を説明するための図である。 従来のタイムアライメント機能を実現するため用いられる音場補正部の一例を説明するための図である。 センタースピーカの設置位置から生じる問題点について説明するための図である。 センタースピーカの設置位置から生じる問題点について説明するための図である。 センタースピーカの設置位置から生じる問題点について説明するための図である。 センタースピーカの設置位置から生じる問題点について説明するための図である。 センタースピーカの設置位置から生じる問題点について説明するための図である。

符号の説明

１…メディア再生部、２…フレームバッファ、３…音場補正部、４…スイッチ回路、５…パワーアンプ部、６…テスト信号発生部、７…マイクロホンの接続端子、８…測定機能部、１０…制御部、１１…ＬＣＤ、１２…操作部、１３…棄却条件リスト、１４…波形データベース、ＤＰ…表示装置、ＳＰ１〜ＳＰ６…スピーカ、ＭＣ０、ＭＣ１…マイクロホン、３Ｌ…レフトチャンネル用処理系、３Ｃ…センターチャンネル用処理系、３Ｒ…ライトチャンネル用処理系、３Ｌｓ…レフトサラウンドチャンネル用処理系、３Ｒｓ…ライトサラウンドチャンネル用処理系、３Ｗｆ…サブウーハーチャンネル用処理系、ＬＧ、ＣＧ、ＲＧ、ＬｓＧ、ＲｓＧ、ＷｆＧ…ゲイン調整部、ＬＥ、ＣＥ、ＲＥ、ＬｓＥ、ＲｓＥ、ＷｆＥ…イコライザ、ＬＤ、ＣＤ、ＲＤ、ＬｓＤ、ＲｓＤ、ＷｆＤ…ディレイ処理部、３１Ｌ、３１Ｒ…加算回路、３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒ…調整回路

Claims (8)

1. 第１のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して調整を行う第１の調整手段と、
   第２のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して混合する前記第１のスピーカ用音声チャンネルの音声信号に対して調整を行う第２の調整手段と、
   前記第２の調整手段により調整された音声信号を、前記第２のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して混合する混合手段と、
   前記第１のスピーカから放音されるテスト信号を聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンにより集音することにより得られる第１の応答信号と、前記第２のスピーカから放音されるテスト信号を前記聴取位置に設置される前記２つ以上のマイクロホンにより集音することにより得られる第２の応答信号とに基づいて、前記第１のスピーカの音像位置を目的とする位置に変更するように、前記第１の調整手段と前記第２の調整手段とのそれぞれにおける調整を制御する調整制御手段と
   を備えることを特徴とする音響装置。
2. 請求項１に記載の音響装置であって、
   前記調整制御手段は、
   前記第１の応答信号から得られる前記第１のスピーカからの放音音声の放音方向およびエネルギーと、前記第２の応答信号から得られる前記第２のスピーカからの放音音声の放音方向およびエネルギーとに基づいて、前記第１の調整手段に対する調整情報と前記第２の調整手段に対する調整情報とを形成し、前記第１の調整手段と前記第２の調整手段とを制御することを特徴とする音響装置。
3. 請求項１に記載の音響装置であって、
   前記第１のスピーカの位置情報と、前記第２のスピーカの位置情報と、前記第１の調整手段に対する調整情報と、前記第２の調整手段に対する調整情報とを関連付けて記憶する記憶手段を備え、
   前記調整制御手段は、
   前記第１の応答信号に応じて求められる前記第１のスピーカの位置情報と、前記第２の応答信号に応じて求められる前記第２のスピーカの位置情報とに基づいて前記記憶手段の情報を参照し、対応する前記第１の調整手段に対する調整情報と前記第２の調整手段に対する調整情報とを用いて、前記第１の調整手段と前記第２の調整手段とを制御することを特徴とする音響装置。
4. 請求項１に記載の音響装置であって、
   前記音声チャンネルのそれぞれには、音場補正手段が設けられており、
   前記第１の調整手段と前記第２の調整手段と前記混合手段とは、対応する音声チャンネルにおいて、前記音場補正手段の前段に設けられることを特徴とする音響装置。
5. 請求項１に記載の音響装置であって、
   前記第１の調整手段と前記第２の調整手段とのそれぞれは、処理対象の音声信号の利得を調整する利得調整手段と、遅延を制御する遅延調整手段との一方または両方を用いることを特徴とする音響装置。
6. 請求項１に記載の音響装置であって、
   前記音声チャンネルを通じて出力するようにされる音声信号と同期を取って再生すべき映像信号を処理する映像信号処理手段を備えることを特徴とする音響装置。
7. 聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンにより、第１のスピーカから放音されるテスト信号を集音することにより第１の応答信号を取得し
   聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンにより、第２のスピーカから放音されるテスト信号を集音することにより第２の応答信号を取得し、
   前記第１の応答信号と前記第２の応答信号とに基づいて、前記第１のスピーカの音像位置を目的とする位置に変更するように、第１のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して調整を行うと共に、第２のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して混合する前記第１のスピーカ用音声チャンネルの音声信号に対して調整を行う
   ことを特徴とする音響調整方法。
8. 音響装置に搭載されるコンピュータに、
   聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンにより、第１のスピーカから放音されるテスト信号を集音することにより第１の応答信号を取得する第１の取得ステップと、
   聴取位置に設置される２つ以上のマイクロホンにより、第２のスピーカから放音されるテスト信号を集音することにより第２の応答信号を取得する第２の取得ステップと、
   前記第１の取得ステップにおいて取得した前記第１の応答信号と前記第２の取得ステップにおいて取得した前記第２の応答信号とに基づいて、前記第１のスピーカの音像位置を目的とする位置に変更するように、第１のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して調整を行うと共に、第２のスピーカ用の音声チャンネルの音声信号に対して混合する前記第１のスピーカ用音声チャンネルの音声信号に対して調整を行う調整ステップと
   を実行させることを特徴とする音響調整プログラム。

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