JP4450764B2

JP4450764B2 - スピーカ装置

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Publication number: JP4450764B2
Application number: JP2005114312A
Authority: JP
Inventors: 岳大杉本; 敏行西口; 訓史大出; 彰男安藤
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2025-04-12
Also published as: JP2006295592A

Description

本発明は、複数個のスピーカにより構成されるスピーカ装置に関し、特に、５．１サラウンドシステム等の音響再生を実現するスピーカ装置に関する。

一般に、５．１サラウンドシステムは、一定サイズの５つのスピーカを、聴取者の正面、右前方、左前方、右後方及び左後方にそれぞれ配置すると共に、１つの低音出力用スピーカを正面に配置し、５．１チャネルによりサラウンド音響を再生するシステムである。この５．１サラウンドシステムでは、受聴者の受聴点及び６つスピーカを所定の位置とすることにより、ステレオ音響再生よりも一層立体的な、かつ臨場感のある音響環境を実現することができる。

一方、スピーカから放射される音波を、受聴者の周辺にある壁面や天井等に反射させ、あたかも、反射させた壁面等の方向に音源があるように受聴者に知覚させるシステムが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。このシステムは、スピーカからビーム状の指向性で放射させた音波の方向を、音像を定位させる方向になるように駆動信号を生成し、当該駆動信号をスピーカに出力するものである。これにより、例えば、受聴者の後方に配置すべきスピーカの位置に、前方に配置したアレースピーカを用いて音像を定位させることができる。つまり、アレースピーカからの音波を、側方の壁面や後方の壁面等に反射させることにより、受聴者は、これらの壁面方向に音源があるように知覚することができ、所定の音響環境を実現することができる。

特開２００４−１８６８９５号公報

しかしながら、従来の５．１サラウンドシステムでは、例えば家庭内のような狭い空間を考慮して、後方に配置するスピーカを小型にすると、十分なサラウンド音質が得られないという問題があった。一方、後方に配置するスピーカを大型にすると、日常生活の妨げになるという問題があった。

また、前述の特許文献１のシステムでは、壁面等に音波を反射させることにより音像を定位させている。このため、壁面の性質によっては十分な効果を得ることができないという問題があった。また、様々な性質を有する壁面に対応して音像を定位させるには、前方に配置するアレースピーカのサイズを大型にする必要があるという問題もあった。

ところで、上方から到来する音波により、音の臨場感を増すことができるという研究成果が得られている。アレースピーカにより上方からの音を再現するには、上向きのアレースピーカを用いる必要がある。このため、上向きのアレースピーカを配置するためには、面積の広い床が必要になる。

一方、愛知万博において、スーパーハイビジョンのための２２．２チャネル音響再生システムが展示されている。このシステムによる立体音響を家庭で再生するためには、従来の５．１サラウンドシステムよりもはるかに多いチャネル数の音響信号を、後方の壁面や天井等の様々な場所から再生する必要がある。また、前述の特許文献１のように、壁面等に音波を反射させて音像を定位させるシステムを用いたとしても、５．１サラウンドシステムよりもはるかに多いチャネル数に対応する必要があるため、現実的ではない。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数のスピーカを用いることにより、５．１サラウンドシステム等による音響と同等の音響を再生可能なスピーカ装置を提供することにある。

本発明によるスピーカ装置は、実際に配置される複数の実スピーカと、所定のシステムによる音響環境の下で制作された音響信号を入力し、前記実スピーカ毎に音響信号を分配する処理装置とを備え、前記音響信号を再生するスピーカ装置であって、前記処理装置は、受聴者が音を受聴する実受聴点の位置、及び前記実スピーカの位置を含む位置関係情報を記憶する記憶手段と、音響信号の再生に際し、前記所定のシステムにおける標準の受聴点の位置及び標準スピーカの位置を含む標準位置関係情報を入力し、該標準位置関係情報と前記記憶手段に記憶された位置関係情報とに基づいて、前記標準スピーカが配置された領域毎に前記実スピーカを分類し、前記領域毎に、前記標準受聴点の音圧ベクトルと前記実受聴点の音圧ベクトルとが等しくなるように、前記実スピーカ毎の分配係数を計算する分配係数計算手段と、前記入力した音響信号を、前記分配係数に基づいて前記実スピーカ毎に分配する音響信号分配手段と、を有することを特徴とする。これにより、５．１サラウンドシステム等の様々な音響環境の下で制作された音響信号が、実受聴点及び実スピーカの位置関係情報から算出された分配係数に基づいてスピーカ毎に分配される。つまり、サラウンド等のマルチチャネル音響システムにおいて、実受聴点、及び壁や天井等に配置された複数の実スピーカの位置関係情報に基づいて、各チャネルの出力をこれらの実スピーカに分散させることができる。したがって、例えば上方からの音の到来を再生できるだけでなく、音に包み込まれるような臨場感を再現することができる。

この場合、スピーカ装置は、さらに、伝送装置を備え、前記実スピーカは、前記伝送装置から駆動信号を受信して音波を放射する手段と、実スピーカの位置情報信号を前記伝送装置に送信する手段とを有し、前記伝送装置は、前記実スピーカから前記位置情報信号を受信し、該伝送装置を原点とした前記実スピーカの位置座標を計算する位置計算手段と、前記実スピーカの位置座標を前記処理装置に送信する手段とを有し、前記処理装置は、前記実スピーカの位置座標に基づいて、前記伝送装置と前記実スピーカとの位置関係を計算し、該位置関係を前記位置関係情報に含まれる情報として前記記憶手段に記憶するように構成するのが好適である。

また、前記伝送装置の位置計算手段は、さらに実受聴点におけるリモコンから実受聴点の位置情報信号を受信し、該伝送装置を原点とした前記実受聴点の位置座標を計算する手段と、前記実受聴点の位置座標を前記処理装置に送信する手段とを有し、前記処理装置は、前記実受聴点の位置座標に基づいて、前記伝送装置と前記実受聴点との位置関係を計算し、該位置関係を前記位置関係情報に含まれる情報として前記記憶手段に記憶するように構成するのが好適である。

本発明によれば、複数のスピーカを用いることにより、５．１サラウンドシステム等の所定のシステムにより再生される音響と同等の音響を再生することが可能となる。例えば、本発明のスピーカ装置を家庭内のような狭い空間で使用する場合には、複数の小型スピーカを壁面や天井等に貼り付けて設置することにより、日常生活の妨げになる大型スピーカを用いることなく、５．１サラウンドシステム等の適切な再生音を再現することが可能となる。また、複数の小型スピーカを日常生活の妨げにならない箇所に設置した場合であっても、５．１サラウンドシステム等の適切な再生音を再現することが可能となる。さらに、本発明のスピーカ装置に入力された音響信号は、当該音響信号が制作されたそれぞれのシステムに対応して複数のスピーカに分配される。これにより、５．１サラウンドシステムや２２．２チャネル音響再生システム等の様々なシステムに対応することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔構成〕
図１は、本発明によるスピーカ装置のシステム構成例を示すブロック図である。このスピーカ装置１は、複数個のスピーカ１０−１〜−ｎ、信号伝送装置２０及び信号処理装置３０により構成される。スピーカ装置１は、スピーカ１０設置時に、スピーカ１０等の位置関係を予め記憶しておき、受聴時に、５．１サラウンドシステムや２２．２チャネル音響再生システム等に用いられるマルチチャネル音響信号を受信する際に、予め記憶した位置関係からスピーカ１０の分配係数を求め、５．１サラウンドシステム等により再生される音響と同等の音響のスピーカ入力信号を、分配係数を用いてスピーカ１０に分配し、駆動信号として各スピーカ１０に送信するシステムである。

〔スピーカ〕
まず、スピーカ１０について説明する。図２は、図１に示したスピーカ１０の外観図、及び、スピーカ１０の機能を示すブロック図である。このスピーカ１０は、復調回路１１、増幅回路１２、スピーカユニット１３、発振回路１４及び送信回路１５を備え、図示しない電源を内蔵している。スピーカ１０は、位置情報信号を信号伝送装置２０に送信する機能、及び、信号伝送装置２０から駆動信号を受信し音響を再生する機能を有する。

図２（ａ）は、スピーカ１０の外観図である。スピーカ１０は、音波が放射されるスピーカユニット１３と、信号伝送装置２０からの駆動信号を受信し、位置情報信号を送信する信号送受信部を含む本体部とから成り、スピーカユニット１３が上面に、本体部がスピーカユニット１３から下面に向けて湾曲状に形成されている。この本体部には、復調回路１１、増幅回路１２、発振回路１４及び送信回路１５が内部に実装されている。この場合、スピーカ１０は、小型であって、壁面や天井等に貼り付けるように構成するのが好適である。また、主に、５．１サラウンドシステムや２２．２チャネル音響再生システム等に用いられる標準的なスピーカを設置できない場合に用いられる。

図２（ｂ）は、音響信号系の信号の流れを示すブロック図である。スピーカ１０の信号送受信部（図示せず）は、信号伝送装置２０から駆動信号を受信する。復調回路１１は、信号送受信部から駆動信号を入力し、当該駆動信号を復調する。増幅回路１２は、復調回路１１から復調信号を入力し、当該復調信号を増幅する。スピーカユニット１３は、増幅回路１２からの増幅信号の音波を放射する。これにより、スピーカ１０は音響信号を再生する。尚、スピーカ１０の信号送受信部が受信する駆動信号は、信号処理装置３０により、５．１サラウンドシステム等の音響を再生するために分配されたスピーカ１０毎の信号であり、例えば、スピーカ１０−１の信号送受信部は、スピーカ１０−１用に分配された信号を、スピーカ１０−２の信号送受信部は、スピーカ１０−２用に分配された信号をそれぞれ受信する。

図２（ｃ）は、位置情報信号系の信号の流れを示すブロック図である。スピーカ１０の発振回路１４は、受聴者のリモコン操作等による信号を受信すると、識別子（ＩＤ）や時刻等の当該スピーカ１０の位置情報信号を、信号送受信部の送信回路１５に出力する。送信回路１５は、発振回路１４から位置情報信号を入力し、当該位置情報信号を信号伝送装置２０に送信する。

〔信号伝送装置〕
次に、信号伝送装置２０について説明する。図３は、図１に示した信号伝送装置２０の外観図、及び、信号伝送装置２０の機能を示すブロック図である。この信号伝送装置２０は、変調回路２１、送信回路２２、受信回路２３及び位置計算回路２４を備えている。信号伝送装置２０は、信号処理装置３０からスピーカ入力信号を受信し、駆動信号をスピーカ１０に送信する機能、及び、スピーカ１０から位置情報信号を受信し、スピーカ１０の位置を計算し、スピーカ位置情報を信号処理装置３０に送信する機能を有する。

図３（ａ）は、信号伝送装置２０の外観図である。信号伝送装置２０は、送信回路２２及び受信回路２３を備えた信号送受信部と、変調回路２１及び位置計算回路２４が実装された本体部とから成り、信号送受信部が上面に、本体部が信号送受信部から下面に向けて湾曲状に形成されている。

図３（ｂ）は、音響信号系の信号の流れを示すブロック図である。信号伝送装置２０の信号送受信部（図示せず）は、信号処理装置３０からスピーカ入力信号を受信する。変調回路２１は、信号送受信部からスピーカ入力信号を入力し、当該スピーカ入力信号を変調する。信号送受信部の送信回路２２は、変調回路２１から変調信号を入力し、駆動信号としてスピーカ１０に送信する。尚、駆動信号は、５．１サラウンドシステム等の音響を再生するために信号処理装置３０によりスピーカ１０毎に分配されたスピーカ入力信号に対応する信号であり、例えば、信号伝送装置２０の送信回路２２は、スピーカ１０−１用の駆動信号をスピーカ１０−１に、スピーカ１０−２用の駆動信号をスピーカ１０−２にそれぞれ送信する。

図３（ｃ）は、位置情報信号系の信号の流れを示すブロック図である。信号伝送装置２０の信号送受信部である受信回路２３は、スピーカ１０から位置情報信号をそれぞれ受信する。位置計算回路２４は、受信回路２３から位置情報信号を入力し、スピーカ１０毎にスピーカの位置をそれぞれ計算する。このスピーカ位置は、例えば、信号伝送装置２０を原点としたベクトルで表される。つまり、位置計算回路２４は、スピーカ１０からの位置情報信号により、スピーカ位置を測定する機能を有する。

位置計算回路２４には、スピーカ１０にそれぞれ対応した受信素子、及び重み付け回路が設けられている。この重み付け回路は、それぞれの受信素子における受信信号と、その受信素子の重み係数との積を受信素子毎に加算し、重み係数を変化させた（指向性を変えた）場合の、その加算結果が最大になるときの重み係数を求める。そして、この重み係数に基づいてスピーカ位置を測定する。また、信号送受信部は、位置計算回路２４により計算されたスピーカ位置信号を信号処理装置３０に送信する。

また、信号伝送装置２０は、受聴者によるスピーカ設置完了のリモコン操作により、リモコンからリモコン位置情報を受信し、リモコンの位置を計算する。このリモコンの位置は、スピーカ位置と同様にベクトルで表される。そして、信号伝送装置２０は、計算したリモコン位置信号を信号処理装置３０に送信する。

〔信号処理装置〕
次に、信号処理装置３０について説明する。図４は、図１に示した信号処理装置３０の機能を示すブロック図である。この信号処理装置３０は、音響信号分配回路３１及び分配係数計算回路３２を備えている。信号処理装置３０は、信号伝送装置２０からスピーカ位置信号及びリモコン位置信号を入力し、信号伝送装置２０、スピーカ１０及びリモコン（受聴点）の位置関係情報を計算する機能と、この位置関係情報を記憶する機能と、外部から５．１サラウンドシステム等の標準位置信号を入力し、記憶された位置関係情報を用いてマルチチャネル音響信号をスピーカ１０毎に分配するための分配係数を計算する機能と、外部から５．１サラウンドシステム等のマルチチャネル音響信号を入力し、分配係数を用いてスピーカ１０毎のスピーカ入力信号に分配する機能とを有する。尚、位置関係情報は、音響信号を再生する前の受聴者によるリモコン操作のタイミングで、分配係数計算回路３２に備えた図示しない記憶手段に予め記憶される。

音響信号分配回路３１は、外部から５．１サラウンドシステム等のマルチチャネル音響信号を、分配係数計算回路３２からスピーカ１０毎の分配係数をそれぞれ入力し、当該分配係数に基づいて、マルチチャネル音響信号をスピーカ１０毎に分配する。そして、分配したマルチチャネル音響信号をスピーカ入力信号として信号伝送装置２０に送信する。

分配係数計算回路３２は、スピーカ１０設置時の受聴者によるリモコン操作のタイミングにおいて、信号伝送装置２０から受信したスピーカ位置信号及びリモコン位置信号に基づいて、受聴点と信号伝送装置２０の位置関係、及び、スピーカ１０と信号伝送装置２０の位置関係を表す情報を計算し、位置関係情報として記憶手段に記憶する。

ここで、分配係数計算回路３２により計算される位置関係情報は、例えば、受聴点を原点とした極座標（ｒ，φ，ψ）で表される。ここで、ｒは、受聴点とスピーカ１０との間の実際の距離であり、φは、受聴点をＸＹＺ軸の原点とし、スピーカ１０からＸＹ平面に垂直に降ろした交点について、スピーカ１０とその交点との間の受聴点における実際の角度であり、ψは、その交点とＺ軸との間の受聴点における実際の角度である。また、実際の距離ｒは、スピーカ位置信号に含まれる時刻情報を入力し、この時刻情報を用いてスピーカ１０間の時間差（遅延時間）を求めることにより計算することができる。尚、スピーカ１０の距離を計算するための手法は、例えば特開２００４−２４１８２０号等に記載されているため、参照されたい。尚、分配係数計算回路３２は、スピーカ１０の極座標を計算する代わりに、スピーカ１０の実際の位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算するようにしてもよい。

そして、分配係数計算回路３２は、受聴時において、外部からマルチチャネル音響信号に先立って標準位置信号を入力し、当該標準位置信号に含まれる位置関係情報、及び記憶手段に記憶された位置関係情報に基づいて、マルチチャネル音響信号が制作されたシステムの標準スピーカが配置された領域毎に、実際に配置されたスピーカ１０を分類する。そして、分配係数計算回路３２は、領域毎に、その領域に分類されたスピーカ１０に対して分配係数を計算する。スピーカ１０の分類及び分配係数の計算についての詳細な説明は後述する。

〔動作／スピーカ設置時〕
次に、スピーカ装置１の動作について説明する。図６は、スピーカ１０設置時の動作を示すフロー図である。まず、スピーカ１０の設置が完了すると、受聴者は、受聴位置で、リモコン操作によりスピーカ設置完了のスイッチを押下する。リモコンは、起動スイッチ信号をスピーカ１０に送信する（ステップＳ６０１）。このとき、リモコンはリモコンの位置情報信号を信号伝送装置２０に送信する。そして、スピーカ１０は、リモコンからの起動スイッチ信号を受信すると、スピーカ１０の位置情報信号を信号伝送装置２０に送信する（ステップＳ６０２）。そして、信号伝送装置２０の位置計算回路２４は、スピーカ１０の位置情報信号及びリモコンの位置情報信号に基づいて、信号伝送装置２０に対する各位置を計算し（ステップＳ６０３）、スピーカ位置信号（及びリモコン位置信号）として信号処理装置３０に送信する（ステップＳ６０４）。信号処理装置３０がスピーカ位置信号を受信すると、分配係数計算回路３２は、当該スピーカ位置信号（及びリモコン位置信号）により、受聴点と信号伝送装置２０との位置関係、及び、スピーカ１０と信号伝送装置２０との位置関係の情報を計算し、記憶手段に記憶する（ステップＳ６０５）。

このように、スピーカ設置時には、受聴者のスピーカ設置完了のリモコン操作により位置設定処理が行われ、受聴点、スピーカ１０及び信号伝送装置２０の位置関係情報が信号処理装置３０の記憶手段に記憶される。

〔動作／受聴時〕
図７は、受聴時の動作を示すフロー図である。まず、受聴時には、信号処理装置３０は、外部から、マルチチャネル音響信号に先立って送信される標準位置信号を受信する（ステップＳ７０１）。この標準位置信号には、再生されるマルチチャネル音響信号であるソフトウェアがどのようなシステムにより制作されているかを示す情報や、マルチチャネル音響信号が制作されたときの受聴点及び標準スピーカの位置情報を含む。例えば、５．１サラウンドシステムにより制作されたマルチチャネル音響信号の場合は、規格された６個の標準スピーカの位置情報を含む。

信号処理装置３０の分配係数計算回路３２は、標準位置信号の情報、及び、記憶手段に記憶された受聴点、スピーカ１０及び信号伝送装置２０の位置関係情報に基づいて、標準スピーカが配置される領域毎に、実際に配置されたスピーカ１０を分類する（ステップＳ７０２）。例えば、５．１サラウンドシステムにより制作された音響信号を受聴する場合には、図５に示すように、標準スピーカの配置は受聴位置からの立体角で表現することができ、分配係数計算回路３２は、実際に配置されたスピーカ１０を、受聴位置を中心とした半球１〜５の領域に分類する。尚、図５は、説明を簡単にするためにスピーカの数を５つとした。

そして、分配係数計算回路３２は、音響信号が制作されたシステムの受聴点における音圧ベクトル（受聴信号ベクトル）と、スピーカ１０により音響信号が再生される実際の受聴点における音圧ベクトルとが等しくなるように、前記分類した領域におけるスピーカ１０毎の分配係数を計算する（ステップＳ７０３）。例えば、５．１サラウンドシステムにより制作された音響信号を受聴する場合、スピーカ１０−１〜３が図５に示した領域１に、スピーカ１０−４〜６が領域２に、スピーカ１０−７〜９が領域３に、スピーカ１０−１０〜１２が領域４に、スピーカ１０−１３〜１５が領域５に配置されている場合、分配係数計算回路３２は、前述のように、５つの領域にスピーカ１０−１〜１５を分類し、５．１サラウンドシステムにより制作された音響信号について領域１に対する音圧ベクトルと、領域１に分類されたスピーカ１０−１〜３により音響信号が再生される実際の音圧ベクトルとが等しくなるように、スピーカ１０−１〜３毎の分配係数を計算する。同様に、領域２についてスピーカ１０−４〜６毎の分配係数を計算する。領域３〜５についても同様である。

一般に、受聴信号ベクトルｙ（ｔ）は、スピーカの位置を表す音源位置ベクトルをｘ、受聴者の受聴点を表す受聴位置ベクトルをｒ、スピーカが再生する音源信号をｓ（ｔ）とすると、以下の式で表される。

ここで、ｊは虚数単位、ｋは波長定数（位相定数）である。

以下、分配係数の計算手法について詳細に説明する。分配係数計算回路３２は、外部から受信した標準位置信号に含まれる受聴点及び標準スピーカの位置関係情報から、前述の式（１）を用いて、標準スピーカ配置における受聴信号ベクトルｙ（ｔ）を計算する。一方、分配係数計算回路３２は、記憶手段に記憶された、受聴点、スピーカ１０及び信号伝送装置２０の位置関係情報から、実際のスピーカ１０配置における受聴信号ベクトルｙ’（ｔ）を計算する。受聴信号ベクトルｙ’（ｔ）は、スピーカ１０の位置を表す音源位置ベクトルをｘ₁，ｘ₂，ｘ₃，・・・ｘ_m、受聴者の受聴点を表す受聴位置ベクトルをｒ’、各スピーカ１０が再生する音源信号をｕ₁（ｔ），ｕ₂（ｔ），ｕ₃（ｔ），・・・ｕ_m（ｔ）とすると、以下の式で表される。

ここで、ｍは各領域におけるスピーカ１０の数である。

ｉ番目のスピーカ１０−ｉに対する分配係数をｃ_iとすると、ｕ_i（ｔ）＝ｃ_iｓ（ｔ）である。これを式（２）に代入すると、以下の式となる。

式（１）及び（３）により、ｙ（ｔ）＝ｙ’（ｔ）として、ｕ_i（ｔ）をｓ（ｔ）の関数として解くことにより、分配係数ｃ_iを計算する。この場合、スピーカ１０の数ｍが３を超える場合には一般に解を得ることができない。このため、受聴点の近傍に、スピーカ１０の数に応じたいくつかの別の仮想受聴点を設け、これらの仮想受聴点においても、上記式（１）及び（３）により、ｙ（ｔ）＝ｙ’（ｔ）とすることにより、分配係数ｃ_iを計算することができる。このような計算を、分類した領域毎に繰り返し、全てのスピーカ１０−１〜ｎの分配係数ｃ_iを計算する。そして、分配係数計算回路３２は、計算した分配係数ｃ_iを音響信号分配回路３１に出力し（ステップＳ７０４）、音響信号分配回路３１は、分配係数ｃ_iを保持する（ステップＳ７０５）。

このように、受聴時の最初には、再生される音響情報であるソフトウェアがどのようなシステムにより制作されているかに応じて、各領域に分類されたスピーカ１０毎に分配係数が計算される。

次に、信号処理装置３０が、外部からマルチチャネル音響信号を受信すると（ステップＳ７０６）、音響信号分配回路３１は、保持している分配係数ｃ_iに基づいて、マルチチャネル音響信号における第１の領域の信号を第１の領域に分類されたスピーカ１０毎に分配し、同様にして第２、第３・・の各領域の信号を、その領域に分類されたスピーカ１０毎に分配し（ステップＳ７０７）、スピーカ１０毎のスピーカ入力信号として信号伝送装置２０に送信する（ステップＳ７０８）。そして、信号伝送装置２０が駆動信号をスピーカ１０にそれぞれ送信する（ステップＳ７０９）。このようにして、５．１サラウンドシステム等により再生される音響と同等の音響が再生される。

以上のように、本発明の実施の形態によるスピーカ装置１によれば、スピーカ設置時に、受聴点、スピーカ１０及び信号伝送装置２０の位置関係情報を予め記憶手段に記憶し、受聴時に、マルチチャネル音響信号に先立って受信する標準位置信号の位置関係情報、及び、記憶手段に記憶された位置関係情報に基づいて、受聴点における受聴信号ベクトルが等しくなるようにスピーカ１０毎の分配係数ｃ_iを計算し、この分配係数ｃ_iに基づいてマルチチャネル音響信号をスピーカ１０毎に分配するようにした。これにより、受聴者は、５．１サラウンドシステム等と同等の受聴信号ベクトルの音を知覚することができるから、５．１サラウンドシステム等により再生される音響と同等の音響を再生することが可能となる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、本発明のスピーカ装置１は、５．１サラウンドシステムや２２．２チャネル音響再生システムによるマルチチャネル音響を再生する場合に限定して適用されるのではなく、他のマルチチャネル音響システムにより制作されたソフトウェアの音響を再生する場合等、モノーラル再生、２チャネルステレオ再生、さらには将来の立体音響を再生する場合にも適用できることは言うまでもない。また、本発明のスピーカ装置１は、マルチチャネル音響を再生する場合に適用されるだけではなく、音楽ホールの響きをシミュレーションした反射音信号を再生する場合にも適用することができる。この場合、スピーカ装置１により、家庭においてコンサートホールの音を再現することができる。

本発明によるスピーカ装置のシステム構成例を示すブロック図である。スピーカの外観図、及び機能を示すブロック図である。信号伝送装置の外観図、及び機能を示すブロック図である。信号処理装置の機能を示すブロック図である。５．１サラウンド配置による半球の分割を示す模式図である。スピーカ設置時の動作を示すフロー図である。受聴時の動作を示すフロー図である。

符号の説明

１スピーカ装置
１０スピーカ
１１復調回路
１２増幅回路
１３スピーカユニット
１４発振回路
１５，２２送信回路
２０信号伝送装置
２１変調回路
２３受信回路
２４位置計算回路
３０信号処理装置
３１音響信号分配回路
３２分配係数計算回路

Claims

実際に配置される複数の実スピーカと、所定のシステムによる音響環境の下で制作された音響信号を入力し、前記実スピーカ毎に音響信号を分配する処理装置とを備え、前記音響信号を再生するスピーカ装置であって、
前記処理装置は、
受聴者が音を受聴する実受聴点の位置、及び前記実スピーカの位置を含む位置関係情報を記憶する記憶手段と、
音響信号の再生に際し、前記所定のシステムにおける標準の受聴点の位置及び標準スピーカの位置を含む標準位置関係情報を入力し、
該標準位置関係情報と前記記憶手段に記憶された位置関係情報とに基づいて、前記標準スピーカが配置された領域毎に前記実スピーカを分類し、
前記領域毎に、前記標準の受聴点の音圧ベクトルと前記実受聴点の音圧ベクトルとが等しくなるように、前記実スピーカ毎の分配係数を計算する分配係数計算手段と、
前記入力した音響信号を、前記分配係数に基づいて前記実スピーカ毎に分配する音響信号分配手段と、
を有することを特徴とするスピーカ装置。
請求項１に記載のスピーカ装置において、
さらに、伝送装置を備え、
前記実スピーカは、前記伝送装置から駆動信号を受信して音波を放射する手段と、実スピーカの位置情報信号を前記伝送装置に送信する手段とを有し、
前記伝送装置は、前記実スピーカから前記位置情報信号を受信し、該伝送装置を原点とした前記実スピーカの位置座標を計算する位置計算手段と、
前記実スピーカの位置座標を前記処理装置に送信する手段とを有し、
前記処理装置は、前記実スピーカの位置座標に基づいて、前記伝送装置と前記実スピーカとの位置関係を計算し、該位置関係を前記位置関係情報に含まれる情報として前記記憶手段に記憶することを特徴とするスピーカ装置。
請求項２に記載のスピーカ装置において、
前記伝送装置の位置計算手段は、さらに実受聴点におけるリモコンから実受聴点の位置情報信号を受信し、該伝送装置を原点とした前記実受聴点の位置座標を計算する手段と、
前記実受聴点の位置座標を前記処理装置に送信する手段とを有し、
前記処理装置は、前記実受聴点の位置座標に基づいて、前記伝送装置と前記実受聴点との位置関係を計算し、該位置関係を前記位置関係情報に含まれる情報として前記記憶手段に記憶することを特徴とするスピーカ装置。