JP2011124974A - ラウドスピーカアレイを用いる音場再生装置および方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ラウドスピーカアレイを前方および後方に配置して宅内家庭においても簡単に設けることのできる音場再生装置および方法を提供する。
【解決手段】ラウドスピーカアレイを用いる音場再生装置および方法が開示される。前方および後方にラウドスピーカアレイを構成し、音源の位置に基づいて音場合成レンダリングおよび3次元音像定位レンダリングを行ってもよい。これによって、より現実感のある音像を提供することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、ラウドスピーカアレイを用いる音場再生装置および方法に関し、より詳しくは、音場合成技法を用いてラウドスピーカアレイを適切に構成して音場を再生する音場再生装置および方法に関する。
本発明は、放送通信委員会、知識経済部および韓国産業技術評価管理院のIT源泉技術開発事業の一環として行われた研究から導き出されたのである[課題管理番号:2008−F−011−01、課題名:次世代DTV核心技術開発(標準化連係)−無眼鏡個人型3D放送技術開発(継続)]。
一般に、ディスクリートマルチチャネルオーディオ(Discrete Multi−channel Audio Signal)の再生技法は、狭小な最適の聴取領域を有する。ここで、近年には、最適の聴取領域を拡張するために、WFS(Wave Field Synthesis)再生技法が研究されている。一例として、ディスクリートマルチチャネルオーディオは、2チャネルステレオ、5.1チャネル、7.1チャネルなどを挙げることができる。
WFS再生技法は、多くの数のラウドスピーカを必要とする。ラウドスピーカの数が多くなるほど空間に制約がある宅内の家庭では、WFS再生技法を適用したシステムを設けることが困難である。
より詳しくは、WFS再生技法が適用されるシステムの場合、聴取者の周辺の360°全方向に対して、四角または円形にスピーカアレイが構成されてもよい。また、聴取者の前方、左側および右側面にスピーカアレイが構成されてもよい。すなわち、コ字状にスピーカアレイが構成されてもよい。
このように、聴取者を取り囲む形態のアレイを構成することによって、音場の再生性能を向上させることはできるが、家庭のような狭い空間で聴取者を取り囲む形態のアレイを構成することは極めて難しい。
さらに、DTV(Digital TV)が宅内の家庭において普遍化するにつれ、ディスプレイの製作技術が急速に発展している。これによって、ディスプレイのサイズも次第に大きくなりつつあり、拡大されたディスプレイのサイズに適切な立体的な音場の再生性能が提供されなければならない。
したがって、大型ディスプレイに適する立体音場の再生性能を、制約された宅内の家庭空間に提供することのできる音場再生技法が要求される。
本発明は、ラウドスピーカアレイを前方および後方に配置して宅内家庭においても簡単に設けることのできる音場再生装置および方法を提供する。
本発明は、前方にはラウドスピーカアレイを2列に配置し、3次元音像定位レンダリングを用いることによって、エレベーション音源を再生する音場再生装置および方法を提供する。
本発明の一実施形態に係る音場再生装置は、音像定位情報を分析して音源の位置を決める音源位置分析部と、決定された音源の位置に基づいて音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を出力するレンダリング部と、音場合成信号を再生する前方2列に配置される複数のラウドスピーカを含んでもよい。
また、前記音場合成信号を再生し、聴取者の後方に1列に配置される複数のラウドスピーカをさらに含んでもよい。
このとき、複数のラウドスピーカは、聴取者の前方に位置するディスプレイの上部および下部にそれぞれ1列ずつ配置されてもよい。
また、前記前方2列に配置される複数のラウドスピーカは聴取者の耳に向かう指向性を有してもよい。
また、音源位置分析部は、音像定位情報を分析して音源が前方に位置する音源およびエレベーションを有し、前方に位置する音源、後方に位置する音源、または前方および後方ラウドスピーカの内側の聴取領域に位置する音源であるか否かを決めてもよい。
また、本発明の一実施形態に係る音場再生方法は、音像定位情報を分析して音源の位置を決めるステップと、決定された音源の位置に基づいて音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を生成するステップと、音場合成信号が前方2列に配置される複数のラウドスピーカおよび後方1列に配置される複数のラウドスピーカを介して再生するステップとを含んでもよい。
本発明は、ラウドスピーカアレイを前方および後方に配置して音場再生装置が宅内の家庭においても簡単に設けることができる。
また、音場再生装置は、前方にはラウドスピーカアレイを2列に配置し、3次元の音場定位レンダリングを用いることによってエレベーション音源を再生することができる。
本発明の一実施形態に係る前方2列に配置されるラウドスピーカアレイを示す図である。 本発明の一実施形態に係る前方2列および後方1列に配置されるラウドスピーカアレイを示す図である。 本発明の一実施形態に係る側面における前後方3列のラウドスピーカアレイの配置を示す図である。 前方ラウドスピーカの指向性を説明するために提供される図である。 本発明の一実施形態に係る音場再生装置の構成を示す図である。 前方3次元音像定位のための座標選定を説明するために提供される図である。 前方および後方音像定位に対する座標選定を説明するために提供される図である。 本発明の一実施形態に係る音場再生装置の動作を説明するために提供されるフローチャートである。
以下、本発明に係る実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。
ただ、本発明の説明において、関連する公知技術または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に妨げると判断される場合、それに対する詳細な説明は縮約したり省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係る前方2列に配置されるラウドスピーカアレイを示す図である。図1において、説明の便宜のために複数のラウドスピーカが配置されるディスプレイを電子機器の例として説明することにする。これによって、複数のラウドスピーカは、聴取者の前方に位置するディスプレイ以外の電子機器に配置されてもよい。
図1を参照すれば、複数のラウドスピーカ110、120はディスプレイ10の上部または下部に配置される。このとき、ディスプレイ10は、聴取者300の前方に位置してもよい。一例として、ディスプレイはデジタルTV、またはTVが挙げられる。
より詳しくは、ディスプレイ10の上部に配置される複数のラウドスピーカ110および下部に配置される複数のラウドスピーカ120を介して、ディスプレイ10上にて上下に動く音像(sound image)を表してもよい。
また、聴取空間上に音像を結んだり、または音場合成(Wave Field Synthesis、以下、WFS)信号の再生特性を高めてもよい。このとき、図2のように、聴取者の後方に位置する構造物を介して後方のラウドスピーカアレイを構成してもよい。一例として、聴取者の後方に位置する構造物としては、聴取者の後方に位置する後方壁、ソファのような家具、および電子機器などであってもよい。
これによって、図2および3のように、マルチチャンネルオーディオを再生する音場再生装置500は、3列のラウドスピーカアレイを介してさらに現実感のある音場を再生することができる。ここで、3列のラウドスピーカアレイは、前方2列に配置されるラウドスピーカ110、120、および後方1列に配置されるラウドスピーカ130を含んでもよい。
一例として、聴取者300の前方および後方にそれぞれ1列に複数のラウドスピーカが配置される場合、音場再生装置500は、前方および後方に配置される複数のラウドスピーカの高さを聴取者の耳の高さに調整してもよい。
このとき、図3のように、複数のラウドスピーカが前方に2列に配置され、後方に1列に配置される場合、前方に配置されるラウドスピーカ110、120の高さが聴取者300の耳の高さになるようアレイを形成する必要がある。すなわち、聴取者の視線の高さを基準としてディスプレイ10が聴取者の前方に配置されてもよい。これによって、前方2列のラウドスピーカがディスプレイ10の上部および下部に配置される場合、音場再生を高めるために聴取者の耳の高さを基準として前方2列のラウドスピーカ110、120が配置される特性間に対立関係が生じる場合がある。したがって、前方2列のラウドスピーカを介して再生する音場の性能が減少する場合が発生する。
以下は、図4を参照して視線の高さを基準としてディスプレイ10が聴取者の前方に配置される場合、前方2列のラウドスピーカ110、120を介して再生する音場の性能を高めることのできる方案に対して説明することにする。
図4を参照すれば、前方2列に配置される複数のラウドスピーカ110、120は、聴取者300の耳に向かう指向性特性を有してもよい。このとき、音場再生装置500は、複数のラウドスピーカ110、120それぞれの指向角度を算出し、複数のラウドスピーカ110、120が指向性を有するように提供してもよい。
より詳しくは、音場再生装置500は、ディスプレイ10から聴取者までの距離rと聴取者を基準とする場合のスピーカの高さh、hに基づいて、ディスプレイ10が上部に配置される複数のラウドスピーカ110のそれぞれに該当する指向角度と、ディスプレイ10が下部に配置される複数のラウドスピーカ120のそれぞれに該当する指向角度とを算出してもよい。ここで、図4を参照すれば、スピーカの高さh、hは、ディスプレイ10上に配置されるラウドスピーカの位置からディスプレイ10上における聴取者300の耳の高さに該当する位置までの距離としてもよい。
一例として、複数のラウドスピーカ110がディスプレイの上部に配置される場合、スピーカの高さhは、ディスプレイの上部からディスプレイ10上における聴取者300の耳の高さに該当する位置までの距離としてもよい。
また、複数のラウドスピーカ120がディスプレイの下部に配置される場合、スピーカの高さhは、ディスプレイの下部からディスプレイ10上における聴取者300の耳の高さに該当する位置までの距離としてもよい。
より詳しくは、音場再生装置500は、ディスプレイ10から聴取者までの距離rとスピーカの高さhに対するアークタンジェントtan−1(h/r)を算出し、上部に配置される複数のラウドスピーカ110のそれぞれの指向角度を算出してもよい。すると、複数のラウドスピーカ110のそれぞれの角度は、算出された指向角度だけ自動または手動に調整されてもよい。
また、音場再生装置500は、ディスプレイ10から聴取者までの距離rとスピーカの高さhに対するアークタンジェントtan−1(h/r)を算出し、下部に配置される複数のラウドスピーカ120のそれぞれの指向角度を算出してもよい。そして、複数のラウドスピーカ120のそれぞれの角度は、算出された指向角度だけ自動または手動で調整してもよい。
このとき、距離rとスピーカの高さh、hは予め設定するか、あるいは入力装置(図示せず)によってユーザから入力されてもよい。ここで、入力装置は、音場再生装置500としてキーボタンまたはタッチパッドなどの形態で備えるか、あるいは遠隔制御装置としてもよい。
また、音場再生装置500は、前方の上部および下部に配置される複数のラウドスピーカの数、複数のラウドスピーカアレイの長さ、複数のラウドスピーカが配置される前方と後方アレイ間の長さ、複数のラウドスピーカの配置状態、および複数のラウドスピーカが配置される電子機器のサイズに関する情報を有してもよい。
一例として、このようなスピーカの構成情報は、音場再生装置500に備えられた入力装置(図示せず)、または遠隔制御装置を用いるユーザ操作に応じて入力されたり、マイクロフォンを介して外部から入力されてもよい。このとき、マイクロフォンを用いる場合、聴取者までの距離rとスピーカの高さh、hの情報も獲得してもよい。ここで、マイクロフォンは聴取者の耳の高さに該当する位置に設けてもよい。
より詳しくは、複数のラウドスピーカ110、120、130は、スピーカの構成情報に基づいて聴取者300またはディスプレイ10の周辺に変更して設けられてもよい。
一例として、ディスプレイのサイズが変更される場合、複数のラウドスピーカの数を増加または減少してもよい。
図5は、本発明の一実施形態に係る音場再生装置の構成を示す図である。
図5によれば、音場再生装置500は、音源位置分析部510、レンダリング部530、および前方の下部ラウドスピーカアレイ550、前方の上部ラウドスピーカアレイ560、および後方のラウドスピーカアレイ570を含んでもよい。
ここで、前方の下部ラウドスピーカアレイ550は、ディスプレイ10の下部に1列に配置される複数のラウドスピーカ120を含んでもよい。同様に、前方の上部ラウドスピーカアレイ560は、ディスプレイ10の上部に1列に配置される複数のラウドスピーカ110を含んでもよい。
音源位置分析部510は、外部から入力された音像定位情報を分析して音源の位置を決めてもよい。ここで、音像定位情報は、聴取者を基準とする場合、聴取者が位置する空間上で音源の位置に該当してもよい。
一例として、音源位置分析部510は、音像定位情報を分析して音源が前方に位置する音源であるか、エレベーションを有して前方に位置する音源であるか、後方に位置する音源であるか、または前方および後方ラウドスピーカの内側の聴取領域に位置する音源であるか否かを決めてもよい。
レンダリング部530は、音像定位情報分析によって決定された音源の位置に基づいて音源に対して音場合成レンダリングを行ってもよい。このとき、レンダリング部530は、第1WFSレンダリング部531、3次元音像定位レンダリング部533、第2WFSレンダリング部535、および第3WFSレンダリング部537を含んでもよい。
第1WFSレンダリング部531は、音源位置分析部510で音源が前方に位置する音源またはエレベーションを有して前方に位置する音源であると決定される場合、入力される音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を生成してもよい。そして、生成された音場合成信号は、前方の下部および上部ラウドスピーカアレイ550、560を介して再生されてもよい。
このとき、音源位置分析部510で音源がエレベーションを有して前方に位置する音源であると決定される場合、第1WFSレンダリング部531は、生成された音場合成信号を3次元音像定位レンダリング部533に出力してもよい。
また、3次元音像定位レンダリング部533は、音場合成信号に対して3次元音像定位レンダリングを行って3次元音像定位信号を生成してもよい。このとき、生成された3次元音像定位信号は、前方の下部および上部ラウドスピーカアレイ550、560を介して再生されてもよい。
一例として、3次元音像定位レンダリング部533は、生成された音場合成信号に対してパワーパンニング(power panning)、VBAP(Vector Based Transfer Panning)、またはHRTF(Head Related Transfer Function)等のような3次元音像定位レンダリング方式を適用して3次元音像定位信号を生成してもよい。
より詳しくは、パワーパンニングを適用する場合、3次元定位レンダリング部530は、音場合成信号に対して前方の上部および下部のラウドスピーカ間の音圧差を用いて音像定位を行ってもよい。一例として、3次元定位レンダリング部530は、上下2つのラウドスピーカ間の音圧差を用いて3次元音像定位信号を生成してもよい。
また、VBAPを適用する場合、3次元定位レンダリング部530は、該当の位置音源に最も近い上下3つのラウドスピーカから発生する音圧の比率を用いて3次元音像定位信号を生成してもよい。これによって、ディスプレイ10上に表示される映像に適切な深さの音像およびエレベーションを有する音像が提供されることができる。
第2WFSレンダリング部535は、音源位置分析部510にて音源が後方に位置する音源であると決定される場合、入力される音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を生成してもよい。
また、生成された音場合成信号は、後方のラウドスピーカアレイ570を介して再生されてもよい。ここで、後方のラウドスピーカアレイ570は、聴取者の後方1列に配置される複数のラウドスピーカ130を含んでもよい。
第3WFSレンダリング部537は、音源位置分析部510にて音源が前方および後方ラウドスピーカの内側の聴取領域に位置する音源であると決定される場合、音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を生成してもよい。すると、生成された音場合成信号は、前方の下部および上部ラウドスピーカアレイ550、560、および後方のラウドスピーカアレイ570を介して再生されてもよい。
このとき、前方の下部および上部ラウドスピーカアレイ550、560と後方のラウドスピーカアレイ570との設置の高さが異なる場合、第3WFSレンダリング部537は、生成された音場合成信号または3次元音像定位信号に対してHRTFを適用してもよい。
一例として、HRTFが適用される場合、第3WFSレンダリング部537は、前方の下部ラウドスピーカアレイ550と後方のラウドスピーカアレイ570との間の高さの差だけ前方の下部ラウドスピーカアレイ550を介して再生する音場合成信号を仮想的に高めてもよい。すると、高められた音場合成信号が前方の下部ラウドスピーカアレイ550を介して再生されてもよい。
同様に、第3WFSレンダリング部537は、前方の上部ラウドスピーカアレイ560と後方のラウドスピーカアレイ570との間の高さの差だけ前方の上部ラウドスピーカアレイ560を介して再生する音場合成信号を仮想的に低めてもよい。すると、低くなった音場合成信号が前方の上部ラウドスピーカアレイ560を介して再生されてもよい。
また、第3WFSレンダリング部537は、HRTF以外に生成された音場合成信号を前方の上部および下部のラウドスピーカアレイ560、550を介して同一に再生されてもよい。
また、第3WFSレンダリング部537は、後方のラウドスピーカアレイ570の高さに基づいて前方の上部および下部ラウドスピーカアレイ560、550を介して再生する音場合成信号の音圧比率を調整してもよい。すると、音圧比率が調整された音場合成信号は、前方の上部および下部ラウドスピーカアレイ560、550を介して再生されてもよい。
図6は、前方3次元音像定位のために座標選定を説明するために提供される図である。
図6を参照すれば、音像定位情報(H、l、θ)は、ディスプレイ10のサイズ(H)、ディスプレイ10の中心からディスプレイ上の特定の位置610までの距離(l)およびディスプレイ10の中心からの角度(θ)を含んでもよい。このとき、音像定位情報は予め設定されるか、外部から入力されてもよい。
音源位置分析部510は、音像定位情報に基づいてディスプレイ上の特定の位置610に該当する位置座標(x、z)を算出してもよい。
一例として、音源位置分析部510は、予め設定された音像定位情報およびピタゴラスの定理に基づいてディスプレイ上の特定の位置610に該当する位置座標を(x=l×cos(θ)、z=l×sin(θ))のように算出してもよい。
このとき、算出された位置座標(x、z)から上下垂直方向にラウドスピーカ620が存在する場合、レンダリング部530は、垂直方向に存在する2つのラウドスピーカ610、620間の音圧差に基づいて仮想音源を定位してもよい。このとき、レンダリング部530は、ディスプレイのサイズ(H)に応じてl値を調整して仮想音源を定位してもよい。
また、算出された特定の位置610の位置座標から垂直方向にラウドスピーカが存在しない場合、レンダリング部530は、複数のラウドスピーカ110、120のうち、特定の位置610から近い距離に位置する2つのラウドスピーカを選択してもよい。また、レンダリング部530は、選択された2つのラウドスピーカ間の音圧差を調整して仮想音源を定位してもよい。
一方、レンダリング部530は、図7に示すように、聴取者を中心として予め設定された音像定位情報(r、θ)に基づいて音場合成を行ってもよい。
より詳しくは、音源位置分析部510は、音像定位情報(r、θ)に基づいて音源が前方または後方に位置する音源であるか否かを決めてもよい。すると、レンダリング部530は、決定された音源位置に基づいて音源に対して音場合成を行ってもよい(x=r×cos(θ)+L/2、z=r×sin(θ)+M/2)。これによって、各位置別にレンダリングされた信号を前方の上部および下部ラウドスピーカアレイ560、550、および後方のラウドスピーカアレイ570を介して再生してもよい。
図8は、本発明の一実施形態に係る音場再生装置の動作を説明するために提供されるフローチャートである。
まず、音源位置分析部510は、音像定位情報に基づいて音源の位置を決めてもよい(S810)。ここで、音像定位情報は予め設定されるか、外部から入力されてもよい。
すると、決定された音源の位置に基づいてレンダリング部530は、音源に対して音場合成レンダリングを行ってもよい(S820)。
より詳しくは、レンダリング部530は、音源が前方に位置する音源であるか、エレベーションを有して前方に位置する音源であるか、後方に位置する音源であるか、または前後方ラウドスピーカの内側の聴取領域に位置する音源である場合、音源に対して音場合成レンダリングを行ってもよい。
このとき、音源がエレベーションを有して前方に位置する音源である場合(S830:YES)、レンダリング部530は、音場合成レンダリングによって生成された音場合成信号に対して3次元音像定位レンダリングを行ってもよい(S840)。
すると、レンダリングされた音源が前方の上部および下部ラウドスピーカアレイ560、550、および後方のラウドスピーカアレイ570を介して再生されてもよい(S850)。
より詳しくは、前方に位置する音源である場合、S820ステップを介して生成された音場合成信号が前方の上部および下部ラウドスピーカアレイ560、550を介して再生されてもよい。
また、後方に位置する音源である場合、S820ステップを介して生成された音場合成信号が後方のラウドスピーカアレイ570を介して再生されてもよい。
また、エレベーションを有して前方に位置する音源である場合、S820ステップを介して生成された3次元音像定位信号が、前方の上部および下部ラウドスピーカアレイ560、550を介して再生されてもよい。
また、前後方ラウドスピーカの内側の聴取領域に位置する音源である場合、S820ステップを介して生成された音場合成信号が前方の上部および下部ラウドスピーカアレイ560、550および後方のラウドスピーカアレイ570を介して再生されてもよい。
このとき、レンダリング部530は、音場合成信号に対してHRTFを適用し、前方および後方のラウドスピーカアレイ550、560、570を介して再生されてもよい。また、上下の音圧比率が調整された音場合成信号が前方および後方のラウドスピーカアレイ550、560、570を介して再生されてもよい。
上述したように、本発明は、たとえ限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような基材から多様な修正および変形が可能である。
したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて決められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものなどによって定められなければならない。
510:音源位置分析部
530:レンダリング部
531:第1WFSレンダリング部
533:3次元音像定位レンダリング部
535:第2WFSレンダリング部
537:第3WFSレンダリング部
550:前方の下部ラウドスピーカアレイ
560:前方の上部ラウドスピーカアレイ
570:後方のラウドスピーカアレイ

Claims (20)

  1. 音像定位情報を分析して音源の位置を決める音源位置分析部と、
    前記決定された音源の位置に基づいて前記音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を出力するレンダリング部と、
    前記音場合成信号を再生する前方2列に配置される複数のラウドスピーカ、
    を含むことを特徴とする音場再生装置。
  2. 前記音場合成信号を再生し、聴取者の後方に1列に配置される複数のラウドスピーカをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の音場再生装置。
  3. 前記複数のラウドスピーカは、聴取者の前方に位置するディスプレイの上部および下部にそれぞれ1列ずつ配置されることを特徴とする請求項1に記載の音場再生装置。
  4. 前記前方2列に配置される複数のラウドスピーカは聴取者の耳に向かう指向性を有することを特徴とする請求項1に記載の音場再生装置。
  5. 前記指向性を提供する前記複数のラウドスピーカそれぞれの指向角度は、前記聴取者の前方に位置するディスプレイから前記聴取者間の距離および前記聴取者の高さに基づいて決定されることを特徴とする請求項4に記載の音場再生装置。
  6. 前記音源位置分析部は、前記音像定位情報を分析して前記音源が前方に位置する音源およびエレベーションを有し、前方に位置する音源、後方に位置する音源、または前方および後方ラウドスピーカの内側の聴取領域に位置する音源であるか否かを決めることを特徴とする請求項1に記載の特徴とする音場再生装置。
  7. 前記レンダリング部は、前記音源が前方に位置する音源である場合、前記音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を出力し、
    前記音場合成信号は、前方2列に配置される複数のラウドスピーカを介して再生されることを特徴とする請求項6に記載の音場再生装置。
  8. 前記レンダリング部は、
    前記音源がエレベーションを有して前方に位置する音源である場合、前記音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を出力する音場合成レンダリング部と、
    前記音場合成信号に対して3次元音像定位レンダリングを行って3次元音像定位信号を出力する3次元音像定位レンダリング部と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の音場再生装置。
  9. 前記3次元音像定位レンダリング部は、前記音場合成信号に対してパワーパンニング、VBAP、またはHRTFを行うことによって前記3次元音像定位信号を出力することを特徴とする請求項8に記載の音場再生装置。
  10. 前記レンダリング部は、前記音源が後方に位置する音源である場合、前記音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を出力し、
    前記音場合成信号は、後方ラウドスピーカを介して再生することを特徴とする請求項6に記載の音場再生装置。
  11. 前記レンダリング部は、前記音源が前方および後方ラウドスピーカの内側の聴取領域に位置する音源である場合、前記音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を出力し、
    前記音場合成信号は、前記前方2列に配置される複数のラウドスピーカおよび後方1列に配置される複数のラウドスピーカを介して再生されることを特徴とする請求項6に記載の音場再生装置。
  12. 前記前方2列に配置される複数のラウドスピーカのうち、上部または下部に配置するラウドスピーカアレイと後方のラウドスピーカアレイの高さが予め設定された誤差範囲内で一致するよう、前記音場合成信号に対してHRTFが行われることを特徴とする請求項11に記載の音場再生装置。
  13. 前記音場合成信号は、前記前方2列に配置される複数のラウドスピーカのうち、上部または下部に配置されるラウドスピーカアレイを介して同一に再生されることを特徴とする請求項11に記載の音場再生装置。
  14. 前記音像定位情報は、聴取者を基準とする場合、前記聴取者が位置する空間上で前記音源の位置に該当し、
    前記複数のラウドスピーカは、前記複数のラウドスピーカの数、複数のラウドスピーカアレイの長さ、複数のラウドスピーカが配置される前方および後方アレイ間の長さ、複数のラウドスピーカの配置状態、および複数のラウドスピーカが配置される電子機器のサイズに基づいて設置変更されることを特徴とする請求項1に記載の音場再生装置。
  15. 音像定位情報を分析して前記音源の位置を決める音源位置分析部と、
    前記決定された音源の位置に基づいて前記音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を出力するレンダリング部と、
    前記音場合成信号を再生し、前方2列に配置される複数のラウドスピーカと、
    前記レンダリングされた音源を再生し、後方に配置される複数のラウドスピーカと、
    を含むことを特徴とする音場再生装置。
  16. 前記前方2列に配置される複数のラウドスピーカは、聴取者の前方に位置するディスプレイの上部および下部にそれぞれ1列ずつ配置され、
    前記後方に配置される複数のラウドスピーカは、前記聴取者の後方に1列に配置されることを特徴とする請求項15に記載の音場再生装置。
  17. 音像定位情報を分析して前記音源の位置を決めるステップと、
    前記決定された音源の位置に基づいて前記音源に対して音場合成レンダリングを行って音場合成信号を生成するステップと、
    前記音場合成信号が前方2列に配置される複数のラウドスピーカおよび後方1列に配置される複数のラウドスピーカを介して再生するステップと、
    を含むことを特徴とする音場再生方法。
  18. 前記音場合成信号を生成するステップは、
    前記音源がエレベーションを有し、前方に位置する音源として決定される場合、前記音源に対して音場合成レンダリングを行って前記音場合成信号を生成するステップと、
    前記音場合成信号に対して3次元音像定位レンダリングを行って3次元音像定位信号を生成するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項17に記載の音場再生方法。
  19. 前記前方2列に配置される複数のラウドスピーカのうち、1列に該当する複数のラウドスピーカは他の1列に該当する複数のラウドスピーカよりも上部に配置されることを特徴とする請求項17に記載の音場再生方法。
  20. 前記前方2列に配置される複数のラウドスピーカは、聴取者に対して指向性を有することを特徴とする請求項17に記載の音場再生方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019116890A1 (ja) * 2017-12-12 2019-06-20 ソニー株式会社 信号処理装置および方法、並びにプログラム
WO2020144937A1 (ja) * 2019-01-11 2020-07-16 ソニー株式会社 サウンドバー、オーディオ信号処理方法及びプログラム

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011254967A (ja) 2010-06-08 2011-12-22 Universal Entertainment Corp ゲーミングマシン
WO2012144227A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 パナソニック株式会社 音声信号再生装置、音声信号再生方法
KR101320384B1 (ko) 2011-06-30 2013-10-23 삼성디스플레이 주식회사 가요성 표시 패널 및 상기 가요성 표시 패널을 포함하는 표시 장치
KR101719837B1 (ko) 2012-05-31 2017-03-24 한국전자통신연구원 음장 합성 신호 생성 장치 및 방법
KR102028122B1 (ko) 2012-12-05 2019-11-14 삼성전자주식회사 오디오 장치 및 그의 신호 처리 방법 그리고 그 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 매체
KR102414609B1 (ko) 2013-04-26 2022-06-30 소니그룹주식회사 음성 처리 장치, 정보 처리 방법, 및 기록 매체
KR102319766B1 (ko) * 2013-04-26 2021-11-01 소니그룹주식회사 음성 처리 장치 및 방법, 및 기록 매체
KR101458944B1 (ko) * 2013-05-31 2014-11-10 한국산업은행 포커스 정보를 이용한 스피커 좌표 지정 장치 및 방법
CN105264914B (zh) * 2013-06-10 2017-03-22 株式会社索思未来 音频再生装置以及方法
KR102197230B1 (ko) 2014-10-06 2020-12-31 한국전자통신연구원 음향 특성을 예측하는 오디오 시스템 및 방법
KR102340202B1 (ko) 2015-06-25 2021-12-17 한국전자통신연구원 실내의 반사 특성을 추출하는 오디오 시스템 및 방법
US20170188170A1 (en) * 2015-12-29 2017-06-29 Koninklijke Kpn N.V. Automated Audio Roaming
KR102631929B1 (ko) 2016-02-24 2024-02-01 한국전자통신연구원 스크린 사이즈에 연동하는 전방 오디오 렌더링 장치 및 방법
GB2569214B (en) 2017-10-13 2021-11-24 Dolby Laboratories Licensing Corp Systems and methods for providing an immersive listening experience in a limited area using a rear sound bar
CN113767650B (zh) * 2019-05-03 2023-07-28 杜比实验室特许公司 使用多种类型的渲染器渲染音频对象
KR102670204B1 (ko) 2019-11-06 2024-05-30 삼성전자주식회사 라우드 스피커 및 이를 포함하는 음향 출력 장치
CN113329319B (zh) * 2021-05-27 2022-10-21 音王电声股份有限公司 一种扬声器阵列的沉浸声还音制式方法及其应用
CN114679667B (zh) * 2022-03-28 2024-07-02 世邦通信股份有限公司 均匀声场的布置方法及系统、装置与存储介质
KR102671956B1 (ko) * 2022-12-06 2024-06-05 주식회사 라온에이엔씨 인터콤용 실감음향 오디오출력장치

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1127604A (ja) * 1997-07-01 1999-01-29 Sanyo Electric Co Ltd 音声再生装置
JP2003164000A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Foster Electric Co Ltd スピーカ装置
JP2003523675A (ja) * 2000-02-18 2003-08-05 バング アンド オルフセン エー/エス 立体音響信号用の多チャンネル音再生システム
JP2004072564A (ja) * 2002-08-08 2004-03-04 Yamaha Corp 出力バランス調整装置および出力バランス調整プログラム
JP2004186895A (ja) * 2002-12-02 2004-07-02 Sony Corp スピーカ装置
JP2006340330A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Yamaha Corp スピーカアレイ装置及びスピーカアレイ装置の音声ビーム設定方法
JP2006352570A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Yamaha Corp スピーカシステム
JP2007110582A (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Sony Corp 画像表示装置および方法、並びにプログラム
JP2007266967A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Yamaha Corp 音像定位装置およびマルチチャンネルオーディオ再生装置
JP2007274061A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Yamaha Corp 音像定位装置およびavシステム
JP2008079207A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Yamaha Corp 音響発生装置
JP2008227803A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Yamaha Corp アレイスピーカ装置
JP2009529262A (ja) * 2006-03-06 2009-08-13 フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン Wfsシステムのシミュレーション及び音響特性の補償のための装置及び方法
WO2009101778A1 (ja) * 2008-02-14 2009-08-20 Panasonic Corporation 音響再生装置および映像音響再生システム
JP2009218888A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Yamaha Corp 放音システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4085677B2 (ja) 2002-04-04 2008-05-14 ソニー株式会社 撮影装置
US7558393B2 (en) * 2003-03-18 2009-07-07 Miller Iii Robert E System and method for compatible 2D/3D (full sphere with height) surround sound reproduction
JP4154601B2 (ja) 2003-10-23 2008-09-24 ソニー株式会社 信号変換装置、出力アンプ装置、オーディオ装置および送受信システム
CN101491110A (zh) * 2006-07-13 2009-07-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 扬声器系统以及具有高音扬声器阵列的扬声器
EP2189009A1 (en) * 2007-08-14 2010-05-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. An audio reproduction system comprising narrow and wide directivity loudspeakers
KR100943215B1 (ko) 2007-11-27 2010-02-18 한국전자통신연구원 음장 합성을 이용한 입체 음장 재생 장치 및 그 방법
CN101640831A (zh) * 2008-07-28 2010-02-03 深圳华为通信技术有限公司 一种扬声器阵列设备及其驱动方法
KR101542233B1 (ko) * 2008-11-04 2015-08-05 삼성전자 주식회사 화면음원 정위장치, 화면음원 정위를 위한 스피커 셋 정보 생성방법 및 정위된 화면음원 재생방법

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1127604A (ja) * 1997-07-01 1999-01-29 Sanyo Electric Co Ltd 音声再生装置
JP2003523675A (ja) * 2000-02-18 2003-08-05 バング アンド オルフセン エー/エス 立体音響信号用の多チャンネル音再生システム
JP2003164000A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Foster Electric Co Ltd スピーカ装置
JP2004072564A (ja) * 2002-08-08 2004-03-04 Yamaha Corp 出力バランス調整装置および出力バランス調整プログラム
JP2004186895A (ja) * 2002-12-02 2004-07-02 Sony Corp スピーカ装置
JP2006340330A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Yamaha Corp スピーカアレイ装置及びスピーカアレイ装置の音声ビーム設定方法
JP2006352570A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Yamaha Corp スピーカシステム
JP2007110582A (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Sony Corp 画像表示装置および方法、並びにプログラム
JP2009529262A (ja) * 2006-03-06 2009-08-13 フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン Wfsシステムのシミュレーション及び音響特性の補償のための装置及び方法
JP2007266967A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Yamaha Corp 音像定位装置およびマルチチャンネルオーディオ再生装置
JP2007274061A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Yamaha Corp 音像定位装置およびavシステム
JP2008079207A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Yamaha Corp 音響発生装置
JP2008227803A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Yamaha Corp アレイスピーカ装置
WO2009101778A1 (ja) * 2008-02-14 2009-08-20 Panasonic Corporation 音響再生装置および映像音響再生システム
JP2009218888A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Yamaha Corp 放音システム

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019116890A1 (ja) * 2017-12-12 2019-06-20 ソニー株式会社 信号処理装置および方法、並びにプログラム
JPWO2019116890A1 (ja) * 2017-12-12 2020-12-17 ソニー株式会社 信号処理装置および方法、並びにプログラム
US11310619B2 (en) 2017-12-12 2022-04-19 Sony Corporation Signal processing device and method, and program
JP7283392B2 (ja) 2017-12-12 2023-05-30 ソニーグループ株式会社 信号処理装置および方法、並びにプログラム
US11838742B2 (en) 2017-12-12 2023-12-05 Sony Group Corporation Signal processing device and method, and program
WO2020144937A1 (ja) * 2019-01-11 2020-07-16 ソニー株式会社 サウンドバー、オーディオ信号処理方法及びプログラム
US11503408B2 (en) 2019-01-11 2022-11-15 Sony Group Corporation Sound bar, audio signal processing method, and program
JP7509037B2 (ja) 2019-01-11 2024-07-02 ソニーグループ株式会社 サウンドバー、オーディオ信号処理方法及びプログラム

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