JP4466519B2 - Ａｖアンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、バーチャルサラウンドサウンドを再生するＡＶアンプ装置に関する。

近時、聴取者の周囲に複数のスピーカを配置して、サラウンドサウンドを再生することで、聴取者が臨場感のあるサウンドを楽しむことができる音場制御装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

また、聴取者のフロント側に設置した２つのスピーカ、または聴取者が装着するヘッドホンから放音させた音声により、聴取者の周囲に仮想的に複数の音像を定位させて、サラウンドサウンドを再生する音場効果装置に関する発明が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特許第２７５５２０８号明細書 特開平０９−２００８９７号公報

従来のＡＶアンプ装置は、聴取者が椅子や床に座った状態でサラウンドサウンドを聴取することを前提に構成されている。しかしながら、聴取者は必ずしも座った状態でサラウンドサウンドを聴取するとは限らない。例えば、床やソファの上に寝ころんで（横になって）、サラウンドサウンドを聴取したり、モニタに表示された映像を鑑賞したりすることもある。

しかしながら、聴取者が従来のＡＶアンプ装置に接続されたスピーカを用いてサラウンドサウンドを聴取する場合に、上記のように聴取者が横になった状態では、ＡＶアンプ装置は聴取者の周囲に各チャンネルの音像を定位させることができないので、聴取者はサラウンドサウンドを聴取できないという問題があった。また、従来のＡＶアンプ装置では、モニタに表示させる映像の向き（表示方向）を変えることができないため、聴取者は横になると９０度回転した映像（横になった映像）を見なければならないので、疲れてしまうという問題があった。

一方、聴取者がＡＶアンプ装置に接続されたヘッドホンを装着してサラウンドサウンドを聴取する場合には、聴取者は横になったとしても問題なくサラウンドサウンドを聴取することができる。しかしながら、聴取者はヘッドホンを常に装着しなければならないため、特に聴取者が横になった状態ではヘッドホンが邪魔になることが多く、ヘッドホンを装着してサラウンドサウンドを聴取するのは煩わしいという問題があった。

そこで、本発明は、聴取者の姿勢に応じて、適正な位置に音像を定位させることができ、また、聴取者の姿勢に応じて、モニタに表示させる映像を適正な向きに変更できるＡＶアンプ装置を提供することを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。

（１）マルチチャンネルオーディオ信号を、聴取者の前方に設置された左右及び中央のフロントチャンネルスピーカ、並びに前記フロントチャンネルスピーカの上方に設置される左右のプレゼンススピーカに供給するＡＶアンプ装置であって、
前記左右及び中央のフロントチャンネルスピーカ、並びに前記左右のプレゼンススピーカから、前記マルチチャンネルオーディオ信号を供給するいずれか２つのスピーカの選択を受け付ける操作手段と、
前記操作手段が受け付けた２つのスピーカの配置に応じて、聴取者の周囲に設定された各定位位置から聴取者の耳へ到来する音声の周波数特性を、頭部伝達関数に基づいて前記マルチチャンネルオーディオ信号の各チャンネルのオーディオ信号に付与するバーチャル定位付与処理を行うバーチャル定位付与手段と、
前記２つのスピーカの一方から放音する音声が前記聴取者の一方の耳のみにフラットな特性に聞こえるように、また、前記２つのスピーカの他方から放音する音声が前記聴取者の他方の耳のみにフラットな特性に聞こえるように、反対側の耳に聞こえる音声を打ち消すオーディオ信号を生成するクロストークキャンセル処理を、前記マルチチャンネルオーディオ信号に対して行うクロストークキャンセル補正手段と、
前記バーチャル定位付与処理及び前記クロストークキャンセル処理が行われた前記マルチチャンネルオーディオ信号を供給する２つのスピーカを、前記操作手段が受け付けた２つのスピーカに切り替える切替手段と、
を備えたことを特徴とする。

この構成においては、マルチチャンネルオーディオ信号を供給する２つのスピーカの選択を操作手段で受け付けると、２つのスピーカの配置に応じて聴取者の周囲に仮想的に設定された位置に各チャンネルのオーディオ信号の音像を定位させるバーチャル定位付与処理と、２つのスピーカから放音する音声がそれぞれ聴取者の片側の耳のみにフラットな特性に聞こえるように反対側の耳に聞こえる音声を打ち消す音声を生成するクロストークキャンセル処理を行う。そして、マルチチャンネルオーディオ信号を供給するスピーカを、操作手段で受け付けた２つのスピーカに切替手段で切り替えて、２つのスピーカからマルチチャンネルオーディオ信号に応じた音声を放音させる。これにより、聴取者は、操作手段を操作してオーディオサウンドを聴取する体勢に応じて２つのスピーカを選択することで、その体勢にかかわらずその周囲に各チャンネルの音像を仮想的に定位させることができる。例えば、聴取者が頭を右のフロントスピーカ側に倒して横になった場合には、右のフロントスピーカ及び右のプレゼンススピーカを選択することで、マルチチャンネルオーディオ信号の各チャンネルの音像を聴取者の周囲に仮想的に定位させることができる。したがって、聴取者は、その体勢にかかわらずマルチチャンネルサラウンドサウンド（バーチャルサラウンドサウンド）を楽しむことができる。

（２）前記バーチャル定位付与手段は、前記２つのスピーカとして前記操作手段が前記左のプレゼンススピーカと左のフロントチャンネルスピーカが選択された場合には、右耳を上にして横になった聴取者の周囲に設定したマルチチャンネルオーディオ信号の各音像の定位位置から聴取者の耳へ伝搬する音声の周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて各チャンネルのオーディオ信号に付与し、前記右のプレゼンススピーカと右のフロントチャンネルスピーカが選択された場合には、左耳を上にして横になった聴取者の周囲に設定したマルチチャンネルオーディオ信号の各音像の定位位置から聴取者の耳へ伝搬する音声の周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて各チャンネルのオーディオ信号に付与することを特徴とする。また、前記バーチャル定位付与手段は、前記２つのスピーカとして前記操作手段が前記左のプレゼンススピーカと右のフロントチャンネルスピーカが選択された場合には、頭を右に傾けた聴取者の周囲に設定したマルチチャンネルオーディオ信号の各音像の定位位置から聴取者の耳へ伝搬する音声の周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて各チャンネルのオーディオ信号に付与し、前記右のプレゼンススピーカと左のフロントチャンネルスピーカが選択された場合には、頭を左に傾けた聴取者の周囲に設定したマルチチャンネルオーディオ信号の各音像の定位位置から聴取者の耳へ伝搬する音声の周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて各チャンネルのオーディオ信号に付与することを特徴とする。

この構成においては、マルチチャンネルオーディオ信号を供給するスピーカの配置に応じて、各チャンネルのオーディオ信号に異なる周波数特性を付与する。したがって、聴取者がその体勢に応じて、両耳に対向する２つのスピーカを選択することで、横になった場合でも何かにもたれて頭を傾けた場合でも、聴取者の周囲にマルチチャンネルオーディオ信号の各々を定位させることができ、聴取者はその体勢にかかわらずマルチチャンネルオーディオサウンドを楽しむことができる。

（３）聴取者の前方に設置されたモニタに表示させる映像の表示方向を、前記操作手段が受け付けた２つのスピーカの配置に応じて切り替える処理を行って、前記モニタに映像信号を供給する映像処理手段を備えたことを特徴とする。

この構成においては、ＡＶアンプ装置は、操作手段が受け付けた２つのスピーカの配置に応じて、モニタに表示させる映像の向きを切り替えることができる。例えば、聴取者が頭を右のフロントスピーカ側に倒して横になり、右のフロントスピーカ及び右のプレゼンススピーカを選択した場合には、マルチチャンネルオーディオ信号の各チャンネルの音像を聴取者の周囲に仮想的に定位させるとともに、モニタの映像を右に９０度回転させて表示させることができる。したがって、聴取者は、その体勢に応じて、音像の定位位置が最適化されたバーチャルサラウンドサウンドと、表示方向が最適化された映像を楽しむことができる。

本発明のＡＶアンプ装置は、聴取者の姿勢に応じて選択された２つのスピーカの配置に応じて設定された位置に、仮想的に音像を定位させることができる。そのため、聴取者は、横になった状態でサラウンドサウンドを楽しみたい場合には、自分の両耳に対向する２つのスピーカを選択することで、聴取者の周囲に仮想的に音場が形成されるので、姿勢にかかわらずサラウンドサウンドを楽しむことができる。また、本発明のＡＶアンプ装置では、選択された２つのスピーカの配置に応じて、モニタに表示する映像の表示方向を変更させることができるので、聴取者は横になった状態でも、顔の向きに応じて表示方向を最適化された映像と、各チャンネルの音像の配置を最適化されたサラウンドサウンドを楽しむことができる。

図１は、本発明の実施形態に係るＡＶアンプ装置の構成を示すブロック図である。以下の説明では一例として、ＡＶアンプ装置１が５チャンネルのサラウンドサウンドを再生する場合について説明する。ここで、５チャンネルのサラウンドサウンドの各チャンネルについて、フロントの左チャンネルをＬ（Left）ｃｈ、フロントの右チャンネルをＲ（Right ）ｃｈ、センタチャンネルをＣ（Center）ｃｈ、リアの左チャンネルをＳＬ（Surround Left ）ｃｈ、リアの右チャンネルをＳＲ（Surround Right）ｃｈと称する。

本発明のＡＶアンプ装置１は、聴取者Ｕがその姿勢に応じてサラウンドサウンドを放音させるスピーカをリモートコントローラ（以下、リモコンと称する。）３７を操作して選択することで、聴取者Ｕの姿勢にかかわらず、聴取者Ｕの周囲にサラウンドサウンドの各チャンネルの音像を仮想的に定位させることができる。また、本発明のＡＶアンプ装置１は、リモコン３７で選択されたスピーカの配置に応じて、モニタ３９に表示させる映像の表示方向（向き）を変更させることができる。

まず、ＡＶアンプ装置１の構成について説明する。ＡＶアンプ装置１は、ＤＳＰ（Digital Signal Processer）デコーダ１０、信号処理部１１、Ｄ／Ａコンバータ１２、ローパスフィルタ１３、電子ボリューム１４、パワーアンプ１５、コントローラ１６、映像処理部１７、メモリ１８、操作部１９、及び表示部２０を備えている。また、ＡＶアンプ装置１のパワーアンプ１５には、Ｌｃｈ用スピーカ２１、Ｒｃｈ用スピーカ２２、Ｃｃｈ用スピーカ２３、ＰＬｃｈ用スピーカ２４、及びＰＲｃｈ用スピーカ２５が接続されている。ここで、各スピーカをまとめて記す場合にはスピーカ２１〜２５と称する。さらに、コントローラ１６には、リモコン３７から発せられた信号を受信する信号受信部３８と、電子ボリューム１４が接続されている。加えて、映像処理部１７には、映像を表示するモニタ３９が接続されている。

図１に示すように、部屋９１内には、聴取者Ｕの聴取位置（ソファ）９０の前方左・前方右・前方中央に、フロントスピーカであるＬｃｈ用スピーカ２１・Ｒｃｈ用スピーカ２２・Ｃｃｈ用スピーカ２３が設置されている。また、聴取者Ｕの聴取位置（ソファ）９０の左上前方及び右上前方、つまりＬｃｈ用スピーカ２１の左上方、及びＲｃｈ用スピーカ２２の右上方に、音場制御用のプレゼンススピーカであるＰＬｃｈ用スピーカ２４、ＰＲｃｈ用スピーカ２５が設置されている。ＡＶアンプ装置１は、ＰＬｃｈ用スピーカ２４及びＰＲｃｈ用スピーカ２５から、サラウンドサウンドの反射音を放音させて、聴取位置９０の聴取者Ｕの前方に奥行き感及び立体感を与え、聴取者Ｕを前方から包み込むフロント音場を形成することができる。

ＤＳＰデコーダ１０には、ＤＩＲ（Digital audio Interface Receiver）３２、Ａ／Ｄコンバータ３４、及びＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）（登録商標）レシーバ３６に代表されるディジタルインタフェースが接続されている。ＤＳＰデコーダ１０は、Ａ／Ｄコンバータ３４を介して接続されたチューナ２や、ＨＤＭＩ（登録商標）レシーバ３６を介して接続されたＤＶＤプレーヤ３などのＡＶ機器から出力されたアナログ音信号やディジタルビットストリームを、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ、Ｃｃｈ、ＳＬｃｈ、及びＳＲｃｈの５チャンネルのディジタル音信号（ＰＣＭ信号）に変換して、信号処理部１１へ出力する。また、ＤＳＰデコーダ１０は、ＡＡＣ（登録商標），Ｄｏｌｂｙ Ｄｉｇｉｔａｌ（登録商標），ＤＴＳ（登録商標），ＭＰＥＧ−１／２，ＭＰＥＧ−２マルチチャンネル，ＭＰ３など多様なデータフォーマットをサポートしており、外部入力信号を図外のデコーダにより５チャンネルのディジタル音信号（ＰＣＭ信号）にデコードする。また、ＤＳＰデコーダ１０は、例えばＤＶＤプレーヤ３から５チャンネルのディジタル音信号（ＰＣＭ信号）が直接入力された場合には、これらの信号をそのまま信号処理部１１へ出力する。

信号処理部１１は、フィルタ４２Ｌ，４２Ｒを備えたＬｃｈ定位付加部４２、フィルタ４４Ｌ，４４Ｒを備えたＲｃｈ定位付加部４４、フィルタ４６Ｌ，４６Ｒを備えたＣｃｈ定位付加部４６、フィルタ４８Ｌ，４８Ｒを備えたＳＬｃｈ定位付加部４８、フィルタ５０Ｌ，５０Ｒを備えたＳＲｃｈ定位付加部５０、加算器７２，７４、クロストークキャンセル補正部６０を構成するＬｃｈダイレクト補正部６２、Ｌｃｈクロス補正部６４、Ｒｃｈダイレクト補正部６６、及びＲｃｈクロス補正部６８、加算器７６，７８、並びに切替器８２，８４を備えている。切替器８２は、加算器７６と、スピーカ２１〜２５につながるラインのいずれかと、を選択的に接続する。また、切替器８４は、加算器７８と、各チャンネルのスピーカ２１〜２５につながるラインのいずれかと、を選択的に接続する。なお、切替器８２及び切替器８４は、同じチャンネルのスピーカにつながるラインには同時に接続しないように制御されるので、加算器７６からの信号と加算器７８からの信号が同時に同じスピーカに供給されることはない。

信号処理部１１は、聴取者Ｕがリモコン３７により選択したスピーカの配置に応じて、５チャンネルサラウンドサウンドの各チャンネルの音像を、聴取者Ｕの周囲に仮想的に定位させる信号処理を行う。具体的には、コントローラ１６は、リモコン３７においてサラウンドサウンドを放音させる２つのスピーカの選択操作が行われたことを検出すると、その選択された２つのスピーカに応じた各チャンネルの音像の定位情報（モデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間）をメモリ１８から読み出す。そして、コントローラ１６は、Ｌｃｈ定位付加部４２、Ｒｃｈ定位付加部４４、Ｃｃｈ定位付加部４６、ＳＬｃｈ定位付加部４８、及びＳＲｃｈ定位付加部５０に、それぞれ各チャンネルの音像の定位情報を設定する。また、コントローラ１６は、選択された２つのスピーカに応じたクロストークキャンセル補正情報をメモリ１８から読み出す。そして、コントローラ１６は、クロストークキャンセル補正部６０に、このクロストークキャンセル補正情報を設定する。さらに、コントローラ１６は、選択された２つのスピーカからサラウンドサウンドを放音できるように、切替器８２，８４へ接続を切り替える信号を出力する。

Ｌｃｈ定位付加部４２、Ｒｃｈ定位付加部４４、Ｃｃｈ定位付加部４６、ＳＬｃｈ定位付加部４８、及びＳＲｃｈ定位付加部５０は、それぞれモデル頭部伝達関数に基づいた異なるフィルタ係数及び異なる遅延時間が、コントローラ１６によって設定され、聴取者Ｕには各チャンネルの音声が聴取者Ｕの周囲の所定位置に仮想的に定位する音像から聞こえる周波数特性を各チャンネルのオーディオ信号に付与する。例えば、Ｌｃｈ定位付加部４２では、フィルタ４２Ｌには聴取者Ｕの前方左側に定位する音像から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでのモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間が設定され、フィルタ４２Ｒには聴取者Ｕの前方左側に定位する音像から聴取者Ｕの右耳ＥＲまでのモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数が及び遅延時間が設定される。また、Ｒｃｈ定位付加部４４には聴取者Ｕの前方左側に音像が定位するように、Ｃｃｈ定位付加部４６には聴取者Ｕの前方中央に音像が定位するように、ＳＬｃｈ定位付加部４８には聴取者Ｕの後方左側に音像が定位して、ＳＲｃｈ定位付加部５０には聴取者Ｕの後方右側に音像が定位するように、Ｌｃｈ定位付加部４２と同様に、各フィルタに各音像から左耳ＥＬまたは右耳ＥＲまでのモデル頭部伝達関数に基づいたフィルタ係数及び遅延時間が設定される。

フィルタ４２Ｌ，４４Ｌ，４６Ｌ，４８Ｌ，５０Ｌから出力されたオーディオ信号は、加算器７２で加算されて、クロストークキャンセル補正部６０のＬｃｈダイレクト補正部６２及びＬｃｈクロス補正部６４へ出力される。また、フィルタ４２Ｒ，４４Ｒ，４６Ｒ，４８Ｒ，５０Ｒから出力されたオーディオ信号は、加算器７４で加算されて、クロストークキャンセル補正部６０のＲｃｈダイレクト補正部６６及びＲｃｈクロス補正部６８へ出力される。

ここで、例えばＬｃｈ用スピーカ２１からＳＬｃｈの音声を放音させて、この音声が聴取者Ｕには両耳から聞こえると、聴取者ＵはＬｃｈ用スピーカ２１からＳＬｃｈの音声が放音されたことを容易に特定できる。しかし、ＳＬｃｈのオーディオ信号に対して、聴取者Ｕの後方左側に定位する音源から放音されて聴取者Ｕの耳に到達する音声の周波数特性と、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音されて聴取者Ｕの左耳ＥＬに到達する音声の周波数特性をキャンセルする周波数特性を、モデル頭部伝達関数に基づいて付与して、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音させると、聴取者Ｕは後方左側からその音声が聞こえるように感じる。また、このとき、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音されて聴取者Ｕの右耳に伝搬する音声を打ち消す音声を生成してＲｃｈ用スピーカ２２から放音させると、聴取者Ｕは、ＳＬｃｈの音声がＬｃｈ用スピーカ２１から放音されたことを知覚しなくなり、Ｌｃｈ用スピーカ２１から放音された音声が聴取者Ｕの左耳のみに聞こえるようになる。そこで、ＡＶアンプ装置１では、クロストークキャンセル補正部６０で、選択された２つのスピーカの一方から放音される音声が聴取者Ｕの一方の耳のみにフラットな特性に聞こえるように、選択された２つのスピーカの他方から放音される音声が聴取者Ｕの他方の耳のみにフラットな特性に聞こえるように、反対側の耳に聞こえる音声を打ち消す音声を生成するクロストークキャンセル処理を行う。具体的には、以下のような処理を行う。

図２は、クロストークキャンセル処理を説明するための概念図、及びクロストークキャンセル補正部の詳細を示すブロック図である。ここで、図１に示したように、聴取者Ｕが部屋９１の右壁９１Ｒ側に頭を向けて横になり、Ｒｃｈ用スピーカ２２及びＰＲｃｈ用スピーカ２５を２つのスピーカとして選択した場合を例に挙げて説明する。

図２（Ａ）において、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から聴取者Ｕの左耳ＥＬのモデル頭部伝達関数及びＲｃｈ用スピーカ２２から聴取者Ｕの右耳ＥＲのモデル頭部伝達関数をｆｄ、並びにＰＲｃｈ用スピーカ２５から聴取者Ｕの右耳ＥＲのモデル頭部伝達関数及びＲｃｈ用スピーカ２２から聴取者Ｕの左耳ＥＬのモデル頭部伝達関数をｆｃとする。

Ｒｃｈ用スピーカ２２及びＰＲｃｈ用スピーカ２５が選択された場合、Ｌｃｈダイレクト補正部６２には、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでのモデル頭部伝達関数の逆関数に対応するフィルタ係数が設定される。すなわち、図２（Ｂ）に示すように、Ｌｃｈダイレクト補正部６２には、フィルタ係数ｆｄ／（ｆｄ^２−ｆｃ^２）が設定される。Ｌｃｈダイレクト補正部６２は、加算器７２から出力された各チャンネルのオーディオ信号に対して、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から左耳ＥＬに伝搬する特性を消す処理を行い、各チャンネルのオーディオサウンドがＰＲｃｈ用スピーカ２５から放音されたことを聴取者Ｕが知覚しないようにすることができる。したがって、各チャンネルのオーディオサウンドは、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から放音されて、横になった聴取者Ｕの左耳ＥＬに伝搬すると、各周波数成分は減衰するが、Ｌｃｈダイレクト補正部６２において減衰分だけ予め底上げされる。これにより、Ｌｃｈダイレクト補正部６２から出力された各チャンネルのオーディオ信号は、各チャンネルの定位付加部４２，４４，４６，４８，５０で付与された周波数特性と、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から左耳ＥＬに伝搬する特性を打ち消す周波数特性と、を有することになる。

また、Ｒｃｈ用スピーカ２２及びＰＲｃｈ用スピーカ２５が選択された場合、Ｌｃｈクロス補正部６４には、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から聴取者Ｕの左耳ＥＬまでのモデル頭部伝達関数の逆関数と、Ｒｃｈ用スピーカ２２から聴取者Ｕの右耳ＥＲまでのモデル頭部伝達関数の逆関数と、を乗じたものに対応するフィルタ係数が設定される。すなわち、図２（Ｂ）に示すように、Ｌｃｈクロス補正部６４には、フィルタ係数ｆｃ／（ｆｄ^２−ｆｃ^２）が設定される。Ｌｃｈクロス補正部６４は、加算器７２から出力された各チャンネルのオーディオ信号に対して、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から左耳ＥＬに伝搬する特性を打ち消す処理と、Ｒｃｈ用スピーカ２２から右耳ＥＲに伝搬する特性を打ち消す処理と、を行う。また、Ｌｃｈクロス補正部６４は、加算器７２から出力された各チャンネルのオーディオ信号について、上記処理を行ってバッファ６５で位相を反転・加算器７３で加算してＲｃｈ用スピーカ２２から放音後にＳＬｃｈ加算オーディオ信号が聴取者Ｕの右耳ＥＲに伝搬するタイミングと、Ｌｃｈダイレクト補正部６２で処理されてＰＲｃｈ用スピーカ２５から放音後に各チャンネルのオーディオ信号が聴取者Ｕの右耳ＥＲに伝搬するタイミングと、が同じになるように、各チャンネルのオーディオ信号の出力タイミングを調整する。したがって、ＡＶアンプ装置１は、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から放音されて聴取者Ｕの右耳ＥＲに回り込むオーディオサウンドを打ち消すオーディオサウンドがＲｃｈ用スピーカ２２から放音させるので、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から放音されて聴取者Ｕの右耳ＥＲに回り込むオーディオサウンドを聞こえないようにすることができる。

また、Ｒｃｈダイレクト補正部６６及びＲｃｈクロス補正部６８は、Ｌｃｈダイレクト補正部６２及びＬｃｈクロス補正部６４と同様の処理を行う。

このように、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から放音された各チャンネルのオーディオサウンドは聴取者Ｕの左耳ＥＬのみに聞こえ、Ｒｃｈ用スピーカ２２から放音された各チャンネルのオーディオサウンドは聴取者Ｕの右耳ＥＲのみに聞こえるようになる。また、各チャンネルのオーディオ信号には、聴取者Ｕの周囲に音像が仮想的に定位するように、周波数特性が付与されている。さらに、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から放音された各チャンネルのオーディオサウンドには、ＰＲｃｈ用スピーカ２５から放音されたことを知覚しないようにするフラットな周波数特性が付与され、Ｒｃｈ用スピーカ２２から放音された各チャンネルのオーディオサウンドには、Ｒｃｈ用スピーカ２２から放音されたことを知覚しないようにするフラットな周波数特性が付与されている。したがって、聴取者Ｕは各チャンネルのオーディオサウンドが、聴取者Ｕの周囲の所定位置に定位する音源から放音されているような定位感を得ることができる。

加算器７６は、Ｌｃｈダイレクト補正部６２から出力されたオーディオ信号と、Ｒｃｈクロス補正部６８から出力されてバッファ６９で反転された（−１倍された）オーディオ信号と、を加算して切替器８２へ出力する。

加算器７８は、Ｒｃｈダイレクト補正部６６から出力されたオーディオ信号と、Ｌｃｈクロス補正部６４から出力されてバッファ６５で反転された（−１倍された）オーディオ信号と、を加算して切替器８４へ出力する。

図１に示す切替器８２は、聴取者Ｕがリモコン３７を操作して選択した２つのスピーカの一方に接続されたラインへ、加算器７６からのオーディオ信号を出力する。

切替器８４は、聴取者Ｕがリモコン３７を操作して選択した２つのスピーカの他方に接続されたラインへ、加算器７８からのオーディオ信号を出力する。

Ｄ／Ａコンバータ１２は、信号処理部１１の切替器８２，８４から出力されたＬｃｈ、Ｒｃｈ、Ｃｃｈ、ＳＬｃｈ、ＳＲｃｈの合計５チャンネルのディジタル音信号をそれぞれアナログ音信号に変換する。

ローパスフィルタ１３は、各アナログ音信号から２０ｋＨｚ以上の帯域における折り返しノイズを除去する。

電子ボリューム１４は、操作部１９の操作に応じてコントローラ１６から出力された制御信号に基づいて、各チャンネルのアナログ音信号の信号量を調整する。

パワーアンプ１５は、電子ボリューム１４で調整されたアナログ音信号を増幅して、スピーカ２１〜２５へ出力する。

スピーカ２１〜２５は、パワーアンプ１５から出力されたアナログ音信号に応じた音（オーディオサウンド）を放音する。

コントローラ１６は、操作部１９で行われた操作に応じて各部を制御する。例えば、操作部１９で音量の調整操作が行われると、コントローラ１６はこの操作に応じた制御信号を電子ボリューム１４に出力して、スピーカ２１〜２５から放音する音の音量を変更する。コントローラ１６としては、ＣＰＵやＭＰＵが好適である。

リモコン３７は、ＡＶアンプ装置１に関する各種操作を行うためのものである。

信号受信部３８は、リモコン３７から出力された信号を受信して、コントローラ１６へ出力する。

映像処理部１７は、聴取者Ｕがリモコン３７を操作して選択した２つのスピーカの配置に応じて、チューナ２やＤＶＤプレーヤ３から出力された映像信号を処理して、モニタ３９に表示させる映像の表示方向（向き）を変更させた映像信号をモニタ３９へ出力する。

モニタ３９は、映像処理部１７から送られてきた映像信号に応じた映像を表示する。

メモリ１８は、コントローラ１６で行うプログラムや信号処理部１１に設定するデータ（情報）を記憶している。

操作部１９は、ＡＶアンプ装置１に対してユーザが各種の操作・設定などの入力を行うためのものである。

表示部２０は、ＡＶアンプ装置１からユーザに対する伝達事項を表示するためのものである。

次に、ＡＶアンプ装置１がバーチャルサラウンドサウンドを再生する場合の動作について説明する。図３は、聴取者の周囲に定位する音像のイメージ図である。図４及び図５は、聴取者の姿勢に応じたサラウンドサウンドの再生状態と、モニタに表示する映像と、を示すイメージ図である。ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の操作入力に応じて、聴取者Ｕの前方に設置されたスピーカ２１〜２５から２つのスピーカを選択し、この選択された２つのスピーカから５チャンネルのサラウンドサウンドを、各チャンネルの音像が聴取者Ｕの周囲に仮想的に定位するように放音させることができる。各チャンネルの音像は、ＴＵ−Ｒ ＢＳ．７７５−１で推奨されている配置で聴取者Ｕの周囲に仮想的に定位するように設定されている。例えば、図１に示したように聴取者Ｕが部屋９１の右壁９１Ｒ側に頭を向けて横になる場合には、Ｒｃｈ用スピーカ２２及びＰＲｃｈ用スピーカ２５を選択することで、図３に示すようにＡＶアンプ装置１は両スピーカ２２，２５から５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させて、Ｌｃｈ音像２６、Ｒｃｈ音像２７、Ｃｃｈ音像２８、ＳＬｃｈ音像２９、ＳＲｃｈ音像３０が、聴取者Ｕの周囲の所定の位置に仮想的に定位させる。

ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の操作に応じて、バーチャルサラウンドサウンドを放音する２つのスピーカ及びモニタ３９に表示する映像の向きを切り替える。

図４（Ａ）に示すように、聴取者Ｕがソファ９０に普通に座る場合には、聴取者Ｕは図外のリモコン３７の「正面バーチャルサラウンド」ボタンを操作すると良い。ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の操作を検出すると、図１に示した切替器８２をＬｃｈスピーカ２１の接続されたライン側に、切替器８４をＲｃｈ用スピーカ２２の接続されたライン側に切り替える。また、選択された２つのスピーカに応じて、メモリ１８から各チャンネルの音像の定位情報情報を読み出して各チャンネルの定位付加部４２，４４，４６，４８，５０に設定する。また、選択された２つのスピーカに応じたクロストークキャンセル補正情報を読み出してクロストークキャンセル補正部６０に設定する。そして、Ｌｃｈ用スピーカ２１及びＲｃｈ用スピーカ２２から５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させて、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ、Ｃｃｈ、ＳＬｃｈ、ＳＲｃｈの各チャンネルの音声が聴取者Ｕにはその周囲の所定の位置からそれぞれ聞こえるように、各チャンネルの音像２６〜３０を仮想的に定位させる。このとき、ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７において図外の表示切り替えボタンが予めオンされていても、映像処理部１７で映像信号の回転処理を行わずに、通常通りの映像を表示させる。

図４（Ｂ）に示すように、聴取者Ｕが部屋９１の右壁９１Ｒ側に頭を向けて横になる場合には、聴取者Ｕは図外のリモコン３７の「右横バーチャルサラウンド」ボタンを操作すると良い。ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の操作を検出すると、図１に示した切替器８２をＰＲｃｈスピーカ２５の接続されたライン側に、切替器８４をＲｃｈ用スピーカ２２の接続されたライン側に切り替える。また、選択された２つのスピーカに応じて、メモリ１８から各チャンネルの音像の定位情報情報を読み出して各チャンネルの定位付加部４２，４４，４６，４８，５０に設定する。また、選択された２つのスピーカに応じたクロストークキャンセル補正情報を読み出してクロストークキャンセル補正部６０に設定する。そして、Ｒｃｈ用スピーカ２２及びＰＲｃｈ用スピーカ２５から５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させて、各チャンネルの音声が聴取者Ｕにはその周囲の所定の位置からそれぞれ聞こえるように、各チャンネルの音像２６〜３０を仮想的に定位させる。このとき、ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７において図外の表示切り替えボタンが予めオンされていると、映像処理部１７で映像信号の回転処理を行い、モニタ３９に９０度右に回転した映像を表示させる。

図４（Ｃ）に示すように、聴取者Ｕが部屋９１の左壁９１Ｌ側に頭を向けて横になる場合には、聴取者Ｕは図外のリモコン３７の「左横バーチャルサラウンド」ボタンを操作すると良い。ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の操作を検出すると、切替器８２をＬｃｈスピーカ２１の接続されたライン側に、切替器８４をＰＬｃｈ用スピーカ２４の接続されたライン側に切り替える。また、選択された２つのスピーカに応じて、メモリ１８から各チャンネルの音像の定位情報情報を読み出して各チャンネルの定位付加部４２，４４，４６，４８，５０に設定する。また、選択された２つのスピーカに応じたクロストークキャンセル補正情報を読み出してクロストークキャンセル補正部６０に設定する。そして、Ｌｃｈ用スピーカ２１及びＰＬｃｈ用スピーカ２４から、５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させて、各チャンネルの音声が聴取者Ｕにはその周囲の所定の位置からそれぞれ聞こえるように、各チャンネルの音像２６〜３０を仮想的に定位させる。このとき、ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７において図外の表示切り替えボタンが予めオンされていると、映像処理部１７で映像信号の回転処理を行い、モニタ３９に９０度左に回転した映像を表示させる。

図５（Ａ）に示すように、聴取者Ｕがソファ９０の上に置いたクッション９２にもたれて、部屋９１の右壁９１Ｒ側に頭が傾斜するように座る場合には、聴取者Ｕは図外のリモコン３７の「右斜めバーチャルサラウンド」ボタンを操作すると良い。ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の操作を検出すると、切替器８２をＰＬｃｈスピーカ２４の接続されたライン側に、切替器８４をＲｃｈ用スピーカ２２の接続されたライン側に切り替える。また、選択された２つのスピーカに応じて、メモリ１８から各チャンネルの音像の定位情報情報を読み出して各チャンネルの定位付加部４２，４４，４６，４８，５０に設定する。また、選択された２つのスピーカに応じたクロストークキャンセル補正情報を読み出してクロストークキャンセル補正部６０に設定する。そして、Ｒｃｈ用スピーカ２２及びＰＬｃｈ用スピーカ２４から５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させて、各チャンネルの音声が聴取者Ｕにはその周囲の所定の位置からそれぞれ聞こえるように、各チャンネルの音像２６〜３０を仮想的に定位させる。このとき、ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７において図外の表示切り替えボタンが予めオンされていると、映像処理部１７で映像信号の回転処理を行い、モニタ３９に４５度右に回転した映像を表示させる。

図５（Ｂ）に示すように、聴取者Ｕがソファ９０の上に置いたクッション９２にもたれて、部屋９１の左壁９１Ｌ側に頭が傾斜するように座る場合には、聴取者Ｕは図外のリモコン３７の「左斜めバーチャルサラウンド」ボタンを操作すると良い。ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の操作を検出すると、切替器８２をＬｃｈスピーカ２１の接続されたライン側に、切替器８４をＰＲｃｈ用スピーカ２５の接続されたライン側に切り替える。また、選択された２つのスピーカに応じて、メモリ１８から各チャンネルの音像の定位情報情報を読み出して各チャンネルの定位付加部４２，４４，４６，４８，５０に設定する。また、選択された２つのスピーカに応じたクロストークキャンセル補正情報を読み出してクロストークキャンセル補正部６０に設定する。そして、Ｌｃｈ用スピーカ２１及びＰＲｃｈ用スピーカ２５から５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させて、各チャンネルの音声が聴取者Ｕにはその周囲の所定の位置からそれぞれ聞こえるように、各チャンネルの音像２６〜３０を仮想的に定位させる。このとき、ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７において図外の表示切り替えボタンが予めオンされていると、映像処理部１７で映像信号の回転処理を行い、モニタ３９に４５度左に回転した映像を表示させる。

図５（Ｃ）に示すように、聴取者Ｕが部屋９１の右壁９１Ｒ側に頭を向けて、顔がセンタスピーカの前付近となる位置で横になって肘枕をした場合には、図外のリモコン３７の「右斜め中央バーチャルサラウンド」ボタンを操作すると良い。ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の操作を検出すると、切替器８２をＰＬｃｈスピーカ２４の接続されたライン側に、切替器８４をＣｃｈ用スピーカ２３の接続されたライン側に切り替える。また、選択された２つのスピーカに応じて、メモリ１８から各チャンネルの音像の定位情報情報を読み出して各チャンネルの定位付加部４２，４４，４６，４８，５０に設定する。また、選択された２つのスピーカに応じたクロストークキャンセル補正情報を読み出してクロストークキャンセル補正部６０に設定する。そして、Ｃｃｈ用スピーカ２３及びＰＬｃｈ用スピーカ２４から５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させて、各チャンネルの音声が、聴取者Ｕにはその周囲の所定の位置からそれぞれ聞こえるように、各チャンネルの音像２６〜３０を仮想的に定位させる。このとき、ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７において図外の表示切り替えボタンが予めオンされていると、映像処理部１７で映像信号の回転処理を行い、モニタ３９に４５度または６０度右に回転した映像を表示させる。

また、図示は省略するが、聴取者Ｕが図外のリモコン３７の「左斜め中央バーチャルサラウンド」ボタンを操作した場合には、ＡＶアンプ装置１は、Ｃｃｈ用スピーカ２３及びＰＲｃｈ用スピーカ２５から５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させて、各チャンネルの音声が、聴取者Ｕにはその周囲の所定の位置からそれぞれ聞こえるように、各チャンネルの音像２６〜３０を仮想的に定位させる。また、このとき、ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７において図外の表示切り替えボタンが予めオンされていると、映像処理部１７で映像信号の回転処理を行い、モニタ３９に４５度または６０度左に回転した映像を表示させる。

このように、ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の操作により、聴取者Ｕの姿勢が入力されると、その姿勢に応じた２つのスピーカを選択し、聴取者Ｕの周囲にマルチチャンネルサラウンドサウンドの各仮想音源が定位するように調整した音声を放音させる。

なお、聴取者Ｕは、リモコン３７の図外の各バーチャルサラウンドボタンを操作せずに図外のスピーカ選択ボタンを操作して、５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させる２つのスピーカを直接選択することも可能である。

また、ＡＶアンプ装置１は、聴取者Ｕの姿勢を検出して、５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させる２つのスピーカを自動的に選択するように構成することも可能である。例えば、聴取者Ｕの姿勢を検出するためにカメラを接続し、モニタ３９の上部に設置して聴取者Ｕの姿勢を撮影する。そして、ＡＶアンプ装置１は、図外の画像処理部でカメラにより検出した画像から聴取者Ｕの姿勢（顔の位置、顔の傾き角度）を検出し、その姿勢に応じて、５チャンネルのサラウンドサウンドを放音させる２つのスピーカを自動的に設定する。これにより、聴取者Ｕは、リモコン３７を用いて、バーチャルサラウンドにより、サラウンドサウンドを再生する操作を行うだけで、姿勢にかかわらずサラウンドサウンドを楽しむことができる。

また、ＡＶアンプ装置１は、リモコン３７の図外のバーチャルサラウンド補正ボタンを操作することで、聴取者Ｕにとって最適な位置に各チャンネルの音像が定位するように、各チャンネルの音像が仮想的に定位する位置を補正することができる。例えば、聴取者Ｕは、図外のリモコン３７のバーチャルサラウンド補正ボタンを操作することで、図３に示すように、聴取者Ｕの周囲に仮想的に定位させた各チャンネルの音像を、個別にまたは全体的に、左右、上下及び前後に移動させたり、ＩＴＵ−Ｒ ＢＳ．７７５−１で推奨されている音像配置円のチルト角・ピッチ角・スキュー角を補正したりすることができる。これにより、聴取者Ｕは、バーチャルサラウンドサウンドの各音像の定位位置を最適な状態に設定することができる。

以上のように、本発明のＡＶアンプ装置は、聴取者の姿勢に応じてサラウンドサウンドを放音させるスピーカを選択することで、聴取者の姿勢にかかわらず、聴取者Ｕの周囲にサラウンドサウンドの各チャンネルの音像を仮想的に定位させることができる。また、本発明のＡＶアンプ装置は、聴取者の姿勢に応じてモニタに表示させる映像の向きを変更させることができる。これにより、聴取者は、その姿勢にかかわらずサラウンドサウンドや映像を楽しむことができる。

本発明の実施形態に係るＡＶアンプ装置の構成を示すブロック図である。 クロストークキャンセル処理を説明するための概念図、及びクロストークキャンセル補正部の詳細を示すブロック図である。 聴取者の周囲に定位する音像のイメージ図である。 聴取者の姿勢に応じたサラウンドサウンドの再生状態と、モニタに表示する映像と、を示すイメージ図である。 聴取者の姿勢に応じたサラウンドサウンドの再生状態と、モニタに表示する映像と、を示すイメージ図である。

符号の説明

１−ＡＶアンプ装置 ２−チューナ ３−ＤＶＤプレーヤ １０−ＤＳＰデコーダ １１−信号処理部 １２−Ｄ／Ａコンバータ １３−ローパスフィルタ １４−電子ボリューム １５−パワーアンプ １６−コントローラ １７−映像処理部 １８−メモリ １９−操作部 ２０−表示部 ２１−Ｌｃｈ用スピーカ ２２−Ｒｃｈ用スピーカ ２３−Ｃｃｈ用スピーカ ２４−ＰＬｃｈ用スピーカ ２５−ＰＲｃｈ用スピーカ ２６−Ｌｃｈ音像 ２７−Ｒｃｈ音像 ２８−Ｃｃｈ音像 ２９−ＳＬｃｈ音像 ３０−ＳＲｃｈ音像 ３４−Ａ／Ｄコンバータ ３６−レシーバ ３７−リモコン ３８−信号受信部 ３９−モニタ ４２−Ｌｃｈ定位付加部 ４４−Ｒｃｈ定位付加部 ４６−Ｃｃｈ定位付加部 ４８−ＳＬｃｈ定位付加部 ５０−ＳＲｃｈ定位付加部 ４２Ｌ，４２Ｒ，４４Ｌ，４４Ｒ，４６Ｌ，４６Ｒ，４８Ｌ，４８Ｒ，５０Ｌ，５０Ｒ−フィルタ ６０−クロストークキャンセル補正部 ６２−Ｌｃｈダイレクト補正部 ６４−Ｌｃｈクロス補正部 ６６−Ｒｃｈダイレクト補正部 ６８−Ｒｃｈクロス補正部 ６５，６９−バッファ ７２，７４，７６，７８−加算器 ８２，８４−切替器 ９０−ソファ（聴取位置） ９１−部屋 ９１Ｒ−右壁 ９１Ｌ−左壁 ９２−クッション ＥＬ−左耳 ＥＲ−右耳 Ｕ−聴取者

Claims (4)

1. マルチチャンネルオーディオ信号を、聴取者の前方に設置された左右及び中央のフロントチャンネルスピーカ、並びに前記フロントチャンネルスピーカの上方に設置される左右のプレゼンススピーカに供給するＡＶアンプ装置であって、
   前記左右及び中央のフロントチャンネルスピーカ、並びに前記左右のプレゼンススピーカから、前記マルチチャンネルオーディオ信号を供給するいずれか２つのスピーカの選択を受け付ける操作手段と、
   前記操作手段が受け付けた２つのスピーカの配置に応じて、聴取者の周囲に設定された各定位位置から聴取者の耳へ到来する音声の周波数特性を、頭部伝達関数に基づいて前記マルチチャンネルオーディオ信号の各チャンネルのオーディオ信号に付与するバーチャル定位付与処理を行うバーチャル定位付与手段と、
   前記２つのスピーカの一方から放音する音声が前記聴取者の一方の耳のみにフラットな特性に聞こえるように、また、前記２つのスピーカの他方から放音する音声が前記聴取者の他方の耳のみにフラットな特性に聞こえるように、反対側の耳に聞こえる音声を打ち消すオーディオ信号を生成するクロストークキャンセル処理を、前記マルチチャンネルオーディオ信号に対して行うクロストークキャンセル補正手段と、
   前記バーチャル定位付与処理及び前記クロストークキャンセル処理が行われた前記マルチチャンネルオーディオ信号を供給する２つのスピーカを、前記操作手段が受け付けた２つのスピーカに切り替える切替手段と、
   を備えたことを特徴とするＡＶアンプ装置。
2. 前記バーチャル定位付与手段は、前記２つのスピーカとして前記操作手段が前記左のプレゼンススピーカと左のフロントチャンネルスピーカが選択された場合には、右耳を上にして横になった聴取者の周囲に設定したマルチチャンネルオーディオ信号の各音像の定位位置から聴取者の耳へ伝搬する音声の周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて各チャンネルのオーディオ信号に付与し、
   前記右のプレゼンススピーカと右のフロントチャンネルスピーカが選択された場合には、左耳を上にして横になった聴取者の周囲に設定したマルチチャンネルオーディオ信号の各音像の定位位置から聴取者の耳へ伝搬する音声の周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて各チャンネルのオーディオ信号に付与することを特徴とする請求項１に記載のＡＶアンプ装置。
3. 前記バーチャル定位付与手段は、前記２つのスピーカとして前記操作手段が前記左のプレゼンススピーカと右のフロントチャンネルスピーカが選択された場合には、頭を右に傾けた聴取者の周囲に設定したマルチチャンネルオーディオ信号の各音像の定位位置から聴取者の耳へ伝搬する音声の周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて各チャンネルのオーディオ信号に付与し、
   前記右のプレゼンススピーカと左のフロントチャンネルスピーカが選択された場合には、頭を左に傾けた聴取者の周囲に設定したマルチチャンネルオーディオ信号の各音像の定位位置から聴取者の耳へ伝搬する音声の周波数特性をモデル頭部伝達関数に基づいて各チャンネルのオーディオ信号に付与することを特徴とする請求項１または２に記載のＡＶアンプ装置。
4. 聴取者の前方に設置されたモニタに表示させる映像の表示方向を、前記操作手段が受け付けた２つのスピーカの配置に応じて切り替える処理を行って、前記モニタに映像信号を供給する映像処理手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＡＶアンプ装置。

Images