JP6405628B2 - スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、指向性を有する音声ビームを出力するスピーカ装置に関する。

従来、オーディオ信号をそれぞれ遅延させて複数のスピーカユニットに分配することで指向性を有する音声ビームを出力するアレイスピーカ装置が知られている（特許文献１を参照）。

特許文献１のアレイスピーカ装置は、各チャンネルの音声ビームを壁に反射させて聴者の周囲から到達させることで、音源を定位させるものである。

また、特許文献１のアレイスピーカ装置は、部屋の形状等によって音声ビームを到達させることができないチャンネルについて、頭部伝達関数に基づくフィルタ処理を行うことにより、仮想音源を定位させる処理を行っている。

特開２００８−２２７８０３

しかし、音声ビームを到達させることができるチャンネルであっても、聴取環境によっては明瞭に音源を定位させることができない場合がある。例えば、聴取位置と壁との距離が遠い環境、あるいは音響反射率の低い壁素材からなる環境では、十分な定位感が得られない。

一方、仮想音源は、音声ビームに比べると距離感が得られない。また、仮想音源による定位では、聴取位置が規定の位置からずれると定位感が弱くなるため、定位感の得られる領域が狭い。また、頭部伝達関数は、モデルとなる頭部の形状に基づいて設定されているため、定位感に個人差がある。

また、特許文献１のように特定のチャンネルについてだけ頭部伝達関数に基づくフィルタ処理を行うと、音声ビームだけのチャンネルと仮想音源だけのチャンネルとが発生し、チャンネルごとの定位感に差が生じるため、サラウンド感が低下する場合がある。

そこで、本発明は、音声ビームの特性を活かしつつ、仮想音源による定位を用いて、明瞭に音源を定位させることができるスピーカ装置を提供することを目的とする。

本発明のスピーカ装置は、複数チャンネルのオーディオ信号が入力される入力部と、複数のスピーカと、前記入力部に入力された複数チャンネルのオーディオ信号をそれぞれ遅延させて前記複数のスピーカに分配することにより、前記複数のスピーカに複数の音声ビームを出力させる指向性制御部と、前記入力部に入力された複数チャンネルのオーディオ信号のいずれかに頭部伝達関数に基づくフィルタ処理を行って前記複数のスピーカに入力する定位付加部と、前記定位付加部の各チャンネルのオーディオ信号と前記音声ビームの各チャンネルのオーディオ信号とのレベル比率を調整するレベル調整部と、を備えたことを特徴とする。

このように、本発明のスピーカ装置は、音声ビームによる定位感を仮想音源によって補う態様とする。これにより、音声ビームだけを用いた場合または仮想音源だけを用いた場合に比べて、定位感を向上させることができる。そして、本発明のスピーカ装置は、各チャンネルの音声ビームが聴取位置に到達するレベル差を検出し、検出したレベル差に基づいて定位付加部の各チャンネルと音声ビームの各チャンネルとのレベル比率を調整する。例えば、音響反射率の低い壁等の影響により音声ビームのレベルが低くなるチャンネルについては、他のチャンネルより定位付加部のレベルを高く設定し、仮想音源による定位付加の効果を強くする。また、本発明のスピーカ装置では、仮想音源による定位付加の効果が強く設定されたチャンネルについても、音声ビームによる定位感は存在するため、特定のチャンネルだけ仮想音源となって違和感が発生することがなく、チャンネル間のつながりが維持される。

また、本発明のスピーカ装置は、聴取位置に設置されるマイクと、各チャンネルの音声ビームが聴取位置に到達するレベルを検出する検出手段と、前記検出手段が検出したレベルに基づいて前記レベル調整部におけるレベル比率を設定する設定手段と、を備え、前記検出手段は、前記指向性制御部にテスト信号を入力して前記複数のスピーカにテスト音声ビームを出力させ、当該テスト音声ビームが前記マイクに入力されるレベルを測定し、前記設定手段は、測定した前記レベルに基づいて前記レベル調整部におけるレベル比率を設定することが好ましい。

この場合、聴取位置にマイクを設置して測定を行うだけで各チャンネルの音声ビームの出力角度とともに、定位付加部の各チャンネルと音声ビームの各チャンネルとのレベル比率が自動調整される。

また、本発明のスピーカ装置は、前記入力部に入力された複数チャンネルのオーディオ信号のレベルを比較する比較手段を備え、前記設定手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて前記レベル調整部におけるレベル比率を設定する態様とすることも可能である。

例えば、特定のチャンネルだけ高レベルの信号が入力された場合、コンテンツの制作者が当該チャンネルに定位感を持たせる意図があると考えられるため、当該特定のチャンネルには明瞭な定位感を与えることが望ましい。したがって、高レベルの信号が入力されたチャンネルは、他のチャンネルより定位付加部のレベルを高く設定し、仮想音源による定位付加の効果を強くすることで、明瞭に音像を定位させる。

また、前記比較手段は、前記比較手段は、フロントチャンネルとサラウンドチャンネルとのレベルを比較し、前記設定手段は、前記フロントチャンネルとサラウンドチャンネルとの相対的なレベル差に基づいて前記定位付加部のレベル比率を設定することが好ましい。

サラウンドチャンネルは、聴取位置の後方から音声ビームを到達させる必要があり、音声ビームを壁に２度反射させる必要がある。そのため、サラウンドチャンネルは、フロントチャンネルに比べて明瞭な定位感が得られない場合がある。したがって、例えば、サラウンドチャンネルのレベルが相対的に高くなった場合に定位付加部のレベルを高く設定し、仮想音源による定位付加の効果を強くすることで、サラウンドチャンネルの定位感を維持するように設定し、フロントチャンネルのレベルが相対的に高い場合には音声ビームによる定位感を強く設定する。一方で、サラウンドチャンネルのレベルが相対的に低くなった場合に定位付加部のレベル比率を低くすると、サラウンドチャンネルが聞き取り難くなる場合もあるため、逆にサラウンドチャンネルのレベルが相対的に低くなった場合に定位付加部のレベル比率を高くし、サラウンドチャンネルのレベルが相対的に高くなった場合に定位付加部のレベル比率を低くする態様としてもよい。

なお、前記比較手段は、前記入力部に入力された複数チャンネルのオーディオ信号を所定の帯域に分割して、分割した帯域毎のレベルを比較する態様としてもよい。

また、本発明のスピーカ装置は、前記複数のスピーカの音量設定を受け付ける音量設定受付部を備え、前記設定手段は、前記音量設定に基づいて前記レベル調整部におけるレベル比率を設定する態様としてもよい。

特に、複数のスピーカの音量設定（マスタボリューム設定）が低くなると、壁からの反射音のレベルが低下して厚みのない音になり、チャンネル間のつながりが失われ、サラウンド感が低下する可能性がある。そこで、マスタボリューム設定が低くなるにつれて定位付加部のレベルを高く設定し、仮想音源による定位付加の効果を強くすることで、チャンネル間のつながりを維持し、サラウンド感を維持することが好ましい。

本発明のスピーカ装置は、音声ビームと仮想音源との両方で定位感を与えるため、音声ビームの特性を活かしつつ、仮想音源による定位を用いて、明瞭に音源を定位させることができる。

ＡＶシステムの構成を示す概略図である。 アレイスピーカ装置の構成を示すブロック図である。 フィルタ処理部の構成を示すブロック図である。 ビーム化処理部の構成を示すブロック図である。 音声ビームとチャンネル設定の関係を示した図である。 バーチャル処理部の構成を示すブロック図である。 定位付加部および補正部の構成を示すブロック図である。 アレイスピーカ装置２が生成する音場について説明する図である。 変形例１に係るアレイスピーカ装置の構成を示すブロック図である。 変形例２に係るアレイスピーカ装置の構成を示すブロック図である。 変形例３に係るアレイスピーカ装置を示す図である。

図１は、本実施形態に係るアレイスピーカ装置２を備えたＡＶシステム１の概略図である。ＡＶシステム１は、アレイスピーカ装置２、サブウーファ３、テレビ４、およびマイク７を備えている。アレイスピーカ装置２は、サブウーファ３およびテレビ４に接続される。アレイスピーカ装置２には、テレビ４で再生される映像に応じたオーディオ信号や不図示のコンテンツプレーヤからのオーディオ信号が入力される。

アレイスピーカ装置２は、図１に示すように、例えば、直方体形状の筐体を備え、テレビ４の近傍（テレビ４の表示画面の下部）に設置される。アレイスピーカ装置２は、前面（聴者に対向する面）に、例えば１６個のスピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐ、ウーファ３３Ｌ、およびウーファ３３Ｒを備えている。この例では、スピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐ、ウーファ３３Ｌ、およびウーファ３３Ｒが本発明の「複数のスピーカ」に相当する。

スピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐは、聴者から見て横方向に沿って一列に配置されている。スピーカユニット２１Ａは、聴者から見て最も左側に配置され、スピーカユニット２１Ｐは、聴者から見て最も右側に配置されている。ウーファ３３Ｌは、スピーカユニット２１Ａのさらに左側に配置されている。ウーファ３３Ｒは、スピーカユニット２１Ｐのさらに右側に配置されている。

なお、スピーカユニットの数は、１６個に限らず、例えば８個等であってもよい。また、配置態様も横方向に沿って１列に配置する例に限らず、例えば横方向に沿って３列に配置する等であってもよい。

サブウーファ３は、アレイスピーカ装置２の近傍に設置される。図１の例では、アレイスピーカ装置２の左側に配置されているが、設置位置はこの例に限るものではない。

また、アレイスピーカ装置２には、聴取環境測定用のマイク７が接続されている。マイク７は、聴取位置に設置されている。マイク７は、聴取環境を測定する場合に用いられ、実際にコンテンツを視聴する際には設置する必要はない。

図２は、アレイスピーカ装置２の構成を示すブロック図である。アレイスピーカ装置２は、入力部１１、デコーダ１０、フィルタ処理部１４、フィルタ処理部１５、ビーム化処理部２０、加算処理部３２、加算処理部７０、バーチャル処理部４０、および制御部３５を備えている。

入力部１１は、ＨＤＭＩレシーバ１１１、ＤＩＲ１１２、およびＡ／Ｄ変換部１１３を備えている。ＨＤＭＩレシーバ１１１は、ＨＤＭＩ規格に適合したＨＤＭＩ信号を入力し、デコーダ１０に出力する。ＤＩＲ１１２は、デジタルオーディオ信号（ＳＰＤＩＦ）を入力し、デコーダ１０に出力する。Ａ／Ｄ変換部１１３は、アナログオーディオ信号を入力し、デジタルオーディオ信号に変換してデコーダ１０に出力する。

デコーダ１０は、ＤＳＰからなり、入力された信号をデコードする。デコーダ１０は、例えば、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等の各種フォーマットの信号を入力し、マルチチャンネルオーディオ信号（ＦＬチャンネル、ＦＲチャンネル、Ｃチャンネル、ＳＬチャンネル、およびＳＲチャンネルのデジタルオーディオ信号。以下、単にオーディオ信号と称す場合は、デジタルオーディオ信号を示すものとする。）に変換して出力する。図２に示す太い実線は、マルチチャンネルオーディオ信号を示すものである。なお、デコーダ１０は、例えばステレオチャンネルのオーディオ信号をマルチチャンネルオーディオ信号に拡張する機能も有する。

デコーダ１０から出力されたマルチチャンネルオーディオ信号は、フィルタ処理部１４およびフィルタ処理部１５に入力される。フィルタ処理部１４は、デコーダ１０から出力されたマルチチャンネルオーディオ信号について、各スピーカユニットに適した帯域を抽出して出力する。

図３（Ａ）は、フィルタ処理部１４の構成を示すブロック図であり、図３（Ｂ）は、フィルタ処理部１５の構成を示すブロック図である。

フィルタ処理部１４は、ＦＬチャンネル、ＦＲチャンネル、Ｃチャンネル、ＳＬチャンネル、およびＳＲチャンネルのデジタルオーディオ信号をそれぞれ入力するＨＰＦ１４ＦＬ、ＨＰＦ１４ＦＲ、ＨＰＦ１４Ｃ、ＨＰＦ１４ＳＬ、およびＨＰＦ１４ＳＲを備えている。また、フィルタ処理部１４は、ＦＬチャンネル、ＦＲチャンネル、Ｃチャンネル、ＳＬチャンネル、およびＳＲチャンネルのデジタルオーディオ信号をそれぞれ入力するＬＰＦ１５ＦＬ、ＬＰＦ１５ＦＲ、ＬＰＦ１５Ｃ、ＬＰＦ１５ＳＬ、およびＬＰＦ１５ＳＲを備えている。

ＨＰＦ１４ＦＬ、ＨＰＦ１４ＦＲ、ＨＰＦ１４Ｃ、ＨＰＦ１４ＳＬ、およびＨＰＦ１４ＳＲは、それぞれ入力された各チャンネルのオーディオ信号の高域を抽出して出力する。ＨＰＦ１４ＦＬ、ＨＰＦ１４ＦＲ、ＨＰＦ１４Ｃ、ＨＰＦ１４ＳＬ、およびＨＰＦ１４ＳＲのカットオフ周波数は、スピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐの再生周波数の下限（例えば２００Ｈｚ）に合うように設定されている。ＨＰＦ１４ＦＬ、ＨＰＦ１４ＦＲ、ＨＰＦ１４Ｃ、ＨＰＦ１４ＳＬ、およびＨＰＦ１４ＳＲの出力信号は、ビーム化処理部２０に出力される。

ＬＰＦ１５ＦＬ、ＬＰＦ１５ＦＲ、ＬＰＦ１５Ｃ、ＬＰＦ１５ＳＬ、およびＬＰＦ１５ＳＲは、それぞれ入力された各チャンネルのオーディオ信号の低域（例えば２００Ｈｚ未満）を抽出して出力する。ＬＰＦ１５ＦＬ、ＬＰＦ１５ＦＲ、ＬＰＦ１５Ｃ、ＬＰＦ１５ＳＬ、およびＬＰＦ１５ＳＲのカットオフ周波数は、上記ＨＰＦ１４ＦＬ、ＨＰＦ１４ＦＲ、ＨＰＦ１４Ｃ、ＨＰＦ１４ＳＬ、およびＨＰＦ１４ＳＲのカットオフ周波数に対応している（例えば２００Ｈｚである）。

ＬＰＦ１５ＦＬ、ＬＰＦ１５Ｃ、およびＬＰＦ１５ＳＬの出力信号は、加算部１６で加算され、Ｌチャンネルオーディオ信号となる。Ｌチャンネルオーディオ信号は、さらにＨＰＦ３０ＬおよびＬＰＦ３１Ｌに入力される。

ＨＰＦ３０Ｌは、入力されたオーディオ信号の高域を抽出して出力する。ＬＰＦ３１Ｌは、入力されたオーディオ信号の低域を抽出して出力する。ＨＰＦ３０ＬおよびＬＰＦ３１Ｌのカットオフ周波数は、ウーファ３３Ｌとサブウーファ３とのクロスオーバ周波数（例えば１００Ｈｚ）に対応する。なお、当該クロスオーバ周波数は、聴者により変更できるようにしてもよい。

ＬＰＦ１５ＦＲ、ＬＰＦ１５Ｃ、およびＬＰＦ１５ＳＲの出力信号は、加算部１７で加算され、Ｒチャンネルオーディオ信号となる。Ｒチャンネルオーディオ信号は、さらにＨＰＦ３０ＲおよびＬＰＦ３１Ｒに入力される。

ＨＰＦ３０Ｒは、入力されたオーディオ信号の高域を抽出して出力する。ＬＰＦ３１Ｒは、入力されたオーディオ信号の低域を抽出して出力する。ＨＰＦ３０Ｒのカットオフ周波数は、ウーファ３３Ｒとサブウーファ３とのクロスオーバ周波数（例えば１００Ｈｚ）に対応する。上述のように、クロスオーバ周波数は、聴者により変更できるようにしてもよい。

ＨＰＦ３０Ｌから出力されたオーディオ信号は、加算処理部３２を介してウーファ３３Ｌに入力される。同様に、ＨＰＦ３０Ｒから出力されたオーディオ信号は、加算処理部３２を介してウーファ３３Ｒに入力される。

ＬＰＦ３１Ｌから出力されたオーディオ信号およびＬＰＦ３１Ｒから出力されたオーディオ信号は、加算処理部７０で加算されてモノラル化され、サブウーファ３に入力される。なお、図示は省略するが、加算処理部７０には、ＬＦＥチャンネルも入力され、ＬＰＦ３１Ｌから出力されたオーディオ信号およびＬＰＦ３１Ｒから出力されたオーディオ信号と加算されてサブウーファ３に出力される。

一方、フィルタ処理部１５は、ＦＬチャンネル、ＦＲチャンネル、Ｃチャンネル、ＳＬチャンネル、およびＳＲチャンネルのデジタルオーディオ信号をそれぞれ入力するＨＰＦ４０ＦＬ、ＨＰＦ４０ＦＲ、ＨＰＦ４０Ｃ、ＨＰＦ４０ＳＬ、およびＨＰＦ４０ＳＲを備えている。また、フィルタ処理部１５は、ＦＬチャンネル、ＦＲチャンネル、Ｃチャンネル、ＳＬチャンネル、およびＳＲチャンネルのデジタルオーディオ信号をそれぞれ入力するＬＰＦ４１ＦＬ、ＬＰＦ４１ＦＲ、ＬＰＦ４１Ｃ、ＬＰＦ４１ＳＬ、およびＬＰＦ４１ＳＲを備えている。

ＨＰＦ４０ＦＬ、ＨＰＦ４０ＦＲ、ＨＰＦ４０Ｃ、ＨＰＦ４０ＳＬ、およびＨＰＦ４０ＳＲは、それぞれ入力された各チャンネルのオーディオ信号の高域を抽出して出力する。ＨＰＦ４０ＦＬ、ＨＰＦ４０ＦＲ、ＨＰＦ４０Ｃ、ＨＰＦ４０ＳＬ、およびＨＰＦ４０ＳＲのカットオフ周波数は、ウーファ３３Ｒおよびウーファ３３Ｌとサブウーファ３とのクロスオーバ周波数（例えば１００Ｈｚ）に対応する。上述のように、クロスオーバ周波数は、聴者により変更できるようにしてもよい。また、ＨＰＦ４０ＦＬ、ＨＰＦ４０ＦＲ、ＨＰＦ４０Ｃ、ＨＰＦ４０ＳＬ、およびＨＰＦ４０ＳＲのカットオフ周波数は、ＨＰＦ１４ＦＬ、ＨＰＦ１４ＦＲ、ＨＰＦ１４Ｃ、ＨＰＦ１４ＳＬ、およびＨＰＦ１４ＳＲのカットオフ周波数と同一にしてもよい。また、フィルタ処理部１５においては、ＨＰＦ４０ＦＬ、ＨＰＦ４０ＦＲ、ＨＰＦ４０Ｃ、ＨＰＦ４０ＳＬ、およびＨＰＦ４０ＳＲのみ備える態様として、低域をサブウーファ３に出力させないようにしてもよい。ＨＰＦ４０ＦＬ、ＨＰＦ４０ＦＲ、ＨＰＦ４０Ｃ、ＨＰＦ４０ＳＬ、およびＨＰＦ４０ＳＲから出力されたオーディオ信号は、バーチャル処理部４０に出力される。

ＬＰＦ４１ＦＬ、ＬＰＦ４１ＦＲ、ＬＰＦ４１Ｃ、ＬＰＦ４１ＳＬ、およびＬＰＦ４１ＳＲは、それぞれ入力された各チャンネルのオーディオ信号の低域を抽出して出力する。ＬＰＦ４１ＦＬ、ＬＰＦ４１ＦＲ、ＬＰＦ４１Ｃ、ＬＰＦ４１ＳＬ、およびＬＰＦ４１ＳＲのカットオフ周波数は、上記クロスオーバ周波数に対応している（例えば１００Ｈｚである）。ＬＰＦ４１ＦＬ、ＬＰＦ４１ＦＲ、ＬＰＦ４１Ｃ、ＬＰＦ４１ＳＬ、およびＬＰＦ４１ＳＲから出力されたオーディオ信号は、加算器１７１で加算されたてモノラル化された後、加算処理部７０を介しサブウーファ３に入力される。加算処理部７０では、ＬＰＦ４１ＦＬ、ＬＰＦ４１ＦＲ、ＬＰＦ４１Ｃ、ＬＰＦ４１ＳＬ、およびＬＰＦ４１ＳＲから出力されたオーディオ信号と、ＬＰＦ３１ＲおよびＬＰＦ３１Ｌから出力されたオーディオ信号と、上述のＬＦＥチャンネルのオーディオ信号と、が加算される。なお、加算処理部７０は、これら信号の加算比率を変更するゲイン調整部を備えていてもよい。

次に、ビーム化処理部２０について説明する。図４は、ビーム化処理部２０の構成を示すブロック図である。ビーム化処理部２０は、ＦＬチャンネル、ＦＲチャンネル、Ｃチャンネル、ＳＬチャンネル、およびＳＲチャンネルのデジタルオーディオ信号をそれぞれ入力するゲイン調整部１８ＦＬ、ゲイン調整部１８ＦＲ、ゲイン調整部１８Ｃ、ゲイン調整部１８ＳＬ、およびゲイン調整部１８ＳＲを備えている。

ゲイン調整部１８ＦＬ、ゲイン調整部１８ＦＲ、ゲイン調整部１８Ｃ、ゲイン調整部１８ＳＬ、およびゲイン調整部１８ＳＲは、各チャンネルのオーディオ信号のゲインを調整する。ゲイン調整された各チャンネルのオーディオ信号は、それぞれ指向性制御部９１ＦＬ、指向性制御部９１ＦＲ、指向性制御部９１Ｃ、指向性制御部９１ＳＬ、および指向性制御部９１ＳＲに入力される。指向性制御部９１ＦＬ、指向性制御部９１ＦＲ、指向性制御部９１Ｃ、指向性制御部９１ＳＬ、および指向性制御部９１ＳＲは、各チャンネルのオーディオ信号をスピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐに分配する。分配されたスピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐに対するオーディオ信号は、合成部９２で合成されてスピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐに供給される。このとき、指向性制御部９１ＦＬ、指向性制御部９１ＦＲ、指向性制御部９１Ｃ、指向性制御部９１ＳＬ、および指向性制御部９１ＳＲは、各スピーカユニットに供給するオーディオ信号の遅延量を調整する。

スピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐから出力される音は、位相が揃う箇所において互いに強められ、指向性を有した音声ビームとして出力される。例えば、全スピーカから同じタイミングで音が出力されると、アレイスピーカ装置２の前方に指向性を有する音声ビームが出力される。指向性制御部９１ＦＬ、指向性制御部９１ＦＲ、指向性制御部９１Ｃ、指向性制御部９１ＳＬ、および指向性制御部９１ＳＲは、各オーディオ信号に付与する遅延量を変更することで、音声ビームの出力方向を変更することができる。

また、指向性制御部９１ＦＬ、指向性制御部９１ＦＲ、指向性制御部９１Ｃ、指向性制御部９１ＳＬ、および指向性制御部９１ＳＲは、スピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐから出力される各音の位相が所定位置でそろうように遅延量を付与し、当該所定位置で焦点を結ぶ音声ビームを形成することもできる。

音声ビームは、アレイスピーカ装置２から直接、または室内の壁等に反射して聴取位置に到達させることができる。例えば、図５（Ｃ）に示すように、Ｃチャンネルオーディオ信号の音声ビームは、正面方向に出力させて、Ｃチャンネルの音声ビームが聴取位置の正面から到達させることができる。また、ＦＬチャンネルオーディオ信号およびＦＲチャンネルオーディオ信号の音声ビームは、アレイスピーカ装置２の左右方向に出力させ、聴取位置の左右に存在する壁に反射させて、それぞれ聴取位置の左方向および右方向から到達させることができる。また、ＳＬチャンネルオーディオ信号およびＳＲチャンネルオーディオ信号の音声ビームを左右方向に出力させ、聴取位置の左右に存在する壁および後方に存在する壁に２回反射させて、それぞれ聴取位置の左後方方向および右後方方向から到達させることができる。

このような音声ビームの出力方向の設定は、マイク７を用いて聴取環境を測定することにより、自動的に行うことができる。図５（Ａ）に示すように、聴者が聴取位置にマイク７を設置し、不図示のリモコンや本体操作部を操作して、音声ビームの設定を指示すると、制御部３５は、テスト信号（例えばホワイトノイズ）からなる音声ビームをビーム化処理部２０に出力させる。

制御部３５は、アレイスピーカ装置２の前面と平行な左方向（０度方向と称する。）から、アレイスピーカ装置２の前面と平行な右方向（１８０度方向と称する。）まで、音声ビームを旋回させる。アレイスピーカ装置２の前面において音声ビームを旋回させると、音声ビームの旋回角θに応じて、部屋Ｒの壁に音声ビームが反射して、所定の角度でマイク７に音声ビームが収音される。

制御部３５は、以下のようにして、マイク７から入力されるオーディオ信号のレベルを解析する。

制御部３５は、マイク７から入力されたオーディオ信号のレベルを音声ビームの出力角度と対応付けてメモリ（不図示）に記憶する。そして、制御部３５は、オーディオ信号のレベルのピークに基づいて、マルチチャンネルオーディオ信号の各チャンネルと音声ビームの出力角度を割り当てる。例えば、制御部３５は、収音データ中に所定の閾値以上のピークを検出する。制御部３５は、これらピークの中で、最も高レベルである時の音声ビームの出力角度を、Ｃチャンネルの音声ビームの出力角度として割り当てる。例えば、図５（Ｂ）では、最も高レベルである時の角度θ３ａをＣチャンネルの音声ビームの出力角度として割り当てる。また、制御部３５は、Ｃチャンネルに設定したピークを挟んで近接するピークについて、ＳＬチャンネルおよびＳＲチャンネルの音声ビームの出力角度を割り当てる。例えば、図５（Ｂ）では、Ｃチャンネルに近接し、０度方向に近い角度θ２ａをＳＬチャンネルの音声ビームとして割り当て、Ｃチャンネルに近接し、１８０度方向に近い角度θ４ａをＳＲチャンネルの音声ビームの出力角度として割り当てる。さらに、制御部３５は、最も外側のピークについて、ＦＬチャンネルおよびＦＲチャンネルの音声ビームの出力角度を割り当てる。例えば、図５（Ｂ）の例では、最も０度方向に近い角度θ１ａをＦＬチャンネルの音声ビームとして割り当て、最も０度方向に近い角度θ５ａをＦＲチャンネルの音声ビームの出力角度として割り当てる。このようにして、制御部３５は、各チャンネルの音声ビームが聴取位置に到達するレベル差を検出する検出手段、および検出手段が測定したレベルのピークに基づいて音声ビームの出力角度を設定するビーム角度設定手段を実現する。

以上のようにして、図５（Ｃ）に示すように、聴者（マイク７）の位置において、周囲から音声ビームが到達するような設定を行う。

次に、バーチャル処理部４０について説明する。図６は、バーチャル処理部４０の構成を示すブロック図である。バーチャル処理部４０は、レベル調整部４３、定位付加部４２、補正部５１、遅延処理部６０Ｌ、および遅延処理部６０Ｒを備えている。

レベル調整部４３は、ＦＬチャンネル、ＦＲチャンネル、Ｃチャンネル、ＳＬチャンネル、およびＳＲチャンネルのデジタルオーディオ信号をそれぞれ入力するゲイン調整部４３ＦＬ、ゲイン調整部４３ＦＲ、ゲイン調整部４３Ｃ、ゲイン調整部４３ＳＬ、およびゲイン調整部４３ＳＲを備えている。

ゲイン調整部４３ＦＬ、ゲイン調整部４３ＦＲ、ゲイン調整部４３Ｃ、ゲイン調整部４３ＳＬ、およびゲイン調整部４３ＳＲは、各チャンネルのオーディオ信号のゲインを調整する。各ゲイン調整部のゲインは、設定手段である制御部３５によりテスト音声ビームの検出結果に基づいて設定される。例えば、図５（Ｂ）に示すように、Ｃチャンネルの音声ビームは、直接音であるため、最も高レベルである。したがって、ゲイン調整部４３Ｃのゲインは最も低く設定される。また、Ｃチャンネルの音声ビームは、直接音であり、部屋の環境に依存する可能性が低いため、例えば固定値としてもよい。そして、他のゲイン調整部は、Ｃチャンネルとのレベル差に応じたゲインが設定される。例えば、Ｃチャンネルの検出レベルＧ１＝１．０としてゲイン調整部４３Ｃのゲイン０．１を設定する場合、ＦＲチャンネルの検出レベルＧ３＝０．６であればゲイン調整部４３ＦＲのゲインを０．４とし、ＳＲチャンネルの検出レベルＧ２＝０．４であれば、ゲイン調整部４３ＳＲのゲインを０．６とする。このようにして、各チャンネルのゲインが調整される。なお、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、および図５（Ｃ）の例では、制御部３５がテスト信号の音声ビームを旋回させて各チャンネルの音声ビームが聴取位置に到達するレベル差を検出する例を示したが、聴者が不図示のユーザインタフェースを用いて、制御部３５に対して手動で音声ビームを出力させる指示を行い、各チャンネルの音声ビームが聴取位置に到達するレベル差を検出させる態様としてもよい。また、ゲイン調整部４３ＦＬ、ゲイン調整部４３ＦＲ、ゲイン調整部４３Ｃ、ゲイン調整部４３ＳＬ、およびゲイン調整部４３ＳＲの設定は、テスト音声ビームをスイープさせて検出したレベルとは別に、それぞれチャンネルごとにレベルを測定してもよい。具体的には、各チャンネルについてテスト音声ビームのスイープにより決定した方向にテスト音声ビームを出力し、聴取位置においてマイク７で収音した音を解析することにより行うことができる。

ゲイン調整された各チャンネルのオーディオ信号は、定位付加部４２に入力される。定位付加部４２は、入力された各チャンネルのオーディオ信号を所定の位置に仮想音源として定位させる処理を行う。仮想音源として定位させるためには、所定位置と聴者の耳との間の伝達関数を示す頭部伝達関数（以下、ＨＲＴＦと称す。）を用いる。

ＨＲＴＦは、ある位置に設置した仮想スピーカからそれぞれ左右の耳に至る音の大きさ、到達時間、および周波数特性等を表現したインパルス応答である。定位付加部４２は、入力された各チャンネルのオーディオ信号にＨＲＴＦを付与して、ウーファ３３Ｌまたはウーファ３３Ｒから放音させることにより、聴者に仮想音源を定位させることができる。

図７（Ａ）は、定位付加部４２の構成を示すブロック図である。定位付加部４２は、各チャンネルのオーディオ信号にＨＲＴＦのインパルス応答を畳み込むためのＦＬフィルタ４２１Ｌ、ＦＲフィルタ４２２Ｌ、Ｃフィルタ４２３Ｌ、ＳＬフィルタ４２４Ｌ、およびＳＲフィルタ４２５Ｌと、ＦＬフィルタ４２１Ｒ、ＦＲフィルタ４２２Ｒ、Ｃフィルタ４２３Ｒ、ＳＬフィルタ４２４Ｒ、およびＳＲフィルタ４２５Ｒと、を備えている。

例えば、ＦＬチャンネルのオーディオ信号は、ＦＬフィルタ４２１ＬおよびＦＬフィルタ４２１Ｒに入力される。ＦＬフィルタ４２１Ｌは、ＦＬチャンネルのオーディオ信号に、聴者の左前方の仮想音源ＶＳＦＬ（図８を参照。）の位置から左耳に至る経路のＨＲＴＦを付与する。ＦＬフィルタ４２１Ｒは、ＦＬチャンネルのオーディオ信号に、仮想音源ＶＳＦＬの位置から右耳に至る経路のＨＲＴＦを付与する。同様にして、各チャンネルについて、聴者の周囲の仮想音源の位置から各耳に至るＨＲＴＦが付与される。

加算部４２６Ｌは、ＦＬフィルタ４２１Ｌ、ＦＲフィルタ４２２Ｌ、Ｃフィルタ４２３Ｌ、ＳＬフィルタ４２４Ｌ、およびＳＲフィルタ４２５ＬでそれぞれＨＲＴＦが付与されたオーディオ信号を合成して、オーディオ信号ＶＬとして補正部５１に出力する。加算部４２６Ｒは、ＦＬフィルタ４２１Ｒ、ＦＲフィルタ４２２Ｒ、Ｃフィルタ４２３Ｒ、ＳＬフィルタ４２４Ｒ、およびＳＲフィルタ４２５ＲでそれぞれＨＲＴＦが付与されたオーディオ信号を合成して、オーディオ信号ＶＲとして補正部５１に出力する。

補正部５１は、クロストークキャンセル処理を行う。図７（Ｂ）は、補正部５１の構成を示すブロック図である。補正部５１は、ダイレクト補正部５１１Ｌ、ダイレクト補正部５１１Ｒ、クロス補正部５１２Ｌ、およびクロス補正部５１２Ｒを備えている。

オーディオ信号ＶＬは、ダイレクト補正部５１１Ｌおよびクロス補正部５１２Ｌに入力される。オーディオ信号ＶＲは、ダイレクト補正部５１１Ｒおよびクロス補正部５１２Ｒに入力される。

ダイレクト補正部５１１Ｌは、ウーファ３３Ｌから出力された音が左耳付近で放音されたように聴者に知覚させる処理を行う。ダイレクト補正部５１１Ｌは、ウーファ３３Ｌから出力された音の周波数特性が左耳の位置でフラットになるようなフィルタ係数が設定されている。ダイレクト補正部５１１Ｌは、入力されたオーディオ信号ＶＬを当該フィルタで処理して、オーディオ信号ＶＬＤを出力する。ダイレクト補正部５１１Ｒは、ウーファ３３Ｒから出力された音の周波数特性が右耳の位置でフラットになるようなフィルタ係数が設定されている。ダイレクト補正部５１１Ｒは、入力されたオーディオ信号ＶＬを当該フィルタで処理して、オーディオ信号ＶＲＤを出力する。

クロス補正部５１２Ｌは、ウーファ３３Ｌから右耳に回り込む音の周波数特性を付与するためのフィルタ係数が設定されている。このウーファ３３Ｌから右耳に回り込む音（ＶＬＣ）を合成部５２Ｒで逆相にしてウーファ３３Ｒから放音させることにより、ウーファ３３Ｌの音が右耳に聞こえるのを抑制する。これにより、ウーファ３３Ｒから放音される音が右耳付近で放音されたように聴者に知覚させる。

クロス補正部５１２Ｒは、ウーファ３３Ｒから左耳に回り込む音の周波数特性を付与するためのフィルタ係数が設定されている。このウーファ３３Ｒから左耳に回り込む音（ＶＲＣ）を合成部５２Ｌで逆相にしてウーファ３３Ｌから放音させることにより、ウーファ３３Ｒの音が左耳に聞こえるのを抑制する。これにより、ウーファ３３Ｌから放音される音が左耳付近で放音されたように聴者に知覚させる。

合成部５２Ｌから出力されたオーディオ信号は、遅延処理部６０Ｌに入力される。遅延処理部６０Ｌによって所定時間遅延されたオーディオ信号は、加算処理部３２に入力される。また、合成部５２Ｒから出力されたオーディオ信号は、遅延処理部６０Ｒに入力される。遅延処理部６０Ｒによって所定時間遅延されたオーディオ信号は、加算処理部３２に入力される。

遅延処理部６０Ｌおよび遅延処理部６０Ｒによる遅延時間は、例えば、ビーム化処理部２０の指向性制御部で与えられる遅延時間のうち、最長の遅延時間よりも長く設定される。これにより、仮想音源を知覚させる音が、音声ビームの形成を阻害することがない。なお、ビーム化処理部２０の後段に遅延処理部を設け、音声ビーム側に遅延を加えて、音声ビームが仮想音像を定位させる音を阻害しないようにする態様であってもよい。

遅延処理部６０Ｌから出力されたオーディオ信号は、加算処理部３２を介してウーファ３３Ｌに入力される。加算処理部３２では、遅延処理部６０Ｌから出力されたオーディオ信号とＨＰＦ３０Ｌから出力されたオーディオ信号とが加算される。なお、加算処理部３２は、これらオーディオ信号の加算比率を変更するゲイン調整部の構成を備えていてもよい。同様に、遅延処理部６０Ｒから出力されたオーディオ信号は、加算処理部３２を介してウーファ３３Ｒに入力される。加算処理部３２では、遅延処理部６０Ｒから出力されたオーディオ信号とＨＰＦ３０Ｒから出力されたオーディオ信号とが加算される。加算処理部３２は、これらオーディオ信号の加算比率を変更するゲイン調整部の構成を備えていてもよい。

次に、アレイスピーカ装置２が生成する音場について図８（Ａ）を用いて説明する。図８（Ａ）において、実線矢印は、アレイスピーカ装置２から出力される音声ビームの経路を示す。図８（Ａ）において、白い星印は、音声ビームが生成する音源の位置を示し、黒い星印は、仮想音源の位置を示す。

図８（Ａ）の例では、アレイスピーカ装置２は、図５（Ｃ）で示した例と同様に、音声ビームを５本出力する。Ｃチャンネルのオーディオ信号は、アレイスピーカ装置２の後方の位置に焦点を結ぶ音声ビームが設定される。これにより、聴者は、音源ＳＣが聴者の前方にあると知覚する。

同様に、ＦＬチャンネルのオーディオ信号は、部屋Ｒの左前方の壁の位置に焦点を結ぶ音声ビームが設定され、聴者は、音源ＳＦＬが聴者の左前方の壁にあると知覚する。ＦＲチャンネルのオーディオ信号は、部屋Ｒの右前方の壁の位置に焦点を結ぶ音声ビームが設定され、聴者は、音源ＳＦＲが聴者の右前方の壁にあると知覚する。ＳＬチャンネルのオーディオ信号は、部屋Ｒの左後方の壁の位置に焦点を結ぶ音声ビームが設定され、聴者は、音源ＳＳＬが聴者の左後方の壁にあると知覚する。ＳＲチャンネルのオーディオ信号は、部屋Ｒの右後方の壁の位置に焦点を結ぶ音声ビームが設定され、聴者は、音源ＳＳＲが聴者の左後方の壁にあると知覚する。

さらに、定位付加部４２は、上記音源ＳＦＬ，ＳＦＲ，ＳＣ，ＳＳＬ，およびＳＳＲの位置と略同じ位置に仮想音源の位置を設定する。したがって、聴者は、図８（Ａ）に示すように、仮想音源ＶＳＣ，ＶＳＦＬ，ＶＳＦＲ，ＶＳＳＬ，およびＶＳＳＲを音源ＳＦＬ，ＳＦＲ，ＳＣ，ＳＳＬ，およびＳＳＲの位置と略同じ位置に知覚する。なお、仮想音源の位置は、音声ビームの焦点と同じ位置に設定する必要はなく予め定めた方向としてもよい。例えば、仮想音源ＶＳＦＬは左３０度、仮想音源ＶＳＦＲは右３０度、仮想音源ＶＳＳＬは左１２０度、仮想音源ＶＳＳＲは右１２０度等に設定する。

これにより、アレイスピーカ装置２は、音声ビームによる定位感を仮想音源によって補うことができ、音声ビームだけを用いた場合または仮想音源だけを用いた場合に比べて、定位感を向上させることができる。特に、ＳＬチャンネルおよびＳＲチャンネルの音源ＳＳＬおよび音源ＳＳＲは、音声ビームが壁に２度反射することにより生成されるため、フロント側のチャンネルに比べて明瞭な定位感が得られない場合がある。しかし、アレイスピーカ装置２は、ウーファ３３Ｌおよびウーファ３３Ｒにより聴者の耳に直接届く音で生成される仮想音源ＶＳＳＬおよび仮想音源ＶＳＳＲで定位感を補うことができ、ＳＬチャンネルおよびＳＲチャンネルの定位感を損なうことがない。

そして、上述したように、アレイスピーカ装置２の制御部３５は、各チャンネルの音声ビームが聴取位置に到達するレベル差を検出し、検出したレベル差に基づいてレベル調整部４３のゲイン調整部４３ＦＬ、ゲイン調整部４３ＦＲ、ゲイン調整部４３Ｃ、ゲイン調整部４３ＳＬおよびゲイン調整部４３ＳＲのレベルを設定する。これにより、定位付加部４２の各チャンネルと音声ビームの各チャンネルとのレベル比率を調整する。

例えば、図８（Ａ）の部屋Ｒの右側の壁には、音響反射率の低いカーテン５０１が存在し、音声ビームが反射しにくい状態となっている。したがって、図８（Ｂ）に示すように、角度θａ４のピークのレベルは、他の角度のピークのレベルよりも低くなる。この場合、ＳＲチャンネルの聴取位置に到達する音声ビームのレベルは、他のチャンネルと比較して低くなる。

そこで、制御部３５は、ゲイン調整部４３ＳＲのゲインを他のレベル調整部よりも高く設定し、ＳＲチャンネルについては、他のチャンネルより定位付加部のレベルを高く設定して、仮想音源による定位付加の効果を強くする。このように、制御部３５は、テスト音声ビームにより検出したレベル差に基づいてレベル調整部４３におけるレベル比率を設定する。これにより、音声ビームによる定位感が低くなるチャンネルについては、仮想音源によって定位感が強く補われる。この場合においても、音声ビーム自体は出力されているため、当該音声ビームによる定位感は残り、特定のチャンネルだけ仮想音源となって違和感が発生することがなく、チャンネル間の聴感上のつながりが維持される。

なお、アレイスピーカ装置２は、図８（Ｃ）に示すように、チャンネル数に対して検出されたピークの数が少ない場合であっても、音声ビームの到達する角度を推定し、各チャンネルの音声ビームの出力角度を割り当てることが好ましい。例えば、図８（Ｃ）の例では、ＳＲチャンネルを割り当てるべき角度にピークが検出されていないが、最も高レベルである角度θａ３を中心角度として、角度θａ２と対称となる角度θａ４にＳＲチャンネルを割り当て、ＳＲチャンネルの音声ビームを出力させる。そして、制御部３５は、角度θａ３における検出レベルＧ１と角度θａ４における検出レベルＧ２とのレベル差に応じて、ゲイン調整部４３ＳＲのゲインを高く設定する。これにより、仮想音源による定位付加の効果が強く設定されたチャンネルについても、音声ビーム自体は出力されているため、ある程度当該チャンネルの音声ビームの音を聴くことができる。したがって、特定のチャンネルだけ仮想音源となって違和感が発生することがなく、チャンネル間の聴感上のつながりが維持される。

なお、本実施形態では、レベル調整部４３の各ゲイン調整部のゲインを調整することで、定位付加部４２の各チャンネルと音声ビームの各チャンネルとのレベル比率を調整する態様を示したが、ビーム化処理部２０におけるゲイン調整部１８ＦＬ、ゲイン調整部１８ＦＲ、ゲイン調整部１８Ｃ、ゲイン調整部１８ＳＬ、およびゲイン調整部１８ＳＲのゲインを調整することで、定位付加部の各チャンネルと音声ビームの各チャンネルとのレベル比率を調整する態様としてもよい。

次に、図９（Ａ）は、変形例１に係るアレイスピーカ装置２Ａの構成を示すブロック図である。図２に示したアレイスピーカ装置２と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

アレイスピーカ装置２Ａは、音量設定受付部７７をさらに備えている。音量設定受付部７７は、聴者からマスタボリューム設定を受け付けるものである。制御部３５は、音量設定受付部７７から受け付けたマスタボリューム設定に応じて、不図示のパワーアンプ（例えばアナログアンプ）のゲインを調整する。これにより、全てのスピーカユニットの音量がまとめて変更される。

そして、制御部３５は、音量設定受付部７７から受け付けたマスタボリューム設定に応じて、レベル調整部４３における全ゲイン調整部のゲインを設定する。例えば、図９（Ｂ）に示すように、マスタボリュームの値が小さくなるにつれて、レベル調整部４３における全ゲイン調整部のゲインを高く設定する。このようにマスタボリューム設定が低くなると、音声ビームの壁からの反射音のレベルが低下して、サラウンド感が低下する可能性がある。そこで、制御部３５は、マスタボリュームの値が小さくなるにつれて定位付加部４２のレベルを高く設定し、仮想音源による定位付加の効果を強くすることで、サラウンド感を維持する。

次に、図１０（Ａ）は、変形例２に係るアレイスピーカ装置２Ｂの構成を示すブロック図である。図２に示したアレイスピーカ装置２と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

アレイスピーカ装置２Ｂは、制御部３５が各チャンネルのオーディオ信号を入力して、各チャンネルのオーディオ信号のレベルを比較する（比較手段として機能する）。制御部３５は、比較結果に基づいてレベル調整部４３における各ゲイン調整部のゲインを動的に設定する。

例えば、特定のチャンネルだけ高レベルの信号が入力された場合、当該特定のチャンネルの信号に音源があると判断できるため、このチャンネルのゲイン調整部のゲインを高く設定して、明瞭な定位感を与える。また、制御部３５は、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、フロントチャンネルとサラウンドチャンネルとのレベル比率（フロントレベル比）を算出し、フロントレベル比に応じてレベル調整部４３における各ゲイン調整部のゲインを設定することも可能である。すなわち、制御部３５は、サラウンドチャンネルのレベルが相対的に高い場合にはレベル調整部４３（ゲイン調整部４３ＳＬおよびゲイン調整部４３ＳＲ）のゲインを高く設定し、サラウンドチャンネルのレベルが相対的に低い場合にはレベル調整部４３（ゲイン調整部４３ＳＬおよびゲイン調整部４３ＳＲ）のゲインを低く設定する。したがって、サラウンドチャンネルのレベルが相対的に高くなった場合に仮想音源による定位付加の効果を強くすることで、サラウンドチャンネルの効果を強調する。一方で、フロントチャンネルのレベルが相対的に高い場合には音声ビームによるレベルを大きく設定することで、音声ビームによるフロントチャンネルの効果を強調することにより、仮想音源定位に比べて定位感が得られる聴取領域を相対的に広くすることが可能である。

なお、サラウンドチャンネルのレベルが相対的に低くなった場合にレベル調整部４３（ゲイン調整部４３ＳＬおよびゲイン調整部４３ＳＲ）のゲインを低くすると、音声ビームによるサラウンドチャンネルがさらに聞き取り難くなる場合もあるため、サラウンドチャンネルのレベルが相対的に低い場合にレベル調整部４３（ゲイン調整部４３ＳＬおよびゲイン調整部４３ＳＲ）のゲインを高く設定し、サラウンドチャンネルのレベルが相対的に高い場合にレベル調整部４３（ゲイン調整部４３ＳＬおよびゲイン調整部４３ＳＲ）のゲインを低くする態様としてもよい。

また、チャンネル間のレベル比較、およびフロントチャンネルとサラウンドチャンネルとのレベル比率の算出は、全周波数帯域について行う態様であってもよいが、各チャンネルのオーディオ信号を所定の帯域に分割して、分割した帯域毎のレベルを比較する、またはフロントチャンネルとサラウンドチャンネルとのレベル比率を算出する態様としてもよい。例えば、音声ビームを出力するための各スピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐの再生周波数の下限は、２００Ｈｚであるため、２００Ｈｚ以上の帯域においてフロントチャンネルとサラウンドチャンネルとのレベル比率を算出する。

次に、図１１（Ａ）は、変形例３に係るアレイスピーカ装置２Ｃを示す図である。アレイスピーカ装置２と重複する構成の説明は省略する。

アレイスピーカ装置２Ｃは、ウーファ３３Ｌおよびウーファ３３Ｒから出力する音をそれぞれスピーカユニット２１Ａおよびスピーカユニット２１Ｐから出力する点において、アレイスピーカ装置２と相違する。

アレイスピーカ装置２Ｃは、仮想音源を知覚させる音をスピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐのうち、両端のスピーカユニット２１Ａおよびスピーカユニット２１Ｐから出力する。

スピーカユニット２１Ａおよびスピーカユニット２１Ｐは、アレイスピーカにおける最も端部に配置されたスピーカユニットであり、聴者から見てそれぞれ最も左側および右側に配置されている。したがって、スピーカユニット２１Ａおよびスピーカユニット２１Ｐは、それぞれＬチャンネルおよびＲチャンネルの音を出力する場合に好適であり、仮想音源を知覚させる音を出力するスピーカユニットとして好適である。

また、アレイスピーカ装置２は、一つの筐体にスピーカユニット２１Ａ〜２１Ｐ、ウーファ３３Ｌおよびウーファ３３Ｒを全て備える必要はない。例えば、図１１（Ｂ）に示すスピーカセット２Ｄのように、各スピーカユニットを個別の筐体に設けて、各筐体を並べて配置する態様であってもよい。

いずれにしても、入力された複数チャンネルのオーディオ信号をそれぞれ遅延させて複数のスピーカに分配し、かつ、入力された複数チャンネルのオーディオ信号のいずれかに頭部伝達関数に基づくフィルタ処理を行って複数のスピーカに入力する態様であれば、本発明の技術的範囲に属するものである。

１…ＡＶシステム
２…アレイスピーカ装置
３…サブウーファ
４…テレビ
７…マイク
１０…デコーダ
１１…入力部
１４，１５…フィルタ処理部
１８Ｃ，１８ＦＬ，１８ＦＲ，１８ＳＬ，１８ＳＲ…ゲイン調整部
２０…ビーム化処理部
２１Ａ〜２１Ｐ…スピーカユニット
３２…加算処理部
３３Ｌ，３３Ｒ…ウーファ
３５…制御部
４０…バーチャル処理部
４２…定位付加部
４３…レベル調整部
４３Ｃ，４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＳＬ，４３ＳＲ…ゲイン調整部
５１…補正部

Claims (8)

1. 複数チャンネルのオーディオ信号が入力される入力部と、
   複数のスピーカと、
   前記入力部に入力された複数チャンネルのオーディオ信号をそれぞれ遅延させて前記複数のスピーカに分配することにより、前記複数のスピーカに複数の音声ビームを出力させる指向性制御部と、
   前記入力部に入力された複数チャンネルのオーディオ信号のいずれかに頭部伝達関数に基づくフィルタ処理を行って前記複数のスピーカに入力する定位付加部と、
   前記定位付加部の各チャンネルのオーディオ信号と前記音声ビームの各チャンネルのオーディオ信号とのレベル比率を調整するレベル調整部と、
   前記各チャンネルの前記音声ビームが聴取位置に到達するレベルを検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出したレベルに基づいて前記レベル調整部におけるレベル比率を設定し、前記聴取位置に到達する前記音声ビームの前記レベルが他のチャンネルよりも低いチャンネルについて、前記定位付加部のチャンネルの前記オーディオ信号のレベルを前記他のチャンネルの前記定位付加部のオーディオ信号のレベルよりもレベルを高く設定する設定手段と、
   を備えたスピーカ装置。
2. 前記聴取位置に設置されるマイクを備え、
   前記検出手段は、前記指向性制御部にテスト信号を入力して前記複数のスピーカにテスト音声ビームを出力させ、当該テスト音声ビームが前記マイクに入力されるレベルを測定し、
   前記設定手段は、測定した前記レベルに基づいて前記レベル調整部におけるレベル比率を設定する請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 前記入力部に入力された複数チャンネルのオーディオ信号のレベルを比較する比較手段を備え、
   前記設定手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて前記レベル調整部におけるレベル比率を設定する請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置。
4. 前記比較手段は、フロントチャンネルとサラウンドチャンネルとのレベルを比較し、
   前記設定手段は、前記フロントチャンネルとサラウンドチャンネルとの相対的なレベル差に基づいて前記定位付加部のレベル比率を設定する請求項３に記載のスピーカ装置。
5. 前記比較手段は、前記入力部に入力された複数チャンネルのオーディオ信号を所定の帯域に分割して、分割した帯域毎のレベルを比較する請求項３または請求項４に記載のスピーカ装置。
6. 前記複数のスピーカの音量設定を受け付ける音量設定受付部を備え、
   前記設定手段は、前記音量設定に基づいて前記レベル調整部におけるレベル比率を設定する請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のスピーカ装置。
7. 前記検出手段は、前記指向性制御部にテスト信号を入力して、前記複数のスピーカにテスト音声ビームを出力させ、
   前記聴取位置で入力された前記テスト音声ビームのレベルを前記音声ビームの出力角度と対応づけ、前記テスト音声ビームのピークに基づいて、前記オーディオ信号の前記各チャンネルと前記音声ビームの前記出力角度を割り当て、前記ピークの数が前記オーディオ信号のチャンネルの数よりも少ない場合、前記ピークのうち、最も高いレベルのピークに割り当てられた出力角度に基づいて、前記オーディオ信号の前記複数のチャンネルのうち前記出力角度が割り当てられていない前記オーディオ信号のチャンネルを割り当てる制御部をさらに備える、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載のスピーカ装置。
8. 前記制御部は、前記ピークの数が前記オーディオ信号の数よりも少ない場合、前記ピークのうち、前記最も高いレベルのピークに割り当てられた前記出力角度を中心角度として、割り当てられた前記出力角度と対称となる角度に前記オーディオ信号の前記複数のチャンネルのうち前記出力角度が割り当てられていない前記チャンネルを割り当てる、
   請求項７に記載のスピーカ装置。

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