JP2008160265A - Acoustic reproduction system - Google Patents

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JP2008160265A
JP2008160265A JP2006344260A JP2006344260A JP2008160265A JP 2008160265 A JP2008160265 A JP 2008160265A JP 2006344260 A JP2006344260 A JP 2006344260A JP 2006344260 A JP2006344260 A JP 2006344260A JP 2008160265 A JP2008160265 A JP 2008160265A
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JP2006344260A
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Tetsuro Wada
哲朗 和田
Masaru Kimura
勝 木村
Fumihiro Matsuoka
文啓 松岡
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems that a mobile information terminal may be often used in a state held by a listener's hand and inclined back and force from the listener, differences in a distance between two speakers and the listener may be generated, a crosstalk canceling effect can not be obtained, a stereophonic sound field can not be provided, and since crosstalk cancel processing based on head transmission functions corresponding to the inclination of the mobile information terminal requires many head transmission function, a circuit scale may be increased. <P>SOLUTION: Two speakers in an acoustic reproduction system provided with a display screen for displaying an image and two speakers on the same surface and capable of changing an inclination and providing a stereophonic sound field to a listener by performing crosstalk cancel processing are arranged so that a straight line connecting the two speakers is made non-horizontal to the vertical direction of the display screen, a change in the positions of the two speakers corresponding to the inclination is detected by a means for detecting the inclination of an acoustic reproduction system housing, and a delay corresponding to the positional change is inserted into an output signal to the speakers. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、音響信号再生機能を持った携帯情報端末やデスクトップモニタ、液晶モニタ等の様に、表示画面と2つのスピーカが同一面上にありチルト機能によりその傾きを変えることができる装置等に用いられる音響再生システムに関する。   The present invention can be applied to a device such as a portable information terminal having a sound signal reproduction function, a desktop monitor, a liquid crystal monitor, etc., in which the display screen and two speakers are on the same surface and the tilt can be changed by the tilt function. The present invention relates to a sound reproduction system used.

従来、2つのスピーカを用いて仮想的に立体的な音場を受聴者に対して提示する様々な方法が考えられている。例えば、特開平9−233600号公報では、仮想的に定位させたい音源位置から受聴者の両耳までの伝達特性(以下、頭部伝達関数と呼ぶ)を音源信号に付与し(以下、方向定位処理と呼ぶ)、かつ2つのスピーカから再生されるクロストークが受聴者の耳に到達するのを抑える(以下、クロストーク打ち消し処理と呼ぶ)ことによって、あたかも受聴者の周囲の所望の位置に音源があるかのように受聴者に錯覚させる方法が具体的に示されている。   Conventionally, various methods for presenting a virtual three-dimensional sound field to a listener using two speakers have been considered. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-233600, a transfer characteristic (hereinafter referred to as a head-related transfer function) from a sound source position to be virtually localized to both ears of a listener is given to a sound source signal (hereinafter referred to as direction localization). And the crosstalk reproduced from the two speakers is prevented from reaching the listener's ears (hereinafter referred to as crosstalk cancellation processing), so that the sound source is at a desired position around the listener. The method of making the listener have an illusion as if there is a specific is shown.

この様な方法を用いて、近年では携帯電話などの携帯情報端末においても、センタから配信されるコンテンツや、メモリカード等に予めに格納されたコンテンツを立体的な音場で楽しめるようになってきている。   In recent years, it has become possible to enjoy contents distributed from the center and contents stored in advance in a memory card or the like in a three-dimensional sound field using such a method in portable information terminals such as mobile phones. ing.

一方、例えば、特開2005−295382号公報では、2つのスピーカによる音響信号の再生において、音像の定位位置を変えられることに着目して、表示部に対する左右が非対称となるように配置した2つのスピーカを搭載する携帯電話において、映像に対して音像の定位位置を操作する方法が示されている。   On the other hand, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-295382, attention is paid to the fact that the localization position of a sound image can be changed in reproduction of an acoustic signal by two speakers, and two left and right arrangements with respect to the display unit are asymmetric. A method of operating a localization position of a sound image with respect to a video in a mobile phone equipped with a speaker is shown.

具体的には、携帯情報端末を縦向きあるいは横向きの状態で使用することを想定し、携帯情報端末に備えてある表示部の回転と同時に、その時の受聴者に対する2つのスピーカ配置の関係に合わせて方向定位処理を切り換え、片方あるいは両方のスピーカの音像を仮想的な位置に定位させている。   Specifically, assuming that the portable information terminal is used in a portrait or landscape orientation, the display unit provided in the portable information terminal is rotated simultaneously with the relationship between the two speaker arrangements for the listener at that time. Thus, the direction localization processing is switched to localize the sound image of one or both speakers at a virtual position.

特開平9−233600号公報JP-A-9-233600 特開2005−295382号公報JP 2005-295382 A

従来の方法による立体的な音場を提供可能な音響再生システムは、2つのスピーカと受聴者との位置関係が固定であることを前提にして考えられており、その位置関係における頭部伝達関数を用いてクロストーク打ち消し処理を行っている。位置関係が複数存在する場合には、それぞれに対応する頭部伝達関数を用意しておく必要がある。   A sound reproduction system capable of providing a three-dimensional sound field by a conventional method is considered on the assumption that the positional relationship between the two speakers and the listener is fixed, and the head-related transfer function in that positional relationship is considered. Is used to cancel the crosstalk. When there are a plurality of positional relationships, it is necessary to prepare a head-related transfer function corresponding to each.

また、縦向きあるいは横向きのいずれかで携帯情報端末を使用している最中には、この位置関係は不変であるとされている。
ところが、小型軽量を特徴とする携帯情報端末は、受聴者が手に保持しながら使用したり、あるいは机上等に設置して使用する場合が多く、特定の向きで使用する場合であっても、受聴者に対して前後方向に傾けて使用する状態になってしまう場合が多くなる。この様な場合、前述の様に2つのスピーカを左右非対称に配置してあると、2つのスピーカと受聴者との位置関係、すなわち距離に差が生じてしまう。このことが原因でクロストーク打ち消しの効果が得られなくなり、立体的な音場を受聴者に提示できなくなってしまう問題があった。
Further, this positional relationship is assumed to be invariant while the portable information terminal is being used in either the portrait orientation or the landscape orientation.
However, a portable information terminal characterized by a small size and light weight is often used while being held by a listener, or installed on a desk or the like, even when used in a specific orientation, In many cases, the listener is used in a state of being tilted in the front-rear direction. In such a case, if the two speakers are arranged asymmetrically as described above, a difference occurs in the positional relationship between the two speakers and the listener, that is, the distance. For this reason, the effect of canceling the crosstalk cannot be obtained, and there is a problem that a three-dimensional sound field cannot be presented to the listener.

また、音響再生システム筐体の傾きに応じて一意に得られる頭部伝達関数を用いたクロストーク打ち消し処理を考えた場合には、非常に多くの頭部伝達関数を予め用意しておく必要がある。クロストーク打ち消し処理をフィルタによる構成で実現する際には、全てのフィルタ係数を格納するために膨大なメモリが必要となり、回路規模が増大するといった問題もあった。   In addition, when considering crosstalk cancellation processing using a head-related transfer function uniquely obtained according to the inclination of the sound reproduction system housing, it is necessary to prepare a large number of head-related transfer functions in advance. is there. When the crosstalk cancellation processing is realized with a filter configuration, a huge memory is required to store all the filter coefficients, which increases the circuit scale.

この発明は、上記の様な課題を解決するためになされたものであり、効果の高い立体的な音場を受聴者に提示可能な音響再生システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an acoustic reproduction system that can present a highly effective three-dimensional sound field to a listener.

この発明に係る音響再生システムは、
画像を表示する表示画面と2つのスピーカを同一面上に備え、表示画面の傾きが可変可能で、かつクロストークキャンセル処理を適用して受聴者に対して立体的な音場を提示する音響再生システムであって、
2つのスピーカは、表示画面の天地方向を垂直としたとき、2つのスピーカを結ぶ直線が非水平でかつ非垂直になるよう配置され、
音響再生システム筐体の姿勢を検知して筐体の傾きを検知する手段と、
検知された傾きに応じて2つのスピーカの位置の変化を検出する手段と、
この位置の変化に応じてスピーカへの出力信号系に遅延を挿入する手段を備える。
The sound reproduction system according to the present invention includes:
Sound reproduction that provides a display screen that displays an image and two speakers on the same plane, the display screen can be tilted, and a three-dimensional sound field is presented to the listener by applying crosstalk cancellation processing A system,
The two speakers are arranged so that the straight line connecting the two speakers is non-horizontal and non-vertical when the vertical direction of the display screen is vertical.
Means for detecting the attitude of the sound reproduction system housing and detecting the tilt of the housing;
Means for detecting a change in the position of the two speakers in accordance with the detected inclination;
Means are provided for inserting a delay into the output signal system to the speaker in accordance with the change in position.

この発明における音響再生システムによれば、音響再生システム筐体の傾きにより2つのスピーカから受聴者への音源信号到達時間に差が生じ、クロストーク打ち消しの効果が得られなくなるのを、傾きに応じた遅延をスピーカへの出力信号に挿入することで、頭部伝達関数の特性の補正を行う構成にしたので、音響再生システム筐体が大きく傾いた場合でも、精緻なクロストーク打ち消し処理が可能になり、受聴者には意図した位置に定位された音像が聞こえる。   According to the sound reproduction system of the present invention, the difference in the sound source signal arrival time from the two speakers to the listener is caused by the inclination of the sound reproduction system housing, and the effect of canceling the crosstalk cannot be obtained according to the inclination. By inserting a delay into the output signal to the speaker, the head-related transfer function characteristics can be corrected, enabling precise crosstalk cancellation processing even when the sound reproduction system housing is tilted significantly. Thus, the listener can hear the sound image localized at the intended position.

以下に、この発明の音響再生システムを示す実施の形態について、代表的な例として携帯情報端末の場合について図面を参照しながら説明する。なお、この発明は以下に示す携帯情報端末のみに適用が限られるものではなく、例えばデスクトップモニタや液晶モニタ等の様に、表示画面とスピーカが同一面上にありチルト機能によりその傾きを変えることができる装置等に適用することが可能である。   In the following, an embodiment of the sound reproduction system of the present invention will be described with reference to the drawings for a typical example of a portable information terminal. The present invention is not limited to the following portable information terminals. For example, the display screen and the speaker are on the same plane, such as a desktop monitor or a liquid crystal monitor, and the tilt is changed by the tilt function. It is possible to apply to an apparatus that can

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1である携帯情報端末の音響再生システムの構成を示すブロック図である。図1において、10は音源部、100は音像定位処理部で、方向定位部20およびクロストーク打ち消し部30で構成される。40は再生部であり、2つのスピーカを備える。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of a sound reproduction system for a portable information terminal according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 10 is a sound source unit, 100 is a sound image localization processing unit, and is composed of a direction localization unit 20 and a crosstalk cancellation unit 30. Reference numeral 40 denotes a playback unit, which includes two speakers.

まず、動作の概略について説明する。本実施の形態による携帯情報端末の音響再生システムは、音源部10において単一あるいは複数の音源信号を有しており、音像定位処理部100を構成する方向定位部20において、音源部10から入力される単一あるいは複数の音源信号それぞれに対して所望の仮想的な位置に音像を定位させる方向定位処理を行い、これら方向定位処理を行った複数の音源信号を加算して最終的に2チャンネルのステレオ信号として出力する。さらに音像定位処理部100を構成するクロストーク打ち消し部30において、前記方向定位処理を行った結果得られるステレオ信号に対して、クロストークを打ち消すためのフィルタ処理を行う。クロストーク打ち消し部30の出力信号は、再生部40を構成する2つのスピーカにより再生することによって、受聴者にはあたかも立体的な音場が再現される。   First, an outline of the operation will be described. The sound reproduction system of the portable information terminal according to the present embodiment has a single sound source signal or a plurality of sound source signals in the sound source unit 10, and inputs from the sound source unit 10 in the direction localization unit 20 constituting the sound image localization processing unit 100. Direction localization processing for localizing the sound image at a desired virtual position for each of the single or multiple sound source signals, and adding the plurality of sound source signals subjected to the direction localization processing to finally obtain two channels. Output as a stereo signal. Further, the crosstalk canceling unit 30 constituting the sound image localization processing unit 100 performs a filter process for canceling the crosstalk on the stereo signal obtained as a result of the direction localization processing. The output signal of the crosstalk canceling unit 30 is reproduced by two speakers constituting the reproducing unit 40, so that a three-dimensional sound field is reproduced for the listener.

次に、動作の詳細について説明する。音源部10は、単一あるいは複数のモノラル音源を有するものであったり、一般的な2チャンネルのステレオ音源や、いわゆる5.1チャンネルのサラウンド音源を有する。これらの音源は、予めメモリに格納されていたり、あるいは音楽配信サービス等によりダウンロード可能なものであっても良い。これらの音源は、Mチャンネル(M>0)の音源信号として、音像定位処理部100に対して出力される。   Next, details of the operation will be described. The sound source unit 10 has a single or a plurality of monaural sound sources, a general two-channel stereo sound source, or a so-called 5.1 channel surround sound source. These sound sources may be stored in a memory in advance, or may be downloadable by a music distribution service or the like. These sound sources are output to the sound image localization processing unit 100 as M channel (M> 0) sound source signals.

音像定位処理部100は、方向定位部20とクロストーク打ち消し部30によって構成される。まず方向定位部20によって、音源部10から入力されたMチャンネルの音源信号に対して、それぞれ所望の仮想的な位置に音像を定位させるための方向定位処理が行われる。ここで行う方向定位処理は、受聴者の両耳における信号のレベル差や時間差などの特性を付与することよって、受聴者に特定の方向や距離に音源を感じさせるための処理であり、公知の方法が数多く存在する。例えば、バイノーラル音の合成方法が挙げられる。   The sound image localization processing unit 100 includes a direction localization unit 20 and a crosstalk cancellation unit 30. First, the direction localization unit 20 performs a direction localization process for localizing a sound image at a desired virtual position for each of the M channel sound source signals input from the sound source unit 10. The direction localization processing performed here is processing for making the listener feel a sound source in a specific direction and distance by adding characteristics such as signal level difference and time difference in both ears of the listener. There are many ways. An example is a binaural sound synthesis method.

バイノーラル音は、例えば、人間の外耳道付近にマイクロホンを取り付けてその場所の音を収録し、この収録した音を異なる場所でヘッドホンにより再生することで、あたかも収録した場所に受聴者がいるようなリアルな音像を提示させることができるもので、この時の収録音がバイノーラル音と呼ばれる。バイノーラル音は、音源から両耳までの頭部伝達関数によって特徴付けられることが知られており、任意の方向及び距離からの頭部伝達関数を求めておけば、その位置に音像を定位させることができる。   Binaural sounds are recorded as if there is a microphone near the human ear canal, and the sound at that location is recorded, and the recorded sound is played back with headphones at different locations. The sound recorded at this time is called binaural sound. Binaural sound is known to be characterized by the head-related transfer function from the sound source to both ears, and if the head-related transfer function from any direction and distance is obtained, the sound image can be localized at that position. Can do.

方向定位部20において音像を定位させる仮想的な位置の考え方は、例えば音源部10に格納された音源信号がステレオ信号であるような場合、携帯情報端末に備わる2つのスピーカの実際の間隔に比べて幅広い配置となるような位置を定位位置とする。   The concept of the virtual position where the sound image is localized in the direction localization unit 20 is, for example, when the sound source signal stored in the sound source unit 10 is a stereo signal, compared to the actual interval between two speakers provided in the portable information terminal. Positions that provide a wide range of positions are defined as localization positions.

または、音源信号が5.1チャンネルのサラウンド信号であるような場合には、一般的な5.1チャンネルのスピーカ配置(左前方、中央、右前方、左後方、右後方)を仮想的な定位位置とする。なお、0.1チャンネルの信号については、定位感が小さい低域周波数の信号であるため、方向定位処理を省略することもできる。   Alternatively, when the sound source signal is a 5.1 channel surround signal, a general 5.1 channel speaker arrangement (left front, center, right front, left rear, right rear) is virtually localized. Position. Since the 0.1-channel signal is a low-frequency signal with a low localization feeling, the direction localization process can be omitted.

この様にして方向定位処理を行った結果得られる信号は、それぞれの仮想的な定位位置から左耳に到達したと見なされる信号群(Lチャンネル信号)と、右耳に到達したと見なされる信号群(Rチャンネル信号)に分けて、それぞれの信号群毎に加算処理を行った後に、2チャンネルの信号として方向定位部20から出力される。   The signals obtained as a result of the direction localization processing in this way are a signal group (L channel signal) that is considered to have reached the left ear from each virtual localization position, and a signal that is assumed to have reached the right ear. The signals are divided into groups (R channel signals) and subjected to addition processing for each signal group, and then output from the direction localization unit 20 as signals of two channels.

なお、ここでは頭部伝達関数によるバイノーラル音の合成方法について言及したが、この発明における方向定位処理は特定の方法に依存するものではなく、他の方法を適用しても良い。   Although the binaural sound synthesis method using the head-related transfer function has been described here, the direction localization processing in the present invention does not depend on a specific method, and other methods may be applied.

ところで、方向定位処部20で出力される音響信号は、前述の通りバイノーラル音の様な受聴者の耳元で受聴した時の音であることを前提としている。例えば、ヘッドホンにより再生すれば、2チャンネルの音響信号をそれぞれ直接受聴者の耳に届けることが可能である。しかし、本実施の形態による携帯情報端末の音響再生システムの様にスピーカによって再生を行う場合には、左のスピーカから受聴者の右耳へ、また右のスピーカから受聴者の左耳へ到達するいわゆるクロストークが生じてしまう。   By the way, it is assumed that the acoustic signal output from the direction localization processing unit 20 is a sound that is heard at the listener's ear, such as a binaural sound, as described above. For example, if playback is performed using headphones, it is possible to deliver two-channel acoustic signals directly to the listener's ears. However, when reproduction is performed by a speaker as in the sound reproduction system of the portable information terminal according to the present embodiment, it reaches from the left speaker to the listener's right ear and from the right speaker to the listener's left ear. So-called crosstalk occurs.

図2は受聴者の左前方に配置されたスピーカから再生された音響信号が受聴者の両耳に到達する様子を示す図である。スピーカからは受聴者の左耳に到達したと見なされる信号が再生されており、この時、受聴者の右耳に到達する信号SCがクロストークである。このクロストークの存在が、音像の定位感が大きく損なわれる要因となっており、これを打ち消す必要がある。なお、受聴者の左耳に到達する信号SMは、スピーカから受聴者の左耳までの伝搬特性の影響を受けている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which an acoustic signal reproduced from a speaker arranged at the left front of the listener reaches both ears of the listener. A signal that is considered to have reached the listener's left ear is reproduced from the speaker. At this time, the signal SC that reaches the listener's right ear is crosstalk. The presence of this crosstalk is a factor that greatly impairs the sense of localization of the sound image, and it is necessary to cancel this. The signal SM reaching the listener's left ear is affected by the propagation characteristics from the speaker to the listener's left ear.

音像定位処理部100を構成するもう一つのブロックであるクロストーク打ち消し部30は、上述のクロストークを打ち消すための信号を生成し、方向定位部20の出力信号に付加するものである。クロストーク打ち消し部30の詳細については後述する。   The crosstalk canceling unit 30, which is another block constituting the sound image localization processing unit 100, generates a signal for canceling the above-described crosstalk and adds it to the output signal of the direction localization unit 20. Details of the crosstalk canceling unit 30 will be described later.

再生部40は、音像定位処理部100から出力される2チャンネルの音響信号を受聴者に対して提示するための2つのスピーカを備える。実際の装置においては、スピーカの前段にD/A変換部やアンプ等が接続されるが、この発明の動作に影響を及ぼさないので説明を省略する。   The playback unit 40 includes two speakers for presenting the listener with a two-channel acoustic signal output from the sound image localization processing unit 100. In an actual apparatus, a D / A conversion unit, an amplifier, and the like are connected to the front stage of the speaker.

ところで、図3は、本実施の形態による携帯情報端末の外観の一例を示すものである。携帯情報端末200は、画面表示部201とアンテナ部202及び2つのスピーカ4a及び4bを備えている。画面表示部201は長方形を成し携帯情報端末200の操作面にその操作面の天地方向に対し画面表示部201の各辺が直角又は平行になるよう形成される。この他にも図示されない操作部などを備えるが、この発明の本質には係わらないので省略する。   FIG. 3 shows an example of the appearance of the portable information terminal according to this embodiment. The portable information terminal 200 includes a screen display unit 201, an antenna unit 202, and two speakers 4a and 4b. The screen display unit 201 has a rectangular shape, and is formed on the operation surface of the portable information terminal 200 such that each side of the screen display unit 201 is perpendicular or parallel to the vertical direction of the operation surface. In addition, an operation unit (not shown) is provided, but it is omitted because it is not related to the essence of the present invention.

ここで、2つのスピーカ4a及び4bの配置について言及する。本実施の形態による携帯情報端末では、画面表示部201に表示する映像の天地方向に対して、2つのスピーカを結ぶ直線の方向が垂直に交わらず、かつ平行にならないように配置されている。図3(a)では、画面表示部201の左下部にLチャネル信号を再生するスピーカ4aを配置し、画面表示部201の右上部にRチャネル信号を再生するスピーカ4bを配置する。この様に配置することによって、図3(b)の様に携帯情報端末200を右方向に90度回転させた場合でも、天地方向の直線上に2つのスピーカが並ぶことが無く、従ってステレオスピーカの機能を損なうことが無くなる。この様な配置をスピーカの非対称配置と呼ぶことにする。   Here, the arrangement of the two speakers 4a and 4b will be mentioned. In the portable information terminal according to the present embodiment, the direction of the straight line connecting the two speakers is not perpendicular to the vertical direction of the image displayed on the screen display unit 201, and is not arranged in parallel. In FIG. 3A, the speaker 4 a that reproduces the L channel signal is arranged at the lower left part of the screen display unit 201, and the speaker 4 b that reproduces the R channel signal is arranged at the upper right part of the screen display unit 201. By arranging in this way, even when the portable information terminal 200 is rotated 90 degrees clockwise as shown in FIG. 3B, the two speakers are not arranged on the straight line in the vertical direction. No loss of function. Such an arrangement is called an asymmetric arrangement of speakers.

携帯情報端末200は、通常、受聴者が片手あるいは両手で保持して使用したり、充電器を兼用したホルダーなどに設置して机上に置いて使用する場合がある。この様な場合、2つのスピーカ4a及び4bと受聴者の両耳との位置関係がある基準の位置から変化することになる。   The portable information terminal 200 is usually used by a listener holding it with one hand or both hands, or installed on a holder that also serves as a charger. In such a case, the two speakers 4a and 4b and the listener's both ears change from a reference position where there is a positional relationship.

例えば、図4は、携帯情報端末200が垂直方向から傾きθだけ傾いて使用する状態を示す図であり、携帯情報端末200に対して右側面からの視点である。この時、スピーカは非対称配置されているので、受聴者と2つのスピーカ4a及び4bとの距離に距離dLの差が生じ、Rチャネル信号を再生するスピーカ4bの方が、Lチャネル信号を再生するスピーカ4aに比べて遠くなる。以下、説明を容易にするため、スピーカ4aの位置は傾けた場合と傾けない場合で受聴者に対して同じ位置にあるものとする。また、傾けない場合、つまりθ=0°の場合を基準位置と考える。   For example, FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the portable information terminal 200 is used with an inclination θ from the vertical direction, and is a viewpoint from the right side with respect to the portable information terminal 200. At this time, since the speakers are arranged asymmetrically, a difference of distance dL occurs between the listener and the two speakers 4a and 4b, and the speaker 4b that reproduces the R channel signal reproduces the L channel signal. It is farther than the speaker 4a. Hereinafter, for ease of explanation, it is assumed that the position of the speaker 4a is in the same position with respect to the listener depending on whether the speaker 4a is tilted or not. In addition, the case where there is no tilt, that is, the case where θ = 0 ° is considered as the reference position.

上述の様な状態における頭部伝達関数について考える。図5は携帯情報端末200を基準位置で使用している場合を示す図である。この時、携帯情報端末200に非対称配置された2つのスピーカ4a及び4bは受聴者に対してほぼ等距離の位置にある。ここで、hLLは受聴者の左前方に位置するスピーカ4aから受聴者の左耳への頭部伝達関数であり、hLRは同じくスピーカ4aから受聴者の右耳への頭部伝達単数である。また、hRRは受聴者の右前方に位置するスピーカ4bから受聴者の右耳への頭部伝達関数であり、hRLは同じくスピーカ4bから受聴者の左耳への頭部伝達関数である。   Consider the head-related transfer function in the state as described above. FIG. 5 is a diagram showing a case where the portable information terminal 200 is used at the reference position. At this time, the two speakers 4a and 4b that are asymmetrically arranged on the portable information terminal 200 are located at almost equal distances from the listener. Here, hLL is a head-related transfer function from the speaker 4a located at the left front of the listener to the left ear of the listener, and hLR is a single head-related transmission from the speaker 4a to the right ear of the listener. Further, hRR is a head-related transfer function from the speaker 4b located at the right front of the listener to the listener's right ear, and hRL is a head-related transfer function from the speaker 4b to the listener's left ear.

図6は携帯情報端末200を傾きθだけ傾けた状態で使用している場合を示す上方の視点からの平面図である。この時、携帯情報端末200に非対称配置された2つのスピーカ4a及び4bは受聴者に対して距離dLだけ異なる位置にある。   FIG. 6 is a plan view from the upper viewpoint showing a case where the portable information terminal 200 is used in a state tilted by the inclination θ. At this time, the two speakers 4a and 4b that are asymmetrically arranged on the portable information terminal 200 are located at positions different from the listener by a distance dL.

ここで、受聴者の左前方に位置するスピーカ4aから受聴者の両耳への頭部伝達関数は、スピーカ4aと受聴者の両耳との位置関係が基準位置の場合と同じであるので、スピーカ4aから左耳への頭部伝達関数はhLLであり、スピーカ4aから右耳への頭部伝達関数はhLRとなる。一方、受聴者の右前方に位置するスピーカ4bは受聴者までの距離が図5に示す基準位置に比べdLだけ位置が変わっている。この時の頭部伝達関数について、hRR’をスピーカ4bから受聴者の右耳への頭部伝達関数とし、hRL’をスピーカ4bから受聴者の左耳への頭部伝達関数とする。   Here, the head-related transfer function from the speaker 4a located at the left front of the listener to both ears of the listener is the same as when the positional relationship between the speaker 4a and both ears of the listener is the reference position. The head-related transfer function from the speaker 4a to the left ear is hLL, and the head-related transfer function from the speaker 4a to the right ear is hLR. On the other hand, the position of the speaker 4b located at the right front of the listener is changed by dL as compared with the reference position shown in FIG. Regarding the head-related transfer function at this time, hRR 'is the head-related transfer function from the speaker 4b to the listener's right ear, and hRL' is the head-related transfer function from the speaker 4b to the listener's left ear.

なお、携帯情報端末200を傾きθだけ傾けた状態では、厳密には受聴者から見たスピーカ4bの方向(方位角)も変化しており、これに伴う距離の変動も存在する。しかしながら、この距離の変動は、先述の距離dLに比べて非常に僅かであり、無視することができる。   Strictly speaking, when the portable information terminal 200 is tilted by the tilt θ, the direction (azimuth angle) of the speaker 4b as viewed from the listener also changes, and there is a variation in the distance associated therewith. However, this variation in distance is very small compared to the above-mentioned distance dL and can be ignored.

頭部伝達関数は、受聴者が居る空間の伝達系と、受聴者自身の頭部、顔面、耳介、肩等による反射、回折、共振による伝達系の作用を受けて特性が決まる。携帯情報端末200の傾きθを少しずつ変動させながら、その時の頭部伝達関数hRR’とhRL’についての特性を実験により調査を実施した結果、遅延特性が最も顕著に変化することが判明している。そこで、本実施の形態におけるクロストーク打ち消し処理においては、基準とする傾きにおける頭部伝達関数hRR及びhRLを定めておき、携帯情報端末200を傾けて使用する場合には、傾きθに応じて基準の頭部伝達関数hRR及びhRLを基に遅延を加えるようにした。   The characteristics of the head-related transfer function are determined by the action of the transmission system in the space where the listener is present and the reflection system due to reflection, diffraction, and resonance by the listener's own head, face, auricle, shoulder, and the like. As a result of investigating the characteristics of the head related transfer functions hRR ′ and hRL ′ by experiment while changing the inclination θ of the portable information terminal 200 little by little, it has been found that the delay characteristics change most significantly. Yes. Therefore, in the crosstalk cancellation processing in the present embodiment, the head-related transfer functions hRR and hRL at the reference inclination are determined, and when the portable information terminal 200 is used at an inclination, the reference is determined according to the inclination θ. A delay was added based on the head related transfer functions hRR and hRL.

本実施の形態におけるクロストーク打ち消し部30を回路構成にしたものが図7である。1a及び1bは方向定位部20からの2チャンネルの音響信号を入力する入力端子である。ここでは、1aがLチャネル信号の入力端子であり、1bがRチャネル信号の入力端子であるとする。   FIG. 7 shows a circuit configuration of the crosstalk canceling unit 30 in the present embodiment. Reference numerals 1 a and 1 b denote input terminals for inputting two-channel acoustic signals from the direction localization unit 20. Here, it is assumed that 1a is an input terminal for an L channel signal and 1b is an input terminal for an R channel signal.

2a、2b、2c、2dはそれぞれ異なるフィルタ特性を持つフィルタ部である。それぞれのフィルタ特性HLL、HLR,HRL、RRRは、基準とする頭部伝達関数を用いて次の通りとする。
HLL=hRR/(hLL・hRR−hLR・hRL) (式1)
HLR=hLR/(hLL・hRR−hLR・hRL) (式2)
HRL=hRL/(hLL・hRR−hLR・hRL) (式3)
HRR=hLL/(hLL・hRR−hLR・hRL) (式4)
Reference numerals 2a, 2b, 2c and 2d denote filter units having different filter characteristics. The respective filter characteristics HLL, HLR, HRL, and RRR are as follows using the head-related transfer function as a reference.
HLL = hRR / (hLL · hRR−hLR · hRL) (Formula 1)
HLR = hLR / (hLL · hRR−hLR · hRL) (Formula 2)
HRL = hRL / (hLL · hRR−hLR · hRL) (Formula 3)
HRR = hLL / (hLL · hRR−hLR · hRL) (Formula 4)

信号加算部3aは、フィルタ部2aの出力信号に対してフィルタ部2cの出力信号を減算する。信号加算部3bは、フィルタ部2dの出力信号に対してフィルタ部2bの出力信号を減算する。   The signal adding unit 3a subtracts the output signal of the filter unit 2c from the output signal of the filter unit 2a. The signal adding unit 3b subtracts the output signal of the filter unit 2b from the output signal of the filter unit 2d.

携帯情報端末200の傾きθについては、傾き検出手段であるセンサ7によって検出する。このセンサ7はいわゆる姿勢角度の検出に用いるものであり、慣性センサともよばれ、3軸の加速度センサ、及び3軸の地磁気センサ及び3軸のジャイロなどから構成される。   The inclination θ of the portable information terminal 200 is detected by the sensor 7 that is an inclination detecting means. This sensor 7 is used to detect a so-called posture angle, and is also called an inertial sensor, and includes a triaxial acceleration sensor, a triaxial geomagnetic sensor, a triaxial gyro, and the like.

スピーカ位置変化検出手段としての距離補正部5は、センサ7で検出した傾きθの値に応じて2つのスピーカ4aと4bとの距離dLを求めることにより、スピーカから受聴者へ音が到達する時間差を算出する。この算出結果から、スピーカ4a及び4bのそれぞれの前段に設けてある遅延挿入手段としての時間調整部6a及び6bに対して時間調整を行うための指示信号を出力する。   The distance correction unit 5 serving as the speaker position change detection means obtains the distance dL between the two speakers 4a and 4b according to the value of the inclination θ detected by the sensor 7, so that the time difference between the sound reaching the listener from the speakers is obtained. Is calculated. From this calculation result, an instruction signal for adjusting the time is output to the time adjusting units 6a and 6b as delay insertion means provided in the preceding stage of the speakers 4a and 4b.

時間調整部6a及び6bでは、距離補正部5からの指示信号に従い、信号加算部3a及び3bから入力される音源信号を遅延させて後段の再生部40のスピーカ4a及び4bに出力する。ここで、9a及び9bは再生部40に対して音響信号を出力する出力端子である。   In the time adjustment units 6a and 6b, the sound source signals input from the signal addition units 3a and 3b are delayed in accordance with the instruction signal from the distance correction unit 5 and output to the speakers 4a and 4b of the playback unit 40 at the subsequent stage. Here, 9a and 9b are output terminals for outputting an acoustic signal to the reproducing unit 40.

音源信号遅延処理の具体例を示す。傾きθ=30°の場合、基準位置に対するスピーカ4bが変動する距離dLは、
dL=1/2*L (式5)
ここでLはスピーカを本体に実装した段階で決まる天地方向のスピーカ間の距離とする。
スピーカ4bの方がスピーカ4aに比べて受聴者から遠方に位置することになる。この時、前記の距離dLに相当する時間差dTが生じ、2つのスピーカ4aと4bで同時に再生した音は、スピーカ4bからの音の方が到達する時刻が遅れる。音速をc[m/s]とすると、この時間差dTは、
dT=dL/c (式6)
となる。
A specific example of sound source signal delay processing will be described. When the inclination θ is 30 °, the distance dL that the speaker 4b fluctuates with respect to the reference position is
dL = 1/2 * L (Formula 5)
Here, L is the distance between the speakers in the vertical direction determined when the speakers are mounted on the main body.
The speaker 4b is located farther from the listener than the speaker 4a. At this time, a time difference dT corresponding to the distance dL occurs, and the sound that is simultaneously reproduced by the two speakers 4a and 4b is delayed in the time when the sound from the speaker 4b arrives. If the sound velocity is c [m / s], this time difference dT is
dT = dL / c (Formula 6)
It becomes.

なお、図8は携帯情報端末200に2つのスピーカが非対称配置で実装された時の天地方向の距離Lを示すものである。2つのスピーカ間の直線距離をLspとし、天地方向と2つのスピーカを結ぶ直線とが成す角をθspとすれば、距離Lは
L=Lsp*cos(θsp) (式7)
によって求められる。式5〜式7から判る通り、距離Lspが大きく、また角θspが小さい場合に時間差dTが大きくなる。これは、表示画面の上方と下方にそれぞれスピーカを配置するような場合に当てはまる。
FIG. 8 shows the distance L in the vertical direction when two speakers are mounted on the portable information terminal 200 in an asymmetric arrangement. If the linear distance between the two speakers is Lsp, and the angle formed by the vertical direction and the straight line connecting the two speakers is θsp, the distance L is L = Lsp * cos (θsp) (Equation 7)
Sought by. As can be seen from Equations 5 to 7, the time difference dT increases when the distance Lsp is large and the angle θsp is small. This is the case when speakers are arranged above and below the display screen, respectively.

距離補正部5は、上述の様に求められた時間差dTと、2つのスピーカ4aと4bの位置関係を考慮して、時間調整部6aと時間調整部6bに対して遅延を挿入するように指示信号を出力する。上述の場合、スピーカ4bからの音の方が到達する時刻が遅れるので、時間調整部6aに対して時間差dTに相当する遅延を挿入するよう指示信号を出力する。同時に、時間調整部6bに対しては挿入する遅延をゼロにするように指示信号を出力する。   The distance correction unit 5 instructs the time adjustment unit 6a and the time adjustment unit 6b to insert a delay in consideration of the time difference dT obtained as described above and the positional relationship between the two speakers 4a and 4b. Output a signal. In the above case, since the time at which the sound from the speaker 4b arrives is delayed, an instruction signal is output so as to insert a delay corresponding to the time difference dT to the time adjustment unit 6a. At the same time, an instruction signal is output to the time adjustment unit 6b so that the delay to be inserted is zero.

また、上述の様に求められた時間差dTに対してユーザが微調整を行えるように構成した図13に示す距離補正部52を代用しても良い。ユーザ入力部70をユーザが操作することによって、距離補正部52に対して時間差dTに対するオフセットが与えられるようにする。距離補正部52では、与えられたオフセットを時間差dTに付加した後で時間調整部6a及び6bに対して遅延を挿入するように指示信号を出力する。   Further, the distance correction unit 52 shown in FIG. 13 configured so that the user can finely adjust the time difference dT obtained as described above may be used instead. When the user operates the user input unit 70, an offset for the time difference dT is given to the distance correction unit 52. The distance correction unit 52 outputs an instruction signal so as to insert a delay to the time adjustment units 6a and 6b after adding the given offset to the time difference dT.

なお、クロストーク打ち消し部30は、上述した様なフィルタ構成に限定されるものではなく、2つのスピーカによる音響信号の再生時に生じるクロストークを打ち消すものであれば、他の構成のものを適宜使用することができる。   The crosstalk canceling unit 30 is not limited to the filter configuration as described above, and any other configuration can be used as long as it can cancel crosstalk that occurs during reproduction of an acoustic signal by two speakers. can do.

上記説明では携帯情報端末を縦向きに使用する場合について述べたが、横向きに使用する場合は、受聴者から見た左右方向のスピーカ間隔が大きく異なるので、横向きの状態における2つのスピーカから受聴者の両耳への頭部伝達関数を求めておき、フィルタ特性HLL、HLR,HRL、HRRを切り換えるように構成すれば良い。   In the above description, the case where the portable information terminal is used in the vertical direction is described. However, in the case where the portable information terminal is used in the horizontal direction, the distance between the left and right speakers as viewed from the listener is greatly different. The head-related transfer functions for both ears may be obtained and the filter characteristics HLL, HLR, HRL, and HRR may be switched.

以上、本実施の形態における携帯情報端末の音響再生システムによれば、携帯情報端末の本体の傾きを検出し、その時の2つのスピーカから受聴者の両耳への頭部伝達関数の特性の補正を行うので、クロストーク打ち消しの効果を劣化させることがなく、受聴者には意図した位置に定位された音像が聞こえる。   As described above, according to the sound reproduction system of the portable information terminal in the present embodiment, the inclination of the main body of the portable information terminal is detected, and the correction of the characteristics of the head-related transfer function from the two speakers to the listener's ears at that time Therefore, the listener can hear the sound image localized at the intended position without deteriorating the effect of canceling the crosstalk.

また、携帯情報端末の傾きに応じて、音源信号に対して遅延を挿入することにより頭部伝達関数の特性の補正を行う構成にしたので、全ての傾きを想定した頭部伝達関数を用意しておく必要がなく、フィルタ係数を格納するメモリサイズが増大することがなく、回路規模の増大を抑えられる。   In addition, since it is configured to correct the characteristics of the head related transfer function by inserting a delay with respect to the sound source signal according to the inclination of the portable information terminal, a head related transfer function assuming all inclinations is prepared. Therefore, the memory size for storing the filter coefficient does not increase, and the increase in circuit scale can be suppressed.

実施の形態2.
図9は、実施の形態1とはクロストーク打ち消し部が異なる構成をなすこの発明の実施の形態2による携帯情報端末の音響再生システムのクロストーク打ち消し部31の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1で示した音源部10、方向定位部20、再生部40については、実施の形態2による携帯情報端末の音響再生システムにおいてもその構成や機能、動作は変わらないので説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the crosstalk cancellation unit 31 of the sound reproduction system of the portable information terminal according to the second embodiment of the present invention, which has a configuration different from that of the first embodiment. Note that the sound source unit 10, the direction localization unit 20, and the playback unit 40 shown in the first embodiment are not described in the configuration, function, and operation in the sound playback system of the portable information terminal according to the second embodiment. Omitted.

本実施の形態によるクロストーク打ち消し部31は、新たにクロストークキャンセル演算手段としての判定部8を設け、センサ7からの携帯情報端末の傾きに関する情報を入力し、これを基にフィルタ部21a、21b、21c、21dで用いるフィルタ係数の選択と切換を制御する。   The crosstalk cancellation unit 31 according to the present embodiment newly includes a determination unit 8 as a crosstalk cancellation calculation unit, and inputs information regarding the inclination of the portable information terminal from the sensor 7, and based on this, the filter unit 21a, Controls selection and switching of filter coefficients used in 21b, 21c, and 21d.

例えば、携帯情報端末の傾きθを複数の区分に分け、その区分毎に傾きθを代表する角度に対応するフィルタ係数を用意しておく。図10及び図11は傾きθと区分及び代表する角度の関係を示す区分表の例である。図10では、傾きθについて0°〜90°の範囲を等しく3つの区分に分けた場合を示している。区分1の時に使用するフィルタ係数は、本体の傾きが0°の場合の時の頭部伝達関数から求めたものとする。図11では、距離dLについて0≦dL≦Lの範囲を等しく3つの区分に分けた場合を示している。区分1の時に使用するフィルタ係数は、本体の傾きが0°の場合の時の頭部伝達関数から求めたものとする。   For example, the inclination θ of the portable information terminal is divided into a plurality of sections, and a filter coefficient corresponding to an angle representing the inclination θ is prepared for each section. 10 and 11 are examples of a classification table showing the relationship between the inclination θ, the classification, and the representative angle. FIG. 10 shows a case where the range of 0 ° to 90 ° is equally divided into three sections with respect to the inclination θ. It is assumed that the filter coefficient used for the category 1 is obtained from the head-related transfer function when the inclination of the main body is 0 °. FIG. 11 shows a case where the range of 0 ≦ dL ≦ L is equally divided into three sections with respect to the distance dL. It is assumed that the filter coefficient used for the category 1 is obtained from the head-related transfer function when the inclination of the main body is 0 °.

区分表については、距離補正部51と判定部8で同じ区分表を持つものとする。なお、区分の設定方法については前述の方法に限られるものでは無く、区分の設定数も3つに限られるものでは無くN個(N>0である整数)に設定可能である。   As for the classification table, the distance correction unit 51 and the determination unit 8 have the same classification table. The method for setting the classification is not limited to the above-described method, and the number of settings for the classification is not limited to three, and can be set to N (an integer where N> 0).

判定部8は、センサ7で検出した傾きθの値に応じて区分表から該当する区分を判定する。さらに、フィルタ部21a、21b、21c、21dに対してこの区分の情報を出力する。それぞれのフィルタ部はこの区分情報を基に、フィルタ係数を選択してフィルタ処理を実行する。それぞれのフィルタ部の構成及び動作は同じであるので、ここではフィルタ部21aを代表して説明する。   The determination unit 8 determines a corresponding category from the category table according to the value of the inclination θ detected by the sensor 7. Furthermore, the information of this division is output to the filter units 21a, 21b, 21c, and 21d. Each filter unit selects a filter coefficient based on the classification information and executes a filter process. Since the configuration and operation of each filter unit are the same, here, the filter unit 21a will be described as a representative.

図12はフィルタ部21aの構成を示す図である。判定部8によって区分が与えられると、フィルタ部21aはこの区分情報をインデックスとして対応するフィルタ係数を用いたフィルタ処理に切り換える。インデックスが1の時にはHLL_1を選択し、インデックスが2の時にはHLL_2を選択するという具合である。   FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the filter unit 21a. When the classification is given by the determination unit 8, the filter unit 21a switches to filter processing using the corresponding filter coefficient using the classification information as an index. When the index is 1, HLL_1 is selected, and when the index is 2, HLL_2 is selected.

また、図9におけるセンサ7からの傾きθの情報は、距離補正部51に対しても入力される。距離補正部51は、傾きθの値に応じて2つのスピーカ4aと4bとの距離dLを求める。同時に、区分表を基にその区分を代表する傾きにおける距離差を求めておき、この差分を実質的な距離差とみなす。この実質的な距離差を基に、スピーカから受聴者へ音が到達する時間差を算出する。この算出結果から、スピーカ4a及び4bのそれぞれの前段に設けてある時間調整部6a及び6bに対して時間調整を行うための指示信号を出力する。   Further, the information on the inclination θ from the sensor 7 in FIG. The distance correction unit 51 obtains the distance dL between the two speakers 4a and 4b according to the value of the inclination θ. At the same time, a distance difference in inclination representing the classification is obtained based on the classification table, and this difference is regarded as a substantial distance difference. Based on this substantial distance difference, the time difference for the sound to reach the listener from the speaker is calculated. From this calculation result, an instruction signal for adjusting the time is output to the time adjusting units 6a and 6b provided in the previous stage of the speakers 4a and 4b.

時間調整部6a及び6bでは、距離補正部51からの指示信号に従い、信号加算部3a及び3bから入力される音源信号を遅延させて後段の再生部40のスピーカ4a及び4bに出力する。ここで、9a及び9bは再生部40に対して信号を出力する出力端子である。   The time adjustment units 6a and 6b delay the sound source signals input from the signal addition units 3a and 3b in accordance with the instruction signal from the distance correction unit 51 and output the delayed sound source signals to the speakers 4a and 4b of the playback unit 40 at the subsequent stage. Here, 9a and 9b are output terminals for outputting signals to the reproducing unit 40.

具体的な例を示す。傾きθ=30°の場合、受聴者に対する2つのスピーカ間の距離dLは(式5)の通りであるが、この傾きθ=30°の時、例えば図10を適用する場合には、区分1と区分2の境界にある。検出された傾きが境界に有る場合は傾きが大きい区分である区分2を選択するものと定めておく。判定部8から出力する区分の情報は2となり、この時、フィルタ部21aでは、フィルタ係数HLL_2を使用する。フィルタ部21b、21c、21dでも同様にフィルタ係数が選択される。   A specific example is shown. When the inclination θ = 30 °, the distance dL between the two speakers with respect to the listener is as shown in (Equation 5). When this inclination θ = 30 °, for example, when FIG. And at the boundary of Category 2. When the detected inclination is present at the boundary, it is determined that the section 2 which is a section having a large inclination is selected. The classification information output from the determination unit 8 is 2. At this time, the filter unit 21a uses the filter coefficient HLL_2. Similarly, filter coefficients are selected in the filter units 21b, 21c, and 21d.

距離補正部51では、距離dLを求めると同時に、区分表を基に区分2を代表する傾き30°の場合の距離差を求め、実質的な距離差dL’を算出する。θ=30°の場合は、代表する傾き30°と同じであるから、dL’はゼロとなり、これに相当する時間差もゼロとなる。この結果、時間調整部6a及び6bに対して挿入する遅延をゼロにするように指示信号を出力する。   The distance correction unit 51 obtains the distance dL and, at the same time, obtains a distance difference in the case of an inclination of 30 ° representing the category 2 based on the category table, and calculates a substantial distance difference dL ′. In the case of θ = 30 °, since it is the same as the representative inclination of 30 °, dL ′ is zero, and the time difference corresponding to this is zero. As a result, the instruction signal is output so that the delay to be inserted into the time adjustment units 6a and 6b is zero.

一方、傾きθ=45°の場合、例えば図10の区分表を適用する場合には、区分は2となる。判定部8は全てのフィルタ部に対して区分の情報を出力する。この情報に従い、フィルタ部21aではフィルタ係数HLL_2を使用する。フィルタ部21b、21c、21dでも同様にフィルタ係数が選択される。   On the other hand, when the inclination θ = 45 °, for example, when the classification table of FIG. The determination unit 8 outputs the classification information to all the filter units. In accordance with this information, the filter unit 21a uses the filter coefficient HLL_2. Similarly, filter coefficients are selected in the filter units 21b, 21c, and 21d.

距離補正部51では、受聴者に対する2つのスピーカ間の距離dLを求める。
dL=1/√2*L (式8)
同時に、区分表からθ=45°の区分2を代表する傾き30°の場合の距離を求め、実質的な距離差dL’を算出する。(式5)と(式8)から下記の通りとなる。
dL’=(1/√2―1/2)L (式9)
The distance correction unit 51 obtains the distance dL between the two speakers with respect to the listener.
dL = 1 / √2 * L (Formula 8)
At the same time, the distance in the case of an inclination of 30 ° representing the category 2 with θ = 45 ° is obtained from the category table, and the substantial distance difference dL ′ is calculated. From (Expression 5) and (Expression 8), it is as follows.
dL ′ = (1 / √2−1 / 2) L (Formula 9)

そして、この実質的な距離差dL’に相当する時間差dT’と、2つのスピーカ4aと4bの位置関係を考慮して、時間調整部6aと6bそれぞれに対して遅延を挿入するように指示信号を出力する。時間差dT’の求め方は実施の形態1と同じである。上述の場合、スピーカ4bからの音の方が受聴者に到達する時刻が遅れるので、時間調整部6aに対して時間差dT’に相当する遅延を挿入するように指示信号を出力する。同時に、時間調整部6bに対しては挿入する遅延をゼロにするように指示信号を出力する。なお、実施の形態1で説明した通り、距離補正部51はユーザが時間差dT’を調整できる構成にしたものであっても良い。   Then, in consideration of the time difference dT ′ corresponding to the substantial distance difference dL ′ and the positional relationship between the two speakers 4a and 4b, an instruction signal is inserted so as to insert a delay into each of the time adjustment units 6a and 6b. Is output. The method for obtaining the time difference dT ′ is the same as in the first embodiment. In the above case, since the time when the sound from the speaker 4b reaches the listener is delayed, an instruction signal is output so as to insert a delay corresponding to the time difference dT 'to the time adjustment unit 6a. At the same time, an instruction signal is output to the time adjustment unit 6b so that the delay to be inserted is zero. As described in the first embodiment, the distance correction unit 51 may be configured such that the user can adjust the time difference dT ′.

上記説明では携帯情報端末を縦向きに使用する場合について述べたが、横向きに使用する場合は、受聴者から見た左右方向のスピーカ間隔が大きく異なるので、横向きの状態における2つのスピーカから受聴者の両耳への頭部伝達関数を求めておき、フィルタ特性HLL、HLR,HRL、HRRを切り換えるように構成すれば良い。   In the above description, the case where the portable information terminal is used in the vertical direction is described. However, in the case where the portable information terminal is used in the horizontal direction, the distance between the left and right speakers as viewed from the listener is greatly different. The head-related transfer functions for both ears may be obtained and the filter characteristics HLL, HLR, HRL, and HRR may be switched.

以上、本実施の形態における携帯情報端末の音響再生システムによれば、複数の区分に分けた携帯情報端末の本体の傾きに応じて複数のフィルタ係数を切り換えると同時に、段階的な区分毎の傾きと実際の傾きとの差による頭部伝達関数の特性の補正を、音源信号に対して遅延を挿入することで行う構成にしたので、携帯情報端末が大きく傾いた場合でも、精緻なクロストーク打ち消し処理が可能になり、受聴者には意図した位置に定位された音像が聞こえる。   As described above, according to the sound reproduction system of the portable information terminal in the present embodiment, the plurality of filter coefficients are switched according to the inclination of the main body of the portable information terminal divided into the plurality of sections, and at the same time, the gradient for each stepwise section. The correction of the characteristics of the head-related transfer function based on the difference between the actual tilt and the actual tilt is performed by inserting a delay with respect to the sound source signal. Processing is possible, and the listener can hear a sound image localized at the intended position.

以上の実施の形態において傾きθを決定するタイミングは、例えば、立体的な音響再生を有効にするために受聴者が操作するスイッチがONになった時点や、再生中に傾きの変動が規定範囲内に収まった時点などが挙げられるが、この発明による携帯情報端末を使用する使用形態に合わせて様々に決定できる。   In the above embodiment, the timing for determining the inclination θ is, for example, when the switch operated by the listener is turned on in order to enable three-dimensional sound reproduction, or the fluctuation of the inclination during the reproduction is within a specified range. The point of time within which the mobile information terminal falls within can be mentioned, but various determinations can be made according to the usage mode in which the portable information terminal according to the present invention is used.

実施の形態3.
図14は、この発明の実施の形態3による携帯情報端末の音響再生システムにおける2つのスピーカの非対称配置を示す図である。2つのスピーカ4aと4bは画面表示部201の天地方向と2つのスピーカ4aと4bを結ぶ直線方向との成す角θspが45°となるように配置されている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 14 is a diagram showing an asymmetric arrangement of two speakers in the sound reproduction system for a portable information terminal according to Embodiment 3 of the present invention. The two speakers 4a and 4b are arranged such that the angle θsp formed by the top-and-bottom direction of the screen display unit 201 and the linear direction connecting the two speakers 4a and 4b is 45 °.

図14(a)は本実施の形態による携帯情報端末を縦向きで使用する状態を示しており、図14(b)は本実施の形態による携帯情報端末を横向きで使用する状態を示している。この両方において、画面表示部201の天地方向に対して左右方向のスピーカ間の距離Lhは等しく、Lh=1/2*Lspとなる。   FIG. 14A shows a state in which the portable information terminal according to the present embodiment is used in the portrait orientation, and FIG. 14B shows a state in which the portable information terminal according to the present embodiment is used in the landscape orientation. . In both cases, the distance Lh between the left and right speakers is equal to the top-to-bottom direction of the screen display unit 201, and Lh = 1/2 * Lsp.

2つのスピーカをこの様な配置にすると、受聴者から見た左右方向のスピーカ間隔が変わらないので、縦向きの場合と横向きの場合で異なる頭部伝達関数を求めておく必要がなく、フィルタ特性HLL、HLR、HRL、HRRを縦向きの場合と横向きの場合で切り換える必要もなくなる。   When the two speakers are arranged in this way, the distance between the left and right speakers as seen by the listener does not change, so there is no need to obtain different head-related transfer functions in the vertical and horizontal directions, and the filter characteristics. There is no need to switch between HLL, HLR, HRL, and HRR between the portrait orientation and the landscape orientation.

以上、本実施の形態における携帯情報端末の音響再生システムによれば、携帯情報端末を縦向きあるいは横向きで使用した場合でも、受聴者から見た左右方向のスピーカの間隔を同じにできるので、クロストーク打ち消し処理において異なる頭部伝達関数を適用する必要がなくなり、フィルタ係数を格納するメモリサイズが増大することを回避でき、回路規模の増大を抑えられる。   As described above, according to the sound reproduction system of the portable information terminal in the present embodiment, even when the portable information terminal is used in the portrait orientation or the landscape orientation, the distance between the left and right speakers viewed from the listener can be made the same. It is not necessary to apply different head-related transfer functions in the talk cancellation process, it is possible to avoid an increase in the memory size for storing the filter coefficients, and an increase in circuit scale can be suppressed.

以上各実施の形態では、この発明の音響再生システムを携帯情報端末に適用する場合について述べたが、上述の通り携帯情報端末のみに適用が限られるものではなく、例えばデスクトップモニタや液晶モニタ等の様に、表示画面と2つのスピーカが同一面上にありチルト機能によりその傾きを変えることができる装置等に適用できることはいうまでもない。   In each of the above embodiments, the case where the sound reproduction system of the present invention is applied to a portable information terminal has been described. However, as described above, the application is not limited to only a portable information terminal, such as a desktop monitor or a liquid crystal monitor. Similarly, it goes without saying that the present invention can be applied to a device in which the display screen and two speakers are on the same plane and the tilt can be changed by the tilt function.

この発明の音響再生システムは、装置の筐体が傾けて使用される場合でもクロストークキャンセル処理が精緻にでき、筐体が傾けて使用される場面の多い、例えば携帯電話機、外部との音響通信が可能な携帯ゲーム機等の携帯情報端末装置およびデスクトップモニタや液晶モニタ等の様に、表示画面とスピーカが同一面上にありチルト機能によりその傾きを変えることができる装置等に適用することが可能である。   The sound reproduction system of the present invention can perform crosstalk cancellation processing precisely even when the housing of the apparatus is used at an angle, and there are many scenes where the case is used at an angle, for example, a mobile phone, acoustic communication with the outside It can be applied to portable information terminal devices such as portable game machines and devices such as a desktop monitor and a liquid crystal monitor, etc., and a device whose display screen and speaker are on the same plane and whose tilt can be changed by a tilt function. Is possible.

この発明の実施の形態1である携帯情報端末の音響再生システムの構成ブロック図である。1 is a configuration block diagram of a sound reproduction system for a portable information terminal that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 再生音響信号がスピーカから受聴者の両耳に到達する様子の説明図である。It is explanatory drawing of a mode that a reproduction | regeneration acoustic signal reaches | attains a listener's both ears from a speaker. 実施の形態1による携帯情報端末の例を示す外観図である。3 is an external view illustrating an example of a portable information terminal according to Embodiment 1. FIG. 携帯情報端末が傾きをもって使用される状態の右側面図である。It is a right view of the state in which a portable information terminal is used with inclination. 携帯情報端末が基準位置での使用状態説明図である。It is use condition explanatory drawing in a portable information terminal in a standard position. 携帯情報端末が傾きをもって使用される状態の平面図である。It is a top view of the state in which a portable information terminal is used with inclination. 実施の形態1におけるクロストーク打ち消し部の回路図である。3 is a circuit diagram of a crosstalk canceling unit in the first embodiment. FIG. 携帯情報端末に非対称配置された2つのスピーカ間の天地方向の距離の説明図である。It is explanatory drawing of the distance of the top-and-bottom direction between two speakers asymmetrically arranged in the portable information terminal. この発明の実施の形態2におけるクロストーク打ち消し部の回路図である。It is a circuit diagram of the crosstalk cancellation part in Embodiment 2 of this invention. 携帯情報端末の傾きを等分に区分けした傾きと代表値の関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the inclination which divided | segmented the inclination of a portable information terminal equally, and a representative value. 携帯情報端末の傾き時に生じる受聴者までの距離差を等分に区分けした傾きと代表値の関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the inclination and the representative value which equally divided the distance difference to a listener produced at the time of inclination of a portable information terminal. 実施の形態2によるフィルタ部の構成を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating a configuration of a filter unit according to Embodiment 2. FIG. 音響信号遅延量をユーザが調整可能に構成した距離補正部のブロック図である。It is a block diagram of the distance correction | amendment part comprised so that a user could adjust the amount of acoustic signal delays. この発明の実施の形態3による携帯情報端末の音響再生システムにおける2つのスピーカの非対称配置説明図である。It is asymmetric arrangement explanatory drawing of two speakers in the sound reproduction system of the portable information terminal by Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2a、2b、2c、2d、21a、21b、21c、21d;フィルタ部、3a、3b;信号加算部、4a、4b;スピーカ、5、51、52;距離補正部、6a、6b;時間調整部、7;センサ、8;判定部、9a、9b;出力端子、10;音源部、20;方向定位部、30、31;クロストーク打ち消し部、40;再生部、70;ユーザ入力部、100;音像定位処理部、200;携帯情報端末、201;画面表示部、202;アンテナ部。   2a, 2b, 2c, 2d, 21a, 21b, 21c, 21d; filter unit, 3a, 3b; signal addition unit, 4a, 4b; speaker, 5, 51, 52; distance correction unit, 6a, 6b; time adjustment unit 7; Sensor; 8; Determination unit, 9a, 9b; Output terminal, 10; Sound source unit, 20; Direction localization unit, 30, 31; Crosstalk cancellation unit, 40; Playback unit, 70; User input unit, 100; Sound image localization processing unit 200; portable information terminal 201; screen display unit 202; antenna unit.

Claims (4)

画像を表示する表示画面と2つのスピーカを同一面上に備え、表示画面の傾きが可変可能で、かつクロストークキャンセル処理を適用して受聴者に対して立体的な音場を提示する音響再生システムであって、
2つのスピーカは、表示画面の天地方向を垂直としたとき、2つのスピーカを結ぶ直線が非水平でかつ非垂直になるよう配置され、
音響再生システム筐体の姿勢を検知して筐体の傾きを検知する手段と、
検知された傾きに応じて2つのスピーカの位置の変化を検出する手段と、
この位置の変化に応じてスピーカへの出力信号系に遅延を挿入する手段を備えた
ことを特徴とする音響再生システム。
Sound reproduction that provides a display screen that displays images and two speakers on the same plane, the display screen can be tilted, and a three-dimensional sound field is presented to the listener by applying crosstalk cancellation processing A system,
The two speakers are arranged so that the straight line connecting the two speakers is non-horizontal and non-vertical when the vertical direction of the display screen is vertical.
Means for detecting the attitude of the sound reproduction system housing and detecting the tilt of the housing;
Means for detecting a change in the position of the two speakers in accordance with the detected inclination;
A sound reproduction system comprising means for inserting a delay into an output signal system to a speaker in accordance with the change in position.
検出された2つのスピーカの位置の変化に応じた頭部伝達関数を選択してクロストークキャンセルのための演算を行うクロストークキャンセル演算手段を備え、クロストークキャンセル処理は、この選択された頭部伝達関数を基に行われることを特徴とする請求項1記載の音響再生システム。   Crosstalk cancellation calculation means for selecting a head-related transfer function corresponding to the detected change in the position of the two speakers and performing a calculation for crosstalk cancellation is provided. The sound reproduction system according to claim 1, wherein the sound reproduction system is performed based on a transfer function. 上記出力信号系に遅延を挿入する手段は、遅延量を受聴者が調整可能に構成されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の音響再生システム。   3. The sound reproduction system according to claim 1, wherein the means for inserting a delay into the output signal system is configured such that a listener can adjust the delay amount. 表示画面は2辺が天地方向と平行するよう形成され、2つのスピーカはこの表示画面の外側で、かつ2つのスピーカを結ぶ直線と、2つのスピーカから表示画面に対して水平及び垂直に延長した線とが交わる角が45度となるように配置されたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の音響再生システム。   The display screen is formed so that two sides are parallel to the top and bottom direction, and the two speakers extend outside the display screen, and a straight line connecting the two speakers and the two speakers extend horizontally and vertically with respect to the display screen. The sound reproduction system according to any one of claims 1 to 3, wherein an angle at which the line intersects is 45 degrees.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013511774A (en) * 2009-11-17 2013-04-04 クゥアルコム・インコーポレイテッド System and method for providing three-dimensional sound on a wireless device
CN105376691A (en) * 2014-08-29 2016-03-02 杜比实验室特许公司 Orientation-aware surround sound playback
JP2018174571A (en) * 2018-06-26 2018-11-08 アップル インコーポレイテッドApple Inc. Audio system with configurable zone
EP3487188A1 (en) * 2017-11-21 2019-05-22 Dolby Laboratories Licensing Corp. Methods, apparatus and systems for asymmetric speaker processing
JP2019531037A (en) * 2016-10-11 2019-10-24 ディーティーエス・インコーポレイテッドDTS,Inc. Gain-phase equalization (GPEQ) filter and tuning method for asymmetric transoral audio playback
US10609484B2 (en) 2014-09-26 2020-03-31 Apple Inc. Audio system with configurable zones
JP2020188481A (en) * 2011-07-19 2020-11-19 ソノズ インコーポレイテッド Shaping of sound responsive to speaker orientation
JP2022505391A (en) * 2018-10-18 2022-01-14 ディーティーエス・インコーポレイテッド Binaural speaker directivity compensation

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013511774A (en) * 2009-11-17 2013-04-04 クゥアルコム・インコーポレイテッド System and method for providing three-dimensional sound on a wireless device
US12009602B2 (en) 2011-07-19 2024-06-11 Sonos, Inc. Frequency routing based on orientation
US11444375B2 (en) 2011-07-19 2022-09-13 Sonos, Inc. Frequency routing based on orientation
JP7112454B2 (en) 2011-07-19 2022-08-03 ソノズ インコーポレイテッド Sound shaping according to speaker orientation
JP2020188481A (en) * 2011-07-19 2020-11-19 ソノズ インコーポレイテッド Shaping of sound responsive to speaker orientation
US10362401B2 (en) 2014-08-29 2019-07-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback
US11330372B2 (en) 2014-08-29 2022-05-10 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback
CN105376691B (en) * 2014-08-29 2019-10-08 杜比实验室特许公司 The surround sound of perceived direction plays
CN105376691A (en) * 2014-08-29 2016-03-02 杜比实验室特许公司 Orientation-aware surround sound playback
CN110636415A (en) * 2014-08-29 2019-12-31 杜比实验室特许公司 Direction-aware surround sound playback
US11902762B2 (en) 2014-08-29 2024-02-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback
WO2016033358A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback
CN110636415B (en) * 2014-08-29 2021-07-23 杜比实验室特许公司 Method, system, and storage medium for processing audio
US10848873B2 (en) 2014-08-29 2020-11-24 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback
US11265653B2 (en) 2014-09-26 2022-03-01 Apple Inc. Audio system with configurable zones
US10609484B2 (en) 2014-09-26 2020-03-31 Apple Inc. Audio system with configurable zones
JP7064489B2 (en) 2016-10-11 2022-05-10 ディーティーエス・インコーポレイテッド Gain Phase Equalization (GPEQ) Filters and Tuning Methods for Asymmetric Transoral Audio Playback
JP2019531037A (en) * 2016-10-11 2019-10-24 ディーティーエス・インコーポレイテッドDTS,Inc. Gain-phase equalization (GPEQ) filter and tuning method for asymmetric transoral audio playback
EP3487188A1 (en) * 2017-11-21 2019-05-22 Dolby Laboratories Licensing Corp. Methods, apparatus and systems for asymmetric speaker processing
EP3934274A1 (en) * 2017-11-21 2022-01-05 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods, apparatus and systems for asymmetric speaker processing
US20190158957A1 (en) * 2017-11-21 2019-05-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods, apparatus and systems for asymmetric speaker processing
US10659880B2 (en) 2017-11-21 2020-05-19 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods, apparatus and systems for asymmetric speaker processing
JP2018174571A (en) * 2018-06-26 2018-11-08 アップル インコーポレイテッドApple Inc. Audio system with configurable zone
JP2022505391A (en) * 2018-10-18 2022-01-14 ディーティーエス・インコーポレイテッド Binaural speaker directivity compensation
JP7340013B2 (en) 2018-10-18 2023-09-06 ディーティーエス・インコーポレイテッド Directivity compensation for binaural speakers

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