JP2009077379A - Stereoscopic sound reproduction equipment, stereophonic sound reproduction method, and computer program - Google Patents

Stereoscopic sound reproduction equipment, stereophonic sound reproduction method, and computer program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reproduce stereoscopic sound signals constituted of a plurality of layers disposed in the vertical direction, with each of the plurality of layers comprising a plurality of channels, into a sound field with speakers that are fewer in number than the channels of the sound signals. <P>SOLUTION: Of 22.2 channels, 13.2 channels, including middle layer 10 channels, low layer 3 channels, and LFE2 channels, are assigned to 2n pieces of speakers which are disposed in the circumferential direction with a horizontal surface of right and left ears as a middle layer. For upper layer 9 channels, one or more channels are assigned to one or more pieces of ceiling speakers, with the rest channel being assigned to 2n pieces of speakers of middle layer (2n+1<22). The stereoscopic sound signals of the 22.2 channels are output to 2n+1 pieces or more of speakers, after they undergo spatial sound field treatment such that a virtual sound source of 22.2 channels will be heard from that direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、上下方向に配置された複数の層により構成されるとともに、前記複数の層の各々が複数のチャネルにより構成された立体音響信号を再生する立体音響再生装置に関し、特にスーパーハイビジョンのための22.2チャネル音響信号をそれより少ないスピーカで再生する場合に好適な立体音響再生装置、立体音響再生方法及びコンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a stereophonic sound reproducing apparatus that is constituted by a plurality of layers arranged in the vertical direction and that reproduces a stereoacoustic signal in which each of the plurality of layers is constituted by a plurality of channels, particularly for super high vision. The present invention relates to a three-dimensional sound reproduction apparatus, a three-dimensional sound reproduction method, and a computer program that are suitable for reproducing a 22.2 channel sound signal with less speakers.

近年、DVDなどの普及に伴い、マルチチャンネルを使ったサラウンドシステムが浸透し、臨場感にあふれた音響再生が可能となっている。一般の家庭においてもスピーカを受聴者の正面、右前方、左前方、右後方、左後方、低音出力用(通常は正面に配置されたサブウーファースピーカ)に6つ設置する5.1ch又はさらに後方中央に2つ設置する7.1chサラウンドの使用が増加してきている。これらは、マルチチャンネルで録音した音声信号を5チャンネル又は7チャンネルに振り分けることによって、臨場感のある音響効果を再現することができる。   In recent years, with the widespread use of DVD and the like, a surround system using multi-channels has permeated and sound reproduction with a sense of reality is possible. In general households, six speakers are installed for the front, right front, left front, right rear, left rear, and bass output of the listener (usually a subwoofer speaker placed in front) 5.1ch or further back The use of 7.1ch surround with two in the center is increasing. These can reproduce sound effects with a sense of presence by distributing audio signals recorded in multi-channel to 5 channels or 7 channels.

ところで、上記の5.1ch、7.1chなどのマルチチャンネル方式は、各スピーカを1つの水平面(左右の耳の水平面)において視聴者の周りに配置する2次元音響である。ところで、上方から到来する音波により、音の臨場感を増すことができるという研究成果が得られている。しかし、前述した従来のサラウンドシステムでは音像をスピーカの高さに落とし込み、平面方向の360度に割り振ったサラウンド効果は再現できるが、垂直方向のサラウンド効果については考慮されていない。実際の音場は受聴者を囲む天球状であるのに対し、これらのシステムで再生する音響信号は平面状であり、実際には上方から聞こえてくる音が再生音では実際よりも低いところから聞こえてくるという違和感があったり、実際には垂直方向に広がって聞こえる音が再生音では広がりがなくなるという物足りなさを感じたりすることがあった。   By the way, the multi-channel method such as 5.1ch or 7.1ch described above is two-dimensional sound in which each speaker is arranged around the viewer on one horizontal plane (horizontal plane of left and right ears). By the way, research results have been obtained that sound sensations can be increased by sound waves coming from above. However, the above-described conventional surround system can reproduce the surround effect in which the sound image is dropped at the height of the speaker and is allocated at 360 degrees in the plane direction, but the surround effect in the vertical direction is not considered. While the actual sound field is a celestial sphere that surrounds the listener, the acoustic signal reproduced by these systems is planar, and the sound that is actually heard from above is lower than the actual sound reproduced. There was a sense of incongruity that the sound was heard, or in fact, the sound that was heard spreading in the vertical direction could feel unsatisfactory that the reproduced sound would no longer spread.

これを解決するために上下方向を複数の層に分割して配置し、各層において複数のスピーカを視聴者の回りに配置する立体音響が知られている。立体音響方式としては、スーパーハイビジョンのための22.2チャネル方式が下記の非特許文献1に開示され、また、2005年の愛知万博でも展示された。この方式のチャネル及びスピーカの構成は、大ホールにおいての立体音響を再現するために、スクリーンの高さの中央位置付近の水平面に設置した中間層(10チャネル、360°)と、天井付近に設置した上層(9チャネル、360°)と、床面に設置した下層(3チャネル、前方のみ)の上下方向に3層のスピーカシステムにより構成される。また、LFEについても2チャネルステレオにより構成される。   In order to solve this, there is known a stereophonic sound in which the vertical direction is divided into a plurality of layers and a plurality of speakers are arranged around the viewer in each layer. As a 3D sound system, the 22.2 channel system for Super Hi-Vision was disclosed in Non-Patent Document 1 below, and was also exhibited at the 2005 Aichi Expo. In order to reproduce the three-dimensional sound in the large hall, the channel and speaker configuration of this system is installed near the ceiling (middle channel (10 channels, 360 °)) on the horizontal plane near the center of the screen height. The upper layer (9 channels, 360 °) and the lower layer (3 channels, front only) installed on the floor surface are configured by a three-layer speaker system. The LFE is also composed of 2-channel stereo.

22.2チャネル方式における上層と下層のスピーカは、上下方向の音像定位と音像移動において重要な役割を果たし、さらに上層スピーカは自然で高品質な音響空間再現と最適な聴取範囲の拡大が狙いである。また、近年、技術の進歩により伝送容量やメディア容量が増大し、また、HDA(High Definition Audio)の動きもあり、近い将来、22.2チャネルでの放送も実現すると想定される。また、下記の非特許文献1には、他の立体音響方式として、中間層8チャネル+上層2チャネル+LFE2チャネルの10.2チャネル方式(下層無し)が開示されている。また、他の立体音響方式として、22.2チャネルシステムの下層3チャネルを省略して、中間層10チャネル+上層9チャネル+LFE2チャネルの19.2チャネル方式等などが知られている。
JASジャーナル 2005 Vo1. 45 No. 1 「立体音響と立体映像-その1 立体音響」,p19〜p22
The upper and lower speakers in the 22.2 channel system play an important role in sound image localization and sound image movement in the vertical direction, and the upper speakers aim at reproducing natural and high-quality acoustic space and expanding the optimum listening range. is there. Also, in recent years, transmission capacity and media capacity have increased due to technological advances, and there has been a movement of HDA (High Definition Audio), and it is assumed that broadcasting in 22.2 channels will be realized in the near future. Non-Patent Document 1 below discloses a 10.2 channel system (no lower layer) of 8 layers of intermediate layer + 2 channels of upper layer + 2 channels of LFE as another stereophonic system. As another stereophonic sound system, a 19.2 channel system such as an intermediate layer 10 channel + upper layer 9 channel + LFE 2 channel with the lower 3 channels of the 22.2 channel system omitted is known.
JAS Journal 2005 Vo1. 45 No. 1 “Stereoscopic Sound and Stereoscopic Video-Part 1 Stereophonic Sound”, p19-p22

さて、このシステムによる立体音響を家庭で再生するためには、従来の5.1サラウンドシステムよりもはるかに多いチャネル数の音響信号を、後方の壁面や天井などの様々な場所から再生する必要がある。しかしながら、従来の5.1サラウンドシステムや2個を一組とするスピーカを対象とする音像定位処理装置では、上方の音場再現が難しいという問題点がある。特に上層(9チャネル)が作る音場と等価な音場再現が期待されている。   Now, in order to reproduce the three-dimensional sound by this system at home, it is necessary to reproduce an acoustic signal having a much larger number of channels than various conventional 5.1 surround systems from various places such as the rear wall and ceiling. is there. However, in the conventional 5.1 surround system and the sound image localization processing apparatus targeted for two sets of speakers, there is a problem that it is difficult to reproduce the upper sound field. In particular, sound field reproduction equivalent to the sound field created by the upper layer (9 channels) is expected.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上下方向に配置された複数の層により構成されるとともに、複数の層の各々が複数のチャネルにより構成された立体音響信号の音場をそれより少ないスピーカで再現することができる立体音響再生装置、立体音響再生方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is composed of a plurality of layers arranged in the vertical direction, and a sound field of a stereophonic sound signal in which each of the plurality of layers is composed of a plurality of channels. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional sound reproduction apparatus, a three-dimensional sound reproduction method, and a computer program that can be reproduced with fewer speakers.

本発明の立体音響再生装置は上記目的を達成するために、複数のチャネルより構成される立体音響信号を再生するための再生空間において前記再生空間を高さ方向に分割したときの上部を上層、中部を中層、下部を下層とする前記立体音響信号を再生する立体音響再生装置において、
前記複数のチャネルを、前記上層において再生される複数チャネルのうち少なくとも一つのチャネルを含む第1のチャネル群と、前記上層において再生される前記第1のチャネル群を除く複数のチャネルと前記中層において再生される複数チャネルと前記下層において再生される複数チャネルとを含む第2のチャネル群とに振り分ける手段と、
前記第1のチャネル群を前記上層に設置された1以上のスピーカを含む第1のスピーカ群により再生し、前記第2のチャネル群を前記中層に設置された複数のスピーカを有する第2のスピーカ群により再生した際に、前記立体音響信号の各チャネルの仮想音源がその方向から聞こえるように前記立体音響信号を空間音場処理して前記第1及び第2のスピーカ群に出力する空間音場処理手段とを、
備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the stereophonic sound reproducing device of the present invention has an upper layer formed by dividing the reproduction space in the height direction in a reproduction space for reproducing a stereoacoustic signal composed of a plurality of channels, In the stereophonic sound reproducing apparatus that reproduces the stereophonic signal with the middle part being the middle layer and the lower part being the lower layer,
The first channel group including at least one channel among the plurality of channels reproduced in the upper layer, the plurality of channels excluding the first channel group reproduced in the upper layer, and the middle layer Means for distributing to a second channel group including a plurality of channels to be reproduced and a plurality of channels to be reproduced in the lower layer;
The first speaker group is reproduced by a first speaker group including one or more speakers disposed in the upper layer, and the second channel group includes a plurality of speakers disposed in the middle layer. A spatial sound field that is processed by a spatial sound field so that a virtual sound source of each channel of the stereophonic signal can be heard from that direction and is output to the first and second speaker groups when reproduced by a group. Processing means,
It is characterized by having.

また、本発明の立体音響再生方法は上記目的を達成するために、複数のチャネルより構成される立体音響信号を再生するための再生空間において前記再生空間を高さ方向に分割したときの上部を上層、中部を中層、下部を下層とする前記立体音響信号を再生する立体音響再生方法において、
前記複数のチャネルを、前記上層において再生される複数チャネルのうち少なくとも一つのチャネルを含む第1のチャネル群と、前記上層において再生される前記第1のチャネル群を除く複数のチャネルと前記中層において再生される複数チャネルと前記下層において再生される複数チャネルとを含む第2のチャネル群とに振り分ける振り分けステップと、
前記第1のチャネル群を前記上層に設置された1以上のスピーカを含む第1のスピーカ群により再生し、前記第2のチャネル群を前記中層に設置された複数のスピーカを有する第2のスピーカ群により再生した際に、前記立体音響信号の各チャネルの仮想音源がその方向から聞こえるように前記立体音響信号を空間音場処理して前記第1及び第2のスピーカ群に出力する出力ステップとを、
備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the stereophonic sound reproduction method of the present invention has an upper portion when the reproduction space is divided in the height direction in a reproduction space for reproducing a stereophonic signal composed of a plurality of channels. In the stereophonic sound reproduction method of reproducing the stereoacoustic signal with the upper layer, the middle part being the middle layer, and the lower part being the lower layer,
The first channel group including at least one channel among the plurality of channels reproduced in the upper layer, the plurality of channels excluding the first channel group reproduced in the upper layer, and the middle layer A distribution step of distributing to a second channel group including a plurality of channels to be reproduced and a plurality of channels to be reproduced in the lower layer;
The first speaker group is reproduced by a first speaker group including one or more speakers disposed in the upper layer, and the second channel group includes a plurality of speakers disposed in the middle layer. An output step of performing spatial sound field processing on the stereophonic sound signal so that a virtual sound source of each channel of the stereoacoustic signal can be heard from that direction when being reproduced by a group, and outputting it to the first and second speaker groups; The
It is characterized by having.

また、本発明のコンピュータプログラムは上記目的を達成するために、複数のチャネルより構成される立体音響信号を再生するための再生空間において前記再生空間を高さ方向に分割したときの上部を上層、中部を中層、下部を下層とする前記立体音響信号をコンピュータに再生させるコンピュータプログラムにおいて、
前記複数のチャネルを、前記上層において再生される複数チャネルのうち少なくとも一つのチャネルを含む第1のチャネル群と、前記上層において再生される前記第1のチャネル群を除く複数のチャネルと前記中層において再生される複数チャネルと前記下層において再生される複数チャネルとを含む第2のチャネル群とに振り分ける振り分けステップと、
前記第1のチャネル群を前記上層に設置された1以上のスピーカを含む第1のスピーカ群により再生し、前記第2のチャネル群を前記中層に設置された複数のスピーカを有する第2のスピーカ群により再生した際に、前記立体音響信号の各チャネルの仮想音源がその方向から聞こえるように前記立体音響信号を空間音場処理して前記第1及び第2のスピーカ群に出力する出力ステップとを、
備えたことを特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, the computer program of the present invention provides an upper layer when the reproduction space is divided in the height direction in a reproduction space for reproducing a stereophonic signal composed of a plurality of channels, In a computer program for causing a computer to reproduce the stereophonic signal having a middle part as a middle layer and a lower part as a lower layer,
The first channel group including at least one channel among the plurality of channels reproduced in the upper layer, the plurality of channels excluding the first channel group reproduced in the upper layer, and the middle layer A distribution step of distributing to a second channel group including a plurality of channels to be reproduced and a plurality of channels to be reproduced in the lower layer;
The first speaker group is reproduced by a first speaker group including one or more speakers disposed in the upper layer, and the second channel group includes a plurality of speakers disposed in the middle layer. An output step of performing spatial sound field processing on the stereophonic sound signal so that a virtual sound source of each channel of the stereoacoustic signal can be heard from that direction when being reproduced by a group, and outputting it to the first and second speaker groups; The
It is characterized by having.

本発明によれば、上下方向に配置された複数の層により構成されるとともに、複数の層の各々が複数のチャネルにより構成された立体音響信号をそれより少ないスピーカで音場再現することができる。例えば本発明の立体音響再生装置を家庭内のような狭い空間で使用する場合には、上層を再生するために1以上の小型スピーカを天井、さらには壁面に貼り付けて設置することにより、日常生活の妨げになる大型スピーカを用いることなく、22.2チャネル立体音響信号などの音場を再現することが可能となる。また、上層の小型スピーカを日常生活の妨げにならない箇所に設置した場合であっても、22.2チャネル立体音響信号の音場を再現することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reproduce a sound field of a stereophonic signal in which a plurality of layers are configured by a plurality of channels and each of the plurality of layers is configured by a plurality of channels with a smaller number of speakers. . For example, when the stereophonic sound reproducing device of the present invention is used in a narrow space such as in a home, one or more small speakers are attached to the ceiling and further to the wall surface in order to reproduce the upper layer. It is possible to reproduce a sound field such as a 22.2 channel stereophonic sound signal without using a large speaker that interferes with daily life. In addition, even when the upper small speaker is installed in a place that does not interfere with daily life, the sound field of the 22.2 channel stereophonic sound signal can be reproduced.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<第1の実施の形態>
図1は本発明の立体音響再生装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。本実施の形態の音響再生装置は、再生音場データ取得手段1と、音響入出力手段2と、音場解析データ算出手段3と、音場分割手段4と、方向別頭部伝達関数データ記憶手段5と、インパルス応答作成手段6と、可聴化手段7と、制御手段8とを備え、一例として22.2チャネルの立体音響信号の音場を2n個の中層スピーカと1個の上層スピーカにより2n+1(<22)チャネルで再現する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the stereophonic sound reproducing apparatus of the present invention. The sound reproducing apparatus of the present embodiment includes a reproduced sound field data acquiring unit 1, an acoustic input / output unit 2, a sound field analysis data calculating unit 3, a sound field dividing unit 4, and a head-related transfer function data for each direction. Means 5, impulse response creating means 6, audible means 7, and control means 8. As an example, a sound field of a 22.2 channel stereophonic sound signal is generated by 2n middle layer speakers and one upper layer speaker. Reproduce with 2n + 1 (<22) channels.

再生音場データ取得手段1は、音響信号を再生する音場の室形に関するデータや受音点のデータとして、座標などの固有データを再生音場データとして取得する。要するにクロストークキャンセルをするための各スピーカからの両耳インパルス応答が必要なので、再生音場データとして、例えば再生スピーカの見開き角度データや聴取位置、スピーカまでの距離などから計算で両耳インパルス応答を出すためのデータを取得する。音響入出力手段2は、外部で録音された立体音響信号の一例として22.2チャネル(=中層10チャネルM1〜M10+上層9チャネルU1〜U9+下層3チャネルD1〜D3+LFE2チャネルLFE1、LFE2:図6、図7参照)の音響信号を入力するとともに、2n+1チャネル(中層2nチャネル+上層1チャネル:2n+1<22)の音響信号を出力する。音響入出力手段2により出力する中層の2nチャネルの音源は、左右それぞれの耳の水平面で再現させるためにスピーカは2個で一対であり、スピーカ数は2n個(nは正の整数である)になるが、天井(上層)に配置されるスピーカは必ずしもそうである必要はなく、ここでは1個とする。   The reproduction sound field data acquisition means 1 acquires specific data such as coordinates as reproduction sound field data as data relating to the room shape of the sound field for reproducing the acoustic signal and data of the sound receiving points. In short, the binaural impulse response from each speaker is necessary to cancel the crosstalk, so the binaural impulse response is calculated from the reproduction speaker data such as the spread angle data of the reproduction speaker, the listening position, the distance to the speaker, etc. Get the data to send. The sound input / output means 2 is an example of a stereophonic signal recorded externally as 22.2 channels (= middle layer 10 channels M1 to M10 + upper layer 9 channels U1 to U9 + lower layer 3 channels D1 to D3 + LFE2 channels LFE1, LFE2: FIG. The acoustic signal of FIG. 7) is input, and the acoustic signal of 2n + 1 channel (middle layer 2n channel + upper layer 1 channel: 2n + 1 <22) is output. The sound source of the middle layer 2n channel output by the sound input / output means 2 is a pair of two speakers in order to reproduce on the horizontal planes of the left and right ears, and the number of speakers is 2n (n is a positive integer). However, the number of speakers arranged on the ceiling (upper layer) is not necessarily so, and here, one speaker is used.

音場解析データ算出手段3は、音響再生対象となる音場内に設定された受音点における22.2チャネルからの全音線の到来方向、周波数特性、及び到達遅れ時間を算出する。音場分割手段4は、使用するスピーカの数を基に再生対象となる音場を分割するための分割数を算出し、この分割数に基づいて音場を複数に分割する。このとき、22.2チャネルのうち、中層10チャネル+下層3チャネル+LFE2チャネルの13.2チャネルについては、左右の耳の水平面を中層として円周方向に配置された2n個のスピーカに振り分ける。また、上層9チャネルについては頭上チャンネルを含む1以上のチャネルを1個以上の上層スピーカに振り分けるとともに、残りのチャネルを中層の2n個のスピーカに振り分ける。ここで、頭上にないスピーカを使っての頭上のチャネルの音像定位は難しいので、天井(頭上)スピーカを必ず一つ置き、「頭上から音が到来するという特殊な効果」を感知させるために有効である。   The sound field analysis data calculation means 3 calculates the arrival direction, frequency characteristics, and arrival delay time of all sound rays from the 22.2 channel at the sound receiving point set in the sound field to be reproduced. The sound field dividing unit 4 calculates the number of divisions for dividing the sound field to be reproduced based on the number of speakers to be used, and divides the sound field into a plurality based on the number of divisions. At this time, among the 22.2 channels, the middle layer 10 channel + the lower layer 3 channel + the LFE2 channel 13.2 channels are distributed to 2n speakers arranged in the circumferential direction with the horizontal surface of the left and right ears as the middle layer. For the upper 9 channels, one or more channels including overhead channels are allocated to one or more upper speakers, and the remaining channels are allocated to 2n speakers in the middle layer. Here, since it is difficult to locate the sound image of the overhead channel using speakers that are not overhead, one ceiling (overhead) speaker must always be placed, which is effective for sensing the “special effect of sound coming from overhead” It is.

方向別頭部伝達関数データ記憶手段5は、人頭の両耳における22.2チャネルの方向別の頭部伝達関数データを記憶している。方向別頭部伝達関数について図2を参照して説明する。図2は、頭部伝達関数を測定する方向の拠点を示す概念図である。これは人頭100を取り囲む全周囲方向に音源を置いた場合の頭部伝達関数である。この中から、本来22.2チャネルのスピーカが配置されるべき拠点に対応する頭部伝達関数を集めて、方向別頭部伝達関数としている。本実施の形態の場合、人頭100を中心に半径1mの天球101を考え、仰角は上下方向に10度おき、水平角は5度おきに各スピーカを置き、インパルス応答を両耳で測定したデータをファイルとして記憶している。スピーカを各拠点に置いて両耳でそれぞれ測定したデータは、左右ペアで1セットである。左右の耳に各々のデータを音声として提供すれば、測定した方向に聞こえてくることを示す。   The head-related transfer function data storage unit 5 by direction stores head-related transfer function data by direction of 22.2 channels in both ears of the human head. The direction-specific head-related transfer function will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram showing a base in the direction in which the head-related transfer function is measured. This is a head-related transfer function when a sound source is placed in the entire circumferential direction surrounding the human head 100. From these, the head-related transfer functions corresponding to the bases where the 22.2 channel speakers should be placed are collected and used as the head-related transfer functions by direction. In the case of the present embodiment, the celestial sphere 101 with a radius of 1 m centering on the human head 100 is considered, the elevation angle is set to 10 degrees vertically, the horizontal angle is set to every 5 degrees, and the impulse response is measured with both ears. Data is stored as a file. The data measured with both ears with the speakers at each site is one set for the left and right pairs. If each data is provided as sound to the left and right ears, it indicates that it can be heard in the measured direction.

インパルス応答作成手段6は、音場解析データ算出手段3により算出された全音線に関するデータに基づいて、方向別頭部伝達関数データ記憶手段5に記憶されている中から該当する方向の頭部伝達関数データを選択し、イコライジング処理及び到達遅れ時間分の遅延をかける処理などのデータ加工処理を行う。さらに、全音線に関するデータから音場分割手段4で分割された該当するスピーカを特定し、特定したスピーカごとに加工処理した頭部伝達関数データを振り分ける。そしてスピーカごとに振り分けた頭部伝達関数データを入力音声データと畳み込み、インパルス応答を作成する。上記で説明した音場解析データ算出手段3、方向別頭部伝達関数データ記憶手段5、インパルス応答作成手段6の一連の流れの処理は、実際に22.2チャネル音響再生システムが設置された室内で、頭部伝達関数を測定して記憶させ、スピーカごとに振り分け、加算することと同じである。可聴化手段7は、スピーカごとに作成したインパルス応答から算出した伝達関数と再生用音響信号とを畳み込み、さらにクロストークキャンセル処理を行うことにより各スピーカの再生用音響信号を作成する。   The impulse response creating means 6 is based on the data relating to all the sound rays calculated by the sound field analysis data calculating means 3 and the head transmission in the corresponding direction from among the head-related transfer function data storage means 5 by direction. Selects function data and performs data processing such as equalizing and delaying the arrival delay time. Furthermore, the corresponding speaker divided by the sound field dividing means 4 is specified from the data regarding all sound rays, and the head-related transfer function data processed for each specified speaker is distributed. Then, the head-related transfer function data distributed for each speaker is convolved with the input voice data to create an impulse response. A series of processes of the sound field analysis data calculation means 3, the direction-specific head related transfer function data storage means 5, and the impulse response creation means 6 described above are performed in the room where the 22.2 channel sound reproduction system is actually installed. Thus, it is the same as measuring and storing the head-related transfer function, sorting and adding each speaker. The audible means 7 convolves the transfer function calculated from the impulse response created for each speaker with the playback acoustic signal, and further performs a crosstalk cancellation process to create a playback acoustic signal for each speaker.

次に、本実施の形態の動作について図3〜図7を用いて説明する。図3は本発明の音響再生処理を示すフローチャートである。まず、再生音場データ取得手段1にて、今試聴している環境、特にスピーカと聴取位置(両耳の位置)のデータを取得する(ステップS1)。次いで22.2chで再生されるべき推奨スピーカの位置データが音場解析データ算出手段3にて算出される(ステップS2)。このとき、次の3種類の音場解析データ(1)〜(3)が算出される。
(1)受音点に到来する22.2chスピーカの各音線の到来方向、すなわち水平角及び仰角のデータ
(2)受音点に到来する22.2chスピーカの各音線の空気吸収を反映した周波数特性データ
(3)受音点に到来する22.2chスピーカの各音線の音源から受音点に到達するまでの到達遅れ時間データ
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the sound reproduction processing of the present invention. First, the reproduction sound field data acquisition means 1 acquires the data of the environment that is currently being auditioned, particularly the speaker and listening position (both ear positions) (step S1). Next, the position data of the recommended speaker to be reproduced in 22.2ch is calculated by the sound field analysis data calculation means 3 (step S2). At this time, the following three types of sound field analysis data (1) to (3) are calculated.
(1) Arrival direction of each sound ray of 22.2ch speaker arriving at sound receiving point, ie, horizontal angle and elevation angle data (2) Reflecting air absorption of each sound ray of 22.2ch speaker arriving at sound receiving point Frequency characteristic data (3) Arrival delay time data from the sound source of each sound line of the 22.2ch speaker arriving at the sound receiving point to the sound receiving point

次に音場分割手段4にて、音響入出力手段2に接続されているスピーカの数2n+1が制御手段8を介して取得され(ステップS3)、天井設置以外のスピーカ数2nが偶数かつ4個以上(2n≧4(nは正の整数である))でない場合(ステップS4でNO)はエラーとなり、終了する。2n≧4の条件を満たす場合(ステップS4でYES)は、再生対象となる音場として耳の高さの水平面を円周方向にn個のエリアA1〜Anに分割する(ステップS5)。スピーカは円周方向にn分割されたエリアA1〜Anごとに2個ずつ左右に設置される。分割されたエリアA1〜Anの範囲は下記により算出される。   Next, in the sound field dividing means 4, the number 2n + 1 of speakers connected to the sound input / output means 2 is acquired via the control means 8 (step S3), and the number of speakers 2n other than the ceiling installation is even and four. If not (2n ≧ 4 (n is a positive integer)) (NO in step S4), an error occurs and the process ends. When the condition of 2n ≧ 4 is satisfied (YES in step S4), the horizontal plane at the ear height is divided into n areas A1 to An in the circumferential direction as the sound field to be reproduced (step S5). Two speakers are installed on the left and right in each of the areas A1 to An divided into n in the circumferential direction. The range of the divided areas A1 to An is calculated as follows.

Figure 2009077379
Figure 2009077379

図4及び図5はそれぞれ、2n+1個のスピーカの設置位置の一例を真上及び真横から見た説明図である。この例では、1個の天井スピーカC1が上層に設置され、4個の前方左スピーカL1、前方右スピーカR1及び後方左スピーカL2、後方右スピーカR2が中層に設置されている。本実施の形態においては天井にスピーカを1個、中層のスピーカは4個であるので、n=2であり、音場は2つに分けられる。ここで、受聴者を取り囲む全球面を考えた場合に、受聴者を中心とした球を分割する場合、仰角0度上で図4に示すように前方半球エリアA1と後方半球エリアA2に分けられる。例えば22.2chの推奨スピーカ位置の一つが、水平角30°、仰角0°の場合は前方エリアA1に、別のスピーカ位置が水平角275 °、仰角40°の場合は後方エリアA2に対応する。このように、使用するスピーカの数2n及び位置によって、対応するエリアを決める。   4 and 5 are explanatory views of an example of the installation positions of 2n + 1 speakers as viewed from directly above and from the side. In this example, one ceiling speaker C1 is installed in the upper layer, and four front left speakers L1, front right speaker R1, rear left speaker L2, and rear right speaker R2 are installed in the middle layer. In this embodiment, there are one speaker on the ceiling and four middle-layer speakers, so n = 2, and the sound field is divided into two. Here, when considering the entire spherical surface surrounding the listener, when the sphere centered on the listener is divided, it is divided into a front hemisphere area A1 and a rear hemisphere area A2 as shown in FIG. . For example, one of the 22.2ch recommended speaker positions corresponds to the front area A1 when the horizontal angle is 30 ° and the elevation angle is 0 °, and the other speaker position corresponds to the rear area A2 when the horizontal angle is 275 ° and the elevation angle is 40 °. . Thus, the corresponding area is determined by the number 2n and the positions of the speakers to be used.

図4、図5に示すように1個の天井スピーカC1を設置し、また、前方2つのスピーカ(前方スピーカ)L1、R1と後方2つのスピーカ(後方スピーカ)L2、R2をそれぞれ前方半球エリアA1、後方半球エリア方A2に設置して、22.2チャネルを各スピーカC1、L1、R1、L2、R2に振り分ける場合を図6を参照して説明する。まず、上層9チャネルU1〜U9については、頭上の1チャネルU1を天井スピーカC1に振り分け、前方側の残りの5チャネルU2〜U6を前方半球エリアA1の前方スピーカL1、R1に、後方側3チャネルU7〜U9を後方半球エリアA2の後方スピーカL2、R2に振り分ける。また、中層10チャネルM1〜M10については、前方側の7チャネルM1〜M7を前方スピーカL1、R1に、後方側3チャネルM8〜M10を後方スピーカL2、R2に振り分ける。また、下層3チャネルD1〜D3はすべて前方スピーカL1、R1のみに振り分け、LFE2チャネルLFE1、LFE2はそれぞれ前方スピーカL1、R1に振り分ける。なお、LFE2チャネルLFE1、LFE2については、図7に示すように左チャネルLFE1を左スピーカL1、L2に、右チャネルLFE2を右スピーカR1、R2に振り分けるようにしてもよい。   As shown in FIGS. 4 and 5, one ceiling speaker C1 is installed, and two front speakers (front speakers) L1 and R1 and two rear speakers (rear speakers) L2 and R2 are respectively connected to the front hemisphere area A1. The case where the 22.2 channel is assigned to each speaker C1, L1, R1, L2, R2 by installing in the rear hemisphere area A2 will be described with reference to FIG. First, for the upper nine channels U1 to U9, one overhead channel U1 is assigned to the ceiling speaker C1, and the remaining five channels U2 to U6 on the front side are assigned to the front speakers L1 and R1 in the front hemisphere area A1 and the rear three channels. U7 to U9 are distributed to the rear speakers L2 and R2 in the rear hemisphere area A2. For the middle 10 channels M1 to M10, the front 7 channels M1 to M7 are assigned to the front speakers L1 and R1, and the rear 3 channels M8 to M10 are assigned to the rear speakers L2 and R2. The lower three channels D1 to D3 are all assigned to the front speakers L1 and R1, and the LFE2 channels LFE1 and LFE2 are assigned to the front speakers L1 and R1, respectively. For the LFE2 channels LFE1 and LFE2, as shown in FIG. 7, the left channel LFE1 may be allocated to the left speakers L1 and L2, and the right channel LFE2 may be allocated to the right speakers R1 and R2.

図3に戻り、次にインパルス応答作成手段6にて、受音点及びそれぞれの音場に設置されたスピーカに関するデータに基づき、チャネルi(=0,1〜21)ごとに(ステップS6)インパルス応答が作成される。まず、22.2ch分の音線の頭部伝達関数データの算出処理を行う。音場解析データ算出手段3で算出された直接音の水平角及び仰角のデータから、対応する左右ペアの頭部伝達関数データ(1)が方向別頭部伝達関数データ記憶手段5より取得される(ステップS7)。次に、取得された左右ペアの頭部伝達関数データが、音場解析データ算出手段3で算出された周波数データ(2)を用いて各々帯域ごとにイコライジングされる(ステップS8)。このイコライジングはどのような方法でもよく、例えば70dBを基準としてFIRフィルタ処理を行ってもよい。   Returning to FIG. 3, the impulse response creating means 6 next performs impulses for each channel i (= 0, 1 to 21) based on the data regarding the sound receiving points and the speakers installed in the respective sound fields (step S <b> 6). A response is created. First, calculation processing of head-related transfer function data of 22.2 ch of sound rays is performed. From the horizontal angle and elevation angle data of the direct sound calculated by the sound field analysis data calculation means 3, corresponding left and right head transfer function data (1) is acquired from the head transfer function data storage means 5 by direction. (Step S7). Next, the acquired left-right paired head-related transfer function data is equalized for each band using the frequency data (2) calculated by the sound field analysis data calculation means 3 (step S8). This equalizing may be performed by any method, for example, FIR filter processing may be performed with 70 dB as a reference.

次に、イコライジングされた左右ペアの頭部伝達関数データに、音場解析データ算出手段3で算出された音の到達遅れ時間データ(3)に基づき、遅れ時間分遅延がかけられる(ステップS9)。次に、これらの加工処理が行われた左右ペアの頭部伝達関数データと入力音声信号とが畳み込まれる(ステップS10)。これらの音声は分割された音場の該当するエリアに振り分けられ、さらに左右それぞれの音声が累積加算され、対応するスピーカに振り分けられる(ステップS11)。この処理をチャンネルi(=0,1〜21)ごとに行い(ステップS12、S13)、天井チャンネル及び2chであるLFEを除く全チャネルの処理が終われば(ステップS13→YES)、クロストークキャンセルを行い(ステップS14)、可聴化処理(ステップS15)へ進む 。   Next, the equalized left and right pair of head related transfer function data is delayed by the delay time based on the arrival delay time data (3) of the sound calculated by the sound field analysis data calculation means 3 (step S9). . Next, the left-right paired head-related transfer function data and the input audio signal subjected to these processing processes are convoluted (step S10). These sounds are distributed to the corresponding areas of the divided sound field, and the left and right sounds are cumulatively added and distributed to the corresponding speakers (step S11). This processing is performed for each channel i (= 0, 1 to 21) (steps S12 and S13), and when the processing of all channels except the ceiling channel and 2ch LFE is completed (step S13 → YES), crosstalk cancellation is performed. Perform (step S14), and proceed to the audible processing (step S15).

可聴化手段7では、例えば天井スピーカC1と、前方スピーカL1、R1、後方スピーカL2、R2に供給すべき音声を作成し、各スピーカで再生する。天井スピーカC1用のチャネルの音声信号は、前方スピーカL1、R1と後方スピーカL2、R2から再生される音響信号と同期を取るため、ステップS6からステップS13までの処理時間分遅延して与えられる。可聴化された再生用音響信号は、制御手段8を介して音響入出力手段2から出力される。そして、2チャネルのエフェクト信号(LFE)は、同じくステップS13までの処理時間分遅延して、前方スピーカL1、R1、後方スピーカL2、R2にそれぞれ供給される。   The audible means 7 creates sounds to be supplied to, for example, the ceiling speaker C1, the front speakers L1, R1, and the rear speakers L2, R2, and reproduces them on each speaker. The audio signal of the channel for the ceiling speaker C1 is given with a delay corresponding to the processing time from step S6 to step S13 in order to synchronize with the acoustic signals reproduced from the front speakers L1, R1 and the rear speakers L2, R2. The audible audio signal for reproduction is output from the sound input / output means 2 via the control means 8. The two-channel effect signal (LFE) is also supplied to the front speakers L1, R1 and the rear speakers L2, R2 with a delay corresponding to the processing time up to step S13.

図6、図7は以上の処理を実現する示すブロック図である。天井チャネルU1及びLFEの2チャネルLFE1、LFE2を除く他の全チャネルU2〜U9、M1〜M10、D1〜D3の方向別頭部伝達関数は、
・U:(U2L1、U2R1)〜(U5L1、U5R1)、(U6L2、U6R2)〜(U8L2、U8R2)、(U9L1、U9R1)
・M:(M1L1、M1R1)〜(M7L1、M7R1)、(M8L2、M8R2)〜(M10L2、M10R2)、
・D(D1L1、D1R1)〜(D3L1、D3R1)
で示しており、各チャネルU2〜U9、M1〜M10、D1〜D3に畳込みを行っている。
6 and 7 are block diagrams showing the above processing. The head-related transfer functions according to directions of all the channels U2 to U9, M1 to M10, and D1 to D3 other than the ceiling channels U1 and LFE2 channels LFE1 and LFE2 are:
U: (U2L1, U2R1) to (U5L1, U5R1), (U6L2, U6R2) to (U8L2, U8R2), (U9L1, U9R1)
M: (M1L1, M1R1) to (M7L1, M7R1), (M8L2, M8R2) to (M10L2, M10R2),
D (D1L1, D1R1) to (D3L1, D3R1)
The channels U2 to U9, M1 to M10, and D1 to D3 are convolved.

次いで、上層の5チャネルU2〜U6を前方スピーカL1、R1に、残りの3チャネルU7〜U9を後方半球エリアA2の後方スピーカL2、R2に振り分け、また、中層7チャネルM1〜M7を前方スピーカL1、R1に、残りの3チャネルM8〜M10を後方スピーカL2、R2に、下層3チャネルD1〜D3はすべて前方スピーカL1、R1のみに振り分ける(加算器11L、11R、12L、12R)。次いで、ステップS1で算出された再生音場データ情報に基づいて第1及び第2クロストークキャンセル回路21、22にてそれぞれ前方、後方のクロストークキャンセルが行われる。   Next, the upper five channels U2 to U6 are assigned to the front speakers L1 and R1, the remaining three channels U7 to U9 are assigned to the rear speakers L2 and R2 in the rear hemisphere area A2, and the middle layer seven channels M1 to M7 are assigned to the front speakers L1. , R1 and the remaining three channels M8 to M10 are assigned to the rear speakers L2 and R2, and the lower three channels D1 to D3 are all assigned only to the front speakers L1 and R1 (adders 11L, 11R, 12L and 12R). Next, forward and rearward crosstalk cancellation is performed in the first and second crosstalk cancellation circuits 21 and 22, respectively, based on the reproduction sound field data information calculated in step S1.

また、図6に示す構成では、天井チャネルU1は遅延回路13により遅延され、天井スピーカC1へ供給される。LFEチャネルLFE1、LFE2はそれぞれ遅延回路14、15により遅延され、加算器23L1、23R1を経由して前方スピーカL1、R1に供給される。また、図7に示す構成では、左側のLFEチャネルLFE1は遅延回路14L1、14L2により遅延され、加算器23L1、23L2を経由して左側スピーカL1、L2に供給され、右側のLFEチャネルLFE2は遅延回路15R1、15R2により遅延され、加算器23R1、23R2を経由して右側スピーカR1、R2に供給される。   In the configuration shown in FIG. 6, the ceiling channel U1 is delayed by the delay circuit 13 and supplied to the ceiling speaker C1. The LFE channels LFE1 and LFE2 are delayed by the delay circuits 14 and 15, respectively, and supplied to the front speakers L1 and R1 via the adders 23L1 and 23R1. In the configuration shown in FIG. 7, the left LFE channel LFE1 is delayed by the delay circuits 14L1 and 14L2, supplied to the left speakers L1 and L2 via the adders 23L1 and 23L2, and the right LFE channel LFE2 is the delay circuit. The signals are delayed by 15R1 and 15R2 and supplied to the right speakers R1 and R2 via the adders 23R1 and 23R2.

本実施の形態のクロストークキャンセル処理(ステップS14)について図8を参照して説明する。ここで、クロストークキャンセル処理は、スピーカL1、R1、L2、R2に振り分けた信号のみに行われる。まず、エリアA1のスピーカSP1に入力する音響信号をs1(t)とし、このs1(t)にスピーカSP1の左右ペアの伝達関数であるh1l(t)及びh1r(t) を畳み込むことによって、受聴者の左耳及び右耳に再生されるべき信号VL1(t)及びVR1 (t)を得る。このVL1(t)及びVR1(t)は下記の式(1)で表される。   The crosstalk cancellation process (step S14) of the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, the crosstalk cancellation process is performed only on the signals distributed to the speakers L1, R1, L2, and R2. First, let s1 (t) be an acoustic signal input to the speaker SP1 in the area A1, and h1l (t) and h1r (t), which are transfer functions of the left and right pairs of the speaker SP1, are convolved with this s1 (t). Signals VL1 (t) and VR1 (t) to be reproduced in the left and right ears of the listener are obtained. These VL1 (t) and VR1 (t) are expressed by the following formula (1).

Figure 2009077379
Figure 2009077379

得られたVL1(t)及びVR1(t)は、伝達関数が畳み込まれることによって音像定位処理された信号であり、VL1(t)を左耳に、VR1(t)を右耳に再生することで受聴者はスピーカSP1から鳴っているように聞こえる。これらの信号を、前方スピーカL1及びR1で再生したときにスピーカSP1から鳴っているように受聴者に聞こえるようにクロストークキャンセル処理を行う。ここで、再生される音場において前方左スピーカL1からの音響を受聴者の左耳に再生するための伝達関数をh1ll(t)、右耳に再生するための伝達関数をh1lr(t)、前方右スピーカR1からの音響を受聴者の左耳に再生するための伝達関数をh1rl(t)、右耳に再生するための伝達関数をh1rr(t)とする。これにより、前方スピーカL1及びR1にそれぞれ送信すべき信号L1(t)、R1(t)は、下記の式(2)で表される。   The obtained VL1 (t) and VR1 (t) are signals subjected to sound image localization processing by convolution of the transfer function, and reproduce VL1 (t) in the left ear and VR1 (t) in the right ear. Thus, the listener sounds as if it is ringing from the speaker SP1. When these signals are reproduced by the front speakers L1 and R1, a crosstalk canceling process is performed so that the listener can hear them as if they are sounding from the speaker SP1. Here, h1ll (t) is a transfer function for reproducing the sound from the front left speaker L1 to the left ear of the listener in the sound field to be reproduced, and h1lr (t) is a transfer function for reproducing to the right ear. A transfer function for reproducing the sound from the front right speaker R1 to the listener's left ear is h1rl (t), and a transfer function for reproducing the sound to the right ear is h1rr (t). Thereby, signals L1 (t) and R1 (t) to be transmitted to the front speakers L1 and R1 are expressed by the following equation (2).

Figure 2009077379
Figure 2009077379

上記は1つのスピーカSP1からエリアA1に到来する音について示している。エリアA1をカバーする音の数をmとしたとき、エリアA1内の全音声信号VL1ALL(t)及びVR1ALL(t)は下記の式(3)で表される。 The above shows the sound arriving at the area A1 from one speaker SP1. When m is the number of sounds covering the area A1, all audio signals VL1 ALL (t) and VR1 ALL (t) in the area A1 are expressed by the following equation (3).

Figure 2009077379
Figure 2009077379

よって、エリアA1の左右のスピーカL1及びR1に送信すべき信号をL1ALL(t)、R1ALL(t)とすると、これらは下記の式(4)で表される。 Therefore, assuming that the signals to be transmitted to the left and right speakers L1 and R1 in the area A1 are L1 ALL (t) and R1 ALL (t), these are expressed by the following equation (4).

Figure 2009077379
Figure 2009077379

エリアA2についても同様の関係が得られ、スピーカSP2に入力される音響信号s2(t)と伝達関数h2l(t)とを畳み込むことによって得られる信号VL2(t)を左耳に、s2(t)と伝達関数h2r(t)とを畳み込むことによって得られる信号VR2(t)を右耳に再生することによって受聴者はスピーカSP2から鳴っているように聞こえる。   The same relationship is obtained for the area A2, and the signal VL2 (t) obtained by convolving the acoustic signal s2 (t) and the transfer function h2l (t) input to the speaker SP2 is s2 (t ) And the transfer function h2r (t) are reproduced to the right ear by reproducing the signal VR2 (t) obtained by convolution with the transfer function h2r (t).

よって、エリアA2における後方スピーカL2からの信号を受聴者の左耳に再生するための伝達関数をh2ll(t)、右耳に再生するための伝達関数をh2lr(t)、後方右スピーカR2からの信号を受聴者の左耳に再生するための伝達関数をh2rl(t)、右耳に再生するための伝達関数をh2rr(t)とすることにより、後方スピーカL2及びR2にそれぞれ送信すべき信号L2(t)及びR2(t)は、下記の式(2)’で表される。   Therefore, the transfer function for reproducing the signal from the rear speaker L2 in the area A2 to the listener's left ear is h2ll (t), the transfer function for reproducing the signal to the right ear is h2lr (t), and the rear right speaker R2 Is to be transmitted to the rear speakers L2 and R2, respectively, by using h2rl (t) as a transfer function for reproducing the signal in the left ear of the listener and h2rr (t) as a transfer function for reproducing to the right ear. The signals L2 (t) and R2 (t) are expressed by the following equation (2) ′.

Figure 2009077379
Figure 2009077379

同様に、エリアA2の左右のスピーカL2及びR2に送信すべき信号をそれぞれL2ALL(t)、R2ALL(t)とすると、これらは下記の式(4)’で表される。 Similarly, if the signals to be transmitted to the left and right speakers L2 and R2 in the area A2 are L2 ALL (t) and R2 ALL (t), respectively, these are expressed by the following equation (4) ′.

Figure 2009077379
Figure 2009077379

以上より、エリアAnにおける左右のスピーカLn及びRnに送信すべき信号LnALL(t)及びRnALL(t)は、下記の式(5)で表される。 From the above, the signals Ln ALL (t) and Rn ALL (t) to be transmitted to the left and right speakers Ln and Rn in the area An are expressed by the following equation (5).

Figure 2009077379
Figure 2009077379

これらのクロストークキャンセル処理が行われることにより、可聴化された音響信号がそれぞれ該当するスピーカに送信され、スピーカから出力される直接音を含む全反射音がしかるべき到来方向より聞こえるように再生される。   By performing these crosstalk cancellation processes, the audible acoustic signals are transmitted to the corresponding speakers, and the total reflected sound including the direct sound output from the speakers is reproduced so that it can be heard from the appropriate direction of arrival. The

また、図7のように、LFEチャネルを後方スピーカにも供給することによって、より臨場感を向上させることができる。この場合、聴取者が調整できるようにしたり、あるいは自動調整のゲイン可変器と遅延器を設けることにより、包み込むような低域が実現され、より自然で迫力のある音場が再現できる。なお、上層のチャネル信号が供給される天井スピーカは固定のみならず可動なものでもよい。また、上層のチャネル信号が供給される天井スピーカの高さは調整可能にしてもよく、この場合このチャネル信号の音量も図示しないボリューム等で調整可能にすることができる。   In addition, as shown in FIG. 7, the LFE channel is also supplied to the rear speaker, so that the sense of reality can be further improved. In this case, by enabling the listener to make adjustments, or by providing an automatic adjustment gain variable device and delay device, a low-frequency enveloping is realized, and a more natural and powerful sound field can be reproduced. The ceiling speaker to which the upper layer channel signal is supplied may be fixed as well as movable. Further, the height of the ceiling speaker to which the upper layer channel signal is supplied may be adjustable, and in this case, the volume of the channel signal can also be adjusted by a volume or the like (not shown).

以上により、天井に少なくとも1個のスピーカを設定して、今まで不十分であった上方の音像定位を正確に行うことができる。また方向別の頭部伝達関数データを基に再生用音響信号から、可聴化された音響信号が作成され、さらにその可聴化された音響信号が複数のエリアに分けられて2組以上のペアのスピーカを用いて後方からも再生されるので、後方方向の音像定位をより正確に行うことができ、より臨場感のある高音質な再生音場を実現することができる。ここで、配置されるスピーカ位置と個数が定められている場合には上記説明したステップS1〜S13などによってクロストークキャンセル回路及び遅延回路の係数をあらかじめ計算して供給するようにしてもよく、装置の起動時に毎回クロストークキャンセル回路及び遅延回路の係数を計算する必要はないことはいうまでもない。   As described above, at least one speaker can be set on the ceiling, and the upper sound image localization that has been insufficient up to now can be accurately performed. In addition, an audible sound signal is created from the reproduction sound signal based on the head-related transfer function data for each direction, and the audible sound signal is further divided into a plurality of areas, and two or more pairs of pairs are formed. Since it is also reproduced from behind using a speaker, sound image localization in the backward direction can be performed more accurately, and a high-quality reproduced sound field with a more realistic feeling can be realized. Here, when the positions and the number of speakers to be arranged are determined, the coefficients of the crosstalk cancellation circuit and the delay circuit may be calculated and supplied in advance by the above-described steps S1 to S13, etc. Needless to say, it is not necessary to calculate the coefficients of the crosstalk cancellation circuit and the delay circuit every time the circuit is started up.

<第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、天井に配置されるべきスピーカがたとえ1個であっても、上方からの1チャネルの音が物理的に到来するため上から包み込まれるような感覚が得られ、中層のスピーカによるサポートにより他の上層8チャネルの方向感までほぼ再現できるが、この上層9チャネルU1〜U9のそれぞれの距離感(深度)感まで正確に再現することにまだ改善の余地がある。そこで、第2の実施の形態では、特に上層の複数チャネルの到来方向を再現することができると共にそれぞれのチャネルの距離感を認知させやすくすることを目的として、上層のスピーカを2つ(以下では、UL1、UR2と総称)とする。第2の実施の形態によれば、ユーザにとっても、天井の代わりに前方の壁の上方にスピーカを2つ追加することであれば、設置に抵抗がなく、手軽に配置できる。ここで、図9は、非特許文献1のp20、表1に開示されている22.2チャネルのうち、上層チャネルU1〜U9のスピーカ配置を示す。チャネルU1は、ほぼ頭上に位置し、他のチャネルU2〜U9は、チャネルU1と略同じ高さにおいて前方左側から時計回り方向に360°の範囲で配置されている。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, even if there is only one speaker to be placed on the ceiling, the sound of one channel from above physically comes in, so that a feeling of being wrapped from above is obtained, and the middle layer However, there is still room for improvement in accurately reproducing the sense of distance (depth) of each of the upper 9 channels U1 to U9. Therefore, in the second embodiment, two upper speakers (hereinafter referred to as “upper speakers”) are used for the purpose of reproducing the arrival directions of a plurality of upper channels and making it easy to recognize the distance of each channel. , UL1, and UR2). According to the second embodiment, if two speakers are added above the front wall instead of the ceiling, there is no resistance in installation and the user can easily arrange them. Here, FIG. 9 shows the speaker arrangement of upper layer channels U1 to U9 among p20 of Non-Patent Document 1 and 22.2 channels disclosed in Table 1. The channel U1 is located almost overhead, and the other channels U2 to U9 are arranged in a range of 360 ° from the front left side in the clockwise direction at substantially the same height as the channel U1.

第2の実施の形態の構成を図10に示す。音響入出力手段22以外は図1に示す構成とほぼ同じであるため、図1に示した構成要素と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態では、上層のスピーカが2つであるので、音響入出力手段22の出力チャネル数は2n+2チャネルである。第2の実施の形態の動作について図11〜図18を用いて説明する。図11は本発明の大まかな音響再生処理の流れを示すフローチャート、図12は図11の「音場分割処理」を詳しく説明するフローチャート、図13〜図15は上層の分割例を示す説明図、図16は図11における「上層の空間音場処理」の一例を示す説明図、図17は図11における「上層の空間音場処理」を詳しく説明するフローチャート、図18は第2の実施の形態の立体音響再生装置における立体音響信号の振り分け例及び空間音場処理の例を示すブロック図である。   The configuration of the second embodiment is shown in FIG. Since the configuration other than the sound input / output means 22 is almost the same as that shown in FIG. 1, the same components as those shown in FIG. In the present embodiment, since there are two upper-layer speakers, the number of output channels of the sound input / output means 22 is 2n + 2 channels. The operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of a rough sound reproduction process of the present invention, FIG. 12 is a flowchart for explaining the “sound field dividing process” in FIG. 11 in detail, and FIGS. 13 to 15 are explanatory diagrams showing examples of upper layer division, FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of “upper spatial sound field processing” in FIG. 11, FIG. 17 is a flowchart for explaining in detail “upper spatial sound field processing” in FIG. 11, and FIG. 18 is a second embodiment. It is a block diagram which shows the example of distribution of the stereophonic signal in the stereophonic sound reproduction apparatus of 1, and the example of a spatial sound field process.

図11に示すステップS21とステップS22とは、図3に示したステップS1とステップS2と同じである。ステップS21で、再生音場データ取得手段1がスピーカと聴取位置のデータを取得し、ステップS22で音場解析データ算出手段3が、先に述べた(1)から(3)の音場解析データ(1)〜(3)を算出する。   Step S21 and step S22 shown in FIG. 11 are the same as step S1 and step S2 shown in FIG. In step S21, the reproduction sound field data acquisition unit 1 acquires the speaker and listening position data. In step S22, the sound field analysis data calculation unit 3 performs the sound field analysis data (1) to (3) described above. (1) to (3) are calculated.

次に音場分割手段4にて、図12に詳しく示すように、音響入出力手段22の出力側に接続されているスピーカの数から各スピーカが担当すべき音場を分割する(ステップS23)。そしてまず上層における空間音場処理を行う(ステップS24)。ここでは、上層チャネルU1〜U9に関して上層に配置された2個のスピーカUL1、UR1の配置パターンに対応した音場の分割領域や処理を行っており、特に2個のスピーカUL1、UR1が聴取者の前方又は後方に偏って聴取者を頂点とする二等辺三角形の関係にある場合は、方向別頭部伝達関数データ記憶手段5とインパルス応答作成手段6を用いて空間音場処理を行う。そして次に中層チャネルM1〜M10と下層D1〜D3について、同じく方向別頭部伝達関数データ記憶手段5とインパルス応答作成手段6を用いて、中層に配置された2n個のスピーカに供給すべき空間音場処理を行っている(ステップS25)。最後に可聴化手段7にてペアとなるスピーカごとにクロストークキャンセルを行い(ステップS26)、不図示のアンプを介して信号を再生する(ステップ27)。   Next, as shown in detail in FIG. 12, the sound field dividing means 4 divides the sound field to be handled by each speaker from the number of speakers connected to the output side of the sound input / output means 22 (step S23). . First, the spatial sound field processing in the upper layer is performed (step S24). Here, the divided areas and processing of the sound field corresponding to the arrangement pattern of the two speakers UL1 and UR1 arranged in the upper layer with respect to the upper layer channels U1 to U9 are performed. In particular, the two speakers UL1 and UR1 are the listeners. If the relation is an isosceles triangle with the listener as the apex, biased forward or backward, spatial sound field processing is performed using the direction-specific head-related transfer function data storage means 5 and the impulse response creation means 6. Next, for the middle layer channels M1 to M10 and the lower layers D1 to D3, the space to be supplied to 2n speakers arranged in the middle layer using the head-related transfer function data storage unit 5 and the impulse response creating unit 6 in the same direction. Sound field processing is performed (step S25). Finally, the audible means 7 performs crosstalk cancellation for each pair of speakers (step S26), and a signal is reproduced via an amplifier (not shown) (step 27).

ステップS23における音場分割処理について、図12のフローチャートを用いて詳しく説明する。音響入出力手段22の出力側に接続されているスピーカの数2nと上層のスピーカの数=2、及び上層スピーカの配置パターンについて、図示されない入力手段により制御手段8を介して取得され(ステップS31)、スピーカ数2n+2が偶数かつ4個以上(nは正の整数である)でない場合(ステップS32でNO)はエラーとなり、終了する。2n+2≧4の条件を満たす場合(ステップS32でYES)は、再生対象となる音場として耳の高さの水平面を円周方向にn個のエリアA1〜Anに分割する(ステップS33)。スピーカは円周方向にn分割されたエリアA1〜Anごとに2個ずつ左右に設置される。分割されたエリアA1〜Anの範囲は、前述した(数1)により算出される。   The sound field dividing process in step S23 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. The number 2n of speakers connected to the output side of the sound input / output unit 22, the number of upper layer speakers = 2, and the arrangement pattern of the upper layer speakers are acquired by the input unit (not shown) via the control unit 8 (step S31). ) If the number of speakers 2n + 2 is not an even number and 4 or more (n is a positive integer) (NO in step S32), an error occurs and the process ends. When the condition of 2n + 2 ≧ 4 is satisfied (YES in step S32), the horizontal plane at the ear height is divided into n areas A1 to An in the circumferential direction as the sound field to be reproduced (step S33). Two speakers are installed on the left and right in each of the areas A1 to An divided into n in the circumferential direction. The range of the divided areas A1 to An is calculated by (Equation 1) described above.

次に上層に配置されたスピーカの配置パターンが、図13(b)に示すように聴取者を挟んで前後に設置された場合には(ステップS34でYES)、聴取者より前の音場と後ろの音場とに2分割し(ステップS35)、次いで終了する。他方、配置パターンが聴取者を挟んで前後でなく(ステップS34でNO)、図14(b)に示すように聴取者を挟んで左右に設置された場合には(ステップS36でYES)、聴取者の左側の音場と右側の音場とに2分割し(ステップS37)、次いで終了する。配置パターンが聴取者を挟んで左右でなく(ステップS36でNO)、図15(b)に示すように聴取者の前方(又は後方)に偏って、かつ聴取者を頂点とした二等辺三角形の形に設置された場合には(ステップS38でYES)、分割せず(ステップS39)、次いで終了する。配置パターンが3つのどれでもない場合(ステップS38でNO)は、エラーとなり終了する。   Next, when the speaker arrangement pattern arranged in the upper layer is placed before and after the listener as shown in FIG. 13B (YES in step S34), the sound field before the listener is The sound field is divided into two parts (step S35), and then the process ends. On the other hand, if the arrangement pattern is not before or after the listener (NO in step S34) but placed on the left and right sides as shown in FIG. 14B (YES in step S36), the listening The sound field on the left side and the sound field on the right side are divided into two (step S37), and the process is then terminated. The arrangement pattern is not right or left across the listener (NO in step S36), but is an isosceles triangle that is biased to the front (or rear) of the listener as shown in FIG. If it is installed in a shape (YES in step S38), it is not divided (step S39), and then the process ends. If none of the three arrangement patterns is present (NO in step S38), an error occurs and the process ends.

図13、図14、図15は、いずれも耳の高さの中層スピーカが4であって、上層スピーカUL1、UR2の配置が3パターンの場合の音場分割の例であり、いずれも上から見た図である。図13(a)、図14(a)、図15(a)は上層以外の分割領域を示し、いずれも前方2チャネルL1、R1と後方2チャネルL2、R2により構成される。この層のスピーカは4個であるのでn=2であり、音場は2つに分けられる。ここで、受聴者を取り囲む全球面を考えた場合に、受聴者を中心とした水平円上でエリアが分けられ、球を分割する場合、仰角0度上で図13(a)、図14(a)、図15(a)に示すように前方エリアA1と後方エリアA2に分けられる。例えば、22.2chの推奨スピーカ位置で言えば、上層以外のすべてのチャンネルはエリアA1又はA2に振り分けられる。例えば、水平角30°、仰角0°の場合はエリアA1に、別のスピーカ位置が水平角275°、仰角40°の場合はエリアA2に対応する。このように、スピーカ位置によって、対応するエリアを決める。   13, 14, and 15 are examples of sound field division in the case where the middle-layer speakers at the height of the ears are 4 and the arrangement of the upper-layer speakers UL1 and UR2 is three patterns. FIG. FIGS. 13 (a), 14 (a), and 15 (a) show divided regions other than the upper layer, each of which is composed of front two channels L1 and R1 and rear two channels L2 and R2. Since there are four speakers in this layer, n = 2 and the sound field is divided into two. Here, when considering the entire spherical surface that surrounds the listener, the area is divided on a horizontal circle centered on the listener, and when the sphere is divided, the elevation angle is 0 degree and FIGS. a) As shown in FIG. 15A, it is divided into a front area A1 and a rear area A2. For example, in the recommended speaker position of 22.2 ch, all channels other than the upper layer are allocated to the area A1 or A2. For example, when the horizontal angle is 30 ° and the elevation angle is 0 °, it corresponds to the area A1, and when another speaker position is the horizontal angle 275 ° and the elevation angle is 40 °, it corresponds to the area A2. Thus, the corresponding area is determined by the speaker position.

図13(b)、図14(b)、図15(b)は上層の分割領域を示す。仰角が45度以上にある推奨スピーカ位置の上層9チャネルU1〜U9については、図13(b)のように聴取者を挟んで前後にスピーカを設置した場合(図のUF、UR)は、水平面と同じ分割方法で前方エリアB1と後方エリアB2に分割される。また、図14(b)のように上層のスピーカが聴取者を挟んで左右に設置された場合(図のUL、UR)は、仰角が45度以上にある推奨スピーカ位置の上層9チャネルについて、聴取者の左側エリアC1と右側エリアC2に2分割する。図15(b)のように上層のスピーカが聴取者の前方(又は後方)に偏って、かつ聴取者を頂点とした三角形の形に設置された場合(図のUFL、UFR)には、仰角が45度以上にある推奨スピーカ位置の上層9チャネルU1〜U9について、分割はしない(エリアD)。   FIG. 13B, FIG. 14B, and FIG. 15B show the upper divided areas. For the upper layer 9 channels U1 to U9 of the recommended speaker position where the elevation angle is 45 degrees or more, when speakers are installed before and after the listener as shown in FIG. 13B (UF, UR in the figure), the horizontal plane Is divided into a front area B1 and a rear area B2. In addition, when the upper speakers are installed on the left and right sides of the listener as shown in FIG. 14B (UL, UR in the figure), for the upper 9 channels of the recommended speaker position where the elevation angle is 45 degrees or more, The listener is divided into a left area C1 and a right area C2. As shown in FIG. 15 (b), when the upper speaker is biased forward (or backward) of the listener and installed in a triangular shape with the listener at the apex (UFL, UFR in the figure), the elevation angle The upper layer 9 channels U1 to U9 of the recommended speaker position where the angle is 45 degrees or more is not divided (area D).

次に図11に示すステップS24における「上層の空間音場処理」について図16を参照して詳しく説明する。ここでは、図13(b)、図14(b)、図15(b)に示すような上層のスピーカ配置パターンに応じた音場処理を行うが、図16は一例として、図14(b)に示すように上層スピーカを左右に設置した場合を示す。まず、音場分割手段4で図13(b)に示すように上層について前後に2分割した場合は、上層の入力チャネルU1〜U9のうち、聴取者の前方エリアB1に含まれるチャネルU2〜U5、U9(図9参照)の信号を加算するとともに、後方エリアB2に含まれるチャネルU6〜U8の信号を加算し、さらに、エリアB1、B2の境界の頭上チャネルU1についてはその信号に1/2を乗算して、乗算結果をエリアB1、B2の信号にともに加算する。   Next, the “upper spatial sound field processing” in step S24 shown in FIG. 11 will be described in detail with reference to FIG. Here, sound field processing is performed according to the upper layer speaker arrangement pattern as shown in FIGS. 13B, 14B, and 15B, but FIG. 16 is an example of FIG. 14B. The case where upper-layer speakers are installed on the left and right as shown in FIG. First, when the sound field dividing means 4 divides the upper layer back and forth as shown in FIG. 13B, among the upper layer input channels U1 to U9, the channels U2 to U5 included in the listener's front area B1. , U9 (see FIG. 9) are added, the signals of channels U6 to U8 included in the rear area B2 are added, and the overhead channel U1 at the boundary between the areas B1 and B2 is ½ And the multiplication result is added to the signals in areas B1 and B2.

また、音場分割手段4で図14(b)に示すように上層について左右に2分割した場合は、図16に示すように上層の入力チャネルU1〜U9のうち、聴取者の左側エリアC1に含まれるチャネルU2、U8、U9の信号を加算するとともに、右側エリアC2に含まれるチャネルU4、U5、U6の信号を加算する。さらに、エリアC1、C2の境界であるチャネルU1、U3、U7の信号を加算して加算結果に1/2を乗算し、乗算結果をエリアC1、C2の信号にともに加算する。   Further, when the sound field dividing means 4 divides the upper layer into two left and right as shown in FIG. 14B, among the upper input channels U1 to U9 as shown in FIG. The signals of channels U2, U8, and U9 included are added, and the signals of channels U4, U5, and U6 included in the right area C2 are added. Further, the signals of channels U1, U3, and U7 that are the boundaries of areas C1 and C2 are added, the addition result is multiplied by 1/2, and the multiplication result is added to the signals of areas C1 and C2.

次に、音場分割手段4で「上層について分割しない」(図12のステップS39)となった場合の空間音場処理について説明する。例えば図15(b)に示すように聴取者の前方(又は後方)に偏って、かつ聴取者を頂点とした三角形の形に設置された上層の左右のスピーカからは、22.2chのうち、図9に示す上層すべてのチャネルU1〜U9が音像定位処理されて再生されることになる。   Next, the spatial sound field process when the sound field dividing means 4 is “not divided for the upper layer” (step S39 in FIG. 12) will be described. For example, as shown in FIG. 15 (b), from the left and right speakers placed in a triangular shape with the listener at the top and biased to the front (or rear) of the listener, All the channels U1 to U9 in the upper layer shown in FIG. 9 are subjected to sound image localization processing and reproduced.

図17は、図11に示すステップS24における「上層の空間音場処理」を詳しく示すフローチャートである。本実施の形態では、インパルス応答作成手段6は初めに9ch分の音線の頭部伝達関数データの算出処理を行う。算出方法は第1の実施の形態と同様である。インパルス応答作成手段6は、ステップS41で受音点及びそれぞれの音場に設置されたスピーカに関するデータに基づき、上層チャネルiを初期値0に設定する。そして、ステップS48においてiが9以上と判定されるまでステップS42〜48を繰り返し、チャネルiごとにインパルス応答を作成する。続くステップS42とステップS43は、第1の実施の形態のステップS7とステップS8と同じであるので特に説明しない。   FIG. 17 is a flowchart showing in detail the “upper spatial sound field processing” in step S24 shown in FIG. In the present embodiment, the impulse response creating means 6 first performs a calculation process of head-related transfer function data of sound lines for 9 ch. The calculation method is the same as in the first embodiment. The impulse response creating means 6 sets the upper layer channel i to the initial value 0 based on the data regarding the sound receiving point and the speakers installed in the respective sound fields in step S41. Then, steps S42 to S48 are repeated until i is determined to be 9 or more in step S48, and an impulse response is created for each channel i. Subsequent steps S42 and S43 are the same as steps S7 and S8 in the first embodiment, and thus will not be described in particular.

ステップS44とステップS45は、第1の実施の形態のステップS9とステップS10と同じであるので特に説明しない。ステップS46では、左右それぞれの音声が累積加算され、対応する上層スピーカに振り分けられる(ステップS46)。この処理を上層の全チャネル分繰り返し(ステップS48→YES)、全チャネルが終われば(ステップS48→NO)、図11のステップS25における「上層以外の空間音場処理」へ進む。   Since step S44 and step S45 are the same as step S9 and step S10 of the first embodiment, they are not specifically described. In step S46, the left and right sounds are cumulatively added and distributed to the corresponding upper speakers (step S46). If this process is repeated for all channels in the upper layer (step S48 → YES), if all channels are completed (step S48 → NO), the process proceeds to “spatial sound field processing other than upper layer” in step S25 of FIG.

図11のステップS25における「上層以外の空間音場処理」では、22.2chのうち上層9chを除く13.2ch分の左右のインパルス応答が作成され、対応する入力音声信号と畳み込まれる。そして対応スピーカL1、R1、L2、R2ごとに左右それぞれの音声が累積加算され、前方スピーカL1、R1と後方スピーカL2、R2に振り分けられる。「上層の空間音場処理」と「上層以外の空間音場処理」が終われば、クロストークキャンセル(ステップ26)、信号再生(ステップ27)へ進む。   In “spatial sound field processing other than upper layer” in step S25 of FIG. 11, left and right impulse responses for 13.2 ch excluding upper 9 ch out of 22.2 ch are created and convolved with the corresponding input audio signal. Then, the left and right sounds are cumulatively added for each of the corresponding speakers L1, R1, L2, and R2, and distributed to the front speakers L1 and R1 and the rear speakers L2 and R2. When “upper spatial sound field processing” and “spatial sound field processing other than upper layer” are completed, the process proceeds to crosstalk cancellation (step 26) and signal reproduction (step 27).

可聴化手段7では、上記の2個の上層スピーカUL1、UR1と、前方スピーカL1、R1、後方スピーカL2、R2に供給すべき音声を作成し、各スピーカUL1、UR1、L1、R1、L2、R2で再生する。それぞれのスピーカUL1、UR1、L1、R1、L2、R2から再生される音響信号は同期を取る必要があるため、ステップS24からステップS25までの処理時間分遅延して与えられる。可聴化された再生用音響信号は、制御手段8を介して音響入出力手段2から出力される。なお、2チャネルのエフェクト信号(LFE)は、特別に処理をサブウーファーがある場合は、空間音場処理をする必要がなく、ステップS26までの処理時間分の遅延処理のみ行った、サブウーファーへ供給すればよい。   The audible means 7 creates sounds to be supplied to the above two upper speakers UL1, UR1, the front speakers L1, R1, and the rear speakers L2, R2, and each speaker UL1, UR1, L1, R1, L2, Play with R2. Since the sound signals reproduced from the respective speakers UL1, UR1, L1, R1, L2, and R2 need to be synchronized, they are given with a delay corresponding to the processing time from step S24 to step S25. The audible audio signal for reproduction is output from the sound input / output means 2 via the control means 8. Note that the 2-channel effect signal (LFE) does not need to be processed in the spatial sound field when the subwoofer is specially processed, and only the delay processing for the processing time up to step S26 is performed to the subwoofer. What is necessary is just to supply.

図18は以上の処理を実現するためのブロック図である。全チャネルU1〜U9、M1〜M10、D1〜D3、LFE1、LFE2の方向別頭部伝達関数は、
U:(U1UL1、U1UR1)〜(U9UL1、U9UR1)
M:(M1L1、M1R1)〜(M7L1、M7R1)…(M8L2、M8R2)〜(M10L2、M10R2)
D:(D1L1、D1R1)〜(D3L1、D3R1)
LFE:(LFE1L1、LFE1R1)、(LFE2L1、LFE2R1)
で示しており、各チャネルU1〜U9、M1〜M10、D1〜D3、LFE1〜LFE2に畳込みを行っている。
FIG. 18 is a block diagram for realizing the above processing. Directional head related transfer functions of all channels U1-U9, M1-M10, D1-D3, LFE1, LFE2 are:
U: (U1UL1, U1UR1) to (U9UL1, U9UR1)
M: (M1L1, M1R1) to (M7L1, M7R1) ... (M8L2, M8R2) to (M10L2, M10R2)
D: (D1L1, D1R1) to (D3L1, D3R1)
LFE: (LFE1L1, LFE1R1), (LFE2L1, LFE2R1)
The channels U1 to U9, M1 to M10, D1 to D3, and LFE1 to LFE2 are convolved.

次いで、図13(b)か、図14(b)か又は図15(b)に示すスピーカ配置に応じて上層の9チャネルU1〜U9を上層スピーカUL1、UR1に振り分ける(加算器11L、11R)。また、中層の前方7チャネルM1〜M7と、下層3チャネルD1〜D3とLFE1、LFE2(これらはすべて前方チャネル)をすべて前方スピーカL1、R1に振り分ける(加算器12L、12R)。さらに、中層の残りの後方3チャネルM8〜M10を後方スピーカL2、R2に振り分ける(加算器13L、13R)。ここで、図18に示す加算器11L、11R、12L、12R、13L、13Rは、単に説明のために示したものであり、実際には例えば図16に示すように、より多くの加算器と係数乗算器を含む。   Next, according to the speaker arrangement shown in FIG. 13 (b), FIG. 14 (b) or FIG. 15 (b), the upper 9 channels U1 to U9 are distributed to the upper speakers UL1 and UR1 (adders 11L and 11R). . Further, the middle seven front channels M1 to M7, the lower three channels D1 to D3, LFE1 and LFE2 (all of which are front channels) are all distributed to the front speakers L1 and R1 (adders 12L and 12R). Further, the remaining rear three channels M8 to M10 in the middle layer are distributed to the rear speakers L2 and R2 (adders 13L and 13R). Here, the adders 11L, 11R, 12L, 12R, 13L, and 13R shown in FIG. 18 are merely shown for explanation. In practice, for example, as shown in FIG. Includes a coefficient multiplier.

次いで、算出された再生音場データ情報に基づいて第1、第2、第3クロストークキャンセル回路21、22、23にてそれぞれ上層、前方、後方のクロストークキャンセル(ステップS26)が行われる。ここで、中層についてのクロストークキャンセル処理は、図8を参照して説明したが、上層についても、図8においてL1,R1が上層のスピーカUL1、UR1で、上層スピーカSP1、SP2を再現することを考えれば、同様の関係で式が立てられることが分かる。これらのクロストークキャンセル処理が行われることにより、可聴化された音響信号がそれぞれ該当するスピーカに送信され、2n+2chのスピーカから出力される音が、22.2chのしかるべき到来方向より聞こえるように再生される。   Next, on the basis of the calculated reproduction sound field data information, the first, second, and third crosstalk cancel circuits 21, 22, and 23 perform the upper layer, front, and rear crosstalk cancellation (step S26), respectively. Here, the crosstalk cancellation processing for the middle layer has been described with reference to FIG. 8, but for the upper layer, L1 and R1 in FIG. 8 are the upper layer speakers UL1 and UR1, and the upper layer speakers SP1 and SP2 are reproduced. , It can be seen that the formula can be established with the same relationship. By performing these crosstalk cancellation processes, the audible acoustic signals are transmitted to the corresponding speakers, and the sound output from the 2n + 2ch speakers is reproduced so that it can be heard from the appropriate direction of arrival of 22.2ch. Is done.

以上により、天井に2個のスピーカUL1、UR1を設けてその配置パターンに応じて最適な音場再生処理を行うことで、今まで到来方向だけで距離感まで再現できにくかった上方の音像定位を正確に行うことができる。また、方向別の頭部伝達関数データを基に再生用音響信号から、可聴化された音響信号が作成され、さらにその可聴化された音響信号が複数のエリアに分けられて1ペア以上のスピーカを用いて後方からも再生可能であるので、後方方向の音像定位をより正確に行うことができ、より臨場感のある高音質な再生音場を実現することができる。ここで、配置されるスピーカ位置と個数が定められている場合には、上記説明したステップS21〜S25などによってクロストークキャンセル回路及び遅延回路の係数をあらかじめ計算して供給するようにしてもよく、装置の起動時に毎回クロストークキャンセル回路及び遅延回路の係数を計算する必要はないことはいうまでもない。   As described above, by providing the two speakers UL1 and UR1 on the ceiling and performing the optimal sound field reproduction processing according to the arrangement pattern, the upper sound image localization that has been difficult to reproduce until now only in the direction of arrival has been difficult. Can be done accurately. Also, an audible sound signal is created from the reproduction sound signal based on the head-related transfer function data for each direction, and the audible sound signal is further divided into a plurality of areas, and one or more pairs of speakers. Can be reproduced from behind, so that the sound image localization in the backward direction can be performed more accurately, and a more realistic sound field with a higher sound quality can be realized. Here, when the speaker positions and the number of speakers to be arranged are determined, the coefficients of the crosstalk cancellation circuit and the delay circuit may be calculated and supplied in advance through steps S21 to S25 described above, It goes without saying that it is not necessary to calculate the coefficients of the crosstalk cancellation circuit and the delay circuit every time the apparatus is started up.

なお、LFEチャネルLFE1、LFE2は、本実施形態では音像定位を行ったが、サブウーファーが2台の場合は、上層及び上層以外の空間音場処理にかかる時間を遅延量として、遅延回路2系統を介して2台のサブウーファーに供給してもよいし、サブウーファーがなければ、第2クロストークキャンセル回路22の後段で加算処理して前方スピーカL1、R1に供給しても良い。   Although the LFE channels LFE1 and LFE2 perform sound image localization in this embodiment, when there are two subwoofers, two delay circuits are provided with the time required for spatial sound field processing other than the upper layer and the upper layer as a delay amount. May be supplied to two subwoofers, or if there is no subwoofer, addition processing may be performed after the second crosstalk cancellation circuit 22 and supplied to the front speakers L1 and R1.

<第3の実施の形態>
天井に配置されるべきスピーカが2個の場合、上層9チャネルU1〜U9のそれぞれの距離感(深度)感のほかに、後方からの方向感まで正確に再現することにまだ改善の余地がある。そこで、第3の実施の形態では、上層9チャネルU1〜U9のそれぞれの距離感(深度)感のほかに、後方からの方向感まで正確に再現するために、上層のスピーカを前方左右の2個(UL1、UR1)+後方左右の2個(UL2、UR2)とする。第3の実施の形態によれば、ユーザにとっても、天井の代わりに壁の上方の前後にスピーカを追加するか、あるいは従来の水平面の高さのスピーカの上方にもう一つスピーカを積み重ねたような縦長のスピーカを設置することであれば設置に抵抗がなく、手軽に配置できる。
<Third Embodiment>
When there are two speakers to be placed on the ceiling, there is still room for improvement in accurately reproducing the sense of direction from the rear in addition to the sense of distance (depth) of each of the upper 9 channels U1 to U9. . Therefore, in the third embodiment, in addition to the sense of distance (depth) of each of the upper layer 9 channels U1 to U9, in order to accurately reproduce the sense of direction from the rear, the upper layer speakers are connected to the front left and right 2 It is assumed that the number (UL1, UR1) + the left and right two (UL2, UR2). According to the third embodiment, it seems that the user also adds speakers before and behind the wall instead of the ceiling, or stacks another speaker above the conventional horizontal level speaker. If a vertically long speaker is installed, there is no resistance in installation, and it can be easily arranged.

第3の実施の形態の構成は図19に示すように、図1、図10に示す構成をほぼ同じであるが、上層のスピーカが2+2個であるので、音響入出力手段202の出力チャネル数は2n+4チャネルである。第3の実施の形態の大まかな音響再生処理の流れは、図11と同じであるので、詳細な説明は省略する。   The configuration of the third embodiment is almost the same as the configuration shown in FIGS. 1 and 10 as shown in FIG. 19, but the number of output channels of the sound input / output means 202 is 2 + 2, because there are 2 + 2 upper speakers. Are 2n + 4 channels. Since the flow of the rough sound reproduction process of the third embodiment is the same as that in FIG. 11, detailed description thereof is omitted.

図20は、図11のステップ23における上層の音場分割処理を詳しく示す。音響入出力手段2に接続されている中層スピーカの数=2n及び上層のスピーカの数=2+2と、上層スピーカの配置パターンについて図示されない入力手段により制御手段8を介して取得され(ステップS31)、スピーカ数2n+4が偶数かつ6個以上(nは正の整数である)でない場合(ステップS32でNO)はエラーとなり、終了する。2n+4≧6の条件を満たす場合(ステップS32でYES)は、まず上層以外について再生対象となる音場を水平面上における円周方向にn個のエリアA1〜Anに分割する(ステップS33)。スピーカは円周方向にn分割されたエリアA1〜Anごとに2個ずつ左右に設置される。分割されたエリアA1〜Anの範囲は、第1及び第2の実施の形態と同様に(数1)により算出される。次に音場の上層、つまり図2でいうと仰角が45度以上の部分を、図21(b)に示すように前後2個のエリアB1、B2に分割する(ステップS34)。上層についても分割されたエリアB1、B2に2個ずつ左右に合計2+2個のスピーカが設置される。 FIG. 20 shows in detail the sound field dividing process in the upper layer in step 23 of FIG. The number of middle layer speakers connected to the sound input / output unit 2 = 2n and the number of upper layer speakers = 2 + 2, and the arrangement pattern of the upper layer speakers are acquired by the input unit (not shown) via the control unit 8 (step S31). If the number of speakers 2n + 4 is not an even number and 6 or more (n is a positive integer) (NO in step S32), an error occurs and the process ends. When the condition of 2n + 4 ≧ 6 is satisfied (YES in step S32), first, the sound field to be reproduced is divided into n areas A1 to An in the circumferential direction on the horizontal plane (step S33). Two speakers are installed on the left and right in each of the areas A1 to An divided into n in the circumferential direction. The range of the divided areas A1 to An is calculated by (Equation 1) as in the first and second embodiments. Next, the upper layer of the sound field, that is, the portion having an elevation angle of 45 degrees or more in FIG. 2 is divided into two front and rear areas B1 and B2 as shown in FIG. 21B (step S34). As for the upper layer, a total of 2 + 2 speakers are installed on the left and right in the divided areas B1 and B2.

図21(a)は、2n+4個のスピーカの設置位置の一例を真上から見た説明図であり、図21(b)は、図21(a)を真横から見た説明図であって左側が前方である。音場分割エリアについては、上層以外の前方エリアA1及び後方エリアA2と、仰角45度を境に上層の前方エリアB1及び後方エリアB2を示してある。この例では、上層前方スピーカUL1、UR1がエリアB1に配置され、上層後方スピーカUL2、UR2がエリアB2に配置されている。また、前方スピーカL1、R1及び後方スピーカL2、R2がそれぞれ前方エリアA1、後方エリアA2に設置されている。   FIG. 21A is an explanatory view of an example of the installation positions of 2n + 4 speakers viewed from directly above, and FIG. 21B is an explanatory view of FIG. Is forward. Regarding the sound field division area, the front area A1 and the rear area A2 other than the upper layer, and the front area B1 and the rear area B2 of the upper layer with an elevation angle of 45 degrees as a boundary are shown. In this example, the upper layer front speakers UL1 and UR1 are arranged in the area B1, and the upper layer rear speakers UL2 and UR2 are arranged in the area B2. Further, the front speakers L1, R1 and the rear speakers L2, R2 are installed in the front area A1 and the rear area A2, respectively.

すなわち、第3の実施の形態では、第2の実施の形態と同じく、中層スピーカが4個であるのでn=2であり、上層以外の音場は2つのエリアA1、A2に分けられる。これに対し、仰角が45度以上にある推奨スピーカ位置の上層9チャネルU1〜U9については、図21(b)に詳しく示すように仰角45度以上の音場について上層の前方エリアB1と後方エリアB2に分割される。   That is, in the third embodiment, as in the second embodiment, since there are four middle-layer speakers, n = 2, and the sound field other than the upper layer is divided into two areas A1 and A2. On the other hand, for the upper 9 channels U1 to U9 of the recommended speaker position with an elevation angle of 45 degrees or more, as shown in detail in FIG. 21B, the upper front area B1 and the rear area for the sound field with an elevation angle of 45 degrees or more. Divided into B2.

「上層における空間音場処理」は、図17に示すフローチャートに従う。第3の実施の形態は、ステップS46からステップS48が第2の実施の形態と異なる。ステップS41からステップS45は第2の実施の形態とほぼ同様であるので、特に説明しない。   “Spatial sound field processing in the upper layer” follows the flowchart shown in FIG. The third embodiment is different from the second embodiment in steps S46 to S48. Steps S41 to S45 are substantially the same as those in the second embodiment, and thus will not be particularly described.

第3の実施の形態では、ステップS46で分割された音場B1,B2(4分割エリア)ごとに左右それぞれの音声が累積加算され、対応する上方の前方スピーカUL1,UR1,上方の後方スピーカUL2,UR2に振り分けられる(ステップS46)。この処理を上層の全チャネル分繰り返し(ステップS48→YES)、全チャネルが終われば(ステップS48→NO)、「上層以外の空間音場処理」(ステップS25)へ進む 。ステップS25以下の処理は、第2の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。   In the third embodiment, the left and right sounds are cumulatively added for each of the sound fields B1, B2 (four divided areas) divided in step S46, and the corresponding upper front speakers UL1, UR1, upper rear speaker UL2 are added. , UR2 (step S46). This process is repeated for all channels in the upper layer (step S48 → YES). When all channels are completed (step S48 → NO), the process proceeds to “spatial sound field processing other than upper layer” (step S25). Since the processing after step S25 is the same as that of the second embodiment, a description thereof will be omitted.

図22は以上の処理を実現するためのブロック図である。上層の9チャネルU1〜U9については、チャネルU2〜U5、U9を上方の前方スピーカUL1、UR1に、また、チャネルU1、U6〜U8を上方の後方スピーカUL2、UR2に振り分ける(加算器31L、31R、32L、32R)。また、第2の実施の形態と同様に、中層の前方7チャネルM1〜M7と、下層3チャネルD1〜D3とLFE1、LFE2(これらはすべて前方チャネル)をすべて前方スピーカL1、R1に振り分ける(加算器33L、33R)。さらに、中層の残りの後方3チャネルM8〜M10を後方スピーカL2、R2に振り分ける(加算器34L、34R)。ここでも、図22に示す加算器31L〜34L、31R〜34Rは、単に説明のために示したものであり、実際には例えば図16に示すように、より多くの加算器と係数乗算器を含む。   FIG. 22 is a block diagram for realizing the above processing. For the upper nine channels U1 to U9, the channels U2 to U5 and U9 are allocated to the upper front speakers UL1 and UR1, and the channels U1 and U6 to U8 are allocated to the upper rear speakers UL2 and UR2 (adders 31L and 31R). , 32L, 32R). Similarly to the second embodiment, the middle 7 front channels M1 to M7 and the lower 3 channels D1 to D3 and LFE1 and LFE2 (all of which are front channels) are all distributed to the front speakers L1 and R1 (addition). 33L, 33R). Further, the remaining rear three channels M8 to M10 in the middle layer are distributed to the rear speakers L2 and R2 (adders 34L and 34R). Here, the adders 31L to 34L and 31R to 34R shown in FIG. 22 are merely shown for explanation, and actually, as shown in FIG. 16, for example, more adders and coefficient multipliers are provided. Including.

なお、上層のエリアB1、B2をさらに左右に2分割してもよい(合計4分割)。ここで、頭上のチャネルU1を後方側に振り分けるものとする。上層チャネルU1〜U9のうち、聴取者より前方で左側のチャネルU2、U9を加算して上層前方左側スピーカUL1に振り分けるとともに、前方で右側のチャネルU4、U5を加算して上層前方右側スピーカUR1に振り分ける。さらに、上層前方中心のチャネルU3の1/2をスピーカUL1、UR1それぞれに振り分ける。聴取者より後方で左側のチャネルU8を上層後方左側スピーカUL2に振り分けるとともに、後方で右側のチャネルU6を上層後方右側スピーカUR2に振り分ける。さらに、上層後方のチャネルU1、U7を加算して加算結果の1/2をスピーカUL2、UR2それぞれに振り分ける。 The upper layer areas B1 and B2 may be further divided into left and right parts (total of 4 parts). Here, the overhead channel U1 is assigned to the rear side. Among the upper layer channels U1 to U9, the left channel U2 and U9 are added in front of the listener and distributed to the upper layer front left speaker UL1, and the right channel U4 and U5 are added in front to the upper layer front right speaker UR1. Distribute. Further, ½ of the channel U3 at the front center of the upper layer is distributed to the speakers UL1 and UR1. The left channel U8 is assigned to the upper rear left speaker UL2 behind the listener, and the right channel U6 is assigned to the upper rear right speaker UR2 behind. Further, the channels U1 and U7 on the upper rear side are added, and ½ of the addition result is distributed to the speakers UL2 and UR2.

次いで、ステップS21で算出された再生音場データ情報に基づいて第1〜第4クロストークキャンセル回路41〜44にてそれぞれ上方の前方及び後方、前方及び後方のクロストークキャンセルが行われる。上方のエリアB1、B2のクロストークキャンセルについても、図8のL1,R1が上方の前方スピーカUL1,UR1で上層スピーカSP1を再現し、図8のL2,R2が上方の後方スピーカUL2,UR2で上層スピーカSP2を再現することを考えれば、同様の関係で式が立てられることが分かる。これらのクロストークキャンセル処理が行われることにより、可聴化された音響信号がそれぞれ該当するスピーカに送信され、22.2chのスピーカから出力される音がしかるべき到来方向より聞こえるように再生される。   Next, on the basis of the reproduced sound field data information calculated in step S21, the first to fourth crosstalk cancel circuits 41 to 44 perform upper front and rear, front and rear crosstalk cancellation, respectively. As for the crosstalk cancellation in the upper areas B1 and B2, L1 and R1 in FIG. 8 reproduce the upper speaker SP1 with the upper front speakers UL1 and UR1, and L2 and R2 in FIG. 8 correspond to the upper rear speakers UL2 and UR2. Considering that the upper speaker SP2 is reproduced, it can be seen that the equation can be established with the same relationship. By performing these crosstalk cancellation processes, audible acoustic signals are transmitted to the corresponding speakers, and reproduced so that the sound output from the 22.2 ch speakers can be heard from the appropriate direction of arrival.

以上により、上方の前方及び後方のスピーカUL1,UR1、UL2,UR2を設けることにより、今まで不十分であった上方の前方及び後方の音像定位を正確に行うことができる。また方向別の頭部伝達関数データを基に再生用音響信号から可聴化された音響信号が作成され、さらにその可聴化された音響信号が複数のエリアに分けられて4組以上のペアのスピーカを用いて後方からも再生されるので、より臨場感のある高音質な再生音場を提供することができる。なお、ここでLFE1、LFE2の方向別頭部伝達関数LFE1L1、LFE1R1、LFE2L1、LFE2R1は単純な遅延関数に置き換えるなど処理を簡略にしてもよい。さらに本発明は、他の立体音響方式である中間層10チャネル+上層9チャネル+LFE2チャネルの19.2チャネル方式(22.2チャネルシステムの下層が省略された方式)等に適用できることはいうまでもない。   As described above, by providing the upper front and rear speakers UL1, UR1, UL2, UR2, it is possible to accurately perform the upper front and rear sound image localization which has been insufficient until now. In addition, an audible sound signal is created from the reproduction sound signal based on the head-related transfer function data for each direction, and the audible sound signal is divided into a plurality of areas to be divided into four or more pairs of speakers. Since it is also reproduced from behind, a high-quality reproduced sound field with a more realistic feeling can be provided. Here, the head-related transfer functions LFE1L1, LFE1R1, LFE2L1, and LFE2R1 for LFE1 and LFE2 by direction may be replaced with simple delay functions. Furthermore, it goes without saying that the present invention can be applied to other stereophonic systems such as the intermediate layer 10 channel + upper layer 9 channel + LFE 2 channel 19.2 channel system (the system in which the lower layer of the 22.2 channel system is omitted) and the like. Absent.

ここで、配置されるスピーカ位置と個数が定められている場合には上記説明したステップS21〜S25などによってクロストークキャンセル回路及び遅延回路の係数をあらかじめ計算して供給するようにしてもよく、装置の起動時に毎回クロストークキャンセル回路及び遅延回路の係数を計算する必要はないことはいうまでもない。   Here, when the positions and the number of speakers to be arranged are determined, the coefficients of the crosstalk cancellation circuit and the delay circuit may be calculated and supplied in advance by the above-described steps S21 to S25, etc. Needless to say, it is not necessary to calculate the coefficients of the crosstalk cancellation circuit and the delay circuit every time the circuit is started up.

なお、本発明は上記の音響再生装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを含む。このプログラムは、記録媒体から読み取られてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。特に天井に配置されるスピーカは、ワイヤレスであるとともに無線にてパワーも供給できるタイプのスピーカが好適である。   In addition, this invention contains the program for making a computer implement | achieve the function of said sound reproduction apparatus. This program may be read from a recording medium and loaded into a computer, or may be transmitted via a communication network and loaded into a computer. In particular, the speaker disposed on the ceiling is preferably a speaker that is wireless and can also supply power wirelessly.

本発明の第1の実施の形態による立体音響再生装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the stereophonic sound reproduction apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 図1の立体音響再生装置における方向別頭部伝達関数に使用される方向を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the direction used for the head-related transfer function according to direction in the stereophonic sound reproduction apparatus of FIG. 図1の立体音響再生装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the stereophonic sound reproduction apparatus of FIG. 図1の立体音響再生装置におけるスピーカの設置位置を示す平面図である。It is a top view which shows the installation position of the speaker in the stereophonic sound reproduction apparatus of FIG. 図1の立体音響再生装置におけるスピーカの設置位置を示す側面図である。It is a side view which shows the installation position of the speaker in the stereophonic sound reproduction apparatus of FIG. 図1の立体音響再生装置における立体音響信号の振り分け例及び空間音場処理の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of distribution of the stereophonic signal in the stereophonic sound reproduction apparatus of FIG. 1, and the example of a spatial sound field process. 図1の立体音響再生装置における立体音響信号の他の振り分け例及び空間音場処理の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of distribution of the stereophonic sound signal in the stereophonic sound reproduction apparatus of FIG. 1, and the example of a spatial sound field process. 図1の立体音響再生装置におけるスピーカの設置位置及び各スピーカから受聴者の両耳への水平方向の伝達関数を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transfer function of the horizontal direction from the installation position of each speaker in the stereophonic sound reproduction apparatus of FIG. 1, and each speaker to a listener's both ears. 22.2チャネルのうち、上層チャネルU1〜U9のスピーカ配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the speaker arrangement | positioning of upper layer channel U1-U9 among 22.2 channels. 本発明の第2の実施の形態による立体音響再生装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the stereophonic sound reproduction apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 図10の立体音響再生装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the stereophonic sound reproduction apparatus of FIG. 図11の「音場分割処理」における上層音場分割処理を詳しく説明するフローチャートである。12 is a flowchart for explaining in detail an upper-layer sound field dividing process in the “sound field dividing process” of FIG. 11. 上層の分割例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a division | segmentation of an upper layer. 上層の分割例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a division | segmentation of an upper layer. 上層の分割例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a division | segmentation of an upper layer. 図14における上層チャネル振り分けの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of upper layer channel distribution in FIG. 図11における「上層の空間音場処理」を詳しく説明するフローチャートである。12 is a flowchart for explaining in detail “upper spatial sound field processing” in FIG. 11. 第2の実施の形態の立体音響再生装置における立体音響信号の振り分け例及び空間音場処理の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of distribution of the stereophonic sound signal in the stereophonic sound reproduction apparatus of 2nd Embodiment, and the example of a spatial sound field process. 本発明の第3の実施の形態による立体音響再生装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the stereophonic sound reproduction apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における上層音場分割処理を詳しく説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining in detail the upper layer sound field division | segmentation process in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における上層音場分割例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the upper layer sound field division | segmentation example in the 3rd Embodiment of this invention. 第3の実施の形態の立体音響再生装置における立体音響信号の振り分け例及び空間音場処理の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of distribution of the stereophonic sound signal in the stereophonic sound reproduction apparatus of 3rd Embodiment, and the example of a spatial sound field process.

符号の説明Explanation of symbols

1 再生音場データ取得手段
2,22,202 音響入出力手段
3 音場解析データ算出手段
4 音場分割手段
5 方向別頭部伝達関数データ記憶部
6 インパルス応答作成手段
7 可聴化手段
8 制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reproduction | regeneration sound field data acquisition means 2,22,202 Sound input / output means 3 Sound field analysis data calculation means 4 Sound field division means 5 Head transfer function data storage part according to direction 6 Impulse response creation means 7 Audible means 8 Control means

Claims (3)

複数のチャネルより構成される立体音響信号を再生するための再生空間において前記再生空間を高さ方向に分割したときの上部を上層、中部を中層、下部を下層とする前記立体音響信号を再生する立体音響再生装置において、
前記複数のチャネルを、前記上層において再生される複数チャネルのうち少なくとも一つのチャネルを含む第1のチャネル群と、前記上層において再生される前記第1のチャネル群を除く複数のチャネルと前記中層において再生される複数チャネルと前記下層において再生される複数チャネルとを含む第2のチャネル群とに振り分ける手段と、
前記第1のチャネル群を前記上層に設置された1以上のスピーカを含む第1のスピーカ群により再生し、前記第2のチャネル群を前記中層に設置された複数のスピーカを有する第2のスピーカ群により再生した際に、前記立体音響信号の各チャネルの仮想音源がその方向から聞こえるように前記立体音響信号を空間音場処理して前記第1及び第2のスピーカ群に出力する空間音場処理手段とを、
備えたことを特徴とする立体音響再生装置。
In a reproduction space for reproducing a stereophonic signal composed of a plurality of channels, the stereoacoustic signal is reproduced with the upper part being the upper layer, the middle part being the middle layer, and the lower part being the lower layer when the reproduction space is divided in the height direction. In a three-dimensional sound reproduction device,
The first channel group including at least one channel among the plurality of channels reproduced in the upper layer, the plurality of channels excluding the first channel group reproduced in the upper layer, and the middle layer Means for distributing to a second channel group including a plurality of channels to be reproduced and a plurality of channels to be reproduced in the lower layer;
The first speaker group is reproduced by a first speaker group including one or more speakers disposed in the upper layer, and the second channel group includes a plurality of speakers disposed in the middle layer. A spatial sound field that is processed by a spatial sound field so that a virtual sound source of each channel of the stereophonic signal can be heard from that direction and is output to the first and second speaker groups when reproduced by a group. Processing means,
A stereophonic sound reproducing apparatus comprising:
複数のチャネルより構成される立体音響信号を再生するための再生空間において前記再生空間を高さ方向に分割したときの上部を上層、中部を中層、下部を下層とする前記立体音響信号を再生する立体音響再生方法において、
前記複数のチャネルを、前記上層において再生される複数チャネルのうち少なくとも一つのチャネルを含む第1のチャネル群と、前記上層において再生される前記第1のチャネル群を除く複数のチャネルと前記中層において再生される複数チャネルと前記下層において再生される複数チャネルとを含む第2のチャネル群とに振り分ける振り分けステップと、
前記第1のチャネル群を前記上層に設置された1以上のスピーカを含む第1のスピーカ群により再生し、前記第2のチャネル群を前記中層に設置された複数のスピーカを有する第2のスピーカ群により再生した際に、前記立体音響信号の各チャネルの仮想音源がその方向から聞こえるように前記立体音響信号を空間音場処理して前記第1及び第2のスピーカ群に出力する出力ステップとを、
含むことを特徴とする立体音響再生方法。
In a reproduction space for reproducing a stereophonic signal composed of a plurality of channels, the stereoacoustic signal is reproduced with the upper part being the upper layer, the middle part being the middle layer, and the lower part being the lower layer when the reproduction space is divided in the height direction. In the three-dimensional sound reproduction method,
The first channel group including at least one channel among the plurality of channels reproduced in the upper layer, the plurality of channels excluding the first channel group reproduced in the upper layer, and the middle layer A distribution step of distributing to a second channel group including a plurality of channels to be reproduced and a plurality of channels to be reproduced in the lower layer;
The first speaker group is reproduced by a first speaker group including one or more speakers disposed in the upper layer, and the second channel group includes a plurality of speakers disposed in the middle layer. An output step of performing spatial sound field processing on the stereophonic sound signal so that a virtual sound source of each channel of the stereoacoustic signal can be heard from that direction when being reproduced by a group, and outputting it to the first and second speaker groups; The
A stereophonic sound reproducing method comprising:
複数のチャネルより構成される立体音響信号を再生するための再生空間において前記再生空間を高さ方向に分割したときの上部を上層、中部を中層、下部を下層とする前記立体音響信号をコンピュータに再生させるコンピュータプログラムにおいて、
前記複数のチャネルを、前記上層において再生される複数チャネルのうち少なくとも一つのチャネルを含む第1のチャネル群と、前記上層において再生される前記第1のチャネル群を除く複数のチャネルと前記中層において再生される複数チャネルと前記下層において再生される複数チャネルとを含む第2のチャネル群とに振り分ける振り分けステップと、
前記第1のチャネル群を前記上層に設置された1以上のスピーカを含む第1のスピーカ群により再生し、前記第2のチャネル群を前記中層に設置された複数のスピーカを有する第2のスピーカ群により再生した際に、前記立体音響信号の各チャネルの仮想音源がその方向から聞こえるように前記立体音響信号を空間音場処理して前記第1及び第2のスピーカ群に出力する出力ステップとを、
含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
In a reproduction space for reproducing a stereophonic signal composed of a plurality of channels, when the reproduction space is divided in the height direction, the stereoacoustic signal with the upper part being the upper layer, the middle part being the middle layer, and the lower part being the lower layer is provided to the computer. In a computer program to be played,
The first channel group including at least one channel among the plurality of channels reproduced in the upper layer, the plurality of channels excluding the first channel group reproduced in the upper layer, and the middle layer A distribution step of distributing to a second channel group including a plurality of channels to be reproduced and a plurality of channels to be reproduced in the lower layer;
The first speaker group is reproduced by a first speaker group including one or more speakers disposed in the upper layer, and the second channel group includes a plurality of speakers disposed in the middle layer. An output step of performing spatial sound field processing on the stereophonic sound signal so that a virtual sound source of each channel of the stereoacoustic signal can be heard from that direction when being reproduced by a group, and outputting it to the first and second speaker groups; The
A computer program comprising:
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