JP2009206819A - 音声信号処理装置、音声信号処理方法、音声信号処理プログラム、記録媒体、表示装置、並びに、表示装置用ラック - Google Patents

Abstract

【課題】装置規模や装置コストの大幅な増大を招来することなく、複数のステレオ音声間のクロストークを効率良く低下させる。
【解決手段】第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1及び中域成分Ｒ_1,2、並びに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1及び中域成分Ｌ_2,2の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタ１４１〜１４４によって変調した後、位相変調された低域成分Ｒ_1,1´及び中域成分Ｒ_1,2´を低域成分Ｌ_2,1及び中域成分Ｌ_2,2に合成し、位相変調された低域成分Ｌ_2,1´及び中域成分Ｌ_2,2´を低域成分Ｒ_1,1及び中域成分Ｒ_1,2に合成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のステレオ音声信号を処理する音声信号処理装置、音声信号処理方法、および、音声信号処理プログラムに関する。また、そのような音声信号処理プログラムが記録された記録媒体に関する。さらに、そのような音声信号処理装置を備えた表示装置、および、表示装置用ラックに関する。

表示パネルの大型化に伴い、多画面表示機能を備えたテレビジョン受像機（以下、「テレビ」と略記する）が普及している。多画面表示とは、表示パネル上に複数の表示領域を設け、各表示領域に異なる映像を表示する表示態様を指す。例えば、２画面表示とは、表示パネルの左半分に第１の映像を、また、表示パネルの右半分に第２の映像を表示する表示態様を指す。

このような多画面表示機能をテレビに実装する場合、複数の映像の各々に付随する音声を、どのように出力するかが問題となる。

例えば、２画面表示時に、第１の映像に付随する第１の音声と第２の映像に付随する第２の音声とを同時にスピーカから出力すると、第１の映像を見ている第１の視聴者にとっては、第２の音声がノイズとなって第１の音声を聞き取ることが困難になり、また、第２の映像を見ている第２の視聴者にとっては、第１の音声がノイズとなって第２の音声を聞き取ることが困難になるという問題を生じる。第１の音声をスピーカから出力し、第２の音声をヘッドフォン端子から出力することも可能であるが、この場合、第２の映像を見ている視聴者にヘッドフォンの装着を強いることになるという問題を生じる。

このような問題を解決するために、スピーカから放射される音波に指向性を持たせる技術を利用することが考えられる。例えば、第１の映像を見る第１の視聴者には、該第１の映像に付随した第１の音声のみ聴取可能となるように、かつ、第２の映像を見る第２の視聴者には、該第２の映像に付随した第２の音声のみ聴取可能となるように、スピーカから放射される音波に指向性をもたせればよい。

スピーカから放射される音波に指向性を持たせる技術としては、特許文献１〜３に記載のものなどが知られている。特許文献１には、直線状に配置されたスピーカ群に入力されるオーディオ信号の各々に対してデジタル信号処理を施すことによって、放射される音波に指向性をもたせる技術が開示されている。また、特許文献２、３には、第１のスピーカユニットから放射される音波を、該第１のスピーカの近傍に配置された第２のスピーカユニットから放射される音波で打ち消すことによって、放射される音波に指向性をもたせる技術が開示されている。
特開平 ６−２０５４９６号公報（１９９４年 ７月２２日公開） 特開平１１−２３９４００号公報（１９９９年 ８月３１日公開） 特開２００１−９５０８２号公報（２００１年 ４月 ６日公開）

特許文献１に記載の技術をテレビに適用するためには、テレビに多数のスピーカやアンプを搭載する必要がある。したがって、装置規模や装置コストが大幅に増大するという問題を生じる。

一方、特許文献２、３に記載の技術は、このような装置規模や装置コストの大幅な増大を招来することなく、テレビに適用することが可能である。しかしながら、特許文献２、３に記載の技術は、複数のステレオ音声間のクロストークを低下させることを想定したものではなく、多画面表示機能を有するテレビに適用したとしても、各視聴者が見たい映像に付随する音声のみを他の映像に付随する音声に阻害されることなく聞き取れる程度にクロストークを低下させることはできない。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、装置規模や装置コストの大幅な増大を招来することなく、効率良くステレオ音声間のクロストークを低下させることができる音声信号処理装置を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る音声信号処理装置は、Ｎ系統（Ｎ≧２）のステレオ音声信号を処理する音声信号処理装置において、第ｉ系統（１≦ｉ≦Ｎ−１）の右チャンネル音声信号Ｒ_i、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1の各々を、帯域の異なるＭ（Ｍ≧２）個の音声信号に分離する分離手段と、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離された上記Ｍ個の音声信号Ｒ_i,1、Ｒ_i,2、…、Ｒ_i,M、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1から分離された上記Ｍ個の音声信号Ｌ_i+1,1、Ｌ_i+1,2、…、Ｌ_i+1,Mの各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調手段と、第ｉ＋１系統の左チャンネルの音声信号Ｌ_i+1からｊ番目（１≦ｊ≦Ｍ）の音声信号Ｌ_i+1,jとして分離され、上記位相変調手段によって位相を変調された音声信号Ｌ_i+1,ｊ´を、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離されたｊ番目の音声信号Ｒ_i,jに合成するとともに、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iからｊ番目の音声信号Ｒ_i,jとして分離され、上記位相変調手段によって位相を変調された音声信号Ｒ_i,j´を、第ｉ＋１系統の左チャンネルから分離されたｊ番目の音声信号Ｌ_i+1,jに合成する合成手段と、を備えている、ことを特徴としている。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る音声信号処理方法は、Ｎ系統（Ｎ≧２）のステレオ音声信号を処理する音声信号処理方法であって、第ｉ系統（１≦ｉ≦Ｎ−１）の右チャンネル音声信号Ｒ_i、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1の各々を、帯域の異なるＭ（Ｍ≧２）個の音声信号に分離する分離工程と、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離された上記Ｍ個の音声信号Ｒ_i,1、Ｒ_i,2、…、Ｒ_i,M、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1から分離された上記Ｍ個の音声信号Ｌ_i+1,1、Ｌ_i+1,2、…、Ｌ_i+1,Mの各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調工程と、第ｉ＋１系統の左チャンネルの音声信号Ｌ_i+1からｊ番目（１≦ｊ≦Ｍ）の音声信号Ｌ_i+1,jとして分離され、上記位相変調工程において位相を変調された音声信号Ｌ_i+1,ｊ´を、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離されたｊ番目の音声信号Ｒ_i,jに合成するとともに、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iからｊ番目の音声信号Ｒ_i,jとして分離され、上記位相変調工程において位相を変調された音声信号Ｒ_i,j´を、第ｉ＋１系統の左チャンネルから分離されたｊ番目の音声信号Ｌ_i+1,jに合成する合成工程と、を含んでいる、ことを特徴としている。

上記の構成によれば、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離された上記Ｍ個の音声信号Ｒ_i,1、Ｒ_i,2、…、Ｒ_i,M、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1から分離された上記Ｍ個の音声信号Ｌ_i+1,1、Ｌ_i+1,2、…、Ｌ_i+1,Mの各々の位相は、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調される。そして、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離されたＭ個の音声信号Ｒ_i,1、Ｒ_i,2、…、Ｒ_i,Mの各々に、第ｉ＋１系統の左チャンネルの音声信号Ｌ_i+1から分離され、上記オールパスフィルタによって位相を変調されたＭ個の音声信号Ｌ_i+1,1´、Ｌ_i+1,2´、…、Ｌ_i+1,M´の各々が合成され、また、第ｉ＋１系統の左チャンネルの音声信号Ｌ_i+1から分離されたＭ個の音声信号Ｌ_i+1,1、Ｌ_i+1,2、…、Ｌ_i+1,Mの各々に、上記オールパスフィルタによって位相を変調されたＭ個の音声信号Ｒ_i,1´、Ｒ_i,2´、…、Ｒ_i,M´の各々が合成される。

したがって、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離されたｊ番目の音声信号Ｒ_i,jに基づいてスピーカから放射される音波を、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iからｊ番目の音声信号Ｒ_i,jとして分離され、上記位相変調手段によって位相を変調された音声信号Ｒ_i,j´に基づいてスピーカから放射される音波によって効果的に打ち消すことができる。また、第ｉ＋１系統の左チャンネルから分離されたｊ番目の音声信号Ｌ_i+1,jに基づいてスピーカから放射される音波を、第ｉ＋１系統の左チャンネルの音声信号Ｌ_i+1からｊ番目（１≦ｊ≦Ｍ）の音声信号Ｌ_i+1,jとして分離され、上記位相変調手段によって位相を変調された音声信号Ｌ_i+1,ｊ´に基づいてスピーカから放射される音波によって効率的に打ち消すことができる。

このため、多画面表示機能を有するテレビに適用した場合、装置規模や装置コストの大幅な増大を招来することなく、異なる映像に付随するステレオ音声間のクロストークを十分に低下させるという効果を奏する。

なお、本発明に係る音声信号処理装置は、第１系統の左チャンネル音声信号Ｌ₁、および、第Ｎ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_Nを減衰する減衰手段と、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ₁、および、第Ｎ系統の左チャンネル音声信号Ｌ_Nを遅延する遅延手段と、を更に備えている、ことが好ましい。

また、本発明に係る音声信号処理装置は、第ｉ＋１系統のステレオ音声信号の音量が予め定められた閾値よりも小さいときに、第ｉ系統のステレオ音声信号の音量を低下させるとともに、第ｉ系統のステレオ音声信号の音量が上記閾値よりも小さいときに、第ｉ＋系統のステレオ音声信号の音量を低下させる音量低下手段を更に備えている、ことが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明に係る音声信号処理装置は、２系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理装置において、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1、及び、第１系統の右チャンネル音声信号の中域成分Ｒ_1,2と第２系統の左チャンネル音声信号の中域成分Ｌ_2,2との和信号の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調手段と、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に、上記位相変調手段によって位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´を合成するとともに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に、上記位相変調手段によって位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´を合成する合成手段と、を備えている、ことを特徴としている。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る音声信号処理方法は、２系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理方法であって、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1、及び、第１系統の右チャンネル音声信号の中域成分Ｒ_1,2と第２系統の左チャンネル音声信号の中域成分Ｌ_2,2との和信号の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調工程と、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に、上記位相変調工程において位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´を合成するとともに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に、上記位相変調工程において位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´を合成する合成工程と、を含んでいる、ことを特徴としている。

上記の構成によれば、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1、及び、第１系統の右チャンネル音声信号の中域成分Ｒ_1,2と第２系統の左チャンネル音声信号の中域成分Ｌ_2,2との和信号の各々の位相は、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調される。そして、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1には、位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´が合成され、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1には、位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´が合成される。

したがって、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に基づいてスピーカから放射される音波を、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1とともにスピーカから放射される音波であって、位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´に基づいてスピーカから放射される音波によって効果的に打ち消すことができる。同様に、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に基づいてスピーカから放射される音波を、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1とともにスピーカから放射される音波であって、位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´に基づいてスピーカから放射される音波によって効果的に打ち消すことができる。

上記課題を解決するために、本発明に係る音声信号処理装置は、２系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理装置において、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1及び中域成分Ｒ_1,2、並びに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1及び中域成分Ｌ_2,2の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調手段と、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に、上記位相変調手段によって位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´を合成するとともに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に、上記位相変調手段によって位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´を合成する合成手段と、を備えている、ことを特徴としている。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る音声信号処理方法は、２系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理方法であって、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1及び中域成分Ｒ_1,2、並びに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1及び中域成分Ｌ_2,2の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調工程と、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に、上記位相変調工程において位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´を合成するとともに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に、上記位相変調工程において位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´を合成する合成工程と、を含んでいる、ことを特徴としている。

上記の構成によれば、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1及び中域成分Ｒ_1,2、並びに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1及び中域成分Ｌ_2,2の各々の位相は、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調される。そして、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1には、位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´が合成され、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1には、位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´が合成される。

したがって、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に基づいてスピーカから放射される音波を、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1とともにスピーカから放射される音波であって、位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´に基づいてスピーカから放射される音波によって効果的に打ち消すことができる。同様に、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に基づいてスピーカから放射される音波を、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1とともにスピーカから放射される音波であって、位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´に基づいてスピーカから放射される音波によって効果的に打ち消すことができる。

なお、上記音声信号処理装置を備えた表示装置、および、表示装置用ラックも本発明の範疇に含まれる。

すなわち、本発明に係る表示装置は、複数の映像を同時に表示可能な表示装置であって、上記音声信号処理装置と、上記音声信号処理装置が上記複数の映像の各々に付随するステレオ音声信号を処理することによって得られた、複数の音声信号を出力する出力手段と、を備えている、ことを特徴としている。

なお、上記出力手段は、上記複数の音声信号により表される音波を放射する複数のスピーカであってもよいし、上記複数の音声信号をスピーカ等の外部装置に出力する複数の出力端子等であってもよい。

また、本発明に係る表示装置用ラックは、複数の映像を同時に表示可能な表示装置を載置するための表示装置用ラックであって、上記音声信号処理装置と、上記音声信号処理装置が上記複数の映像の各々に付随するステレオ音声信号を処理することによって得られた、複数の音声信号を出力する出力手段と、を備えている、ことを特徴としている。

なお、上記出力手段は、上記複数の音声信号により表される音波を放射する複数のスピーカであってもよいし、上記複数の音声信号をスピーカ等の外部装置に出力する複数の出力端子等であってもよい。

なお、上記音声信号処理装置は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）等のコンピュータとして実現されていてもよい。この場合、コンピュータを上記各手段として機能させることにより、そのコンピュータを上記音声信号処理装置として動作させる音声信号処理プログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体も、本発明の範疇に含まれる。

本発明に係る音声信号処理装置は、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離された上記Ｍ個の音声信号Ｒ_i,1、Ｒ_i,2、…、Ｒ_i,M、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1から分離された上記Ｍ個の音声信号Ｌ_i+1,1、Ｌ_i+1,2、…、Ｌ_i+1,Mの各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する。そして、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離されたＭ個の音声信号Ｒ_i,1、Ｒ_i,2、…、Ｒ_i,Mの各々に、第ｉ＋１系統の左チャンネルの音声信号Ｌ_i+1から分離され、上記オールパスフィルタによって位相を変調されたＭ個の音声信号Ｌ_i+1,1´、Ｌ_i+1,2´、…、Ｌ_i+1,M´の各々を合成し、第ｉ＋１系統の左チャンネルの音声信号Ｌ_i+1から分離されたＭ個の音声信号Ｌ_i+1,1、Ｌ_i+1,2、…、Ｌ_i+1,Mの各々に、上記オールパスフィルタによって位相を変調されたＭ個の音声信号Ｒ_i,1´、Ｒ_i,2´、…、Ｒ_i,M´の各々を合成する。

したがって、多画面表示機能を有するテレビに適用した場合に、装置規模や装置コストの大幅な増大を招来することなく、異なる映像に付随するステレオ音声間のクロストークを十分に低下させることができる。

〔実施形態１〕
本発明に係る音声信号処理装置の一実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、本実施形態に係る音声信号処理装置は、テレビ、あるいは、テレビを載置するためのラックシステムなどのＡＶ機器に内蔵可能な回路として実現されているので、以下、これを「音声信号処理回路」と呼称し、参照符号１００を付す。

（音声信号処理回路１００）
まず、音声信号処理回路１００の構成について、図１を参照して説明する。

図１は、音声信号処理回路１００の構成を示したブロック図である。音声信号処理回路１００は、総体的にいうと、外部から入力された２系統のステレオ音声信号を処理する回路である。なお、音声信号処理回路１００が処理するステレオ音声信号は、アナログ信号であってもよいが、以下では、デジタル信号、特に、ＰＣＭ（Pulse Code Modulation）信号を想定する。

図１に示したように、音声信号処理回路１００は、概略的にいえば、入力部１１０と、遅延部１２０と、分離部１３０と、位相変調部１４０と、合成部１５０と、ローパスフィルタ（以下、「ＬＰＦ」と略記する）１６１および１６２と、出力部１７０と、ボリューム１２３および１２４とを備えている。

入力部１１０は、２系統のステレオ音声信号の入力を受け付けるための手段であり、例えば、図１に示したように、４つの入力端子１１１〜１１４により構成することができる。ここで、入力端子１１１は、第１系統の左チャンネル音声信号Ｌ1を入力するための端子であり、入力端子１１２は、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1を入力するための端子である。また、入力端子１１３は、第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ2を入力するための端子であり、入力端子１１４は、第２系統の右チャンネル音声信号Ｒ2を入力するための端子である。

遅延部１２０は、入力端子１１２から入力された第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1、および、入力端子１１３から入力された第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ2を遅延するための手段であり、例えば、図１に示したように、２つの遅延器１２１〜１２２により構成することができる。

ここで、遅延器１２１は、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1を１ｍｓ（ミリ秒）遅延する遅延器であり、遅延器１２２は、第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ2を１ｍｓ（ミリ秒）遅延する遅延器である。なお、この遅延部１２０は、ボリューム１２３および１２４とともに、遅延による音像移動効果を得るための構成であるが、この遅延による音像移動効果については、参照する図面を代えて後で説明する。

分離部１３０は、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1、および、第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ2の各々を、帯域の異なる２つの音声信号に分離するための手段であり、例えば、図１に示したように、２つのＬＰＦ１３１〜１３２と２つのバンドパスフィルタ（以下、「ＢＰＦ」と略記する）１３３〜１３４とにより構成することができる。

ここで、ＬＰＦ１３１は、遅延部１２０により遅延された第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1のうち、ｆｃ＝１ｋＨｚ以下の低域成分Ｒ1,1を選択的に通過させるローパスフィルタであり、ＢＰＦ１３３は、同右チャンネル音声信号Ｒ1のうち、１ｋＨｚ以上４ｋＨｚ以下の中域成分Ｒ1,2を選択的に通過させるバンドパスフィルタである。また、ＬＰＦ１３３は、遅延部１２０により遅延された第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ2のうち、ｆｃ＝１ｋＨｚ以下の低域成分Ｌ2,1を選択的に通過させるローパスフィルタであり、ＢＰＦ１３４は、同左チャンネル音声信号Ｌ２のうち、１ｋＨｚ以上４ｋＨｚ以下の中域成分Ｌ2,2を選択的に通過させるバンドパスフィルタである。

位相変調部１４０は、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1から分離された低域成分Ｒ1,1、および中域成分Ｒ1,2、ならびに、第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ2から分離された低域成分Ｌ2,1、および中域成分Ｌ2,2の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調するための手段であり、例えば、図１に示したように、４つのオールパスフィルタ（以下、「ＡＰＦ」と略記する）１４１〜１４４により構成することができる。

ここで、ＡＰＦ１４１は、ＬＰＦ１３１を通過した低域成分Ｒ1,1の位相を変調するオールパスフィルタであり、ＡＰＦ１４３は、ＢＰＦ１３３を通過した中域成分Ｒ1,2の位相を変調するオールパスフィルタである。また、ＡＰＦ１４２は、ＬＰＦ１３２を通過した低域成分Ｌ2,1の位相を変調するオールパスフィルタであり、ＡＰＦ１４４は、ＢＰＦ１３４を通過した中域成分Ｌ2,2の位相を変調するオールパスフィルタである。これらのＡＰＦ１４１〜１４４のフィルタ特性については、参照する図面を代えて後で説明する。

合成部１５０は、第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ２から低域成分Ｌ2,1として分離され、位相変調部１４０によって位相を変調された低域成分Ｌ2,1´を、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1から分離された低域成分Ｒ1,1に合成し、また、第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ２から中域成分Ｌ2,2として分離され、位相変調部１４０によって位相を変調された中域成分Ｌ2,2´を、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1から分離された中域成分Ｒ1,2に合成するための手段である。

同時に、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1から低域成分Ｒ1,1として分離され、位相変調部１４０によって位相を変調された低域成分Ｒ1,1´を、第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ2から分離された低域成分Ｌ2,1に合成し、また、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1から中域成分Ｒ1,2として分離され、位相変調部１４０によって位相を変調された中域成分Ｒ1,2´を、第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ2から分離された中域成分Ｌ2,2に合成するための手段でもある。

合成部１５０は、図１に示したように、例えば４つの加算器１５１〜１５４により構成することができる。ここで、加算器１５１は、低域成分Ｌ2,1´を低域成分Ｒ1,1に加算する加算器であり、加算器１５３は、中域成分Ｌ2,2´を中域成分Ｒ1,2に加算する加算器である。また、加算器１５２は、低域成分Ｒ1,1´を低域成分Ｌ2,1に加算する加算器であり、加算器１５４は、中域成分Ｒ1,2´を中域成分Ｌ2,2に加算する加算器である。

出力部１７０は、処理済の音声信号を外部に出力するための手段であり、例えば、図１に示したように、６つの出力端子１７１〜１７６によって構成することができる。

ここで、出力端子１７１からは、入力部１１１から入力された第１系統の左チャンネル音声信号Ｌ1のうち、ｆｃ＝４ｋＨｚのローパスフィルタであるＬＰＦ１７１を通過した中低域成分Ｌout1が出力される。また、出力端子１７２からは、合成部１５０にて得られた低域成分Ｒout1,1＝Ｒ1,1＋Ｌ2,1´が出力され、出力端子１７３からは、合成部１５０にて得られた中域成分Ｒout1,2＝Ｒ1,2＋Ｌ2,2´が出力される。

また、出力端子１７４からは、入力部１１４より入力された第２系統の右チャンネル音声信号Ｒ2のうち、ｆｃ＝４ｋＨｚのローパスフィルタであるＬＰＦ１７２を通過した中低域成分Ｒout2が出力される。また、出力端子１７５からは、合成部１５０にて得られた低域成分Ｌout2,1＝Ｌ2,1＋Ｒ1,1´が出力され、出力端子１７６からは、合成部１５０にて得られた中域成分Ｌout2,2＝Ｌ2,2＋Ｒ1,2´が出力される。

音声信号処理回路１００により処理された音声信号は、例えば、図１に示したように、音声信号処理回路１００の後段に設けられたデジタルアナログ変換器（以下、「ＤＡＣ」と略記する）１８０によってアナログ音声信号に変換され、更に、ＤＡＣ１８０の後段に設けられたアンプ１９０によって増幅された後、スピーカシステム２００に供給される。

なお、図１においては、第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ1、および、第２系統の左チャンネル音声信号Ｌ２の各々を帯域の異なる２つの音声信号に分離し、分離された各音声信号の位相をオールパスフィルタによって変調するようにしているが、これに限らず、帯域の異なる３個以上の音声信号に分離し、分離された各音声信号をオールパスフィルタによって変調するようにしてもよい。

（スピーカシステム２００）
音声信号処理回路１００により処理された音声信号の出力先となるスピーカシステム２００としては、テレビ、あるいは、テレビを載置するためのラックシステムなどのＡＶ機器に内蔵された、６つのスピーカ２０１〜２０６を含むスピーカシステムが想定される。このスピーカシステム２００について、図２を参照してもう少し詳しく説明する。

図２は、スピーカシステム２００におけるスピーカ２０１〜２０６の配置を示すスピーカ配置図である。図２（ａ）は、スピーカシステム２００がテレビ５００に内蔵されている場合の配置を示し、図２（ｂ）は、スピーカシステム２００がラックシステム６００に内蔵されている場合の配置を示す。

図２（ａ）に示したように、テレビ５００は、２画面表示機能を有しており、表示パネル５１０の左半分に映像Ａを、また、表示パネルの右半分に映像Ｂを表示することができるようになっている。図１に示した音声信号Ｌ1およびＲ1は、この映像Ａに付随する音声Ａを表すステレオ音声信号であり、また、図１に示した音声信号Ｌ2およびＲ2は、この映像Ｂに付随する音声Ｂを表すステレオ音声信号である。

このテレビ５００において、スピーカ２０１、および、スピーカ２０４は、表示パネル５１０の左端部下方、および、右端部下方に配置されている。また、スピーカ２０２、スピーカ２０３、スピーカ２０５、および、スピーカ２０６は、表示パネル５１０の中央部下方に配置され、センタースピーカユニット２１０を構成している。センタースピーカユニット２１０において、スピーカ２０３とスピーカ２０６との中心間距離は０．０５ｍ、スピーカ２０２とスピーカ２０５との中心間距離は０．２０ｍに設定されている。スピーカ２０１とスピーカ２０４との中心間距離は、表示パネル５１０の横幅に応じて定めればよく、例えば、６５インチ型であれば１．４ｍ程度に設定される。

一方、図２（ｂ）に示したように、ラックシステム６００は、２画面表示機能を有するテレビを載置するためのラックシステムであり、テレビの左半分に表示する映像Ａに付随するステレオ音声信号と、テレビの右半分に表示する映像Ｂに付随するステレオ音声信号とを、テレビより入力することができるようになっている。

このラックシステム６００において、スピーカ２０１、および、スピーカ２０４は、ラックシステム６００の左端部、および、右端部に配置されている。また、スピーカ２０２、スピーカ２０３、スピーカ２０５、および、スピーカ２０６は、ラックシステム６００の中央部に配置され、センタースピーカユニット２１０を構成している。ラックシステム６００においても同様に、スピーカ２０３とスピーカ２０６との中心間距離は０．０５ｍ、スピーカ２０２とスピーカ２０５との中心間距離は０．２０ｍに設定されている。スピーカ２０１とスピーカ２０４との中心間距離は、ラックシステム６００の横幅に応じて定めればよく、例えば、５２〜６５インチ型のテレビを載置するものであれば、１．４ｍ程度に設定される。

図２（ａ）に示したように、スピーカシステム２００がテレビ５００に内蔵されている場合も、図２（ｂ）に示したように、スピーカシステム２００がラックシステム６００に内蔵されている場合も、スピーカ２０１からは、映像Ａに付随する左チャンネル音声信号Ｌ1の中低域成分が出力され、また、スピーカ２０２、および、スピーカ２０３からは、映像Ａに付随する右チャンネル音声の低域成分Ｒ1,1、および、中域成分Ｒ1,2が出力される。これにより、センタースピーカユニット２１０の正面より１ｍ左側に位置する視聴者Ａには、映像Ａに付随する音声Ａが主に提示される。

同様に、スピーカ２０４からは、映像Ｂに付随する右チャンネル音声信号Ｒ1の中低域成分が出力され、また、スピーカ２０５、および、スピーカ２０６からは、映像Ｂに付随する左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ2,1、および、中域成分Ｌ2,2が出力される。これにより、センタースピーカユニット２１０の正面より１ｍ右側に位置する視聴者Ｂには、映像Ｂに付随する音声Ｂが主に提示される。

ここで、スピーカ２０５、および、スピーカ２０６から出力された、映像Ｂに付随する左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ2,1、および、中域成分Ｌ2,2は、視聴者Ａにも漏れ聞こえ得る。しかし、音声信号処理回路１００により位相を変調された低域成分Ｌ2,1´、および、中域成分Ｌ2,2´がスピーカ２０２、および、スピーカ２０３から出力されるので、スピーカ２０５、および、スピーカ２０６から出力された、映像Ｂに付随する左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ2,1、および、中域成分Ｌ2,2は打ち消され、視聴者Ａに漏れ聞こえ難くなる。

同様に、スピーカ２０２、および、スピーカ２０３から出力された、映像Ａに付随する右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ1,1、および、中域成分Ｒ1,2は、視聴者Ｂにも漏れ聞こえ得る。しかし、音声信号処理回路１００により位相を変調された低域成分Ｒ1,1´、および、中域成分Ｒ1,2´がスピーカ２０５、および、スピーカ２０６から出力されるので、スピーカ２０２、および、スピーカ２０３から出力された、映像Ａに付随する右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ1,1、および、中域成分Ｒ1,2は打ち消され、視聴者Ｂに漏れ聞こえ難くなる。

（位相変調部１４０）
次に、音声信号処理回路１００が備えている位相変調部１４０について、図３〜図４を参照して、もう少し詳しく説明する。位相変調部１４０は、図１に示したように、４つのＡＰＦ１４１〜１４４により構成することができる。

図３は、各々のＡＰＦ１４１〜１４４の構成を示したブロック図である。図３に示したように、各々のＡＰＦ１４１〜１４４は、３つの乗算器１４０ａ、１４０ｂ、および１４０ｃと、２つの加算器１４０ｄ、および１４０ｅと、１つの遅延器１４０ｆとにより構成することができる。

図３に示したオールパスフィルタの構成において、乗算器１４０ａは、時刻ｎ−１における入力値ｘ（ｎ−１）に係数−１を乗じ、乗算器１４０ｂは、乗算器１４０ａにより得られた積−ｘ（ｎ−１）に係数−ａを乗じ、乗算器１４０ｃは、時刻ｎ−１における出力値ｙ（ｎ−１）に係数ａを乗じる。加算器１４０ｄは、乗算器１４０ａにより得られた積−ｘ（ｎ−１）と乗算器１４０ｃにより得られた積ａｙ（ｎ−１）とを加算する。遅延器１４０ｆは、加算器１４０ｄにより得られた和−ｘ（ｎ−１）＋ａｙ（ｎ−１）を１サンプルだけ遅延する。時刻ｎにおいて、加算器１４０ｅは、遅延器１４０ｆにより遅延された和−ｘ（ｎ−１）＋ａｙ（ｎ−１）と、乗算器１４０ａにより係数−１を乗ぜられ、かつ、乗算器１４０ｃにより係数−ａが乗ぜられた入力値ａｘ（ｎ）とを加算する。図３に示したオールパスフィルタは、以上のような構成により、時刻ｎにおける出力値ｙ（ｎ）＝ａｘ（ｎ）−ｘ（ｎ−１）＋ａｙ（ｎ−１）を得る。

位相変調部１４０においては、図１に示したように、音声信号Ｒ1,1、Ｒ1,2、Ｌ2,1、およびＬ2,2の各々に対してＡＰＦ１４１〜１４４が設けられているので、帯域毎にＡＰＦ１４１〜１４４のフィルタ特性を異ならせることによって、より具体的には、低域成分に作用するＡＰＦ１４１および１４２における係数ａを中域成分に作用するＡＰＦ１４３および１４４における係数ａより大きく設定することによって、映像Ａに付随する音声Ａが視聴者Ｂに漏れ聞こえる（あるいは、映像Ｂに付随する音声Ｂが視聴者Ａに漏れ聞こえる）クロストークを効果的に低減することができる。

スピーカシステム２００が図２に示したように構成されている場合、ＡＰＦ１４１〜１４４のうち、中域成分に作用するＡＰＦ１４３およびＡＰＦ１４４においては、乗算器１４０ｂおよび１４０ｃの係数の絶対値を０．７に設定することが好ましい。また、低域成分に作用するＡＰＦ１４１およびＡＰＦ１４２においては、乗算器１４０ｂおよび１４０ｃの係数の絶対値を０．９に設定することが好ましい。

図４（ａ）は、乗算器１４０ｂおよび１４０ｃの係数の絶対値が０．７に設定された、ＡＰＦ１４３およびＡＰＦ１４４のフィルタ特性を示し、図４（ｂ）は、乗算器１４０ｂおよび１４０ｃの係数の絶対値が０．９に設定された、ＡＰＦ１４１およびＡＰＦ１４２のフィルタ特性を示す。

（シミュレーション結果）
図５に、ＡＰＦ１４１〜１４４のフィルタ特性を図４に示したように設定した場合、映像Ａに付随する音声信号Ｌ1およびＲ1のみを音声信号処理回路１００に入力したときに得られる、０．０５ｍ離間して配置されたスピーカ２０３および２０６から放射された音波の音圧レベルのシミュレーション結果を示す。

図５（ａ）は、上記音圧レベルの周波数特性を視聴位置毎にプロットしたグラフである。ここで、グラフ５１は、視聴者Ａの位置（センタースピーカユニット２１０の正面から左に１ｍの位置）における音圧レベルの周波数特性を示し、グラフ５２は、センタースピーカユニット２１０正面における音圧レベルの周波数特性を示し、グラフ５３は、視聴者Ｂの位置（センタースピーカユニット２１０の正面から右に１ｍの位置）における音圧レベルの周波数特性を示している。また、図５（ｂ）は、上記音圧レベルの位置依存性を周波数毎に示したグラフである。

図６に、同じくＡＰＦ１４１〜１４４のフィルタ特性を図４に示したように設定した場合、映像Ａに付随する音声信号Ｌ1およびＲ1のみを音声信号処理回路１００に入力したときに得られる、０．２ｍ離間して配置されたスピーカ２０２および２０５から放射された音波の音圧レベルのシミュレーション結果を示す。

図６（ａ）は、上記音圧レベルの周波数特性を視聴位置毎にプロットしたグラフである。ここで、グラフ６１は、視聴者Ａの位置における音圧レベルの周波数特性を示し、グラフ６２は、センタースピーカユニット２１０正面における音圧レベルの周波数特性を示し、グラフ６３は、視聴者Ｂの位置における音圧レベルの周波数特性を示している。また、図６（ｂ）は、上記音圧レベルの位置依存性を周波数毎に示したグラフである。

図５および図６から分かるように、視聴者Ｂの位置では、視聴者Ａの位置と比べて、映像Ａに付随する音声Ａの音圧レベルを全帯域に渡って１５ｄＢ程度低下させることができる。

（実測結果）
図７に、ＡＰＦ１４１〜１４４のフィルタ特性を図４に示したように設定した場合、映像Ａに付随する音声信号Ｌ1およびＲ1のみを音声信号処理回路１００に入力したときに得られる、０．０５ｍ離間して配置されたスピーカ２０３および２０６から放射された音波の音圧レベルの実測（マイクを用いた測定）結果を示す。

図７（ａ）は、上記音圧レベルの実測値の周波数特性を視聴位置毎にプロットしたグラフである。同図において、グラフ７１は、視聴者Ａの位置において測定した音圧レベルの周波数特性を示し、グラフ７２は、センタースピーカユニット２１０正面において測定した音圧レベルの周波数特性を示し、グラフ７３は、視聴者Ｂの位置において測定した音圧レベルの周波数特性を示している。なお、同図には、図５（ａ）に示したシミュレーション結果も比較のために示している。また、図７（ｂ）は、視聴者Ａの位置において測定した音圧レベルと、視聴者Ｂの位置において測定した音圧レベルの差分を示している。

図８に、ＡＰＦ１４１〜１４４のフィルタ特性を図４に示したように設定した場合、映像Ａに付随する音声信号Ｌ1およびＲ1のみを音声信号処理回路１００に入力したときに得られる、０．２０ｍ離間して配置されたスピーカ２０２および２０５から放射された音波の音圧レベルの実測（マイクを用いた測定）結果を示す。

図８（ａ）は、上記音圧レベルの実測値の周波数特性を視聴位置毎にプロットしたグラフである。同図において、グラフ８１は、視聴者Ａの位置にて測定した音圧レベルの周波数特性を示し、グラフ８２は、センタースピーカユニット２１０正面において測定した音圧レベルの周波数特性を示し、グラフ８３は、視聴者Ｂの位置において測定した音圧レベルの周波数特性を示している。なお、同図には、図６（ａ）に示したシミュレーション結果も比較のために示している。また、図８（ｂ）は、視聴者Ａの位置にて測定した音圧レベルと、視聴者Ｂの位置にて測定した音圧レベルの差分を示している。

図７および図８から分かるように、視聴者Ｂの位置では、実際、視聴者Ａの位置と比べて、映像Ａに付随する音声の音圧レベルを全帯域に渡って１０ｄＢ程度低下させることができる。なお、シミュレーション結果との相違は、実験室の特性や、実験に使用したスピーカの特性の影響による。

（遅延による音像移動効果）
以上では、映像Ａに付随する音声Ａの右チャンネル（センタースピーカ２０２および２０３から出力される）が視聴者Ｂに漏れ聞こえてしまうクロストーク、および、映像Ｂに付随する音声Ｂの左チャンネル（センタースピーカ２０５および２０６から出力される）が視聴者Ａに漏れ聞こえてしまうクロストークの低減について説明したが、本実施形態に係る音声信号処理回路１００は、音声Ａの左チャンネル（サイドスピーカ２０１から出力される）が視聴者Ｂに漏れ聞こえてしまうクロストーク、および、音声Ｂの右チャンネル（サイドスピーカ２０４から出力される）が視聴者Ａに漏れ聞こえてしまうクロストークに対する対策も施されている（図２参照）。

すなわち、図１に示したように、音声信号処理装置１００は、第１系統の左チャンネル音声信号Ｌ1の信号経路上に設けられた、当該音声信号Ｌ1を減衰するためのボリューム１２３と、第２系統の右チャンネル音声信号Ｒ2の信号経路上に設けられた、当該音声信号Ｒ2を減衰するためのボリューム１２４とを備えている。すなわち、視聴者Ｂに漏れ聞こえる音声Ａの左チャンネルの音量、および、視聴者Ａに漏れ聞こえてしまう音声Ｂの右チャンネルの音量を低下させることによって、後者のクロストークを低減している。

しかしながら、第１系統の左チャンネル音声信号Ｌ1、および、第２系統の右チャンネル音声信号を単に減衰するだけでは、音像の偏りが生じてしまう虞がある。図９（ａ）は、両耳間レベル差と視聴者が知覚する音像方向（正面を０°とした方位角）の相関を示すグラフであり、図９（ｂ）両耳間時間差と視聴者が知覚する音像方向の相関を示すグラフである（何れも、イェンス・ブラウエルト著、森本政之、後藤敏幸訳、「空間音響」、鹿児島出版会の図４．２に基づく）。図９（ａ）から、例えば、視聴者の両耳における音圧レベルに３０ｄＢ程度の差が与えられると、音像が正面から約３０°左右に偏って知覚されることが分かる。

このような音声信号Ｌ1およびＲ2を減衰に伴う音像の偏りは、音声信号Ｒ1およびＬ2の出力開始時間を遅らせることによって解消することができる。図１０は、音像を偏らせることなく中央に定位させる、両耳間時間差と両耳間レベル差との関係を示したグラフである（イェンス・ブラウエルト著、森本政之、後藤敏幸訳、「空間音響」、鹿児島出版会の図４．５に基づく）。図１０を参照すると、例えば、音声信号Ｌ1およびＲ2を６ｄＢ程度減衰させる場合、音声信号Ｒ1およびＬ2を１ｍｓ程度遅延させればよいことが分かる。

そこで、音声信号処理回路１００においては、図１に示したように、遅延部１２０を用いて音声信号Ｒ1およびＬ2を遅延することによって、音像を偏らせることなく音声信号Ｌ1およびＲ2を減衰することを可能ならしめている。なお、音声信号Ｒ1およびＬ2を遅延する遅延時間は、図１０を参照して音声信号Ｌ1およびＲ2を減衰する減衰量に適合した値に設定すればよい。

なお、図１においては、ボリューム１２３および１２４をＬＰＦ１６１および１６２の前段に配置する構成を示したが、ボリューム１２３および１２４をＬＰＦ１６１および１６２の後段に配置するようにしてもよい。また、ボリューム１２３および１２４が担っている音声信号Ｌ1および音声信号Ｒ2の減衰機能を、ＡＧＣ３００、あるいは、アンプ１９０に担わせてもよい。すなわち、ＡＧＣ３００、および、アンプ１９０における音声信号Ｌ1およびＲ2のゲインに、ボリューム１２３および１２４の減衰率に相当するオフセットを与えることにより、ボリューム１２３および１２４を省略してもよい。

（自動利得制御）
音声信号処理回路１００は、ＤＡＣ１８０や増幅器１９０がクリップすることを防止するよう、また、反射音によるクロストークを低減するよう、前段に自動利得制御部（以下、ＡＧＣと略記する）３００を備えていることが好ましい。

ここで、反射音によるクロストークとは、図１１（ａ）に示したように、映像Ｂに付随する音声Ｂが、壁に反射して視聴者Ａに到達したり、映像Ａに付随する音声Ａが、壁に反射して視聴者Ｂに到達したりすることによって生じるクロストークのことである。音声Ａ、および、音声Ｂが両方とも無音でなければ、反射音が直接音にマスクされてしまうため、反射音によるクロストークの影響を考慮する必要はない。しかし、図１１（ｂ）に示したように、映像Ａに付随する音声Ａが無音のとき、または、無音に近いときには、この反射音によるクロストークの問題を無視することはできない。映像Ｂに付随する音声Ｂが無音のとき、または、無音に近いときも同様である。

特許文献３においては、図１１（ａ）に実線により示した音声Ａと音声Ｂとのレベルが同一になるように利得を制御し、音声Ａおよび音声Ｂの何れかが無音のとき、または、無音に近いときに音量の制御を停止するのに対し、本実施形態に係る音声信号処理回路１００においては、音声Ａおよび音声Ｂの何れかが無音のとき、または、無音に近いとき、図１１（ｂ）に点線により示したように音声Ｂのレベルを自動的に低下させることによって、反射音によるクロストークを低減する。

図１２は、上記ＡＧＣ３００の構成を示したブロック図である。図１２に示したように、ＡＧＣ３００は、映像Ａに付随する音声信号Ｌ1およびＲ1、ならびに、映像Ｂに付随する音声信号Ｌ2およびＲ2の音量を制御する、第１音量制御部３１０、および、第２音量制御部３２０を備えている。

第１音量制御部３１０は、音声Ａが所定の音量より大きいときには、音声Ａの音量を低下させ、音声Ｂが所定の音量より大きいときには、音声Ｂの音量を低下させることによって、クリップの発生を防止する。また、音声Ａが所定の音量より小さいときには、音声Ａの音量を上昇させ、また、音声Ｂが所定の音量より小さいときには、音声Ｂの音量を上昇させることによって、音声Ａおよび音声Ｂの音量を一定の範囲内に保つ。

このような第１音量制御部３１０は、例えば、図１２に示したように、音声信号Ｌ1およびＲ1を増幅または減衰するボリューム３１１と、音声信号Ｌ2およびＲ2を増幅または減衰するボリューム３１２と、音声信号Ｌ1およびＲ1に基づいてボリューム３１１を制御する音量判定部３１３と、音声信号Ｌ2およびＲ2に基づいてボリューム３１２を制御する音量判定部３１４とにより構成することができる。

一方、第２音量制御部３２０は、音声Ａが所定の音量より小さいとき、または、音声Ｂが所定の音量より小さいときには、音声Ａおよび音声Ｂの音量を低下させることによって、反射音によるクロストークを低減する。また、音声Ａが所定の音量より大きく、かつ、音声Ｂが所定の音量より大きいときには、音声Ａおよび音声Ｂの音量を上昇させることによって、音声Ａおよび音声Ｂの音量を一定の範囲内に保つ。

このような第２音量制御部３２０は、例えば、図１２に示したように、音声信号Ｌ1およびＲ1を増幅または減衰するボリューム３２１と、音声信号Ｌ2およびＲ2を増幅または減衰するボリューム３２２と、音声信号Ｌ1およびＲ1、ならびに、音声信号Ｌ2およびＲ2の音量に基づいてボリューム３２１および３２２の利得を制御する音量判定部３２３とにより構成することができる。

図１３は、第１音量制御部３１０による音量制御の流れを示したフローチャートである。第１音量制御部３１０は、このフローチャートに示した一連の工程を単位時間毎に繰り返し実行することにより、上記各音声信号の音量を段階的に制御する。なお、以下では、ボリューム３１１と音量判定部３１３とによる、音声信号Ｌ1およびＲ1に対する音量制御について説明するが、ボリューム３１２と音量判定部３１４とによる、音声信号Ｌ2およびＲ2に対する音量制御についても同様である。この音量制御方法を構成する各ステップについて説明すれば、以下のとおりである。

ステップＳ１（図示省略）：音量判定部３１３は、音声信号Ｌ1の絶対値、および、音声信号Ｒ1の絶対値を算出し、算出された２つの絶対値のうち大きい方の値を求めることにより、映像Ａに付随する音声Ａの音量ｘ＝Ｍａｘ｛｜Ｌ|、｜Ｒ｜｝を決定する。

ステップＳ２：次に、音量判定部３１３は、ステップＳ１にて決定された音量ｘと予め定められた閾値Ｔｈとを大小比較する。音量ｘが閾値Ｔｈより大きかった場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、音量判定部３１３は、以下のステップＳ３〜Ｓ５によって、ボリューム３１１の利得を低下させる。一方、音量ｘが閾値Ｔｈ以下であった場合（Ｓ２：Ｎｏ）、音量判定部３１３は、以下のステップＳ６〜Ｓ８によって、ボリューム３１１の利得を上昇させる。

ステップＳ３：ステップＳ２にて音量ｘが閾値Ｔｈより大きいと判定された場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、音量判定部３１３は、現在の利得Ｇと、予め設定された下限利得Ｇ_minとを大小比較する。

ステップＳ４：ステップＳ３にて現在の利得Ｇが下限利得Ｇ_minより大きいと判定された場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、音量判定部３１３は、ボリューム３１１における利得Ｇを、現在の利得ＧよりＧ_max／Ｔ_attackだけ小さい値Ｇ−Ｇ_max／Ｔ_attackに設定する。ここで、Ｇ_maxは、予め設定された上限利得であり、Ｔ_attackは、予め設定されたアタックタイムである。

ステップＳ５：ステップＳ３にて現在の利得Ｇが下限利得Ｇ_min以下であると判定された場合（Ｓ３：Ｎｏ）、音量判定部３１３は、ボリューム３１１における利得Ｇを、下限利得Ｇ_minに設定し、利得低下を完了する。

ステップＳ６：ステップＳ２にて音量ｘが閾値Ｔｈ以下であると判定された場合（Ｓ２：Ｎｏ）、音量判定部３１３は、現在の利得Ｇと、予め設定された上限利得Ｇ_maxとを大小比較する。

ステップＳ７：ステップＳ６にて現在の利得Ｇが上限利得Ｇ_maxより小さいと判定された場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、音量判定部３１３は、ボリューム３１１における利得Ｇを、現在の利得ＧよりＧ_max／Ｔ_releaseだけ大きい値Ｇ＋Ｇ_max／Ｔ_releaseに設定する。ここで、Ｔ_releaseは、予め設定されたリリースタイムである。

ステップＳ８：ステップＳ６にて現在の利得Ｇが上限利得Ｇ_max以上であると判定された場合（Ｓ６：Ｎｏ）、音量判定部３１３は、ボリューム３１１における利得Ｇを、上限利得Ｇ_maxに設定し、利得上昇を完了する。

なお、図１３に示したフローチャートは、Ｇ_max＞０の場合（ボリューム３１１が正の利得をもつ増幅器である場合）を想定したものであるが、Ｇ_max≦０の場合（ボリューム３１１が負の利得をもつ減衰器である場合）には、ステップＳ４において、利得Ｇを｜Ｇ_min｜／Ｔ_attack、または（Ｇ_max−Ｇ_min）／Ｔ_attackだけ減少させ、ステップＳ７において、利得Ｇを｜Ｇ_min｜／Ｔ_release、または（Ｇ_max−Ｇ_min）／Ｔ_releaseだけ増加させるようにしてもよい。あるいは、利得をデシベル単位ではなく、比率（＝１０^{（利得／２０）}）に換算して扱い、常にＧ_max＞０となるようにしてもよい。

図１４は、音声Ａの音量ｘの時間変化を示すグラフである。図１４に示したグラフにおいて、横軸は時刻を表し、縦軸は音声Ａの音量ｘを表す。

図１４に示したように、音声Ａの音量ｘが時刻ｔ₁において閾値Ｔｈに達すると、音量判定部３１３は、時刻ｔ₁から時刻ｔ₂までの間、ボリューム３１１における利得Ｇを徐々に低下させる。より具体的に言うと、図１３に示した一連の処理を１回実行する毎に、ボリューム３１１における利得ＧをＧ_max／Ｔ_attackずつ減少させる。ここで、利得Ｇの減少が終了する時刻ｔ₂は、ボリューム３１１における利得Ｇが下限利得Ｇ_minに達する時刻である。そして、音量判定部３１３は、時刻ｔ₂から時刻ｔ₃までの間、ボリューム３１１における利得Ｇを、下限利得Ｇ_minに保つ。ここで、時刻ｔ₃は、音量ｘが閾値Ｔｈに達する時刻である。そして、音量判定部３１３は、時刻ｔ₃から時刻ｔ_４までの間、ボリューム３１１における利得Ｇを徐々に上昇させる。より具体的に言うと、図１３に示した一連の処理を１回実行する毎に、ボリューム３１１における利得ＧをＧ_max／Ｔ_releaseずつ上昇させる。ここで、時刻ｔ₄は、ボリューム３１１における利得Ｇが上限利得Ｇ_maxに達する時刻である。以後、再び音量ｘが再び閾値Ｔｈに達するまで、ボリューム３１１における利得Ｇは、上限利得Ｇ_maxに保たれる。

図１５は、第２音量制御部３２０による音量制御の流れを示したフローチャートである。第２音量制御部３２０は、このフローチャートに示した一連の工程を単位時間毎に繰り返し実行することにより、上記各音声信号の音量を段階的に制御する。この音量制御方法を構成する各ステップについて説明すれば、以下のとおりである。

ステップＳ１１（図示省略）：音量判定部３２３は、第１音量制御部３１０により増幅または減衰された音声信号Ｌ1、および、音声信号Ｒ1に基づいて、映像Ａに付随する音声Ａの音量ＬＡを算出する。音量判定部３２３は、例えば、音声信号Ｌ1、および、音声信号Ｒ1を平滑化することによって各音声信号の信号レベルを算出する。平滑化の方法としては、移動平均を算出する方法や、時定数を算出する方法などを用いることができる。また、音量判定部３２３は、同様の方法により、第１音量制御部３１０により増幅または減衰された音声信号Ｌ2、および、音声信号Ｒ2に基づいて、映像Ｂに付随する音声Ｂの音量ＬＢを算出する。

ステップＳ１２ａ〜Ｓ１２ｂ：ステップＳ１２ａにおいて、音量判定部３２３は、ステップＳ１１にて決定された音量ＬＡと予め定められた閾値Ｔｈ_silentとを大小比較する。また、ステップＳ１２ｂにおいて、音量判定部３２３は、ステップＳ１１にて決定された音量ＬＢと予め定められた閾値Ｔｈ_silentとを大小比較する。

ステップＳ１２ａ〜Ｓ１２ｂにおいて、音量ＬＡおよび音量ＬＢの少なくとも何れかが閾値Ｔｈ_silentより小さいと判定された場合には、以下のステップＳ１３〜Ｓ１５によって、ボリューム３２１およびボリューム３２２における利得Ｇを低下させる。それ以外の場合には、以下のステップＳ１６〜Ｓ１８によって、ボリューム３２１およびボリューム３２２における利得Ｇを上昇させる。

ステップＳ１３：現在の利得Ｇと、予め設定された下限利得Ｇ_minとが大小比較される。

ステップＳ４：ステップＳ１３にて現在の利得Ｇが下限利得Ｇ_minより大きいと判定された場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ボリューム３２１およびボリューム３２２における利得Ｇが、現在の利得ＧよりＧ_max／Ｔ_attackだけ小さい値Ｇ−Ｇ_max／Ｔ_attackに設定される。ここで、Ｇ_maxは、予め設定された上限利得であり、Ｔ_attackは、予め設定されたアタックタイムである。

ステップＳ１５：ステップＳ１３にて現在の利得Ｇが下限利得Ｇ_min以下であると判定された場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、ボリューム３２１およびボリューム３２２における利得Ｇが、下限利得Ｇ_minに設定され、利得低下が完了する。

ステップＳ１６：現在の利得Ｇと、予め設定された上限利得Ｇ_maxとが大小比較される。

ステップＳ１７：ステップＳ１６にて現在の利得Ｇが上限利得Ｇ_maxより小さいと判定された場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、ボリューム３２１およびボリューム３２２における利得Ｇが、現在の利得ＧよりＧ_max／Ｔ_releaseだけ大きい値Ｇ＋Ｇ_max／Ｔ_releaseに設定される。ここで、Ｔ_releaseは、予め設定されたリリースタイムである。

ステップＳ１８：ステップＳ１６にて現在の利得Ｇが上限利得Ｇ_max以上であると判定された場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、ボリューム３２１およびボリューム３２２における利得Ｇが、上限利得Ｇ_maxに設定され、利得上昇が完了する。

なお、ステップＳ１４において、利得Ｇを｜Ｇ_min｜／Ｔ_attack、または（Ｇ_max−Ｇ_min）／Ｔ_attackだけ減少させ、ステップＳ１７において、利得Ｇを｜Ｇ_min｜／Ｔ_release、または（Ｇ_max−Ｇ_min）／Ｔ_releaseだけ増加させるようにしてもよい点は、第１音量制御部３１０と同様である。

なお、ＡＧＣ３００の構成は、図１２に示したものに限定されない。すなわち、図１２においては、音声Ａのレベルを２つのボリューム３１１および３２１により制御しているが、例えば、これら２つのボリュームを１つに集約してもよい（音声Ｂについても同様）。図２１は、ＡＧＣ３００のそのような構成例を示したブロック図である。図２１に示したＡＧＣ３００は、第１音量制御部３１０と、その前段に設けられた閾値制御部３３０とにより構成されている。図２１に示した第１音量制御部３１０は、図１２に示した第１音量制御部３１０と同様のものである。ただし、第１音量制御部３１０に含まれている音量判定部３１３および３１４は閾値可変に構成されており、これらの閾値の値は閾値制御部３３０により制御されている。

図１２に示した構成においては、信号のダイナミックレンジを圧縮した後に無音か否かを判定する。したがって、判定の安定性が高まるというメリットがある。しかしながら、ボリューム３１１の利得制御とボリューム３２１の利得制御とが独立に行われるため、一方のボリュームにおいて増幅が行われ、他方のボリュームで減衰が行われることがあり、効率が悪い（ボリューム３１２の利得制御とボリューム３２２の利得制御とについても同様）。翻って図２１に示した構成においては、各系統の利得制御が単一のボリュームによって行われるため効率が良い。

図２２は、図２１に示した閾値制御部３３０による閾値制御の方法を示したフローチャートである。閾値制御部３３０は、このフローチャートに示した一連の工程を単位時間毎に繰り返し実行することにより、音量判定部３１３および３１４の閾値を制御する。なお、図２２には、入力音声が無音の場合と有音の場合とで閾値を２段階制御する構成を例示しているが、３段階以上の制御も可能である。また、判定に用いる各音声信号のレベルを平滑化することにより、２段階制御であっても安定な制御が可能である。

図２２に例示した閾値制御方法を構成する各ステップについて説明すれば、以下のとおりである。

ステップＳ３１（図示省略）：閾値制御部３３０は、音声信号Ｌ1、および、音声信号Ｒ1に基づいて、映像Ａに付随する音声Ａの音量ＬＡを算出する。閾値制御部３３０は、例えば、音声信号Ｌ1、および、音声信号Ｒ1を平滑化することによって各音声信号の信号レベルを算出する。平滑化の方法としては、移動平均を算出する方法や、時定数を算出する方法などを用いることができる。また、閾値制御部３３０は、同様の方法により、音声信号Ｌ2、および、音声信号Ｒ2に基づいて、映像Ｂに付随する音声Ｂの音量ＬＢを算出する。

ステップＳ３２ａ〜Ｓ３２ｂ：ステップＳ３２ａにおいて、閾値制御部３３０は、ステップＳ３１にて決定された音量ＬＡと予め定められた閾値Ｔｈ_silentとを大小比較する。また、ステップＳ３２ｂにおいて、閾値制御部３３０は、ステップＳ３１にて決定された音量ＬＢと予め定められた閾値Ｔｈ_silentとを大小比較する。

ステップＳ３３〜３４：ステップＳ３２ａ〜Ｓ３２ｂにおいて、音量ＬＡおよび音量ＬＢの少なくとも何れかが閾値Ｔｈ_silentより小さいと判定された場合には、ステップＳ３３において、音量判定部３１３および３１４における閾値ＴｈをＴｈ_LOWに設定する。それ以外の場合には、ステップＳ３４において、閾値ＴｈをＴｈ_HIGH（Ｔｈ_LOW＜Ｔｈ_HIGH）に設定する。

なお、Ｔｈ_LOWおよびＴｈ_HIGHの値は、予め設定された規定の値であってもよいし、視聴者（音声信号処理回路１００を備えたテレビの使用者）が設定した値であってもよい。

（３画面表示機能を有するテレビへの適用）
図１に示した音声信号処理回路１００は、２画面表示機能を有するテレビに適用することを考慮して、２系統のステレオ音声信号を処理するように構成されたものであるが、３画面表示機能を有するテレビに適用することを考慮して、３系統のステレオ音声信号を処理するように構成してもよく、より一般的には、Ｎ画面表示機能（Ｎは２以上の任意の整数）を有するテレビに適用することを考慮して、Ｎ系統のステレオ音声信号を処理するように構成してもよい。１００インチを超える大型テレビが実用化され、また、壁一面に広がる超大型テレビの実現も可能になりつつある昨今、このような実施形態も現実的に想定され得る。

図１６は、３画面表示機能を有するテレビに本発明を適用する方法の概要を示した図である。図１６に示したテレビ５００´は、左から順に映像Ａ、映像Ｂ、映像Ｃを同時に表示する。そして、テレビ５００´が備えている音声信号処理回路１００´は、映像Ａに付随する音声Ａを表すステレオ音声信号、映像Ｂに付随する音声Ｂを表すステレオ音声信号、および、映像Ｃに付随する音声Ｃを表すステレオ音声信号を処理する。

音声信号処理回路１００´が、映像Ａに付随する右チャンネル音声信号Ｒ1と、映像Ｂに付随する左チャンネル音声信号Ｌ2とを処理するための構成は、図１に示した音声信号処理回路１００が備えているものと同一である。また、音声信号処理回路１００´は、映像Ｂに付随する右チャンネル音声信号Ｒ2と、映像Ｃに付随する左チャンネル音声信号Ｌ３とを処理するために、これと同様の構成をさらに備えている。

これにより、映像Ｂに付随する音声Ｂが、視聴者Ａに漏れ聞こえたり、視聴者Ｃに漏れ聞こえたりするクロストークを効果的に低減することができる。また、映像Ａに付随する音声Ａが視聴者Ｂに漏れ聞こえたり、映像Ｃに付随する音声Ｃが視聴者Ｂに漏れ聞こえたりするクロストークを効果的に低減することができる。

（音声信号処理回路の変形例１）
図１に示した音声信号処理回路１００は、６つのスピーカ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、および、２０６からなるスピーカシステム２００に音声信号を供給するものであるが、５つのスピーカ２０１、２０２、２０４、２０５、および、２０７からなるスピーカシステム２００ａに音声信号を供給するように構成を簡略化することができる。ここで、スピーカ２０２とスピーカ２０５との中間間距離は０．１ｍに、また、スピーカ２０２とスピーカ２０７との中心間距離、および、スピーカ２０５とスピーカ２０７との中心間距離はそれぞれ０．０５ｍに設定されている。

図１７は、簡略化された音声信号処理回路１００ａの構成を示すブロック図である。図１７に示した簡略化された音声信号処理回路１００ａと、図１に示した音声信号処理回路１００との相違点は以下のとおりである。

（１）簡略化された音声信号処理回路１００ａが備えている位相変調部１４０ａは、ＬＰＦ１３１を通過した低域成分Ｒ1,1の位相を変調するＡＰＦ１４１、ＬＰＦ１３２を通過した低域成分Ｌ2,1の位相を変調するＡＰＦ１４２、および、ＢＰＦ１３３を通過した中域成分Ｒ1,2とＢＰＦ１３４を通過した中域成分Ｌ2,2との和信号の位相を変調するＡＰＦ１４５により構成されている。すなわち、オールパスフィルタの個数を、図１に示した構成と比べて１つ減らしている。

（２）簡略化された音声信号処理回路１００ａが備えている合成部１５０ａは、ＬＰＦ１３２を通過しＡＰＦ１４２によって位相を変調された低域成分Ｌ2,1´と、ＬＰＦ１３１を通過した低域成分Ｒ1,1と、ＢＰＦ１３３を通過した中域成分Ｒ1,2とを加算する加算器１５５、および、ＬＰＦ１３１を通過し、ＡＰＦ１４１によって位相を変調された低域成分Ｒ1,1´と、ＬＰＦ１３２を通過した低域成分Ｌ2,1と、ＢＰＦ１３４を通過した中域成分Ｌ2,2とを加算する加算器１５６により構成されている。

（３）簡略化された音声信号処理回路１００ａが備えている出力部１７０ａは、ＬＰＦ１７１を通過した中低域成分Ｌout1を出力する出力端子１７１、加算器１５５により得られた中低域成分Ｒout1＝Ｌ2,1´＋Ｒ1,1＋Ｒ1,2を出力する出力端子１７７、ＬＰＦ１７２を通過した中低域成分Ｒout2を出力する出力端子１７４、加算器１５６により得られた中低域成分Ｌout2＝Ｒ1,1´＋Ｌ2,1＋Ｌ2,2を出力する出力端子１７８、および、ＡＰＦ１４５により位相を変調された、中域成分Ｒ1,2と中域成分Ｌ2,2との和信号を出力する１７９により構成されている。すなわち、出力する音声信号の個数を、図１に示した構成と比べて１つ減らし、必要なアンプおよびスピーカの個数をそれぞれ１つずつ減らしている。

精度の低下が許容される場合、以上のように簡略化された構成により、必要なオールパスフィルタ、アンプ、および、スピーカの個数を減らし、装置コストの低下を図ることができる。また、以上のように簡略化された音声信号処理回路１００ａであれば、より安価なデジタルシグナルプロセッサを用いて実現することが可能である。

（音声信号処理回路の変形例２）
センタースピーカユニット２１０ｂを構成する各スピーカが図２４（ａ）または図２４（ｂ）に示したように配置されたスピーカシステム２００ｂに好適な音声信号処理回路１００の変形例として、図２３に示した音声信号処理回路１００ｂが挙げられる。

図２４（ａ）に示したセンタースピーカユニット２１０ｂにおいては、スピーカ２０２とスピーカ２０３との中心間距離、および、スピーカ２０５とスピーカ２０６との中心間距離がそれぞれ０．０５ｍに設定されている。また、スピーカ２０２とスピーカ２０５との間の中心間距離が０．２ｍに設定されている。つまり、図１に示したセンターユニット２１０の構成と比べて、スピーカ２０３とスピーカ２０６との間隔が大きく設定されている。

図２４（ｂ）に示したスピーカシステム２００ｂにおいても、これらの中心間距離は図２４（ａ）に示したものと略同様に設定されている。ただし、図２４（ａ）に示した構成においては、センタースピーカユニット２１０ｂを構成する各スピーカが同一のバッフル面に取り付けられているのに対し、図２４（ｂ）に示した構成においては、スピーカ２０２および２０３が取り付けられているバッフル面と、スピーカ２０５および２０６が取り付けられているバッフル面とが所定の角度で（エンクロージャの内側の成す角が１８０°以下になるように）交わっている。

図２３は、センタースピーカユニット２１０ｂを構成する各スピーカが図２４（ａ）または図２４（ｂ）に示したように配置されたスピーカシステム２００ｂに好適な音声信号処理回路１００ｂの構成を示すブロック図である。図２３に示した音声信号処理回路１００ｂと、図１に示した音声信号処理回路１００との相違点は、合成部１５０ｂの構成である。

図２３に示した音声信号処理回路１００ｂが備えている合成部１５０ｂは、第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ1,1に、位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ2,1´を加算する加算器１５７と、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ2,1に、位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ1,1´を加算する加算器１５８とを備えている。加算器１５７は、位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ2,1´の他に、第１系統の右チャンネル音声信号の中域成分Ｒ1,2も第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ1,1に加算する。また、加算器１５８は、位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ1,1´の他に、第２系統の左チャンネル音声信号の中域成分Ｌ2,2も第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ2,1に加算する。

図２３に示した構成によれば、ＢＰＦを通過した中域成分の加算が行われないので、中域成分の干渉が生じず、音声信号の劣化が少ない。また、中域成分は低域成分に比べて指向性が強いので、例えば、図２４（ｂ）に示したようにスピーカ２０３および２０６を各視聴者の方向に向けておけば、音声Ａが視聴者Ｂに漏れ聞こえてしまったり、音声Ｂが視聴者Ａに漏れ聞こえてしまう虞はない。ただし、図２３に示した構成を採用する場合、スピーカシステム２００ｂを構成する各スピーカの特性は揃っていることが望ましい。

〔実施形態２〕
本発明に係る表示装置の一実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、本実施形態の表示装置は、テレビジョン受像機として実現されているので、以下、これを「テレビ」と呼称し、参照符号５００を付す。

本実施形態に係るテレビ５００の外観は、図２（ａ）に示したとおりである。すなわち、テレビ５００は、２画面表示機能を有しており、表示パネル５１０の左半分に映像Ａを、また、表示パネルの右半分に第２の映像Ｂを表示することができるように構成されている。また、テレビ５００は、６つのスピーカ２０１〜２０６からなるスピーカシステム２００を備えている。スピーカ２０１〜２０６の配置については既に説明したとおりなので、ここではその説明を繰り返さない。

なお、図２（ａ）においては、スピーカ２０１および２０４を表示パネル５１０の下方に配置するようにしたが、スピーカ２０１を表示パネル５１０の左方に、スピーカ２０４を表示パネル５１０の右方に配置するようにしてもよい。つまり、テレビ５００は、アンダースピーカ型に限らず、サイドスピーカ型であってもよい。また、図２（ａ）においては、センタースピーカユニット２１０を表示パネル５１０の中央部下方に配置するようにしたが、表示パネル５１０の中央部上方にセンタースピーカユニット２１０を配置するようにしてもよい。また、表示パネル５１０が大型化した場合でも映像に対応した位置に音像を定位させることができるよう、表示パネル５１０の中央部上方と中央部下方との両方にセンタースピーカ２１０を配置するようにしてもよい。このような構成により、表示パネルを左上四半分、右上四半分、左下四半分、および、右下四半分の４つの領域に分割し、各領域に４つの映像を同時に表示する４画面表示を行う場合でも、各映像に対応した位置に音像を定位させることも可能になる。

次に、図１８を参照して、テレビ５００の内部構成について説明する。図１８は、テレビ５００の内部構成を示すブロック図である。

図１８に示したように、テレビ５００は、上述した表示パネル５１０、および、スピーカシステム２００の他に、チューナ５３０、外部映像入力端子５４１、外部音声入力端子５４２、映像信号処理回路５５０、音声信号処理回路５６０、ＤＡＣ５７０、アンプ５８０、および、制御回路５９０を備えている。

映像信号処理回路５５０は、１画面表示モードのときには、チューナ５３０にて受信した受信映像信号、および、外部映像入力端子５４０から入力された入力映像信号の何れかに基づいて映像Ａを表示パネル５１０全体に表示させ、２画面表示モードのときには、受信映像信号と入力映像信号とに基づいて映像Ａと映像Ｂとを同時に表示パネル５１０に表示させる。映像信号処理回路５５０をどちらの表示モードで動作させるかは、制御回路５９０により制御されている。

また、音声信号処理回路５６０は、１画面表示モードのときには、チューナ５３０にて受信した受信音声信号、および、外部音声入力端子５４２から入力された入力音声信号の何れかに基づいて音声Ａをスピーカシステム２００から出力し、２画面表示モードのときには、受信音声信号と入力音声信号とに基づいて音声Ａと音声Ｂとをスピーカシステム２００から出力する。音声信号処理回路５６０をどちらの表示モードで動作させるかは、映像信号処理回路５５０と同様、制御回路５９０により制御されている。

本実施形態に係るテレビ５００の特徴は、音声信号処理回路５６０にある。そこで、音声信号処理回路５６０について、図１９を参照して説明する。

図１９は、音声信号処理回路５６０の構成を示すブロック図である。音声信号処理回路５６０は、図１に示した音声信号処理回路１００の各構成の他に、２つのセレクタ５６１〜５６２、２つのデコーダ５６３〜５６４、ＬＰＦ５６５、および、ＢＰＦ５６６を備えている。なお、同図において参照符号１００を付して示した構成は、図１に示した音声信号処理回路１００そのものである。

チューナ５３０にて受信した受信音声信号、および、外部音声入力端子５４２から入力された入力音声信は、２つのセレクタ５６１〜５６２を介して音声信号処理回路５６０に入力される。セレクタ５６１は、音声Ａを出力するために参照する音声信号を選択し、選択した音声信号（以下、音声信号Ａとする）をデコーダ５６３に供給する。また、セレクタ５６２は、音声Ｂを出力するために参照する音声信号を選択し、選択した音声信号（以下、音声信号Ｂとする）をデコーダ５６４に供給する。なお、マトリックスデコーダとは、例えば、ドルビープロロジックＩＩデコーダのような、所望のチャンネル数の音声信号を生成することができるデコーダのことである。

デコーダ５６３は、３ｃｈマトリックスデコーダ５６３ａと、２ｃｈマトリックスデコーダ５６３ｃとを備えており、１画面表示モードのときには、３ｃｈマトリックスデコーダ５６３ａによって音声信号Ａをデコードし、左チャンネル音声信号Ｌ０、右チャンネル音声信号Ｒ０、および、センターチャンネル音声信号Ｃ０を得る。一方、２画面表示モードのときには、２ｃｈマトリックスデコーダ５６３ｂによって音声信号Ａをデコードし、左チャンネル音声信号Ｌ1、および、右チャンネル音声信号Ｌ2を得る。デコーダ５６４は、２ｃｈマトリックスデコーダであり、音声信号Ｂをデコードすることによって、左チャンネル音声信号Ｌ2、および、右チャンネル音声信号Ｒ2を得る。

１画面表示モードのときには、３ｃｈマトリックスデコーダ５６３ａによって得られた、左チャンネル音声信号Ｌ０、右チャンネル音声信号Ｒ０、および、センターチャンネル音声信号Ｃ０がスピーカシステム２００から出力される。より具体的には、左チャンネル音声信号Ｌ０がスピーカ２０１から出力され、右チャンネル音声信号Ｒ０がスピーカ２０４から出力される。また、センターチャンネル音声信号Ｃ０のうち、ＬＰＦ５６５を通過した低域成分は、スピーカ２０２およびスピーカ２０５から出力され、ＢＰＦ５６６を通過した中域成分は、スピーカ２０３およびスピーカ２０６から出力される。

２画面表示モードのときには、２ｃｈマトリックスデコーダ５６３ｂによって得られた、左チャンネル音声信号Ｌ1、および、右チャンネル音声信Ｒ1と、マトリックスデコーダ５６４によって得られた、左チャンネル音声信号Ｌ2、および、右チャンネル音声信号Ｒ2とが、音声信号処理回路１００を介してスピーカシステム２００から出力される。音声信号処理回路１００における音声信号Ｌ1、Ｒ1、Ｌ2、および、Ｒ2の処理については、図１を参照して既に説明したとおりなので、ここではその説明を繰り返さない。

なお、音声信号処理回路５６０が１画面表示モードで動作するか、２画面表示モードで動作するかは、制御回路５９０により制御されている。制御回路５９０は、リモコン等により受け付けた操作の内容に応じて表示モードを切り替えるのが通常であるが、以下に説明するように、視聴者の人数、および、各視聴者の視線方向を検出して表示モードを切り替えるように構成してもよい。なお、視聴者の視線方向を検出する方法については、例えば、特開平８−３２２７９６号公報などを参照されたい。

すなわち、図２０に示したように、初期画面として複数の映像を表示した状態で、テレビ５００が備えるカメラにより撮像された画像に基づいて、視聴者の人数、および、各視聴者の視線方向を検出する。視聴者が１人である場合、その視聴者の視聴者の視線方向が指す映像を特定し、その映像を１画面表示する。また、視聴者が２人である場合、各視聴者の視線方向が指す映像が同一であれば、その映像を１画面表示し、各視聴者の視線方向が指す映像が異なれば、それらの映像を２画面表示する。また、視聴者が３人以上の場合、各視聴者の視線方向が指す映像のうち、最も多くの視聴者の視線が集中している映像を１画面表示する。このような構成によれば、リモコンによる操作を要することなく、表示モードを切り替えることができる。

なお、本実施形態においては、映像／音声ソースとして、受信映像／音声信号、および、入力映像／音声信号を例示したが、映像／音声ソースはこれに限定されるものではない。すなわち、２つのチューナにより受信した異なる受信映像／音声信号を映像／音声ソースとして用いる構成にしてもよいし、２つの外部映像／音声入力端子から入力された異なる入力映像／音声信号を映像／音声ソースとして用いる構成にしてもよい。また、３つ以上の映像／音声ソースを用いる構成にしてもよい。また、対戦型のゲーム機向けに、第１のプレイヤに提示する映像／音声と、第２のプレイヤに提示する映像／音声とを、映像／音声ソースとして利用してもよい。また、外部映像／音声入力端子としては、各種規格に準拠したものを採用することができ、例えば、ＨＤＭＩ入力端子などのデジタル入力端子を採用してもよいし、各種アナログ入力端子を採用してもよい。

〔付記事項〕
音声信号処理回路１００は、デジタルシグナルプロセッサにより実現することができる。すなわち、音声信号処理回路１００は、高速積和演算器やＡＬＵ（arithmetic logical unit）等の演算装置と、その演算装置をイコライザ１１０Ｌ、イコライザ１１０Ｒ、および、フィルタ１２０として機能させる音声信号処理プログラムを担持したプログラムメモリ等の記憶装置とを備えたデジタルシグナルプロセッサとして構成することができる。より一般的には、デジタルシグナルプロセッサ等のコンピュータにより実現することができる。

そして、本発明の目的は、上記音声信号処理プログラムがデジタルシグナルプロセッサ等のプログラムメモリに固定的に担持されている場合に限らず、上記音声信号処理プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、または、ソースプログラム）を汎用的なデジタルシグナルプロセッサ等に供給し、そのデジタルシグナルプロセッサ等が上記プログラムコードを実行することによっても、あるいは、上記プログラムコードを記録した記録媒体をＡＶ機器に供給し、このＡＶ機器が備えている汎用的なデジタルシグナルプロセッサ等が上記記録媒体に記録されている上記プログラムコードを読み出して実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、デジタルシグナルプロセッサ等（あるいは、デジタルシグナルプロセッサ等を備えたＡＶ機器）を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して、そのデジタルシグナルプロセッサに供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態によっても実現され得る。

音声信号処理回路１００ａ、音声信号処理回路１００ｂ、および、音声信号処理回路５６０についても同様である。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、複数の映像を同時に表示する表示装置や、複数の映像に付随する音声信号を処理する各種ＡＶ機器において利用することができる。例えば、多画面表示機能を有するテレビや、そのようなテレビを載置するためのラックシステムなどに、特に好適に利用することができる。

本発明の実施形態を示すものであり、音声信号処理回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、図２（ａ）は、テレビにおけるスピーカの配置を示す図であり、図２（ｂ）は、ラックシステムにおけるスピーカの配置を示す図である。 本発明の実施形態を示すものであり、オールパスフィルタの構成例を示したブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、図４（ａ）は、乗算器の係数の絶対値が０．７に設定された、オールパスフィルタのフィルタ特性を示すグラフであり、図４（ｂ）は、乗算器の係数の絶対値が０．９に設定された、オールパスフィルタののフィルタ特性を示すグラフである。 本発明の実施形態を示すものであり、０．０５ｍ離間して配置されたスピーカから放射された音波の音圧レベルのシミュレーション結果を示すグラフである。図５（ａ）は、上記音圧レベルの周波数特性を視聴位置毎にプロットしたグラフであり、図５（ｂ）は、上記音圧レベルの位置依存性を周波数毎に示したグラフである。 本発明の実施形態を示すものであり、０．２ｍ離間して配置されたスピーカから放射された音波の音圧レベルのシミュレーション結果を示すグラフである。図６（ａ）は、上記音圧レベルの周波数特性を視聴位置毎にプロットしたグラフであり、図６（ｂ）は、上記音圧レベルの位置依存性を周波数毎に示したグラフである。 本発明の実施形態を示すものであり、０．０５ｍ離間して配置されたスピーカから放射された音波の音圧レベルの実測結果を示すグラフである。図７（ａ）は、上記音圧レベルの周波数特性を視聴位置毎にプロットしたグラフであり、図７（ｂ）は、上記音圧レベルの位置依存性を周波数毎に示したグラフである。 本発明の実施形態を示すものであり、０．２ｍ離間して配置されたスピーカから放射された音波の音圧レベルの実測結果を示すグラフである。図８（ａ）は、上記音圧レベルの周波数特性を視聴位置毎にプロットしたグラフであり、図８（ｂ）は、上記音圧レベルの位置依存性を周波数毎に示したグラフである。 図９（ａ）は、両耳間レベル差と視聴者が知覚する音像方向（正面を０°とした方位角）の相関を示すグラフであり、図９（ｂ）は、両耳間時間差と視聴者が知覚する音像方向の相関を示すグラフである 図１０は、音像を偏らせることなく中央に定位させる、両耳間時間差と両耳間レベル差との関係を示したグラフである。 本発明の実施形態を示すものであり、映像Ｂに付随する音声Ｂが、壁に反射して視聴者Ａに到達したり、映像Ａに付随する音声Ａが、壁に反射して視聴者Ｂに到達したりすることによって生じる、反射音によるクロストークを説明するための図である。図１１（ａ）は、音声Ａ、および、音声Ｂが両方とも無音でない場合を示し、図１１（ｂ）は、音声Ａが無音である場合を示す。 本発明の実施形態を示すものであり、自動利得制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、自動利得制御部による音量制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態を示すものであり、自動利得制御部によって引き起こされる音量の時間変化を示すグラフである。 本発明の実施形態を示すものであり、自動利得制御部による音量制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態を示すものであり、３画面表示機能を有するテレビに本発明を適用する方法の概要を示した図である。 本発明の実施形態を示すものであり、簡略化された音声信号処理回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、テレビの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、テレビが備えている音声信号処理回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、視聴者の視線方向を検出する技術を用いて、表示モードを制御する方法の概要を説明した図である。 本発明の実施形態を示すものであり、自動利得制御部の他の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、自動利得制御部における閾値制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態を示すものであり、音声信号処理回路の他の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、図２３に示した音声信号処理回路に適したスピーカのレイアウトを例示する図である。

符号の説明

１００ 音声信号処理回路（音声信号処理装置）
１１０ 入力部
１２０ 遅延部（遅延手段）
１３０ 分離部（分離手段）
１４０ 位相変調部（位相変調手段）
１４１〜１４４ オールパスフィルタ
１５０ 合成部（合成手段）
１６１、１６２ ローパスフィルタ
１７０ 出力部
２００ スピーカシステム
２０１〜２０６ スピーカ
５００ テレビ（表示装置）
６００ ラックシステム（表示装置用ラック）

Claims (12)

1. Ｎ系統（Ｎ≧２）のステレオ音声信号を処理する音声信号処理装置において、
   第ｉ系統（１≦ｉ≦Ｎ−１）の右チャンネル音声信号Ｒ_i、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1の各々を、帯域の異なるＭ（Ｍ≧２）個の音声信号に分離する分離手段と、
   第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離された上記Ｍ個の音声信号Ｒ_i,1、Ｒ_i,2、…、Ｒ_i,M、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1から分離された上記Ｍ個の音声信号Ｌ_i+1,1、Ｌ_i+1,2、…、Ｌ_i+1,Mの各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調手段と、
   第ｉ＋１系統の左チャンネルの音声信号Ｌ_i+1からｊ番目（１≦ｊ≦Ｍ）の音声信号Ｌ_i+1,jとして分離され、上記位相変調手段によって位相を変調された音声信号Ｌ_i+1,ｊ´を、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離されたｊ番目の音声信号Ｒ_i,jに合成するとともに、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iからｊ番目の音声信号Ｒ_i,jとして分離され、上記位相変調手段によって位相を変調された音声信号Ｒ_i,j´を、第ｉ＋１系統の左チャンネルから分離されたｊ番目の音声信号Ｌ_i+1,jに合成する合成手段と、を備えている、
   ことを特徴とする音声信号処理装置。
2. 第１系統の左チャンネル音声信号Ｌ₁、および、第Ｎ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_Nを減衰する減衰手段と、
   第１系統の右チャンネル音声信号Ｒ₁、および、第Ｎ系統の左チャンネル音声信号Ｌ_Nを遅延する遅延手段と、を更に備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の音声信号処理装置。
3. 第ｉ＋１系統のステレオ音声信号の音量が予め定められた閾値よりも小さいときに、第ｉ系統のステレオ音声信号の音量を低下させるとともに、第ｉ系統のステレオ音声信号の音量が上記閾値よりも小さいときに、第ｉ＋１系統のステレオ音声信号の音量を低下させる音量低下手段を更に備えている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の音声信号処理装置。
4. ２系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理装置において、
   第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1、及び、第１系統の右チャンネル音声信号の中域成分Ｒ_1,2と第２系統の左チャンネル音声信号の中域成分Ｌ_2,2との和信号の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調手段と、
   第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に、上記位相変調手段によって位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´を合成するとともに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に、上記位相変調手段によって位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´を合成する合成手段と、を備えている、
   ことを特徴とする音声信号処理装置。
5. ２系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理装置において、
   第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1及び中域成分Ｒ_1,2、並びに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1及び中域成分Ｌ_2,2の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調手段と、
   第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に、上記位相変調手段によって位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´を合成するとともに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に、上記位相変調手段によって位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´を合成する合成手段と、を備えている、
   ことを特徴とする音声信号処理装置。
6. Ｎ系統（Ｎ≧２）のステレオ音声信号を処理する音声信号処理方法であって、
   第ｉ系統（１≦ｉ≦Ｎ−１）の右チャンネル音声信号Ｒ_i、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1の各々を、帯域の異なるＭ（Ｍ≧２）個の音声信号に分離する分離工程と、
   第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離された上記Ｍ個の音声信号Ｒ_i,1、Ｒ_i,2、…、Ｒ_i,M、及び、第ｉ＋１系統の左チャンネル音声信号Ｌ_i+1から分離された上記Ｍ個の音声信号Ｌ_i+1,1、Ｌ_i+1,2、…、Ｌ_i+1,Mの各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調工程と、
   第ｉ＋１系統の左チャンネルの音声信号Ｌ_i+1からｊ番目（１≦ｊ≦Ｍ）の音声信号Ｌ_i+1,jとして分離され、上記位相変調工程において位相を変調された音声信号Ｌ_i+1+ｊ´を、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iから分離されたｊ番目の音声信号Ｒ_i,jに合成するとともに、第ｉ系統の右チャンネル音声信号Ｒ_iからｊ番目の音声信号Ｒ_i,jとして分離され、上記位相変調工程において位相を変調された音声信号Ｒ_i,j´を、第ｉ＋１系統の左チャンネルから分離されたｊ番目の音声信号Ｌ_i+1,jに合成する合成工程と、を含んでいる、
   ことを特徴とする音声信号処理方法。
7. ２系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理方法であって、
   第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1、及び、第１系統の右チャンネル音声信号の中域成分Ｒ_1,2と第２系統の左チャンネル音声信号の中域成分Ｌ_2,2との和信号の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調工程と、
   第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に、上記位相変調工程において位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´を合成するとともに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に、上記位相変調工程において位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´を合成する合成工程と、を含んでいる、
   ことを特徴とする音声信号処理方法。
8. ２系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理方法であって、
   第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1及び中域成分Ｒ_1,2、並びに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1及び中域成分Ｌ_2,2の各々の位相を、各音声信号の帯域に応じたフィルタ特性を有するオールパスフィルタによって変調する位相変調工程と、
   第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1に、上記位相変調工程において位相を変調された第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1´を合成するとともに、第２系統の左チャンネル音声信号の低域成分Ｌ_2,1に、上記位相変調工程において位相を変調された第１系統の右チャンネル音声信号の低域成分Ｒ_1,1´を合成する合成工程と、を含んでいる、
   ことを特徴とする音声信号処理方法。
9. 複数の映像を同時に表示可能な表示装置であって、
   請求項１から５までの何れか１項に記載の音声信号処理装置と、
   上記音声信号処理装置が上記複数の映像の各々に付随するステレオ音声信号を処理することによって得られた複数の音声信号を出力する出力手段と、を備えている、ことを特徴とする表示装置。
10. 複数の映像を同時に表示可能な表示装置を載置するための表示装置用ラックであって、
    請求項１から５までの何れか１項に記載の音声信号処理装置と、
    上記音声信号処理装置が上記複数の映像の各々に付随するステレオ音声信号を処理することによって得られた複数の音声信号を出力する出力手段と、を備えている、ことを特徴とする表示装置用ラック。
11. コンピュータを請求項１から５までの何れか１項に記載の音声信号処理装置として動作させるための音声信号処理プログラムであって、
    上記コンピュータを上記音声信号処理装置が備えている各手段として機能させる音声信号処理プログラム。
12. 請求項１１に記載の音声信号処理プログラムが記録されている、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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