JP2010004204A - 放音システム - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカアレイの音声ビームの出力角度設定を高速に行うことができる放音システムを提供する。
【解決手段】ＰＣ１のＣＰＵ１１は、スピーカアレイの設置位置、および室内形状の入力に対し、スピーカアレイの音声ビームの経路を計算し、計算結果をスピーカ装置３に出力する。スピーカ装置３の制御部３２は、この計算結果に基づいて音声ビームの出力角度を調整する。そのため、マイクを用いて出力角度の測定を行わずとも、高速に出力角度の設定を行うことができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、音声ビームを出力するスピーカアレイと、そのスピーカアレイに接続されるシミュレーション装置と、からなる放音システムに関する。

従来、音声をビーム化して出力するスピーカアレイが知られている。このスピーカアレイを用いて、壁面で音声ビームを反射させ、マルチチャンネルサラウンド音声の各チャンネルを聴取者（ユーザ）の後方等から到達させることが行われている（例えば特許文献１参照）。

各チャンネルの音声ビームが壁面に反射してユーザに到達するためには、スピーカアレイの設置位置と聴取位置に応じて、音声ビームの出力角度を調整しなければならない。そこで、聴取位置にマイクを設置して音声ビームをスイープさせ、収音した音声のレベルから音声ビームが到達する角度を求め、出力角度を自動設定するものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００４−３６３６９５号公報 特開２００６−１３７１１号公報

しかし、上記のように音声ビームをスイープさせて出力角度を求めるには、最低でも水平方向１８０度に音声ビームを出力しなければならず、測定に時間がかかってしまう。

そこで、この発明は、スピーカアレイの音声ビームの出力角度設定を高速に行うことができる放音システムを提供することを目的とする。

この発明の放音システムは、音声ビームを出力するスピーカアレイを備えた放音装置と、前記音声ビームの経路をシミュレーションするシミュレーション装置と、からなる。シミュレーション装置は、スピーカアレイの設置位置、および室内形状を入力する入力手段と、スピーカアレイが出力する音声ビームの経路を計算する計算手段と、計算結果を出力する出力部と、を備えている。放音装置は、計算結果を入力する入力部と、その計算結果に基づいて、音声ビームの出力角度を制御する制御部と、を備えている。

このように、本発明の放音システムのシミュレーション装置は、スピーカアレイの設置位置、および室内形状の入力に対し、スピーカアレイの音声ビームの経路を計算する。放音装置は、この計算結果に基づいて音声ビームの出力角度を調整する。そのため、マイクを用いて出力角度の測定を行わずとも、高速に出力角度の設定を行うことができる。なお、スピーカアレイの設置位置とは、スピーカアレイと聴取位置との相対距離、およびスピーカアレイと壁面との距離を含むものである。また、室内形状とは、例えば部屋の幅、奥行き、等である。

また、上記発明において、放音装置は、聴取位置に設置されるマイクを備え、制御部は、前記計算結果に基づいて、室内にテスト音声ビームを出力し、前記音声ビームの出力角度を、前記マイクが収音したテスト音声ビームのレベルがピークを示すときの角度に調整するように構成することも可能である。

この場合、マイクを用いて出力角度の測定を行うが、計算結果に基づいてテスト音声ビームを出力するため、従来よりも出力角度の設定を高速化することができる。例えば、計算で求められた出力角度の付近（±３度程度）だけテスト音声ビームを出力する。室内全範囲にテスト音声ビームを出力しなくてもよいため、高速かつ高精度に出力角度を設定することができる。また、従来よりも測定分解能を高くする（例えば、１度刻みを０．５度刻みにする）ことで、さらに精度を高めることも可能である。また、リアチャンネルのみ測定を行う、といった態様も可能である。

また、上記発明において、入力手段は、壁面の反射率をさらに入力し、計算手段は、壁面の反射率から音声ビームの減衰度を計算し、出力部は、計算結果として、音声ビームの減衰度をさらに出力してもよい。

このとき、放音装置の制御部は、減衰度に応じて前記音声ビームの出力レベルを制御する。例えば、通常の壁面では６０％程度の反射率が得られるとして音声ビームの減衰度を６０％（６０％に減衰）と計算し、反射を用いない音声ビームよりもゲインを高くする。また、カーテン等の反射率が低いものが設置されている場合、その部分で反射する音声ビームのゲインはさらに高くする。

また、上記発明において、シミュレーション装置の入力手段は、室内の障害物の形状および位置情報を入力し、計算手段は、前記音声ビームが前記障害物を避けて聴取位置に到達するようにビーム経路を計算するようにしてもよい。

この場合、室内に障害物が設置され、マイクを用いた測定が困難な場合であっても、出力角度を設定することができる。また、平面上の反射でビーム経路が確保できない場合であっても、天井面等の反射を用いた立体的な経路を計算することも可能である。

また、上記発明において、音声ビームが、マルチチャンネルサラウンド音声の複数の音声ビームであった場合、シミュレーション装置は、聴取位置における各チャンネルの音声ビームの許容到達角度を設定する設定手段を備え、放音装置の制御部は、許容到達角度内で聴取位置に到達する音声ビームの経路を計算できないチャンネルが存在した場合に、他のチャンネルの音声ビームで代替出力を行うように設定するように構成することも可能である。

例えば、後方からリアチャンネルの音声を到達させることができない場合、フロントチャンネルの音声ビームにリアチャンネルの音声をミキシングして再生する（５．１チャンネル→３．１チャンネル）。本発明によれば、このような音声ビームの切替えも高速化することができる。

また、上記発明において、制御部は、許容到達角度内で聴取位置に到達する音声ビームの経路を計算できないチャンネルが存在した場合に、複数の音声ビームにそのチャンネルの音声を入力し、所定位置に虚像音源を定位させるようにすることも可能である。

このように、異なる方向から同じチャンネルの音声を到達させて、その中間方向に仮想的な音源形成し、許容到達角度内で音声が到達するように定位させることも可能である。

この発明によれば、シミュレーションにより求められた音声ビームの出力角度を設定するため、マイクを用いて出力角度の測定を行わずとも、高速に出力角度の設定を行うことができる。

以下、本発明の実施形態に係る放音システムについて説明する。図１は、本実施形態の放音システムを実現するための構成を示すブロック図である。

図１に示すように、放音システムは、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと言う。）等の情報処理装置とスピーカ装置（放音装置）により実現される。図１に示すＰＣ１は、スピーカ装置のスピーカアレイが出力する音声ビームの経路を計算（シミュレーション）し、その結果をスピーカ装置に送信する。スピーカ装置は、計算結果に基づいて音声ビームの出力角度を設定する。

ＰＣ１は、ＣＰＵ１１、ユーザＩ／Ｆ１２、ＲＡＭ１３、ＨＤＤ１４、映像出力Ｉ／Ｆ１５、および出力Ｉ／Ｆ１６を備えた一般的なＰＣである。ＣＰＵ１１には、ユーザＩ／Ｆ１２、ＲＡＭ１３、ＨＤＤ１４、映像出力Ｉ／Ｆ１５、および出力Ｉ／Ｆ１６が接続されている。

スピーカ装置３は、入力Ｉ／Ｆ３１、制御部３２、マイク３３、信号処理部３４、およびスピーカアレイ３５（スピーカユニット３５１〜３５８）を備えている。制御部３２には、入力Ｉ／Ｆ３１、マイク３３、および信号処理部３４が接続され、信号処理部３４にはスピーカアレイ３５の各スピーカユニット３５１〜３５８が接続されている。

信号処理部３４は、制御部３２の制御に応じて、入力される音声信号に所定のディレイを付与し、スピーカアレイ３５の各スピーカユニット３５１〜３５８に供給する。信号処理部３４は、このディレイ量を変更することで、複数方向に音声ビームを出力することができる。

なお、出力Ｉ／Ｆ１６および入力Ｉ／Ｆ３１の規格はどの様なものであってもよいが、例えばＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）を用いる。

ＰＣ１のＣＰＵ１１は、スピーカ装置３が出力する音声ビーム経路のシミュレーションを行う機能を有する。すなわち、ＣＰＵ１１は、ＨＤＤ１４に記憶されているシミュレーション用のソフトウェアを読み出し、これをＲＡＭ１３上に展開することで音声ビーム経路のシミュレーションを行う。例えば、ユーザが専用ソフトウェアをＰＣ１のＯＳにインストールして（またはＷＥＢブラウザ上で実行して）、シミュレーションを行う。

ユーザは、キーボードやマウス等からなるユーザＩ／Ｆ１２を用いてＰＣ１を操作し、シミュレーションに必要な各種数値を入力する。例えば、室内形状（部屋のサイズ）、スピーカ装置の壁からの距離、視聴位置（スピーカ装置との相対距離）を入力する。ＣＰＵ１１は、映像出力Ｉ／Ｆ１５を介してディスプレイ２に上記各種数値を入力するための画面を表示する（図２（Ａ）を参照）。

ＣＰＵ１１は、ユーザＩ／Ｆ１２から入力された各種数値に基づいて、音声ビームの壁面反射の角度を計算し、スピーカ装置が出力する音声ビーム経路を計算する。ＣＰＵ１１は、計算した音声ビーム経路をディスプレイ２に表示し、計算結果（各音声ビームの出力角度）をスピーカ装置３に出力する（図３を参照）。なお、計算結果の表示は本発明のおいて必須ではない。

図２（Ａ）は、ディスプレイ２に表示される画面（各種数値を入力するための画面）を示した図である。ユーザは、同図（Ａ）の画面を見ながら、部屋の幅、奥行き、スピーカ装置の壁からの距離、視聴位置を入力する。これらの数値を入力すると、ＣＰＵ１１は、これらの値に基づいて、音声ビーム経路を計算し、同図（Ｂ）に示す画面を計算結果として表示する。

同図（Ｂ）に示すように、センタ（Ｃ）チャンネルは、スピーカ装置正面から視聴位置までの最短経路を音声ビーム経路として矢印で表示する。フロント右（ＦＲ）チャンネルおよびフロント左（ＦＬ）チャンネルは、室内の壁面に１回反射して視聴位置に到達する最短経路を音声ビーム経路として矢印で表示する。リア右（ＳＲ）チャンネルおよびリア左（ＳＬ）チャンネルは、室内の横壁面（紙面左右に示す壁面）と後壁面（紙面下側の壁面）で２回反射して視聴位置に到達する最短経路を音声ビーム経路として矢印で表示する。

また、図３に示すように、ＣＰＵ１１は、出力Ｉ／Ｆ１６を介して、計算した各音声ビームの出力角度（θＣ、θＦＲ、θＦＬ、θＳＲ、θＳＲ）をスピーカ装置３に出力する。スピーカ装置３の制御部３２は、入力Ｉ／Ｆ３１を介して入力した各音声ビームの出力角度に基づいて、各音声ビームについて、信号処理部３４に設定すべきディレイ量を計算させる。

制御部３２は、この計算結果に基づいて、信号処理部３４が設定する各スピーカユニットのディレイ量（ｄＣ１〜ｄＣ８、ｄＦＲ１〜ｄＦＲ８、ｄＦＬ１〜ｄＦＬ８、ｄＳＲ１〜ｄＳＲ８、ｄＳＬ１〜ｄＳＬ８）を制御する。

このように、スピーカ装置３は、スピーカ装置の設置位置（壁からの距離および視聴位置との相対距離）と室内形状の入力に応じてＰＣ１がシミュレーションした結果に基づき、各音声ビームの出力角度を設定するため、マイクを用いて出力角度の測定を行わずとも、高速に出力角度の設定を行うことができる。

なお、上述の計算結果の表示は、本発明において必須ではなく、ディスプレイ２も必須の構成要素ではない。例えば、スピーカ装置に表示部（ＯＳＤ）を設け、ディスプレイ２に代えて、ユーザが各種数値を入力するための画面を表示してもよい。

また、スピーカ装置が上記シミュレーション機能を内蔵した放音システムとすることも可能である。この場合、スピーカ装置が、放音装置としての機能とシミュレーション装置としての機能の両方を内蔵した態様となる。図４は、シミュレーション機能を内蔵する場合のスピーカ装置５の構成を示すブロック図である。なお、図１に示したスピーカ装置３と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、図４のスピーカアレイ５では、制御部３２がスピーカ装置３のＲＯＭ（不図示）からシミュレーション用のソフトウェアを読み出し、これをＲＡＭ（不図示）に展開し、実行する。

同図におけるスピーカ装置５は、制御部３２に接続されるユーザＩ／Ｆ３６と映像出力Ｉ／Ｆ３７と、をさらに備えている。ユーザＩ／Ｆ３６は、上記ＰＣ１のユーザＩ／Ｆ１２と同様の機能を有し、シミュレーションに必要な各種数値を入力するものである。映像出力Ｉ／Ｆ３７は、上記ＰＣ１の映像出力Ｉ／Ｆ１５と同様の機能を有し、制御部３２は、この映像出力Ｉ／Ｆ３７を介して、ディスプレイ２に各種数値を入力するための画面を表示したり、計算結果を表示したりする。

スピーカ装置５における制御部３２は、図１のＣＰＵ１１と同様に、ユーザＩ／Ｆ３６から入力された各種数値に基づいて、音声ビームの壁面反射の角度を計算し、音声ビーム経路を計算し、ディスプレイ２に表示する。また、制御部３２は、計算した各音声ビームの出力角度に基づいて、信号処理部３４が設定する各スピーカユニットのディレイ量を制御する。

このように、スピーカ装置単体でも本発明の放音システムを実現することが可能である。

次に、図５は、マイク３３を用いて出力角度を設定する場合の例を示す図である。なお、同図においては、説明を容易にするために、ＦＬチャンネルの音声ビームのみ示している。スピーカ装置３は、聴取位置に設置されるマイク３３を備えている。制御部３２は、シミュレーションの結果に基づいて室内にテスト音声ビームを（スイープ）出力し、マイク３３が収音した音声信号のレベルに応じて出力角度の設定を行う。

この場合、マイクを用いて出力角度の測定を行うが、シミュレーションの結果に基づいてテスト音声ビームを出力するため、従来よりも出力角度の設定を高速化することができる。

すなわち、同図（Ａ）に示すように、シミュレーションで求められた出力角度θ１の付近（例えば±３度程度：θ３〜θ４）だけテスト音声ビームをスイープさせる。測定分解能が１度である場合、θ１＋１度、θ１＋２度、θ１＋３度、θ１−１度、θ２−２度、θ１−３度、の７つの角度についてテスト音声ビームを出力し、各テスト音声ビームの出力角度について、マイク３３で収音した音声信号のレベルを分布化する。そして、制御部３２は、テスト音声ビームのレベルがピークを示すときの角度（θ２）に出力角度を調整する。これにより、シミュレーションの結果よりも高精度に音声ビームの出力角度を設定することができる。また、シミュレーションの結果に応じて、特定の範囲にのみテスト音声ビームを出力するため、全範囲（０度〜１８０度）に測定を行う必要がなく、高速かつ高精度に出力角度を設定することができる。

なお、同図（Ａ）および同図（Ｂ）では、全ての音声ビームについて、測定を行う例を示したが、一部のチャンネルのみ測定を行うようにすることも可能である。例えば、リアチャンネルのみ測定を行う、といった態様も可能である。リアチャンネルは、２回反射を行うため、シミュレーションと実測のずれが大きくなると音声ビームが聴取位置に到達しなくなる可能性もあり、精度を高めるためにリアチャンネルだけ測定を行う、ということも可能である。

次に、図６は、図５の例よりも測定分解能を高くして出力角度を設定する場合の例を示す図である。同図の例では、シミュレーションで求められた出力角度θ１の付近（例えば±３度程度：θ３〜θ４）だけテスト音声ビームを出力するが、測定分解能を２倍とし、０．５度刻みで測定を行う。このように、測定分解能を２倍としても、特定の範囲にのみテスト音声ビームを出力するため、従来よりも高速に、かつ従来よりも測定分解能を高くし、さらに精度を高めることができる。

次に、図７（Ａ）は、音声ビームの減衰度を表示する場合の音声ビーム経路の計算結果を示した図である。この例では、カーテン等の反射率が低いものや、室内にビームが反射しない箇所（開いた扉等）を入力する場合の音声ビーム経路を計算する。ユーザは、ユーザＩ／Ｆ１２を用いて、カーテン等の位置を入力する。例えば、画面上に表示されているカーテンアイコン等をドラッグ＆ドロップすることにより入力を行う。

この例では、ＣＰＵ１１は、壁面の反射率を考慮する。例えば通常の壁面では反射率８０％、カーテンが設置された壁面では反射率３０％とする。ＣＰＵ１１は、これら反射率から各音声ビームの減衰度を計算し、計算結果をスピーカ装置３に出力する。

同図（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、Ｃチャンネルの音声ビームは、直接到来するため、ＣＰＵ１１は、減衰度１００％（減衰しない）の結果を出力する。ＦＲチャンネルの音声ビームは、通常の壁面で１回反射して視聴位置に到達するため、ＣＰＵ１１は、減衰度８０％の結果を出力する。また、ＦＬチャンネルの音声ビームは、カーテンが設置された壁面で１回反射して視聴位置に到達するため、ＣＰＵ１１は、減衰度３０％の結果を出力する。ＳＬおよびＳＲチャンネルの音声ビームは、通常の壁面で２回反射して視聴位置に到達するため、ＣＰＵ１１は、減衰度６４％の結果を出力する。また、減衰度に応じて音声ビームの線の太さを変更する。

制御部３２は、上記の減衰度から、各チャンネルの音声ビームのゲインを設定する。ＦＲチャンネルは、減衰度８０％であるため、Ｃチャンネルの音声ビームよりもゲインを高くする（例えばＣチャンネル３４ｄＢに対し、３６ｄＢとする）。ＳＬおよびＳＲチャンネルは、減衰度６４％であるため、さらにゲインを高くする（例えば３８ｄＢとする）。ＦＬチャンネルは、減衰度３０％であるため、最もゲインを高くする（例えば４２ｄＢとする）。

なお、同図（Ｂ）に示すゲインの値（ｄＢ）は、説明のための一例を示したものであり、実際の装置で設定されるゲインの値ではない。理想的には全ての音声ビームが均等なレベルで聴取位置に到達するようにゲインを調整すればよい。例えば、減衰度とゲインの関係を示したテーブルを予め用意しておき、このテーブルを読み出すことでゲインを設定する。

このように、本実施形態の放音システムは、シミュレーションの結果に応じて高速にゲインを調整することが可能である。

次に、図８は、室内に障害物が設置されている場合において、障害物を避けて聴取位置に到達するようにビーム経路を計算する場合の例を示す図である。なお、同図においては、説明を容易にするために、ＦＬチャンネルの音声ビームのみ示している。

同図（Ａ）に示すように、この例では、ユーザは、ユーザＩ／Ｆ１２を用いて、室内の空間形状（幅、奥行き、高さ）を入力する。ＣＰＵ１１は、入力された空間形状から、室内の立体図を表示する。

また、この例では、ユーザは、ユーザＩ／Ｆ１２を用いて、室内に設置された障害物の形状と位置を入力する。入力方法は、例えば、画面上に表示されている障害物アイコンを立体図内にドラッグ＆ドロップすることにより行う。

ＣＰＵ１１は、上述と同様に、各音声ビームの経路を計算するが、障害物が存在した場合、この障害物を避けて聴取位置に到達するようにビーム経路を計算する。例えば、壁面を反射して音声ビームを到達させることができないと計算された場合、天井面で音声ビームを反射して視聴位置に到達させることができるビーム経路を計算する。この場合、ＣＰＵ１１は、水平方向の出力角度および垂直方向の出力角度を計算する。ＣＰＵ１１は、この計算結果（水平方向の出力角度θＨおよび垂直方向の出力角度θＬ）をスピーカ装置３に出力する。

スピーカ装置３の制御部３２は、同図（Ｂ）に示すように、入力された水平方向の出力角度θＨおよび垂直方向の出力角度θＬを信号処理部３４に設定し、音声ビームの出力角度を設定する。

このように、マイクを用いた測定が困難な場合であっても、シミュレーションの結果を用いて出力角度を設定することができる。従来のように、マイクを用いて測定を行うと、水平０度〜１８０度の測定を複数回行う必要があり、多大な時間がかかってしまうが、本実施形態によれば、平面上の反射でビーム経路が確保できない場合であっても、天井面等の反射を用いた立体的な経路を計算して、高速に出力角度を設定することが可能である。

なお、この例では、スピーカアレイは床面に設置されているものとみなして音声ビーム経路を計算しているが、スピーカアレイの床面からの設置高さをさらに入力し、ビーム経路の計算を行ってもよい。

次に、図９は、室内にビームが反射しない箇所（開いた扉等）を入力する場合の音声ビーム経路を計算する例を示す図である。同図（Ａ）に示すように、この場合においても、ユーザは、ユーザＩ／Ｆ１２を用いて、ビームが反射しない箇所を入力する。例えば、画面上に表示されている扉アイコン等をドラッグ＆ドロップすることにより入力を行う。

この場合、ＳＲチャンネルは、室内後方に設置された開放扉により、視聴位置まで反射経路を確保することができないため、ＣＰＵ１１は、ディスプレイ２に「反射できません」等と表示するとともに、スピーカ装置３にＳＲチャンネルを設定することができない旨を示す情報を出力する。

スピーカ装置３の制御部３２は、上記情報を入力すると、ＳＲチャンネルの音声ビームを出力しないように設定する。このとき、制御部３２は、同図（Ｂ）に示すように、リアチャンネルの音声をフロントチャンネルの音声ビームにミキシングして再生する（５．１チャンネル→３．１チャンネル）。なお、同図（Ｂ）に示すような画面（ＦＬ＋ＳＬチャンネル、ＦＲ＋ＳＲチャンネル）をディスプレイ２に表示してもよい。

このように、本実施形態によれば、マイクを用いた測定を行わなくとも反射経路を確保できない音声ビームを推定することができるため、このような音声ビームの切替も高速化することができる。

次に、図１０は、許容到達角度を考慮する場合の音声ビーム経路の計算結果を示した図である。許容到達角度は、例えばＩＴＵ（International Telecommunication Union）で勧告されているスピーカ配置に基づくものであり、サラウンド感が得られる範囲の目安となるものである。本実施形態では、扇形状のハッチングにより許容到達角度を示している。許容到達角度は、予め規定されたものであってもよいし、ユーザがユーザＩ／Ｆ１６を用いて入力してもよい。なお、同図においては説明を容易にするために、ＣチャンネルおよびＦＬチャンネルの音声ビームのみ示している。

この場合、室内の幅が大きく、スピーカアレイと聴取位置との相対距離が小さいため、ＦＬチャンネルの音声ビームが許容到達角度内で聴取位置に到達しない。よって、ＣＰＵ１１は、スピーカ装置３に、ＦＬチャンネルの音声ビームが許容到達角度内で到達しない旨を示す情報を出力する。

スピーカ装置３の制御部３２は、上記情報を入力すると、同図（Ｂ）に示すように、ＦＬチャンネルの音声をＣチャンネルの音声にミキシングし、Ｃチャンネルの音声ビームにおいてＦＬチャンネルの音声が含まれるように設定する。このように、複数の音声ビームにおいて同じチャンネルの音声を出力し、異なる方向から同じ音声を到達させると、その中間方向に仮想的な音源（虚像音源：ファントム）を形成することができる。このファントムにより、許容到達角度内で音声が到達するように定位させることが可能である。なお、同図（Ｂ）に示すような画面（ファントムの到達経路）をディスプレイ２に表示してもよい。

また、ＣＰＵ１１は、ＦＬチャンネルの音声ビームの出力角度と許容到達角度とのずれ量を出力してもよい。この場合、制御部３２がずれ量に応じて、Ｃチャンネルの音声ビームに含まれるＦＬチャンネルの音声のレベル（重みづけ）を変更する。例えば、Ｃチャンネルの音声ビームにおいて、ＦＬチャンネルの音声の重みづけを大きくすれば、ファントムをセンタ寄りに移動させることができる。よって、許容到達角度のずれ量がセンタ側に大きければＣチャンネルの音声ビームにおいてＦＬチャンネルの音声の重みづけを大きくすればよい。

なお、許容到達角度内で音声ビームが到達しない場合においても、その音声ビームのチャンネルを他のチャンネルにミキシングし、再生するようにしてもよい（例えば５．１チャンネル→３．１チャンネルとしてもよい）。

ビーム経路表示装置の構成を示すブロック図である。 各種数値を入力するための画面、および音声ビーム経路の計算結果を示した図である。 計算した各音声ビームの出力角度と、各スピーカユニットのディレイ量を示した図である。 シミュレーション機能を内蔵する場合のスピーカ装置５の構成を示すブロック図である。 マイクを用いて出力角度を設定する場合の例を示す図である。 測定分解能を高くして出力角度を設定する場合の例を示す図である。 音声ビームの減衰度を表示する場合の音声ビーム経路の計算結果を示した図である。 障害物を避けて聴取位置に到達するようにビーム経路を計算する場合の構成を示す図である。 室内にビームが反射しない箇所（開いた扉等）を入力する場合の音声ビーム経路を計算する例を示す図である。 許容到達角度を考慮する場合の音声ビーム経路の計算結果を示した図である。

符号の説明

１−ＰＣ
２−ディスプレイ
３−スピーカ装置

Claims (6)

1. 音声ビームを出力するスピーカアレイを備えた放音装置と、前記音声ビームの経路をシミュレーションするシミュレーション装置と、からなる放音システムであって、
   前記シミュレーション装置は、スピーカアレイの設置位置、および室内形状を入力する入力手段と、
   前記入力手段から入力されたスピーカアレイの設置位置、および室内形状から、前記音声ビームの壁面反射の角度を計算し、前記スピーカアレイが出力する音声ビームの経路を計算する計算手段と、
   前記計算手段の計算結果を出力する出力部と、を備え、
   前記放音装置は、前記計算結果を入力する入力部と、
   前記計算結果に基づいて、音声ビームの出力角度を制御する制御部と、
   を備えた放音システム。
2. 前記放音装置は、聴取位置に設置されるマイクを備え、
   前記制御部は、前記計算結果に基づいて、室内にテスト音声ビームを出力し、
   前記音声ビームの出力角度を、前記マイクが収音したテスト音声ビームのレベルがピークを示すときの角度に調整する請求項１に記載の放音システム。
3. 前記入力手段は、壁面の反射率をさらに入力し、
   前記計算手段は、前記壁面の反射率から音声ビームの減衰度を計算し、
   前記出力部は、前記計算結果として、音声ビームの減衰度をさらに出力し、
   前記制御部は、前記減衰度に応じて前記音声ビームの出力レベルを制御する請求項１、または請求項２に記載の放音システム。
4. 前記シミュレーション装置の入力手段は、室内の障害物の形状および位置情報を入力し、
   前記計算手段は、前記音声ビームが前記障害物を避けて聴取位置に到達するようにビーム経路を計算する請求項１、請求項２、または請求項３のいずれかに記載の放音システム。
5. 前記音声ビームは、マルチチャンネルサラウンド音声の複数の音声ビームであり、
   前記シミュレーション装置は、聴取位置における各チャンネルの音声ビームの許容到達角度を設定する設定手段を備え、
   前記放音装置の制御部は、前記計算手段が許容到達角度内で聴取位置に到達する音声ビームの経路を計算できないチャンネルが存在した場合に、他のチャンネルの音声ビームで代替出力を行うように設定する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放音システム。
6. 前記放音装置の制御部は、前記計算手段が許容到達角度内で聴取位置に到達する音声ビームの経路を計算できないチャンネルが存在した場合に、
   複数の音声ビームにそのチャンネルの音声を入力し、所定位置に虚像音源を定位させる請求項５に記載の放音システム。

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