JP2006340331A - オーディオ装置およびオーディオ装置によるビーム制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スピーカをスピーカアレイ装置で構成し、特定者に向けて音声ビームを形成出力する。他の通常の聴取者は、オフビーム位置でオーディオコンテンツを聴取しているが、中音域,低音域はビームのサイドローブなどの漏れ音声により、適度な音量レベルを確保できる。一方、高音域は、鋭くビーム制御されるため、中音量以上の音量では高音域のみ別系統で無指向性で付加する。
【選択図】 図6
Description
"耳に優しいみみもとくんα"、[online]、[平成17年6月6日検索]、インターネット<URL:http://home.s00.itscom.net/large/CS-30P/>
図面を参照してこの発明の実施形態であるオーディオ装置について説明する。なお、このオーディオ装置は、テレビ受像機等の映像機器に接続されるものであっても、オーディオ装置単体で使用されるものであってもよい。
一方、ビーム方向以外の方向では、各スピーカユニットから出力される音波の位相がずれているため、互いに打ち消し合って減衰し、音圧レベルが低下する。
本実施形態のオーディオ装置は、スピーカアレイ装置による上記ビーム特性を利用し、リモコンで自由に、ビーム制御モードの設定/解除、および、ビームの焦点位置(方向・距離)を設定できるようにした。さらに、ビーム制御モード時に設定された音量に基づき、そのときの利用形態を想定して以下のような2通りのオフビーム方向の音量制御を行う。
数人でオーディオコンテンツを聴いているが、そのうち1人がキッチンなどの離れた場所にいるかまたは高齢者等の聴力が衰えた者である場合であって、そのその者に向けてビームを設定していると判断する。そして、他の聴取者はオフビーム方向にいると推定する。
(a)音声信号の高音域成分を抽出してオフビーム方向に(無指向性で)付加的に出力する。
(b)各スピーカユニットに対する窓関数制御を浅くしてサイドローブを大きくする。
これにより、オフビーム方向で聴いている聴取者にも適当な音量且つフラットな周波数特性で音声信号を聴かせることができる。
深夜等に他人に迷惑を掛けないように自分の方向だけに向けてビーム設定されたと判断し、以下のような処理を行う。
(a)各スピーカユニットに対する窓関数制御を深くしてサイドローブを小さく制御する。
(b)上記の高音域成分の付加を停止する。
ビーム制御により、音声信号は、小音量であっても減衰することなく聴取者の位置まで伝達し、且つ、小音量であるため、サイドローブや反射等による漏れ音声は目立たず周囲の迷惑にならない。
ここで、この高音域制御系統は、メインボリウム21の設定が中音量以上になったときに機能するように制御部によって制御される。
また、同図(B)は、アレイを用いたビーム制御を行わず、スピーカアレイ装置2の一部のスピーカユニットを用いて高音域成分を出力する方式を示している。この方式では、アレイによるビーム形成は行われず、スピーカユニット単体の指向特性で高音域の音声信号が出力される。
図6は、メインボリウム21に設定された音量および主系統のビーム化処理部22に設定されたビーム角度(スピーカアレイ装置の正面方向に対するビーム方向の角度)に応じた高音域成分の付加制御(音量制御部26の設定値制御)を説明する図である。
音量が小さいときには、高音域成分の付加は行わない。これは、上述したように、音量が小さいときには、一人で他人に迷惑を掛けないようにオーディオコンテンツを楽しんでいる場合であると考えられるため、ことさらにビーム方向以外に音声信号を放音する必要がないためである。
小音量およびビーム角度が小さいときには、窓関数を深く掛ける(1)。これによって周囲に漏れる音を極力小さくすることができる。音量が大きくなるにしたがって、またはビーム角度が大きくなるにしたがって、窓関数を浅くしてゆき(2)→(3)、音量,ビーム角度ともに大きい場合には、窓関数による音量制御を行わずに全スピーカユニットにわたってフラットな音量で出力する。これにより、サイドローブが大きくなり、漏れ音量が大きくなる。
2…スピーカアレイ装置
3…テレビ受像機(ディスプレイ)
10…制御部
12…音声信号処理部
21…メインボリウム
22…ビーム化処理部
23…加算部
24…パワーアンプ
25…ハイパスフィルタ
26…音声制御部
27…ビーム化処理部
Claims (4)
- 複数のスピーカユニットを配列したスピーカアレイと、
入力された音声信号の音量を制御する音量制御部と、
前記音声信号の前記スピーカアレイの各スピーカユニットへの入力タイミングを制御することにより、前記音声信号を所定方向に向けたビームとして前記スピーカアレイから出力する主系統処理部と、
前記音声信号のうち高音域の信号成分を広指向特性で放音されるように前記スピーカアレイに供給する高音域制御系統処理部と、
前記音量および/または前記ビームの方向に応じて前記高音域制御系統処理部の出力レベルを制御する制御部と、
を備えたオーディオ装置。 - 複数のスピーカユニットを配列したスピーカアレイと、
入力された音声信号の音量を制御する音量制御部と、
前記音声信号を前記スピーカアレイの各スピーカユニットに個別に入力する処理部であって、ビームの焦点で到達タイミングが一致するようにディレイ制御をするとともに、アレイの中心から両端部に位置するスピーカユニットほど音量を小さくする窓関数制御をすることにより、前記スピーカアレイから出力される音声をビーム化する音声信号処理部と、
を備え、前記音声信号処理部は、前記音量に応じて前記窓関数の深さを制御するオーディオ装置。 - 入力された音声信号の音量を制御する工程、
前記音声信号の前記スピーカアレイの各スピーカユニットへの入力タイミングを制御することにより、前記音声信号を所定方向に向けたビームとして前記スピーカアレイから出力する工程、
前記音声信号のうち高音域の信号成分を広指向特性で放音されるように、前記音量および/または前記ビームの方向に応じたレベルで前記スピーカアレイに供給する工程、
を有することを特徴とするオーディオ装置のビーム制御方法。 - 入力された音声信号の音量を制御する工程、
前記音声信号を複数のスピーカユニットを配列したスピーカアレイの各スピーカユニットに個別に入力する、ビームの焦点で到達タイミングが一致するようにディレイ制御をする工程、アレイの中心から両端部に位置するスピーカユニットほど音量を小さくする窓関数制御を前記音量に応じた深さで行って音量を制御をする工程、
を有することを特徴とするオーディオ装置のビーム制御方法。
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