JP2023124179A - audio system - Google Patents

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JP2023124179A
JP2023124179A JP2022027795A JP2022027795A JP2023124179A JP 2023124179 A JP2023124179 A JP 2023124179A JP 2022027795 A JP2022027795 A JP 2022027795A JP 2022027795 A JP2022027795 A JP 2022027795A JP 2023124179 A JP2023124179 A JP 2023124179A
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audio
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canceling
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JP2022027795A
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和己 岩田
Kazumi Iwata
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JVCKenwood Corp
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Abstract

To reproduce a sound field to obtain a high sense of presence in individual listening zones in a listening area.SOLUTION: An audio system 10 includes at least one audio output unit 14 that selects sound sources 11 for each listening zone of a plurality of listeners and mixes audio signals from the selected sound sources 11 and outputs as a mixed sound, a cancel sound generation unit 20 that generates a cancel sound for removing from the mixed sound a sound based on sound signals other than a sound signal from the selected sound sources 11 for each listening zone, and cancellation sound output units 15 that are arranged respectively near the plurality of listeners for outputting the cancellation sounds.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、オーディオシステムに関する。 The present invention relates to audio systems.

特許文献1には、車室内において、聴取領域内の異なる座席位置に対し、個別の聴取ゾーンを提供するためのオーディオシステムが提案されている。このオーディオシステムは、聴取領域内に配列された複数の近距離場スピーカを含む。複数の近距離場スピーカは、例えば、ヘッドレスト等の各聴取者の頭部の近くに配置される。近距離場スピーカには、クロストーク除去フィルタが結合されている。 WO 2005/070301 proposes an audio system for providing separate listening zones for different seat positions within a listening area in a passenger compartment. The audio system includes multiple near field speakers arranged within a listening area. A plurality of near-field speakers are positioned near each listener's head, such as, for example, a headrest. A crosstalk rejection filter is coupled to the near field speaker.

近距離場スピーカ及びクロストーク除去フィルタは、第1聴取ゾーンからの音声が第2聴取ゾーンにおいて除去され、その逆も同様であるように、聴取領域内に第1及び第2聴取ゾーンを提供するように配列される。 A near field speaker and a crosstalk rejection filter provide first and second listening zones within the listening area such that sound from the first listening zone is rejected in the second listening zone and vice versa. are arranged as follows:

特表2018-528681号公報Japanese Patent Publication No. 2018-528681

特許文献1では、各聴取者の左右の耳の位置近傍にそれぞれスピーカが配置されるため、ヘッドホンに近い形態となる。聴取者の左耳近傍のスピーカは音声信号の左チャンネル音響内容を再生し、右耳近傍のスピーカは右チャンネル音響内容を再生する。このため、左右の耳ではそれぞれ片側の音響内容しか聞くことができず、臨場感に乏しいという問題がある。 In Patent Literature 1, speakers are arranged in the vicinity of the positions of the left and right ears of each listener, so the configuration is similar to headphones. The speaker near the listener's left ear reproduces the left channel sound content of the audio signal, and the speaker near the right ear reproduces the right channel sound content. For this reason, the left and right ears can only hear the sound content of one side, and there is a problem that the sense of reality is poor.

本開示は上記の点に鑑みなされたものであり、本開示の目的は、聴取領域内の個別の聴取ゾーンにおいて、高い臨場感を得るための音場を再現することが可能なオーディオシステムを提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above points, and an object of the present disclosure is to provide an audio system capable of reproducing a sound field for obtaining a high sense of presence in individual listening zones within the listening area. It is to be.

本実施形態にかかるオーディオシステムは、複数の聴取者の聴取ゾーン毎に音源を選択し、選択された前記音源からの音声信号を混合して混合音声として出力する少なくとも1つの音声出力部と、前記混合音声から、前記聴取ゾーン毎に選択された前記音源からの音声信号以外の音声信号に基づく音声を除去するキャンセル音を生成するキャンセル音生成部と、複数の聴取者の近傍にそれぞれ配置され、前記キャンセル音を出力するキャンセル音出力部とを備えるものである。 The audio system according to this embodiment includes at least one audio output unit that selects a sound source for each listening zone of a plurality of listeners, mixes audio signals from the selected sound sources, and outputs mixed audio; a canceling sound generating unit for generating a canceling sound based on an audio signal other than the audio signal from the sound source selected for each listening zone from the mixed audio; and a canceling sound output unit that outputs the canceling sound.

本開示によれば、聴取領域内の個別の聴取ゾーンにおいて、高い臨場感を得るための音場を再現することができる。 According to the present disclosure, it is possible to reproduce a sound field for obtaining a high sense of reality in individual listening zones within the listening area.

実施形態1に係るオーディオシステムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of an audio system according to Embodiment 1; FIG. 図1のオーディオシステムの具体例を示す図である。2 is a diagram showing a specific example of the audio system of FIG. 1; FIG. 図2のキャンセル音生成部の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a canceling sound generator in FIG. 2; 図2のキャンセル音生成部において生成されるキャンセル音について説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a canceling sound generated by a canceling sound generation unit in FIG. 2; FIG. 実施形態2に係るオーディオシステムの構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing the configuration of an audio system according to Embodiment 2; FIG. 図5のオーディオシステムの具体例を示す図である。6 is a diagram showing a specific example of the audio system of FIG. 5; FIG. 図6のキャンセル音生成部の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a canceling sound generator in FIG. 6; 図6のキャンセル音生成部において生成されるキャンセル音について説明する図である。7A and 7B are diagrams for explaining a canceling sound generated by the canceling sound generation unit of FIG. 6; FIG.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るオーディオシステムについて説明する。ただし、本開示が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 An audio system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present disclosure is not limited to the following embodiments. Also, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.

実施形態は、音源から得られる音声信号を再生するオーディオシステムに関する。オーディオシステムは、音声信号を音声(以下、この音声を音声信号に基づく音声という)として放音するためのスピーカシステムを含む。スピーカシステムは、アナログ信号である音声信号を音声に変換する装置である。 Embodiments relate to an audio system that reproduces an audio signal obtained from a sound source. The audio system includes a speaker system for emitting an audio signal as sound (hereinafter, this sound is referred to as sound based on the audio signal). A speaker system is a device that converts an audio signal, which is an analog signal, into sound.

自動車等の車両用のオーディオシステムは、通常、搭乗者の全員に対して、同一の音声信号を再生する。各搭乗者が異なる音楽を聴きたい場合、複数の音源からの音声信号を同時に再生すると、音が交じり合い所望の音声信号のみを聴取することはできない。 Audio systems for vehicles, such as automobiles, typically play the same audio signal for all occupants. When each passenger wants to listen to different music, if audio signals from a plurality of sound sources are reproduced at the same time, the sounds are mixed and it is impossible to hear only the desired audio signal.

このため、搭乗者は、ヘッドホンやイヤフォンを使用して、各音源からの音声信号を個別に聴取する必要があった。しかしながら、ヘッドホンやイヤフォンを使用した長時間の聴取は、耳が痛くなるなど快適性に欠けるという問題があった。 For this reason, a passenger needs to use headphones or earphones to individually listen to audio signals from each sound source. However, there is a problem that listening for a long time using headphones or earphones is not comfortable, such as hurting the ears.

聴取領域内に個別の聴取ゾーンを提供する特許文献1の構成を採用すると、上述したように臨場感が乏しいという問題がある。また、特許文献1ではスピーカの数は2つに制限され、サラウンド再生ができない。 If the configuration of Patent Document 1, which provides individual listening zones within the listening area, is adopted, there is a problem that the presence is poor as described above. Moreover, in Patent Document 1, the number of speakers is limited to two, and surround reproduction cannot be performed.

また、車両用のオーディオシステムでは、一般的に、搭乗者全員が同一の音量でしか聴取できない。さらに、車両での長距離移動時に運転を交代で行う際、運転していない搭乗者が疲労のため眠りたい場合や、静かな中で休憩を取りたい場合には、耳栓などで耳をふさぐ程度しか音楽を遮ることができず、十分な休息をとることができない。このような問題点を鑑みて、本発明者は以下の発明を考案した。 Also, in a vehicle audio system, generally, all passengers can only listen at the same volume. In addition, when taking turns driving a long-distance vehicle, if a passenger who is not driving wants to sleep due to fatigue or wants to take a quiet break, cover their ears with earplugs, etc. Music can only be interrupted to an extent, and it is not possible to get adequate rest. In view of such problems, the present inventor devised the following invention.

実施形態1.
図1は、実施形態1に係るオーディオシステム10の構成を示す図である。図1に示すように、オーディオシステム10は、音源11、搭乗者別音源選択部12、音源加算部13、音声出力部14、キャンセル音出力部15、キャンセル音生成部20を含む。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an audio system 10 according to Embodiment 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 1 , the audio system 10 includes a sound source 11 , a passenger-specific sound source selector 12 , a sound source adder 13 , an audio output unit 14 , a cancel sound output unit 15 , and a cancel sound generator 20 .

搭乗者別音源選択部12は、各聴取者の操作により、該聴取者の聴取ゾーン毎に音源を選択する。音源加算部13は、複数の聴取者の聴取ゾーン毎に選択された音源11からの音声信号を加算して音声出力部14に出力する。音声出力部14は、混合された混合音声を出力する。キャンセル音生成部20は、混合音声から、聴取ゾーン毎に選択された音声信号以外の音声信号に基づく音声を除去するキャンセル音を生成する。キャンセル音出力部15は、複数の聴取者の近傍にそれぞれ配置され、キャンセル音を出力する。 The passenger-by-passenger sound source selection unit 12 selects a sound source for each listening zone of the listener by the operation of each listener. The sound source adder 13 adds the sound signals from the sound sources 11 selected for each listening zone of a plurality of listeners and outputs the result to the sound output unit 14 . The audio output unit 14 outputs mixed audio. The canceling sound generator 20 generates canceling sounds for removing sounds based on audio signals other than the audio signals selected for each listening zone from the mixed sound. The canceling sound output unit 15 is arranged near each of a plurality of listeners and outputs canceling sounds.

これにより、各聴取者がそれぞれ聞きたいコンテンツを、ヘッドホンやイヤフォンを使用しないでスピーカより聴取することができる。また、コンテンツを遮断したい聴取者には、耳栓など特別な器具を使うことなくコンテンツを遮断することができる。 As a result, each listener can listen to the content they want to listen to through speakers without using headphones or earphones. In addition, listeners who want to block content can block content without using special equipment such as earplugs.

以下、実施形態1に係るオーディオシステム10の具体的な例について説明する。図2は、図1のオーディオシステムの具体例を示す図である。図2は、実施形態のオーディオシステム10を自動車に適用した例である。ここでは、自動車は2人乗りを想定し、運転者が座る運転席、同乗者が座る助手席を有しているものとする。自動車は、ハンドルが右側に配置されている右ハンドル車である。運転席に座る運転者、助手席に座る同乗者の2人が聴取者となる。以下、運転者を基準とする方向を図2のように前後方向、及び左右方向と定義する。 A specific example of the audio system 10 according to the first embodiment will be described below. FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the audio system of FIG. FIG. 2 shows an example in which the audio system 10 of the embodiment is applied to an automobile. Here, it is assumed that the automobile is a two-seater and has a driver's seat on which the driver sits and a front passenger's seat on which a fellow passenger sits. The car is a right-hand drive vehicle with the steering wheel arranged on the right side. The listeners are the driver sitting in the driver's seat and the passenger sitting in the passenger's seat. Hereinafter, the directions with respect to the driver are defined as the front-rear direction and the left-right direction as shown in FIG.

再生対象となる音源11は、少なくとも1つ設けられる。音源11は、例えば、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)などのディスクプレイヤ、マルチメディアメモリープレイヤ、ラジオ、デジタル放送、USB(Universal Serial Bus)や無線LAN(Local Area Network)やBluetooth(登録商標)接続されたスマートフォンやタブレットなどであり、外付けの装置であってもよい。 At least one sound source 11 to be reproduced is provided. The sound source 11 is, for example, a disc player such as a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc), a multimedia memory player, a radio, a digital broadcast, a USB (Universal Serial Bus), a wireless LAN (Local Area Network), Bluetooth ( registered trademark) connected smart phone, tablet, or the like, or may be an external device.

図2に示す例では、5つの音源(音源1:ラジオ、音源2:CD、音源3:スマートフォン、音源4:カーナビゲーションシステムから送られてくるカーナビゲーション音声(以下、ナビ音声とする)、音源5:緊急車両接近警告音(以下、警告音とする))が設けられている。音源11からのデータや信号は、所定の処理により音声信号に変換される。音源11は、例えば、音楽を再生するために、左音声出力部14L、右音声出力部14R用のLch、Rchの音声信号を搭乗者別音源選択部12に出力する。 In the example shown in FIG. 2, five sound sources (sound source 1: radio, sound source 2: CD, sound source 3: smartphone, sound source 4: car navigation voice sent from the car navigation system (hereinafter referred to as navigation voice), sound source 5: An emergency vehicle approach warning sound (hereinafter referred to as a warning sound) is provided. Data and signals from the sound source 11 are converted into audio signals by predetermined processing. The sound source 11 outputs Lch and Rch audio signals for the left audio output unit 14L and the right audio output unit 14R to the individual passenger sound source selection unit 12, for example, in order to reproduce music.

運転者と同乗者は、図2における搭乗者別音源選択部12により、各人が聴取したい音源(コンテンツ)を選択する。例えば、運転者は、音源1、4、5(ラジオとナビ音声と警告音)を選択し、助手席の同乗者は音源2(CD)を選択したものとする。搭乗者別音源選択部12は、運転者の選択した各音源のLchとRchの音声信号(運転者選択音声信号L/R)と、同乗者の選択した音源のLchとRchの音声信号(同乗者選択音声信号L/R)とを、音源加算部13とキャンセル音生成部20とにそれぞれ出力する。 The driver and fellow passengers select sound sources (contents) that they want to listen to by using the sound source selection unit 12 for each passenger shown in FIG. For example, the driver selects sound sources 1, 4, and 5 (radio, navigation voice, and warning sound), and the passenger in the front passenger seat selects sound source 2 (CD). The sound source selection unit 12 for each passenger selects Lch and Rch audio signals of each sound source selected by the driver (driver-selected audio signal L/R) and Lch and Rch audio signals of the sound source selected by the passenger (passenger and the user-selected audio signal L/R) are output to the sound source adding section 13 and the canceling sound generating section 20, respectively.

上述の運転者のように、1人で複数の音源を選択した場合には、それぞれの選択音源について、Lch/Rchの音声信号をそれぞれ出力する。なお、実施形態ではこれらの音声信号のうちLch同士、また、Rch同士は加算して出力する。また、運転者と同乗者が同じ音源を選択した場合は、同じ音源からの音声データを、それぞれが別の選択音声データL/Rとして加算して出力するものとする。音源を選択しなかった場合、0データを出力する。 When one person selects a plurality of sound sources like the driver described above, Lch/Rch audio signals are output for each of the selected sound sources. In the embodiment, among these audio signals, the Lch's and the Rch's are added and output. Also, when the driver and the passenger select the same sound source, the voice data from the same sound source are added as separate selected voice data L/R and output. If no sound source is selected, 0 data is output.

音源加算部13は、入力される運転者選択音声信号L/R及び同乗者選択音声信号L/Rから、Lchの運転者選択音声信号Lと同乗者選択音声信号Lとを加算して左音声出力部14Lへ出力し、また、Rchの運転者選択音声信号Rと同乗者選択音声信号Rとを加算し、右音声出力部14Rへ出力する。 The sound source adder 13 adds the Lch driver selection audio signal L and the fellow passenger selection audio signal L from the inputted driver selection audio signal L/R and fellow passenger selection audio signal L/R to obtain the left audio signal. The driver selection audio signal R and the passenger selection audio signal R of Rch are added and output to the right audio output section 14R.

音声出力部14は、音声信号を再生する手段であり、通常の車両オーディオシステムと同じように車室内の周辺に配置される。図2に示す例では、車室内において、音声出力部14が左右にそれぞれ1つずつ設けられている。以下、左右の構成要素を特定して説明する場合には、各構成要素にL、Rの符号を付すものとする。音声出力部14は、例えばフルレンジスピーカである。左音声出力部14Lは、例えば、左側のフロントドア、つまり助手席側のドアに設置される。右音声出力部14Rは、例えば、右側のフロントドア、つまり運転席側のドアに設置される。 The audio output unit 14 is a means for reproducing audio signals, and is arranged around the interior of the vehicle in the same manner as a normal vehicle audio system. In the example shown in FIG. 2, one audio output unit 14 is provided on each of the left and right sides of the vehicle interior. Hereinafter, when the left and right constituent elements are specified and described, the respective constituent elements are denoted by L and R symbols. The audio output unit 14 is, for example, a full-range speaker. The left audio output unit 14L is installed, for example, on the left front door, that is, on the front passenger side door. The right audio output unit 14R is installed, for example, on the right front door, that is, the door on the driver's seat side.

キャンセル音出力部15はスピーカであり、各搭乗者の頭部近傍、例えば、各座席のヘッドレスト等に配置される。すなわち、キャンセル音出力部15は各搭乗者の耳の近傍に配置される。キャンセル音生成部20は、混合音声から、聴取ゾーン毎に選択された音声信号以外の音声信号に基づく音声を除去するキャンセル音を生成する。生成されたキャンセル音はキャンセル音出力部15に送信され、キャンセル音出力部15により出力される。キャンセル音出力部15は、出力した音声が各搭乗者以外の周囲に拡散しないような指向特性を有した指向性スピーカなどで構成すると好適である。 The canceling sound output unit 15 is a speaker, and is arranged near the head of each passenger, for example, the headrest of each seat. That is, the canceling sound output unit 15 is arranged near each passenger's ear. The canceling sound generator 20 generates canceling sounds for removing sounds based on audio signals other than the audio signals selected for each listening zone from the mixed sound. The generated canceling sound is transmitted to the canceling sound output unit 15 and output by the canceling sound output unit 15 . It is preferable that the canceling sound output unit 15 is composed of a directional speaker or the like having a directional characteristic such that the output sound is not diffused to the surroundings other than each passenger.

図3は、図2のキャンセル音生成部の構成を示すブロック図である。図2に示すように、キャンセル音生成部20は、除去音決定部21、畳み込み積分部22、除去音加算部23、位相反転部24を含む。図2に示される各機能ブロックは、キャンセル音生成部20を構成するCPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等による処理によって実現される。このため、キャンセル音生成部20は、専用の装置に加えて各種情報端末にキャンセル音生成部20として動作させるためのプログラムをインストールすることによって実現することも可能である。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the canceling sound generator in FIG. 2. As shown in FIG. As shown in FIG. 2 , the canceling sound generation unit 20 includes a removal sound determination unit 21 , a convolution integration unit 22 , a removal sound addition unit 23 and a phase inverting unit 24 . Each functional block shown in FIG. 2 is realized by processing by a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), etc., which constitute the canceling sound generation section 20 . Therefore, the canceling sound generator 20 can be realized by installing a program for operating the canceling sound generator 20 in various information terminals in addition to a dedicated device.

プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された1又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群(又はソフトウェアコード)を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、RAM(random-access memory)、ROM(read-only memory)、フラッシュメモリ、SSD(solid-state drive)又はその他のメモリ技術、CD-ROM、DVD、Blu-ray(登録商標)ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。 A program includes instructions (or software code) that, when read into a computer, cause the computer to perform one or more of the functions described in the embodiments. The program may be stored in a non-transitory computer-readable medium or tangible storage medium. By way of example, and not limitation, computer readable media or tangible storage media may include random-access memory (RAM), read-only memory (ROM), flash memory, solid-state drive (SSD) or other memory technology, CD - ROM, DVD, Blu-ray disc or other optical disc storage, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disc storage or other magnetic storage device. The program may be transmitted on a transitory computer-readable medium or communication medium. By way of example, and not limitation, transitory computer readable media or communication media include electrical, optical, acoustic, or other forms of propagated signals.

キャンセル音生成部20は、音声出力部14からそれぞれの聴取者までの間の音声の応答特性を用いた演算処理によりキャンセル音を生成する。具体的には、まず、除去音決定部21は、聴取ゾーン毎に選択された音声信号以外の音声信号に基づく音声(除去音)を決定する。ここで、運転者の聴取ゾーンにおける除去音は、同乗者が選択した音源2(CD)に基づく音声である。また、同乗者の聴取ゾーンにおける除去音は、運転者が選択した音源1、4、5(ラジオとナビ音声と警告音)に基づく音声である。 The canceling sound generating unit 20 generates canceling sounds by arithmetic processing using the response characteristics of the sound from the sound output unit 14 to each listener. Specifically, first, the removed sound determination unit 21 determines a sound (removed sound) based on an audio signal other than the selected audio signal for each listening zone. Here, the removed sound in the driver's listening zone is the sound based on the sound source 2 (CD) selected by the fellow passenger. The removed sounds in the passenger's listening zone are sounds based on sound sources 1, 4, and 5 (radio, navigation sound, and warning sound) selected by the driver.

畳み込み積分部22には、搭乗者別音源選択部12から搭乗者別選択音声信号(運転者選択音声信号L/R、搭乗者選択音声信号L/R)から除去音決定部21で決定された除去音が入力される。畳み込み積分部22は、搭乗者別選択音声信号のうち、それぞれの除去音に対し、所定の応答特性をもって畳み込み積分が実行される。 In the convolution integration unit 22, the removed sound determined by the removal sound determination unit 21 from the sound source selection unit 12 for each passenger (driver selection audio signal L/R, passenger selection audio signal L/R) A removal sound is input. The convolution integration unit 22 performs convolution integration with predetermined response characteristics on each removed sound of the passenger-specific selection audio signal.

図4は、図2のキャンセル音生成部において生成されるキャンセル音について説明する図である。図4には、オーディオシステム10を構成する各構成要素が実行する処理が記載されている。図4において、Cは右音声出力部14Rから同乗者の耳近傍までの応答特性を示し、Dは右音声出力部14Rから同乗者の耳近傍までの応答特性を示す。また、Eは左音声出力部14Lから同乗者の耳近傍までの応答特性を示し、Fは左音声出力部14Lから運転者の耳近傍までの応答特性を示す。 4A and 4B are diagrams for explaining the canceling sound generated by the canceling sound generation unit in FIG. 2. FIG. FIG. 4 describes processing executed by each component constituting the audio system 10 . In FIG. 4, C indicates the response characteristic from the right audio output section 14R to the vicinity of the passenger's ear, and D indicates the response characteristic from the right audio output section 14R to the vicinity of the passenger's ear. E indicates the response characteristic from the left audio output section 14L to the vicinity of the passenger's ear, and F indicates the response characteristic from the left audio output section 14L to the vicinity of the driver's ear.

応答特性とは、音声出力部、耳殻、人頭等の周辺物によって生じる音の変化を、例えば、インパルス応答の形で表現される特性である。より詳しくは、応答特性は、例えば、測定器によりインパルス応答を事前に測定したもの、或いは測定器によりは事前に測定した伝達関数をインパルス応答へ変換したものである。応答特性は、音声の伝達経路における音の変化を公知の音響解析手法により数値化した特性であってもよい。応答特性は、搭乗者の人物毎や姿勢などの各種状態毎に測定を行い取得した複数の特性データを、図示しない各種センサで搭乗者の各種状態を検出して検出した状態に応じて適宜選択して用いてもよい。 A response characteristic is a characteristic that expresses, for example, in the form of an impulse response, a change in sound caused by peripheral objects such as an audio output unit, ear shell, and human head. More specifically, the response characteristic is, for example, an impulse response measured in advance by a measuring instrument, or a transfer function measured in advance by a measuring instrument and converted into an impulse response. The response characteristic may be a characteristic obtained by quantifying changes in sound in a sound transmission path using a known acoustic analysis technique. Response characteristics are selected appropriately according to the detected state by detecting various conditions of the passenger from various characteristics data obtained by measuring each condition of each person and posture of the passenger using various sensors (not shown). may be used as

右音声出力部14Rにより出力された混合音声は、応答特性Cで定義される伝送路を通り運転者に到達するとともに、応答特性Dで定義される伝送路を通り同乗者に到達する。また、左音声出力部14Lにより出力された混合音声は、応答特性Eで定義された伝送路を通り同乗者に到達するとともに、応答特性Fで定義された伝送路を通り運転者に到達する。 The mixed sound output by the right sound output unit 14R passes through the transmission path defined by the response characteristic C to reach the driver, and passes through the transmission path defined by the response characteristic D to reach the passenger. The mixed sound output by the left sound output unit 14L reaches the fellow passenger through the transmission path defined by the response characteristic E, and reaches the driver through the transmission path defined by the response characteristic F.

運転者選択音声信号Lに基づく音声をAL、運転者選択音声信号Rに基づく音声をAR、同乗者選択音声信号Lに基づく音声をBL、同乗者選択音声信号Rに基づく音声をBRとすると、運転者、同乗者に到達する音声は、以下の通りとなる。
運転者到達音声=C・AR+C・BR+F・AL+F・BL
同乗者到達音声=D・AR+D・BR+E・AL+E・BL
Let AL be the audio based on the driver-selected audio signal L, AR be the audio based on the driver-selected audio signal R, BL be the audio based on the passenger-selected audio signal L, and BR be the audio based on the fellow-passenger-selected audio signal R. The voices reaching the driver and passengers are as follows.
Driver arrival voice = C・AR+C・BR+F・AL+F・BL
Passenger arrival voice = D, AR + D, BR + E, AL + E, BL

畳み込み積分部22は、除去音に対し、各音声出力部14から搭乗者までの伝送路と同じ応答特性を用いて畳み込み積分を行い、除去音源畳み込み積分出力信号を出力する。除去音加算部23は、除去音畳み込み源積分出力信号を加算する。位相反転部24は、除去音加算部23からの各除去音加算出力信号を位相反転して、キャンセル音を生成する。生成された運転者、同乗者に対応するキャンセル音は、以下の通りとなる。
運転者キャンセル音=/C・BR+/F・BL
同乗者キャンセル音=/D・AR+/E・AL
The convolution unit 22 performs convolution integration on the removed sound using the same response characteristics as the transmission path from each sound output unit 14 to the passenger, and outputs a removed sound source convolution integral output signal. The removed sound adder 23 adds the removed sound convolution source integration output signals. The phase inverting section 24 phase-inverts each removed sound addition output signal from the removed sound adding section 23 to generate a canceling sound. The generated cancellation sounds corresponding to the driver and fellow passengers are as follows.
Driver cancel sound = /C・BR+/F・BL
Passenger cancellation sound = /D・AR+/E・AL

キャンセル音は、各キャンセル音出力部15へ出力される。したがって、左キャンセル音出力部15Lは、D・AR+E・ALを除去するキャンセル音を車内へ出力し、右キャンセル音出力部15Rは、C・BR+F・BLを除去するキャンセル音を車内へ出力する。 The cancel sound is output to each cancel sound output unit 15 . Therefore, the left cancel sound output unit 15L outputs a cancel sound that removes D, AR, E, and AL into the vehicle, and the right cancel sound output unit 15R outputs a cancel sound that removes C, BR, F, and BL into the vehicle.

これにより、音声出力部14が出力した混合音声のうち、他者(同乗者)が選択した音源に基づく音声は空気中で相殺され、運転者自身が選択した音源に基づく音声のみが聴取可能となる。
すなわち、聴取音声は以下の通りとなる。
運転者聴取音声=(C・AR+C・BR+F・AL+F・BL)+(/C・BR+/F・BL)=C・AR+F・AL
同乗者聴取音声=(D・AR+D・BR+E・AL+E・BL)+(/D・AR+/E・AL)=D・BR+E・BL
As a result, among the mixed sounds output by the sound output unit 14, the sounds based on the sound source selected by the other person (passenger) are canceled in the air, and only the sound based on the sound source selected by the driver is audible. Become.
That is, the listening voice is as follows.
Voice heard by driver = (C・AR+C・BR+F・AL+F・BL)+(/C・BR+/F・BL)=C・AR+F・AL
Voice heard by fellow passenger = (D AR + D BR + E AL + E BL) + (/D AR + /E AL) = D BR + E BL

このように、実施形態1によれば、自動車の各搭乗者がそれぞれ聞きたい音楽やラジオなどのコンテンツを、ヘッドホンやイヤフォンを使用せずに、スピーカより快適に臨場感ある音声を聴取することが可能となる。また、コンテンツを遮断したい搭乗者には、耳栓など特別な器具を使うことなくコンテンツを遮断することができるため、快適に休憩や睡眠が可能になる。 As described above, according to the first embodiment, each passenger in a vehicle can listen to content such as music and radio that they want to listen to comfortably and realistically from speakers without using headphones or earphones. It becomes possible. In addition, passengers who want to block content can block content without using special equipment such as earplugs, so they can rest and sleep comfortably.

実施形態2.
図5は、実施形態2に係るオーディオシステムの構成を示すブロック図である。図5において、図1と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。実施形態2に係るオーディオシステム10は、実施形態1のオーディオシステム10の構成要素に加えて、搭乗者別音量調整部16、周囲音除去選択部17、音検出部18をさらに備える。
Embodiment 2.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an audio system according to the second embodiment. In FIG. 5, the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. The audio system 10 according to the second embodiment further includes a passenger-specific volume adjustment unit 16 , an ambient sound removal selection unit 17 , and a sound detection unit 18 in addition to the components of the audio system 10 according to the first embodiment.

上述したように、車両用のオーディオシステムでは、通常、搭乗者によって音量を変えたい場合でも、全員に対して同じ音量でしか再生できない。仮に、搭乗者別に音量を調整しても、他の搭乗者の空間からのクロストークにより、各搭乗者の聴取ゾーンを密閉しない限り、所望の音量にすることはできない。自動車のようにスピーカが車室内の周辺に配置される場合、各搭乗者の伝送路上には別の搭乗者がいるため、スピーカの近くの搭乗者が小さい音で聞きたくても、スピーカから離れた位置の搭乗者が大きな音で再生すれば、近くの搭乗者は大きな音で聞かざるを得なくなる。 As described above, vehicle audio systems usually only play the same volume for all passengers, even if they want to change the volume for each passenger. Even if the volume is adjusted for each passenger, the desired volume cannot be obtained unless the listening zone of each passenger is closed due to crosstalk from the space of other passengers. When speakers are arranged around the interior of a vehicle, such as in a car, there are other passengers on the transmission path of each passenger. If a passenger at a distant position reproduces the sound loudly, passengers nearby will have no choice but to hear the sound loudly.

そこで、実施形態2では、搭乗者別音量調整部16が設けられている。搭乗者別音源選択部12は、運転者の選択した各音源のLchとRchの音声信号(運転者選択音源L/R)と、同乗者の選択した音源のLchとRchの音声信号(同乗者選択音源L/R)を搭乗者別音量調整部16へ出力する。 Therefore, in the second embodiment, the passenger-specific sound volume adjustment unit 16 is provided. The passenger-specific sound source selection unit 12 selects Lch and Rch sound signals of each sound source selected by the driver (driver-selected sound source L/R) and Lch and Rch sound signals of the sound source selected by the passenger (fellow passenger Selected sound sources L/R) are output to the passenger-specific sound volume adjustment unit 16 .

搭乗者別音量調整部16は、複数の聴取者の聴取ゾーン毎に選択された音源11からの音声信号に基づく音声の音量を聴取ゾーン毎に調整する。上述したように、実施形態に係るオーディオシステム10では、他の搭乗者の音源に基づく音声を除去することができるため、搭乗者毎に音量を調整することにより、各搭乗者が所望の音量で聴取することが可能になる。なお、同一コンテンツでも別音源として扱うことで、同一コンテンツであろうと各搭乗者は所望の音量で聴取することができる。 The individual passenger volume adjustment unit 16 adjusts the volume of the sound based on the audio signal from the sound source 11 selected for each listening zone of a plurality of listeners for each listening zone. As described above, in the audio system 10 according to the embodiment, since it is possible to remove the sound based on the sound source of other passengers, by adjusting the volume for each passenger, each passenger can hear the sound at the desired volume. be able to listen. By treating the same content as different sound sources, each passenger can listen to the same content at a desired volume.

また、実施形態2のオーディオシステム10には、音検出部18が設けられている。音検出部18は、搭乗者別に他の搭乗者の会話等の周囲音(ノイズ)を除去するために設けられる。音検出部18は、複数の聴取者の近傍にそれぞれ配置され、音声出力部14から出力された混合音声と、該混合音声以外の周囲音とを検出する。 Also, the audio system 10 of the second embodiment is provided with a sound detection unit 18 . The sound detection unit 18 is provided for each passenger to remove ambient sounds (noise) such as conversations of other passengers. The sound detection unit 18 is arranged near each of the plurality of listeners, and detects the mixed sound output from the sound output unit 14 and ambient sounds other than the mixed sound.

それぞれのキャンセル音出力部15は、混合音声から、聴取ゾーン毎に選択された音声信号以外の音声信号からの音声と、それぞれの音検出部18により検出された周囲音とを除去するキャンセル音を出力する。 Each of the canceling sound output units 15 outputs canceling sounds for removing the sounds from the audio signals other than the audio signals selected for each listening zone and the ambient sounds detected by the respective sound detecting units 18 from the mixed sound. Output.

なお、ノイズ除去時は、音源に基づく音声以外はシャットアウトされるため、緊急車両サイレン、会話、赤ちゃんの泣き声等も聞こえなくなる。そのため、音源に基づく音声以外の周囲音を除去するかどうかを選択するできることが望ましい。周囲音除去選択部17は、音検出部18により検出された周囲音を除去するか否かを聴取ゾーン毎に選択する。 In addition, when noise is removed, sounds other than the sound based on the sound source are shut out, so emergency vehicle sirens, conversations, crying babies, etc. cannot be heard. Therefore, it is desirable to be able to select whether or not to remove ambient sounds other than sound source based speech. The ambient sound removal selection unit 17 selects whether or not to remove the ambient sound detected by the sound detection unit 18 for each listening zone.

ただし、緊急車両サイレンは、例えば、車室外に別途設けられた外音取り込み用のマイクで検出して、音源として選択すれば聞くことが可能である(上述の音源5(警告音))。また、会話や泣き声検出などの音声認識等ができれば、周囲音除去選択部17を設けることなく、常にノイズを除去してもよい。 However, the emergency vehicle siren can be detected by, for example, a microphone for taking in external sounds separately provided outside the vehicle and can be heard by selecting it as a sound source (the above-mentioned sound source 5 (warning sound)). Further, noise may be always removed without providing the ambient sound removal selection unit 17 if speech recognition such as conversation and crying detection is possible.

以下、実施形態2に係るオーディオシステム10の具体的な例について説明する。図6は、図5のオーディオシステムの具体例を示す図である。図6もまた、図2と同様に、オーディオシステム10を自動車に適用した例である。 A specific example of the audio system 10 according to the second embodiment will be described below. FIG. 6 is a diagram showing a specific example of the audio system of FIG. FIG. 6 also shows an example in which the audio system 10 is applied to an automobile, similar to FIG.

運転者と同乗者は、搭乗者別音源選択部12により、各人が聴取したい音源(コンテンツ)を選択する。搭乗者別音源選択部12は、運転者の選択した各音源のLchとRchの音声信号(運転者選択音源L/R)と、同乗者の選択した音源のLchとRchの音声信号(同乗者選択音源L/R)を搭乗者別音量調整部16へ出力する。なお、運転者と同乗者が同じ音源を選択した場合も、それぞれの選択音声信号L/Rとして別々に出力するものとする。これにより、後段の搭乗者別音量調整部16で、同一コンテンツであろうと各搭乗者が所望の音量で聞くことが可能となる。 The driver and fellow passengers select sound sources (contents) that they want to listen to by using the passenger-specific sound source selection unit 12 . The passenger-specific sound source selection unit 12 selects Lch and Rch sound signals of each sound source selected by the driver (driver-selected sound source L/R) and Lch and Rch sound signals of the sound source selected by the passenger (fellow passenger Selected sound sources L/R) are output to the passenger-specific sound volume adjustment unit 16 . It should be noted that even if the driver and the passenger select the same sound source, the selected sound signals L/R are output separately. As a result, each passenger can listen to the same content at a desired volume by the passenger-specific volume adjustment unit 16 in the latter stage.

なお、実施形態2では、1人で複数の音源を選択した場合は、それぞれの選択音源について、Lch/Rchの音声信号をそれぞれ出力する。 In the second embodiment, when one person selects a plurality of sound sources, Lch/Rch audio signals are output for each of the selected sound sources.

搭乗者別音量調整部16は、搭乗者別音源選択部12において選択された音源に基づく音声信号(運転者選択音声信号L/R、同乗者選択音声信号L/R)に対し、搭乗者別に振幅レベルを調整して、搭乗者別調整後選択音声信号(運転者出力調整後選択音声信号L/Rと同乗者調整後選択音声信号L/R)を、キャンセル音生成部20と音源加算部13へ出力する。 The passenger-by-passenger volume adjustment unit 16 adjusts the audio signals (driver-selected audio signal L/R, fellow-passenger-selected audio signal L/R) based on the sound sources selected by the passenger-by-passenger sound source selection unit 12, for each passenger. By adjusting the amplitude level, the selected audio signal after adjustment for each passenger (selected audio signal L/R after driver output adjustment and selected audio signal L/R after fellow passenger adjustment) is generated by a canceling sound generation unit 20 and a sound source addition unit. 13.

搭乗者別音量調整部16では、Lch/Rchの音声信号を別々に調整しても良いし、Lch/Rchの音声信号を同一に調整してもよい。さらに、搭乗者別音量調整部16は、音声信号のバランス調整を行っても良い。また、1人で複数の音源を選択した場合、搭乗者別音量調整部16は音源別に音量調整してもよい。この場合、搭乗者別音量調整部16は、出力調整後の選択音声信号のLch同士、Rch同士を加算して、出力調整後選択音声信号L/Rを出力する。なお、ナビ音声出力時に、他の音源の音量を下げることなどを行っても良い。 The individual passenger sound volume adjustment unit 16 may adjust the Lch/Rch audio signals separately, or may adjust the Lch/Rch audio signals to the same level. Furthermore, the individual passenger volume adjustment unit 16 may perform balance adjustment of the audio signal. Further, when one person selects a plurality of sound sources, the individual passenger volume adjustment unit 16 may adjust the volume for each sound source. In this case, the passenger-specific sound volume adjustment unit 16 adds the Lch and Rch of the selected audio signals after output adjustment, and outputs the output-adjusted selected audio signal L/R. It should be noted that the volume of other sound sources may be lowered when the navigation voice is output.

音源加算部13は、入力される運転者調整後選択音声信号L/R及び同乗者調整後選択音声信号L/Rから、Lchの運転者調整後選択音声信号Lと同乗者調整後選択音声信号Lとを加算して左音声出力部14Lへ出力し、また、Rchの運転者調整後選択音声信号Rと同乗者調整後選択音声信号Rとを加算し、右音声出力部14Rへ出力する。 The sound source adder 13 generates the Lch driver-adjusted selected audio signal L and the passenger-adjusted selected audio signal Lch from the inputted driver-adjusted selected audio signal L/R and fellow-passenger-adjusted selected audio signal L/R. L is added and output to the left audio output unit 14L, and the selected audio signal R after driver adjustment and the selected audio signal R after passenger adjustment of Rch are added and output to the right audio output unit 14R.

音検出部18は、例えば、マイクであり、各搭乗者の頭部近傍、例えば、ヘッドレスト等に配置される。すなわち、音検出部18は各搭乗者の耳の近傍に配置される。音検出部18は、音声出力部14から出力された混合音声と、該混合音声以外の周囲音とを検出する。各搭乗者は、周囲音除去選択部17により、周囲音を除去するかどうか選択することができる。周囲音除去選択部17は、各搭乗者による選択に基づき、設定信号(運転者周囲音除去選択信号、同乗者周囲音除去選択信号)を出力する。 The sound detection unit 18 is, for example, a microphone, and is arranged near each passenger's head, for example, a headrest. That is, the sound detection unit 18 is arranged near each passenger's ear. The sound detection unit 18 detects the mixed sound output from the sound output unit 14 and ambient sounds other than the mixed sound. Each passenger can select whether or not to remove the ambient sound using the ambient sound removal selection section 17 . The ambient sound removal selection unit 17 outputs a setting signal (driver ambient sound removal selection signal, passenger ambient sound removal selection signal) based on selection by each passenger.

図7は、図6のキャンセル音生成部20の構成を示すブロック図である。図7に示すように、キャンセル音生成部20は、図3に示す構成要素に加えて、畳み込み積分後加算部25、減算部26、周囲音除去切替部27をさらに備える。畳み込み積分後加算部25、減算部26、周囲音除去切替部27は、音検出部18による検出結果から、周囲音を抽出するために設けられている。 FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the canceling sound generator 20 of FIG. As shown in FIG. 7, the canceling sound generation unit 20 further includes a post-convolution addition unit 25, a subtraction unit 26, and an ambient sound removal switching unit 27 in addition to the components shown in FIG. The post-convolution integration adding section 25 , the subtracting section 26 , and the ambient sound removal switching section 27 are provided for extracting the ambient sound from the detection result of the sound detecting section 18 .

畳み込み積分部22には、搭乗者別音量調整部16から調整後搭乗者別選択音声信号(運転者調整後選択音声信号L/R、搭乗者調整後選択音声信号L/R)から除去音決定部21で決定された除去音が入力される。畳み込み積分部22は、上述と同様に、それぞれの除去音に対し、所定の応答特性をもって畳み込み積分が実行される。 The convolution integration unit 22 determines the removed sound from the adjusted passenger-specific selected audio signal (driver-adjusted selected audio signal L/R, passenger-adjusted selected audio signal L/R) from the passenger-specific volume adjustment unit 16. The removed sound determined by the unit 21 is input. The convolution integration unit 22 performs convolution integration with predetermined response characteristics for each removed sound in the same manner as described above.

また、畳み込み積分部22は、周囲音除去のために全ての調整後搭乗者別選択音声信号に対して、それぞれの音声出力部14から音検出部18までの伝送路に相当する応答特性をもって畳み込み積分が実行される。畳み込み積分後加算部25は、入力された全ての畳み込み処理後のデータ(全音源畳み込み積分出力信号)を加算する。 Further, the convolution integration unit 22 convolves all the adjusted passenger-specific selected audio signals with response characteristics corresponding to the transmission paths from the audio output unit 14 to the sound detection unit 18 for removing ambient sounds. An integral is performed. The post-convolution integration adder 25 adds all the input convolution-processed data (all sound source convolution integration output signals).

図8は、図6のキャンセル音生成部において生成されるキャンセル音について説明する図である。図8には、オーディオシステム10を構成する各構成要素が実行する処理が記載されている。 8A and 8B are diagrams for explaining canceling sounds generated by the canceling sound generating unit of FIG. 6. FIG. FIG. 8 describes processing executed by each component of the audio system 10 .

ここでは、Cは右音声出力部14Rから右音検出部18Rまでの応答特性を示し、Dは右音声出力部14Rから左音検出部18Lまでの応答特性を示す。また、Eは左音声出力部14Lから左音検出部18Lまでの応答特性を示し、Fは左音声出力部14Lから右音検出部18Rまでの応答特性を示すものとする。なお、音検出部18は各搭乗者の耳の近傍に配置され、音検出部18で検出される音声の応答特性C、D、E、Fは、左右の音声出力部14から耳までの応答特性とほぼ等しいものと考えられる。 Here, C indicates the response characteristic from the right sound output section 14R to the right sound detection section 18R, and D indicates the response characteristic from the right sound output section 14R to the left sound detection section 18L. E indicates the response characteristic from the left sound output section 14L to the left sound detection section 18L, and F indicates the response characteristic from the left sound output section 14L to the right sound detection section 18R. The sound detection units 18 are arranged near the ears of each passenger, and the response characteristics C, D, E, and F of the sounds detected by the sound detection units 18 are the responses from the left and right sound output units 14 to the ears. It is considered to be almost equal to the characteristic.

右音声出力部14Rにより出力された混合音声は、応答特性Cで定義される伝送路を通り右音検出部18Rで検出されると共に、応答特性Dで定義される伝送路を通り左音検出部18Lで検出される。左音声出力部14Lにより出力された混合音声は、応答特性Eで定義される伝送路を通り左音検出部18Lで検出されると共に、応答特性Fで定義される伝送路を通り右音検出部18Rで検出される。また、各音検出部18は、音声出力部14からの混合音声以外の会話や車内外からの雑音等を含む周囲音を検出する。 The mixed sound output by the right sound output unit 14R passes through the transmission path defined by the response characteristic C and is detected by the right sound detection unit 18R. Detected at 18L. The mixed sound output by the left sound output unit 14L passes through the transmission path defined by the response characteristic E and is detected by the left sound detection unit 18L. Detected at 18R. Further, each sound detection unit 18 detects ambient sounds other than the mixed voice from the sound output unit 14, including conversations and noise from inside and outside the vehicle.

運転者選択音声信号Lに基づく音声をAL、運転者選択音声信号Rに基づく音声をAR、同乗者選択音声信号Lに基づく音声をBL、同乗者選択音声信号Rに基づく音声をBRとすると、畳み込み積分後加算部25による演算結果は、以下の通りとなる。
運転者全音源畳み込み積分演算結果=C・AR+C・BR+F・AL+F・BL
同乗者全音源畳み込み積分演算結果=D・AR+D・BR+E・AL+E・BL
Let AL be the audio based on the driver-selected audio signal L, AR be the audio based on the driver-selected audio signal R, BL be the audio based on the passenger-selected audio signal L, and BR be the audio based on the fellow-passenger-selected audio signal R. The calculation result by the post-convolution integral addition unit 25 is as follows.
Driver all sound source convolution integral calculation result = C・AR+C・BR+F・AL+F・BL
Passenger all sound source convolution integral calculation result = D AR + D BR + E AL + E BL

左音検出部18L、右音検出部18Rで検出される音声は、運転者側の周囲音をNA、搭乗者側の周囲音をNBとすると、上述と同じ応答特性C、D、E、Fを用いると以下の通りとなる。
右音検出部18Rでの検出音声=C・AR+C・BR+F・AL+F・BL+NA
左音検出部18Lでの検出音声=D・AR+D・BR+E・AL+E・BL+NB
The sounds detected by the left sound detection unit 18L and the right sound detection unit 18R have the same response characteristics C, D, E, and F as above, where NA is the ambient sound on the driver's side and NB is the ambient sound on the passenger's side. is used, it becomes as follows.
Sound detected by the right sound detection section 18R=C*AR+C*BR+F*AL+F*BL+NA
Sound detected by the left sound detector 18L=D*AR+D*BR+E*AL+E*BL+NB

減算部26は、音検出部18の検出結果と、畳み込み積分後加算部25の演算結果との差分をとる。これにより、音声出力部14から出力される音声以外の周囲音(NA、NB)を抽出することができる。
運転者周囲音=(C・AR+C・BR+F・AL+F・BL+NA)-(C・AR+C・BR+F・AL+F・BL)=NA
搭乗者周囲音=(D・AR+D・BR+E・AL+E・BL+NB)-(D・AR+D・BR+E・AL+E・BL)=NB
The subtraction unit 26 obtains the difference between the detection result of the sound detection unit 18 and the calculation result of the post-convolution addition unit 25 . As a result, ambient sounds (NA, NB) other than the voice output from the voice output unit 14 can be extracted.
Driver ambient sound = (C AR + C BR + F AL + F BL + NA) - (C AR + C BR + F AL + F BL) = NA
Passenger ambient sound = (D AR + D BR + E AL + E BL + NB) - (D AR + D BR + E AL + E BL) = NB

周囲音除去切替部27は、周囲音除去選択部17からの搭乗者別周囲音除去選択信号に基づき、周囲音を除去音加算部23に送信するか否かを切り替える。搭乗者が周囲音の除去を選択している場合には、周囲音が除去音加算部23に送信される。なお、搭乗者が周囲音の除去を選択していない場合は、周囲音を送信しない(0データとする)。 Based on the passenger-specific ambient sound removal selection signal from the ambient sound removal selection unit 17 , the ambient sound removal switching unit 27 switches whether to transmit the ambient sound to the removal sound addition unit 23 . When the passenger selects removal of ambient sound, the ambient sound is transmitted to the removed sound adding section 23 . In addition, when the passenger does not select removal of the ambient sound, the ambient sound is not transmitted (0 data).

除去音加算部23は、上述した除去音源畳み込み積分出力信号と周囲音とを加算する。そして、位相反転部24において、除去音加算部23の加算出力信号を位相反転させてキャンセル音を生成する。
運転者キャンセル音=/C・BR+/F・BL+/NA
同乗者キャンセル音=/D・AR+/E・AL+/NB
The removed sound adder 23 adds the removed sound source convolution integral output signal and the ambient sound. Then, the phase inverting section 24 inverts the phase of the added output signal of the removed sound adding section 23 to generate a canceling sound.
Driver cancel sound =/C・BR+/F・BL+/NA
Passenger cancellation sound = /D・AR+/E・AL+/NB

キャンセル音は、各キャンセル音出力部15へ出力される。したがって、左キャンセル音出力部15Lは、D・AR+E・AL+NBを除去するキャンセル音を車内の運転者へ向けて出力し、右キャンセル音出力部15Rは、C・BR+F・BL+NAを除去するキャンセル音を車内の同乗者に向けて出力する。 The cancel sound is output to each cancel sound output unit 15 . Therefore, the left canceling sound output unit 15L outputs a canceling sound that removes D, AR, E, AL, and NB toward the driver inside the vehicle, and the right canceling sound output unit 15R outputs a canceling sound that removes C, BR, F, BL, and NA. Output to the passenger in the car.

これにより、運転者に対しては音声出力部14が出力した混合音声のうち、他者(同乗者)が選択した音源に基づく音声や周囲音は空気中で相殺され、運転者自身が選択した音源に基づく音声のみが聴取可能となる。
すなわち、聴取音声は以下の通りとなる。
運転者聴取音声=(C・AR+C・BR+F・AL+F・BL+NA)+(/C・BR+/F・BL+/NA)=C・AR+F・AL
また、同乗者に対しても同様に、聴取音声は以下の通りとなる。
同乗者聴取音声=(D・AR+D・BR+E・AL+E・BL+NB)+(/D・AR+/E・AL+/NB)=D・BR+E・BL
As a result, of the mixed sound output by the sound output unit 14 to the driver, the sound based on the sound source selected by the other person (passenger) and the ambient sound are Only audio based on the source will be audible.
That is, the listening voice is as follows.
Voice heard by driver = (C・AR+C・BR+F・AL+F・BL+NA) + (/C・BR+/F・BL+/NA) = C・AR+F・AL
Similarly, the voice heard by the fellow passenger is as follows.
Voice heard by fellow passenger = (D・AR+D・BR+E・AL+E・BL+NB) + (/D・AR+/E・AL+/NB) = D・BR+E・BL

実施形態2によれば、実施形態1と同様に、ヘッドホンやイヤフォンを使用せずに、聴取領域内の個別の聴取ゾーンにおいて、高い臨場感を得ることが可能となる。また、ヘッドホンやイヤフォンを使用しなくても、各搭乗者が所望の音量で聴取可能になる。 According to the second embodiment, as in the first embodiment, it is possible to obtain a high sense of realism in individual listening zones within the listening area without using headphones or earphones. In addition, each passenger can listen at a desired volume without using headphones or earphones.

さらに、搭乗者の選択に応じて、周囲音の除去を行うことができる。また、周囲音を除去しないと選択している場合には、例えば車内での会話や、赤ちゃんや子供の泣き声等も聞くことができる。 In addition, ambient sound cancellation can be performed according to the passenger's selection. In addition, if it is selected not to remove ambient sounds, for example, conversations in the car, cries of babies and children, etc. can be heard.

なお、畳み込み演算を行うための応答特性は、必要に応じて、音声出力部14や、キャンセル音出力部15、音検出部18の応答特性を考慮に入れて修正を行うことも可能である。 It should be noted that the response characteristics for performing the convolution operation can be modified in consideration of the response characteristics of the audio output section 14, the canceling sound output section 15, and the sound detection section 18, if necessary.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 The invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

上述の例では、2人乗りの自動車にて左右一組のフルレンジスピーカの音声出力部の構成の実施形態に係るオーディオシステム10で説明したが、これに限定されるものではない。例えば、運転席が前列の右側に、助手席が前列の左側に並んで配置され、また、運転席及び助手席の後方にそれぞれ右後部座席、左後部座席が配置される4人乗りの自動車に適用することも可能である。この場合、各座席に座る搭乗者が聴取者となり、各座席には、それぞれキャンセル音出力部15、音検出部18が設けられる。 In the above example, the audio system 10 according to the embodiment of the configuration of the audio output unit of a pair of left and right full-range speakers in a two-seater car has been described, but the present invention is not limited to this. For example, in a four-seater car, the driver's seat is arranged on the right side of the front row, the passenger's seat is arranged on the left side of the front row, and the right rear seat and the left rear seat are arranged behind the driver's seat and the front passenger's seat, respectively. It is also possible to apply In this case, a passenger sitting in each seat becomes a listener, and each seat is provided with a cancel sound output unit 15 and a sound detection unit 18, respectively.

上述したように、音声出力部14からそれぞれの聴取者までの間の応答特性を用いた演算処理によりキャンセル音を生成することで、各聴取者の聴取ゾーン毎に、異なる音楽を高い臨場感で再生することが可能となる。また、音声出力部14の数や配置位置は上述の例に限定されない。例えば、左右の後部座席の横にそれぞれ音声出力部14をさらに配置してもよいし、センターチャンネル、リアチャンネルなどを音声出力部14として配置してもよい。そして、マルチチャンネルに対応したサラウンド音源などを扱うことで、より臨場感ある再生が可能になる。また、本発明では全ての搭乗者座席毎に3チャンネル以上の音声出力部14を配置する必要はなく、マルチスピーカ1組の構成により実施することができる。 As described above, by generating a canceling sound through arithmetic processing using the response characteristics from the audio output unit 14 to each listener, different music can be played for each listening zone of each listener with a high degree of realism. Playback becomes possible. Also, the number and arrangement positions of the audio output units 14 are not limited to the above examples. For example, the audio output units 14 may be arranged next to the left and right rear seats, respectively, or the center channel, the rear channel, and the like may be arranged as the audio output units 14 . And by handling surround sound sources that support multi-channels, it becomes possible to reproduce more realistic sound. Further, in the present invention, it is not necessary to arrange the audio output section 14 of three or more channels for each passenger seat, and the configuration can be implemented by one set of multi-speakers.

また、キャンセル音出力部15や音検出部18の数や配置位置や関連する演算処理は例示であり、その他の構成を取ることも可能である。例えば、キャンセル音出力部15として、2つのスピーカを左右の耳の近傍にそれぞれ設けてもよいし、ウェアラブルスピーカのように聴取者が身に着けるものと組み合わせて構成してもよい。音検出部18は、音声出力部14から出力された混合音声と該混合音声以外の周囲音を検出するとして説明したが、例えば、キャンセル音出力部15から拡散して漏れた音声成分なども含めて検出し、減算部26では、その音声成分も考慮して演算処理を行ってもよい。 Further, the numbers and positions of the cancel sound output units 15 and the sound detection units 18, and the related arithmetic processing are examples, and other configurations are also possible. For example, as the canceling sound output unit 15, two speakers may be provided near the left and right ears, respectively, or may be configured in combination with a wearable speaker worn by the listener. The sound detection unit 18 has been described as detecting the mixed sound output from the sound output unit 14 and ambient sounds other than the mixed sound. , and the subtraction unit 26 may perform arithmetic processing in consideration of the voice component.

また、キャンセル音生成部20における応答特性は、例えば、事前に測定した伝達関数、或いは事前に測定したインパルス応答を伝達関数に変換した特性でもよく、その場合、畳み込み積分部22に置き換え、音源を周波数変分析した数値と伝達関数との乗算を行ってもよい。 Further, the response characteristic in the canceling sound generation unit 20 may be, for example, a previously measured transfer function or a characteristic obtained by converting a previously measured impulse response into a transfer function. Multiplication of the frequency-varying numerical value and the transfer function may be performed.

10 オーディオシステム
11 音源
12 搭乗者別音源選択部
13 音源加算部
14 音声出力部
14L 左音声出力部
14R 右音声出力部
15 キャンセル音出力部
15L 左キャンセル音出力部
15R 右キャンセル音出力部
16 搭乗者別音量調整部
17 周囲音除去選択部
18 音検出部
18L 左音検出部
18R 右音検出部
20 キャンセル音生成部
21 除去音決定部
22 畳み込み積分部
23 除去音加算部
24 位相反転部
25 畳み込み積分後加算部
26 減算部
27 周囲音除去切替部
10 audio system 11 sound source 12 sound source selection unit for each passenger 13 sound source addition unit 14 sound output unit 14L left sound output unit 14R right sound output unit 15 cancel sound output unit 15L left cancel sound output unit 15R right cancel sound output unit 16 passenger Separate sound volume adjustment unit 17 Ambient sound removal selection unit 18 Sound detection unit 18L Left sound detection unit 18R Right sound detection unit 20 Canceled sound generation unit 21 Removal sound determination unit 22 Convolution integration unit 23 Removal sound addition unit 24 Phase inversion unit 25 Convolution integration Post-adding unit 26 Subtracting unit 27 Ambient sound removal switching unit

Claims (5)

複数の聴取者の聴取ゾーン毎に音源を選択し、選択された前記音源からの音声信号を混合して混合音声として出力する少なくとも1つの音声出力部と、
前記混合音声から、前記聴取ゾーン毎に選択された前記音源からの音声信号以外の音声信号に基づく音声を除去するキャンセル音を生成するキャンセル音生成部と、
複数の聴取者の近傍にそれぞれ配置され、前記キャンセル音を出力するキャンセル音出力部と、
を備える、
オーディオシステム。
at least one audio output unit that selects a sound source for each listening zone of a plurality of listeners, mixes audio signals from the selected sound sources, and outputs mixed audio;
a canceling sound generator for generating a canceling sound for removing, from the mixed sound, a sound based on an audio signal other than the audio signal from the sound source selected for each of the listening zones;
A canceling sound output unit that is arranged near each of a plurality of listeners and outputs the canceling sound;
comprising a
audio system.
前記キャンセル音は、前記音声出力部からそれぞれの聴取者までの間の応答特性を用いた演算処理により生成される、
請求項1に記載のオーディオシステム。
The canceling sound is generated by arithmetic processing using response characteristics from the audio output unit to each listener,
An audio system according to claim 1.
複数の聴取者の近傍にそれぞれ配置され、前記音声出力部から出力された前記混合音声と、前記混合音声以外の周囲音とを検出する音検出部をさらに備え、
それぞれの前記キャンセル音生成部は、前記混合音声から、前記聴取ゾーン毎に選択された前記音源からの音声信号以外の音声信号からの音声と、それぞれの前記音検出部により検出された周囲音とを除去するキャンセル音を生成する、
請求項1に記載のオーディオシステム。
Further comprising a sound detection unit arranged near each of a plurality of listeners and detecting the mixed sound output from the sound output unit and ambient sounds other than the mixed sound,
Each of the canceling sound generation units generates, from the mixed sound, sound from an audio signal other than the sound signal from the sound source selected for each of the listening zones, and ambient sound detected by each of the sound detection units. generate a canceling sound that removes the
An audio system according to claim 1.
前記音検出部により検出された前記周囲音を除去するか否かを前記聴取ゾーン毎に設定する周囲音除去選択部をさらに備える、
請求項3に記載のオーディオシステム。
Further comprising an ambient sound removal selection unit that sets whether or not to remove the ambient sound detected by the sound detection unit for each listening zone,
4. Audio system according to claim 3.
複数の聴取者の聴取ゾーン毎に選択された前記音源からの音声信号に基づく音声の音量を前記聴取ゾーン毎に調整する音量調整部をさらに備える、
請求項1~4のいずれか1項に記載のオーディオシステム。
Further comprising a volume adjustment unit that adjusts, for each listening zone, the volume of the audio based on the audio signal from the sound source selected for each listening zone of a plurality of listeners,
The audio system according to any one of claims 1-4.
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