JP5844995B2 - 音響再生装置および音響再生プログラム - Google Patents
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Description
以下、第1実施形態に係る音響再生装置1について、図1〜図8を参照しながら詳細に説明する。音響再生装置1は、図1に示すように、スピーカアレイ10を用いて任意の位置に仮想音像を形成するものである。ここで、仮想音像とは、スピーカアレイ10が設置される画面D(図2参照)で再生される映像と同期した音像のことを意味する。また、映像と同期した音像とは、たとえば画面Dで映像が再生される場合において、画面D中央に映る人物からは、当該画面D中央からセリフが聞こえ、画面D右端に映る人物からは、当該画面D右端からセリフが聞こえるような音像のことを意味している。
以下、音響再生装置1の動作について、図9を参照(適宜図7も参照)しながら簡単に説明する。まず、音響再生装置1は、振幅算出手段30によって、予め取得した仮想音像位置に従って、前記した式(1)を用いて音響信号の振幅を算出する(ステップS1)。次に、音響再生装置1は、振幅調整手段40によって、入力された音響信号の振幅を、先に算出された振幅に調整する(ステップS2)。次に、音響再生装置1は、遅延量算出手段50によって、予め取得した仮想音像位置に従って、前記した式(2)を用いて音響信号の遅延量を算出する(ステップS3)。次に、音響再生装置1は、遅延量調整手段60によって、振幅調整後の音響信号を、先に算出された遅延量だけ遅延させる(ステップS4)。
以下、第2実施形態に係る音響再生装置1Aについて、図11および図12を参照(適宜図7も参照)しながら簡単に説明する。音響再生装置1Aは、図11に示すように、人物検知手段90と、再生範囲決定手段100と、振幅補正手段110と、遅延量補正手段120と、を更に備える以外は、第1実施形態に係る音響再生装置1と同様の構成を備えている。従って、以下の説明では、音響再生装置1との相違点を中心に説明を行い、当該音響再生装置1と重複する構成については詳細説明を省略する。
以下、音響再生装置1Aの動作について、図12を参照(適宜図10も参照)しながら簡単に説明する。まず、音響再生装置1Aは、人物検知手段90によって、視聴者Uの数および位置を検知する(ステップS8)。次に、音響再生装置1Aは、再生範囲決定手段100によって、視聴者Uの数および位置から、スピーカアレイ10の再生範囲を決定する(ステップS9)。次に、音響再生装置1Aは、振幅算出手段30によって、予め取得した仮想音像位置に従って、前記した式(1)を用いて音響信号の振幅を算出する(ステップS10)。次に、音響再生装置1Aは、振幅補正手段110によって、再生範囲決定手段100によって決定された再生範囲に応じて、先に算出された振幅を補正する(ステップS11)。次に、音響再生装置1Aは、振幅調整手段40によって、入力された音響信号を、補正後の振幅に調整する(ステップS12)。次に、音響再生装置1Aは、遅延量算出手段50によって、予め取得した仮想音像位置に従って、前記した式(2)を用いて音響信号の遅延量を算出する(ステップS13)。次に、音響再生装置1Aは、遅延量補正手段120によって、再生範囲決定手段100によって決定された再生範囲に応じて、先に算出された遅延量を補正する(ステップS14)。次に、音響再生装置1Aは、遅延量調整手段60によって、振幅調整後の音響信号を、補正後の遅延量だけ遅延させる(ステップS15)。
ここで、前記した音響再生装置1,1Aは、一般的なコンピュータを、前記した各手段および各部として機能させるプログラムにより動作させることで実現することができる。このプログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、CD−ROM等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
10 スピーカアレイ
20 仮想音像位置記憶手段
30 振幅算出手段
40 振幅調整手段
50 遅延量算出手段
60 遅延量調整手段
70 加算手段
80 増幅手段
90 人物検知手段
100 再生範囲決定手段
111 振幅補正手段
120 遅延量補正手段
130 指向軸調整手段
D 画面
U,U1,U2,U3 視聴者
Claims (5)
- 映像を表示する画面の周囲を取り囲むように配列された複数のスピーカから構成されたスピーカアレイを用いて、前記画面上の任意の位置に前記映像と同期した音像を定位させる音響再生装置であって、
前記映像と同期した音像の位置を示す仮想音像位置を予め記憶する仮想音像位置記憶手段と、
下記式(1)に示すように、前記スピーカの位置(x r ,y r ,z r )から前記仮想音像位置(x i ,y i ,z i )までの距離の逆数に、予め求められた係数Aと、前記スピーカの位置(x r ,y r ,z r )から前記仮想音像位置(x i ,y i ,z i )までのベクトルと前記スピーカの指向軸方向に延びるベクトルとがなす角度θの余弦とを乗算することで、前記複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の振幅Gを算出する振幅算出手段と、
下記式(2)に示すように、前記スピーカの位置(x r ,y r ,z r )から前記仮想音像位置(x i ,y i ,z i )までの指向軸方向の距離に予め求められた係数Kを乗算することで、前記複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の遅延量Dを算出する遅延量算出手段と、
前記振幅調整手段によって振幅が調整された音響信号を前記遅延量調整手段によって遅延させるか、あるいは、前記遅延調整手段によって遅延された音響信号の振幅を前記振幅調整手段によって調整することを特徴とする音響再生装置。 - 前記映像を視聴している人物の数および位置を検知する人物検知手段と、
前記人物検知手段によって検知された人物の数および位置から、前記スピーカアレイの再生範囲を決定する再生範囲決定手段と、
前記スピーカの位置から前記再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が予め定めた所定値よりも大きい場合は振幅を増幅させ、前記スピーカの位置から前記再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が前記所定値よりも小さい場合は振幅を減衰させることで、前記振幅算出手段によって算出された音響信号の振幅を補正する振幅補正手段と、
前記再生範囲が予め定めた所定値よりも大きい場合は前記スピーカアレイにおける外側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させ、前記再生範囲が前記所定値よりも小さい場合は前記スピーカアレイにおける内側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させることで、前記遅延量算出手段によって算出された音響信号の遅延量を補正する遅延量補正手段と、を備え、
前記振幅調整手段は、前記音響信号の振幅を、前記振幅補正手段によって補正された振幅に調整し、
前記遅延量調整手段は、前記音響信号を、前記遅延量補正手段によって補正された遅延量だけ遅延させることを特徴とする請求項1に記載の音響再生装置。 - 前記複数のスピーカの指向軸を調整する指向軸調整手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の音響再生装置。
- 映像を表示する画面の周囲を取り囲むように配列された複数のスピーカから構成されたスピーカアレイを用いて、前記画面上の任意の位置に前記映像と同期した音像を定位させるために、コンピュータを、
下記式(1)に示すように、前記スピーカの位置(x r ,y r ,z r )から前記映像と同期した音像の位置を示す仮想音像位置(x i ,y i ,z i )までの距離の逆数に、予め求められた係数Aと、前記スピーカの位置(x r ,y r ,z r )から前記仮想音像位置(x i ,y i ,z i )までのベクトルと前記スピーカの指向軸方向に延びるベクトルとがなす角度θの余弦を乗算することで、前記複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の振幅Gを算出する振幅算出手段、
下記式(2)に示すように、前記スピーカの位置(x r ,y r ,z r )から前記仮想音像位置(x i ,y i ,z i )までの指向軸方向の距離に予め求められた係数Kを乗算することで、前記複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の遅延量Dを算出する遅延量算出手段、
前記振幅調整手段によって振幅が調整された音響信号を前記遅延量調整手段によって遅延させるか、あるいは、前記遅延調整手段によって遅延された音響信号の振幅を前記振幅調整手段によって調整することを特徴とする音響再生プログラム。 - 前記コンピュータを、
前記映像を視聴している人物の数および位置を検知する人物検知手段、
前記人物検知手段によって検知された人物の数および位置から、前記スピーカアレイの再生範囲を決定する再生範囲決定手段、
前記スピーカの位置から前記再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が予め定めた所定値よりも大きい場合は振幅を増幅させ、前記スピーカの位置から前記再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が前記所定値よりも小さい場合は振幅を減衰させることで、前記振幅算出手段によって算出された音響信号の振幅を補正する振幅補正手段、
前記再生範囲が予め定めた所定値よりも大きい場合は前記スピーカアレイにおける外側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させ、前記再生範囲が前記所定値よりも小さい場合は前記スピーカアレイにおける内側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させることで、前記遅延量算出手段によって算出された音響信号の遅延量を補正する遅延量補正手段、として機能させ、
前記振幅調整手段は、前記音響信号の振幅を、前記振幅補正手段によって補正された振幅に調整し、
前記遅延量調整手段は、前記音響信号を、前記遅延量補正手段によって補正された遅延量だけ遅延させることを特徴とする請求項4に記載の音響再生プログラム。
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