JP6980856B2 - 音場型自然音響効果を有するオーディオシステム - Google Patents

音場型自然音響効果を有するオーディオシステム Download PDF

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Description

本開示は、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムに関し、より詳細には、副信号回路および音場制御再生デバイスを備え、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムに関する。
従来のオーディオシステムは、頭部伝達関数（head-related transfer function : HRTF）計算によってサラウンドサウンドを達成し、計算された副オーディオ信号は、オーディオミキサーによって主オーディオ信号とオーディオミキシングされる。その結果、電子オーディオミキシングシステムによって出力されるオーディオ信号は不自然であり、ユーザは、オーディオ信号が人工的に処理されたために不自然であると明確に知覚する。このため、出力されるオーディオ信号の不自然さを低減するためには、オーディオを電子オーディオミキサーによってミキシングするのではなく、自然環境でミキシングする音場型自然音響効果を有するオーディオシステムが必要となる。
従来技術の上記した欠点を考慮して、本開示の目的は、オーディオを電子オーディオミキサーによってミキシングするのではなく、自然環境でミキシングする音場型自然音響効果を有するオーディオシステムを提供することである。
上記および他の目的を達成するために、本開示は、左チャンネルオーディオ信号および／または右チャンネルオーディオ信号に従って生成された主オーディオ信号を再生する第１の主チャンネル再生デバイスと、左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号に従って第１の副オーディオ信号を生成する第１の副信号回路と、第１の副信号回路に接続され、第１の副オーディオ信号を再生するように適合された第１の音場制御再生デバイスと、を備える音場型自然音響効果を有するオーディオシステムを提供し、第１の副オーディオ信号の再生と主オーディオ信号の再生との間には第１の再生遅延期間が存在し、第１の音場制御再生デバイスによって再生される第１の副オーディオ信号は、第１のオーディオミキシング回路によって主オーディオ信号とオーディオミキシングされない。
本開示の好ましい実施形態では、主オーディオ信号は、主チャンネルオーディオミキサーによって、左チャンネルオーディオ信号と右チャンネルオーディオ信号とのオーディオミキシングの結果として得られる。
本開示の好ましい実施形態では、第１の主チャンネル再生デバイスによって再生される主オーディオ信号および第１の音場制御再生デバイスによって再生される第１の副オーディオ信号は、再生された後、自然環境でオーディオミキシングされる。
本開示の好ましい実施形態では、第１の主チャンネル再生デバイスは、第１の再生方向に向いており、第１の音場制御再生デバイスは、第２の再生方向に向いており、第１の再生方向と第２の再生方向との間の角度は、４５度よりも大きい。
本開示の好ましい実施形態では、第１の副信号回路は、第１の減算演算増幅器と、第１の減算演算増幅器に後方から接続された第１の減衰器と、第１の減衰器に後方から接続された第１のハイパスフィルタと、第１のハイパスフィルタに後方から接続された第１の桁遅延回路と、第１の桁遅延回路に後方から接続された第１の増幅器と、を含む。
本開示の好ましい実施形態では、第１の音場制御再生デバイスは、ローパスフィルタリング機能を有する。
本開示の好ましい実施形態では、第１の音場制御再生デバイスは、第１のウール・フェルト防塵部及び第１のクラフトボイスコイルを有し、第１の音場制御再生デバイスは、第１のウール・フェルト防塵部及び第１のクラフトボイスコイルによりローパスフィルタリング機能を可能にする。
本開示の好ましい実施形態では、第１の再生遅延期間の長さは、ユーザによって提供される制御信号に従って決定される。
本開示の好ましい実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムは、右チャンネルオーディオ信号を再生する第２の主チャンネル再生デバイスと、左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号に従って第２の副オーディオ信号を生成する第２の副信号回路と、第２の副信号回路に接続され、第２の副オーディオ信号を再生する第２の音場制御再生デバイスと、をさらに備え、主オーディオ信号は左チャンネルオーディオ信号であり、第２の副オーディオ信号の再生と右チャンネルオーディオ信号の再生との間には第２の再生遅延期間が存在し、第２の音場制御再生デバイスによって再生される第２の副オーディオ信号は、第２のオーディオミキシング回路によって主オーディオ信号及び／又は右チャンネルオーディオ信号とオーディオミキシングされない。
本開示の好ましい実施形態では、第２の主チャンネル再生デバイスによって再生される右チャンネルオーディオ信号および第２の音場制御再生デバイスによって再生される第２の副オーディオ信号は、再生された後、自然環境においてオーディオミキシングされる。
本開示の好ましい実施形態では、第２の主チャンネル再生デバイスは、第３の再生方向に向いており、第２の音場制御再生デバイスは、第４の再生方向に向いており、第３の再生方向と第４の再生方向との間の角度は、４５度よりも大きい。
本開示の好ましい実施形態では、第２の副信号回路は、第２の減算演算増幅器と、第２の減算演算増幅器に後方から接続された第２の減衰器と、第２の減衰器に後方から接続された第２のハイパスフィルタと、第２のハイパスフィルタに後方から接続された第２の桁遅延回路と、第２の桁遅延回路に後方から接続された第２の増幅器と、を含む。
本開示の好ましい実施形態では、第２の副信号回路は、加算演算増幅器と、第２の減算演算増幅器に後方から接続された第２の減衰器と、第２の減衰器に後方から接続された第２のハイパスフィルタと、第２のハイパスフィルタに後方から接続された第２の桁遅延回路と、第２の桁遅延回路に後方から接続された第２の増幅器と、を含む。
本開示の好ましい実施形態では、第２の音場制御再生デバイスは、ローパスフィルタリング機能を有する。
本開示の好ましい実施形態では、第２の音場制御再生デバイスは、第２のウール・フェルト防塵部及び第２のクラフトボイスコイルを有し、第２の音場制御再生デバイスは、第２のウール・フェルト防塵部及び第２のクラフトボイスコイルによりローパスフィルタリング機能を可能にする。
本開示の好ましい実施形態では、第２の再生遅延期間の長さは、ユーザによって提供される制御信号に従って決定される。
本開示の上記した態様および他の態様の全ては、以下の非限定的な特定の実施形態によって説明され、添付の図面によって示される。
図１は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムのブロック図である。 図２は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図である。 図３は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図である。 図４は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図である。 図５は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムのブロック図である。 図６は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図である。 図７は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図である。 図８は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図である。 図９は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図である。 図１０は、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図である。 図１１は、本開示の特定の実施形態による、音場制御再生デバイスの概略図である。
図１を参照すると、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムのブロック図が示される。図１に示す実施形態では、音場型自然音響効果（sound-field-type nature sound effect）を有するオーディオシステム（audio system）１００は、主チャンネルフロントエンド回路（primary channel front-end circuit）１１０と、第１の主チャンネル再生デバイス１２０と、第２の主チャンネル再生デバイス１３０と、第１の副信号回路（first secondary signal circuit）１４０と、第１の音場制御再生デバイス１５０と、第２の副信号回路１６０と、第２の音場制御再生デバイス１７０と、を含む。主チャンネルフロントエンド回路１１０は、第１の主チャンネル再生デバイス１２０および第２の主チャンネル再生デバイス１３０に接続される。第１の副信号回路１４０は、第１の音場制御再生デバイス１５０に接続される。第２の副信号回路１６０は、第２の音場制御再生デバイス１７０に接続される。
図１に示される実施形態では、第１の主チャンネル再生デバイス１２０は、主チャンネルフロントエンド回路１１０によって供給される左チャンネルオーディオ信号を再生する。第２の主チャンネル再生デバイス１３０は、主チャンネルフロントエンド回路１１０によって供給される右チャンネルオーディオ信号を再生する。特定の実施形態では、左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号は、主チャンネルフロントエンド回路１１０によって受信される。第１の副信号回路１４０は、左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号に従って第１の副オーディオ信号を生成し、第１の音場制御再生デバイス１５０は、第１の副オーディオ信号を再生する。第２の副信号回路１６０は、左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号に従って第２の副オーディオ信号を生成し、第２の音場制御再生デバイス１７０は、第２の副オーディオ信号を再生する。第１の副オーディオ信号の再生と左チャンネルオーディオ信号の再生との間に、第１の再生遅延期間が存在する。第２の副オーディオ信号の再生と右チャンネルオーディオ信号の再生との間に、第２の再生遅延期間が存在する。したがって、第１の音場制御再生デバイス１５０は、第１の主チャンネル再生デバイス１２０が左チャンネルオーディオ信号を再生した後の第１の再生遅延期間まで、第１の副オーディオ信号を再生しない。第２の音場制御再生デバイス１７０は、第２の主チャンネル再生デバイス１３０が右チャンネルオーディオ信号を再生した後の第２の再生遅延期間まで、第２の副オーディオ信号を再生しない。特定の実施形態では、第１の再生遅延期間の長さおよび第２の再生遅延期間の長さは、ユーザによって提供される制御信号に従って決定される。特定の実施形態では、第１の再生遅延期間の長さおよび第２の再生遅延期間の長さは、ユーザの好み、試聴環境（audition environment）のサイズ、または工場出荷時のデフォルト設定に従って決定される。特定の実施形態では、ユーザは、第１の制御信号および第２の制御信号をそれぞれ用いて、第１の再生遅延期間の長さおよび第２の再生遅延期間の長さを制御する。特定の実施形態では、第１の再生遅延期間の長さおよび第２の再生遅延期間の長さは、１０ミリ秒〜３００ミリ秒の範囲である。特定の実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム１００は、ステレオシステムである。再生遅延期間が長いほど、試聴環境が大きくなり、音場性能が向上する。
図１に示す実施形態では、第１の音場制御再生デバイス１５０によって再生される第１の副オーディオ信号は、任意のオーディオミキシング回路またはオーディオミキサーによって左チャンネルオーディオ信号および／または右チャンネルオーディオ信号とオーディオミキシング（audio mixing）されておらず、第２の音場制御再生デバイス１７０によって再生される第２の副オーディオ信号は、任意のオーディオミキシング回路またはオーディオミキサーによって左チャンネルオーディオ信号および／または右チャンネルオーディオ信号とオーディオミキシングされない。第１の主チャンネル再生デバイス１２０によって再生される左チャンネルオーディオ信号と、第１の音場制御再生デバイス１５０によって再生される第１の副オーディオ信号は、再生後に自然環境でオーディオミキシングされ、第２の主チャンネル再生デバイス１３０によって再生される右チャンネルオーディオ信号と、第２の音場制御再生デバイス１７０によって再生される第２の副オーディオ信号は、再生後に自然環境でオーディオミキシングされることは理解できるだろう。
図２を参照すると、本開示の特定の実施形態による音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図が示されている。図２に示す実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム２００は、ステレオシステムである。音場型自然音響効果を有するオーディオシステム２００は、主チャンネルフロントエンド回路２１０と、第１の主チャンネル再生デバイス２２０と、第２の主チャンネル再生デバイス２３０と、第１の副信号回路２４０と、第１の音場制御再生デバイス２５０と、第２の副信号回路２６０と、第２の音場制御再生デバイス２７０と、を含む。主チャンネルフロントエンド回路２１０は、第１の主チャンネル再生デバイス２２０および第２の主チャンネル再生デバイス２３０に接続される。第１の副信号回路２４０は、第１の音場制御再生デバイス２５０に接続される。第２の副信号回路２６０は、第２の音場制御再生デバイス２７０に接続される。
図２に示す実施形態では、第１の副信号回路２４０は、第１の減算演算増幅器２４１、第１の減衰器２４３、第１のハイパスフィルタ２４５、第１の桁遅延回路（digit delay circuit）２４７および第１の増幅器２４９を含む。第１の減衰器２４３は、第１の減算演算増幅器２４１に後方から接続されている。第１のハイパスフィルタ２４５は、第１の減衰器２４３に後方から接続されている。第１の桁遅延回路２４７は、第１のハイパスフィルタ２４５に後方から接続されている。第１の増幅器２４９は、第１の桁遅延回路２４７に後方から接続されている。第１の増幅器２４９は、第１の音場制御再生デバイス２５０に接続されている。第２の副信号回路２６０は、加算演算増幅器（adding operational amplifier）２６１、第２の減衰器２６３、第２のハイパスフィルタ２６５、第２の桁遅延回路２６７および第２の増幅器２６９を含む。第２の減衰器２６３は、加算演算増幅器２６１に後方から接続されている。第２のハイパスフィルタ２６５は、第２の減衰器２６３に後方から接続されている。第２の桁遅延回路２６７は、第２のハイパスフィルタ２６５に後ろから接続されている。第２の増幅器２６９は、第２の桁遅延回路２６７に後方から接続されている。第２の増幅器２６９は、第２の音場制御再生デバイス２７０に接続されている。特定の実施形態では、第１の音場制御再生デバイス２５０はローパスフィルタ機能を有するので、第１の増幅器２４９と第１の音場制御再生デバイス２５０との間にローパスフィルタを配置する必要がない。特定の実施形態では、第２の音場制御再生デバイス２７０はローパスフィルタ機能を有するので、第２の増幅器２６９と第２の音場制御再生デバイス２７０との間にローパスフィルタを配置する必要がない。
特定の実施形態では、第１の副オーディオ信号は、
Figure 0006980856
 のように表され、
第２の副オーディオ信号は、
Figure 0006980856
 のように表され、
ここで、左チャンネルオーディオ信号はＬ、右チャンネルオーディオ信号はＲ、拡大率はｎで表される。特定の変形実施形態では、ｎは、必要に応じて事前に決定されるか、または必要に応じてユーザによって調整される。特定の変形実施形態では、ｎは固定値であるか、または遠隔制御手法で設定される。
図３を参照すると、本開示の特定の実施形態による音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図が示されている。図３に示す実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム３００は、ステレオシステムである。音場型自然音響効果を有するオーディオシステム３００は、主チャンネルフロントエンド回路３１０と、第１の主チャンネル再生デバイス３２０と、第２の主チャンネル再生デバイス３３０と、第１の副信号回路３４０と、第１の音場制御再生デバイス３５０と、第２の副信号回路３６０と、第２の音場制御再生デバイス３７０と、を含む。主チャンネルフロントエンド回路３１０は、第１の主チャンネル再生デバイス３２０および第２の主チャンネル再生デバイス３３０に接続される。第１の副信号回路３４０は、第１の音場制御再生デバイス３５０に接続される。第２の副信号回路３６０は、第２の音場制御再生デバイス３７０に接続される。
図３に示す実施形態では、第１の副信号回路３４０は、第１の減算演算増幅器３４１、第１の減衰器３４３、第１のハイパスフィルタ３４５、第１の桁遅延回路３４７および第１の増幅器３４９を含む。第１の減衰器３４３は、第１の減算演算増幅器３４１に後方から接続されている。第１のハイパスフィルタ３４５は、第１の減衰器３４３に後方から接続されている。第１の桁遅延回路３４７は、第１のハイパスフィルタ３４５に後方から接続されている。第１の増幅器３４９は、第１の桁遅延回路３４７に後方から接続されている。第１の増幅器３４９は、第１の音場制御再生デバイス３５０に接続されている。第２の副信号回路３６０は、第２の減算演算増幅器３６１、第２の減衰器３６３、第２のハイパスフィルタ３６５、第２の桁遅延回路３６７および第２の増幅器３６９を含む。第２の減衰器３６３は、第２の減算演算増幅器３６１に後方から接続されている。第２のハイパスフィルタ３６５は、第２の減衰器３６３に後方から接続されている。第２の桁遅延回路３６７は、第２のハイパスフィルタ３６５に後ろから接続されている。第２の増幅器３６９は、第２の桁遅延回路３６７に後方から接続されている。第２の増幅器３６９は、第２の音場制御再生デバイス３７０に接続されている。特定の実施形態では、第１の音場制御再生デバイス３５０はローパスフィルタリングが可能であり、第１の増幅器３４９と第１の音場制御再生デバイス３５０との間にローパスフィルタを配置する必要がない。特定の実施形態では、第２の音場制御再生デバイス３７０はローパスフィルタリングが可能であり、第２の増幅器３６９と第２の音場制御再生デバイス３７０との間にローパスフィルタを配置する必要がない。
特定の実施形態では、第１の副オーディオ信号は、
Figure 0006980856
 のように表され、
第２の副オーディオ信号は、
Figure 0006980856
 のように表され、
ここで、左チャンネルオーディオ信号はＬ、右チャンネルオーディオ信号はＲ、拡大率はｎで表される。特定の変形実施形態では、ｎは、必要に応じて事前に決定されるか、または必要に応じてユーザによって調整される。特定の変形実施形態では、ｎは固定値であるか、または遠隔制御手法で設定される。
図４を参照すると、本開示の特定の実施形態による音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図が示されている。図４に示す実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム４００は、ステレオシステムである。音場型自然音響効果を有するオーディオシステム４００は、主チャンネルフロントエンド回路４１０と、第１の主チャンネル再生デバイス４２０と、第２の主チャンネル再生デバイス４３０と、第１の副信号回路４４０と、第１の音場制御再生デバイス４５０と、第２の副信号回路４６０と、第２の音場制御再生デバイス４７０と、を含む。主チャンネルフロントエンド回路４１０は、第１の主チャンネル再生デバイス４２０および第２の主チャンネル再生デバイス４３０に接続される。第１の副信号回路４４０は、第１の音場制御再生デバイス４５０に接続される。第２の副信号回路４６０は、第２の音場制御再生デバイス４７０に接続される。
図４に示す実施形態では、第１の副信号回路４４０は、第１の減算演算増幅器４４１、第１の減衰器４４３、第１のハイパスフィルタ４４５、第１の桁遅延回路４４７および第１の増幅器４４９を含む。第１の減衰器４４３は、第１の減算演算増幅器４４１に後方から接続されている。第１のハイパスフィルタ４４５は、第１の減衰器４４３に後方から接続されている。第１の桁遅延回路４４７は、第１のハイパスフィルタ４４５に後方から接続されている。第１の増幅器４４９は、第１の桁遅延回路４４７に後方から接続されている。第１の増幅器４４９は、第１の音場制御再生デバイス４５０に接続されている。第２の副信号回路４６０は、第２の減算演算増幅器４６１、第２の減衰器４６３、第２のハイパスフィルタ４６５、第２の桁遅延回路４６７および第２の増幅器４６９を含む。第２の減衰器４６３は、第２の減算演算増幅器４６１に後方から接続されている。第２のハイパスフィルタ４６５は、第２の減衰器４６３に後方から接続されている。第２の桁遅延回路４６７は、第２のハイパスフィルタ４６５に後方から接続されている。第２の増幅器４６９は、第２の桁遅延回路４６７に後方から接続されている。第２の増幅器４６９は、第２の音場制御再生デバイス４７０に接続されている。特定の実施形態では、第１の音場制御再生デバイス４５０はローパスフィルタリングが可能であり、第１の増幅器４４９と第１の音場制御再生デバイス４５０との間にローパスフィルタを配置する必要がない。特定の実施形態では、第２の音場制御再生デバイス４７０はローパスフィルタリングが可能であり、第２の増幅器４６９と第２の音場制御再生デバイス４７０との間にローパスフィルタを配置する必要がない。
特定の実施形態では、第１の副オーディオ信号は、
Figure 0006980856
 のように表され、
第２の副オーディオ信号は、
Figure 0006980856
 のように表され、
ここで、左チャンネルオーディオ信号はＬ、右チャンネルオーディオ信号はＲ、拡大率はｎで表される。特定の変形実施形態では、ｎは、必要に応じて事前に決定されるか、または必要に応じてユーザによって調整される。特定の変形実施形態では、ｎは固定値であるか、または遠隔制御手法で設定される。
図５を参照すると、本開示の特定の実施形態による、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムのブロック図が示される。図５に示す実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム５００は、モノシステム（mono system）であり、主チャンネルフロントエンド回路５１０と、第１の主チャンネル再生デバイス５２０と、第１の副信号回路５４０と、第１の音場制御再生デバイス５５０と、を備える。主チャンネルフロントエンド回路５１０は、第１の主チャンネル再生デバイス５２０に接続されている。第１の副信号回路５４０は、第１の音場制御再生デバイス５５０に接続されている。
図５に示される実施形態では、第１の主チャンネル再生デバイス５２０は、主チャンネルフロントエンド回路５１０によって供給される主オーディオ信号を再生する。主オーディオ信号は、左チャンネルオーディオ信号および／または右チャンネルオーディオ信号のオーディオミキシングに従って生成される。特定の実施形態では、左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号は、主チャンネルフロントエンド回路５１０によって受信される。特定の実施形態では、主オーディオ信号は、主チャンネルフロントエンド回路５１０の主チャンネルオーディオミキサーによって、左チャンネルオーディオ信号と右チャンネルオーディオ信号とのオーディオミキシングの結果として得られる。第１の副信号回路５４０は、左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号に従って第１の副オーディオ信号を生成し、第１の音場制御再生デバイス５５０は、第１の副オーディオ信号を再生する。第１の副オーディオ信号の再生と主オーディオ信号の再生との間に、第１の再生遅延期間が存在する。したがって、第１の音場制御再生デバイス５５０は、第１の主チャンネル再生デバイス５２０が主オーディオ信号を再生した後の第１の再生遅延期間まで、第１の副オーディオ信号を再生しない。特定の実施形態では、第１の再生遅延期間の長さは、ユーザによって提供される制御信号に従って決定される。特定の実施形態では、第１の再生遅延期間の長さは、ユーザの好み、試聴環境のサイズ、または工場出荷時の設定に従って決定される。特定の実施形態では、第１の再生遅延期間の長さは、１０ミリ秒〜３００ミリ秒の範囲である。特定の実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム５００は、モノシステムである。再生遅延期間が長いほど、試聴環境が大きくなり、音場性能が向上することを理解すべきである。
図５に示す実施形態では、第１の音場制御再生デバイス５５０によって再生される第１の副オーディオ信号は、オーディオミキシング回路またはオーディオミキサーによって主オーディオ信号とオーディオミキシングされない。第１の主チャンネル再生デバイス５２０によって再生される主オーディオ信号および第１の音場制御再生デバイス５５０によって再生される第１の副オーディオ信号は、再生された後、自然環境でオーディオミキシングされることが理解できるだろう。
図６を参照すると、本開示の特定の実施形態による音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図が示されている。図６に示す実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム６００は、モノシステムである。音場型自然音響効果を有するオーディオシステム６００は、主チャンネルフロントエンド回路６１０と、第１の主チャンネル再生デバイス６２０と、第１の副信号回路６４０と、第１の音場制御再生デバイス６５０と、を備える。主チャンネルフロントエンド回路６１０は、第１の主チャンネル再生デバイス６２０に接続されている。第１の副信号回路６４０は、第１の音場制御再生デバイス６５０に接続されている。主チャンネルフロントエンド回路６１０は、主オーディオ信号を生成するために左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号のオーディオミキシングを実行する主チャンネルオーディオミキサー６１２を有する。
図６に示す実施形態では、第１の副信号回路６４０は、第１の減算演算増幅器６４１、第１の減衰器６４３、第１のハイパスフィルタ６４５、第１の桁遅延回路６４７および第１の増幅器６４９を含む。第１の減衰器６４３は、第１の減算演算増幅器６４１に後方から接続されている。第１のハイパスフィルタ６４５は、第１の減衰器６４３に後方から接続されている。第１の桁遅延回路６４７は、第１のハイパスフィルタ６４５に後方から接続されている。第１の増幅器６４９は、第１の桁遅延回路６４７に後方から接続されている。第１の増幅器６４９は、第１の音場制御再生デバイス６５０に接続されている。特定の実施形態では、第１の音場制御再生デバイス６５０はローパスフィルタリングが可能であり、第１の増幅器６４９と第１の音場制御再生デバイス６５０との間にローパスフィルタを配置する必要がない。
特定の実施形態では、第１の副オーディオ信号は、
Figure 0006980856
 のように表され、
ここで、左チャンネルオーディオ信号はＬ、右チャンネルオーディオ信号はＲ、拡大率はｎで表される。特定の変形実施形態では、ｎは、必要に応じて事前に決定されるか、または必要に応じてユーザによって調整される。特定の変形実施形態では、ｎは固定値であるか、または遠隔制御手法で設定される。
図７を参照すると、本開示の特定の実施形態による音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図が示されている。図７に示す実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム７００は、モノシステムである。音場型自然音響効果を有するオーディオシステム７００は、主チャンネルフロントエンド回路７１０と、第１の主チャンネル再生デバイス７２０と、第１の副信号回路７４０と、第１の音場制御再生デバイス７５０と、を備える。主チャンネルフロントエンド回路７１０は、第１の主チャンネル再生デバイス７２０に接続されている。第１の副信号回路７４０は、第１の音場制御再生デバイス７５０に接続されている。主チャンネルフロントエンド回路７１０は、主オーディオ信号を生成するために左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号のオーディオミキシングを実行する主チャンネルオーディオミキサー７１２を有する。
図７に示す実施形態では、第１の副信号回路７４０は、第１の減算演算増幅器７４１、第１の減衰器７４３、第１のハイパスフィルタ７４５、第１の桁遅延回路７４７および第１の増幅器７４９を含む。第１の減衰器７４３は、第１の減算演算増幅器７４１に後方から接続されている。第１のハイパスフィルタ７４５は、第１の減衰器７４３に後方から接続されている。第１の桁遅延回路７４７は、第１のハイパスフィルタ７４５に後方から接続されている。第１の増幅器７４９は、第１の桁遅延回路７４７に後方から接続されている。第１の増幅器７４９は、第１の音場制御再生デバイス７５０に接続されている。特定の実施形態では、第１の音場制御再生デバイス７５０はローパスフィルタリングが可能であり、第１の増幅器７４９と第１の音場制御再生デバイス７５０との間にローパスフィルタを配置する必要がない。
図８を参照すると、本開示の特定の実施形態による音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図が示されている。図８に示す実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム８００は、第１の再生方向８２２に向いている第１の主チャンネル再生デバイス８２０と、第２の再生方向８５２に向いている第１の音場制御再生デバイス８５０と、を有する。第１の再生方向と第２の再生方向との間の角度８９０は、９５度である。
図９を参照すると、本開示の特定の実施形態による音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図が示されている。図９に示す実施形態では、音場型自然音響効果を有するオーディオシステム９００は、第１の再生方向９２２に向いている第１の主チャンネル再生デバイス９２０と、第２の再生方向９５２に向いている第１の音場制御再生デバイス９５０と、第３の再生方向９３２に向いている第２の主チャンネル再生デバイス９３０と、第４の再生方向９７２に向いている第２の音場制御再生デバイス９７０と、を有する。第１の再生方向９２２と第２の再生方向９５２との間の角度９９２は、９５度に等しい。第３の再生方向９３２と第４の再生方向９７２との間の角度９９４は、９５度に等しい。
図８および図９は単に例示の目的を果たすだけであることは理解できるだろう。第１の再生方向と第２の再生方向との間の角度は、９５度に等しいだけでなく、必要に応じて変更されることもあるが、好ましくは、角度は４５度よりも大きく、その結果、第１の主チャンネル再生デバイスの周波数応答は、第１の音場制御再生デバイスの周波数応答の影響を受けない。同様に、第３の再生方向と第４の再生方向との間の角度は、９５度に等しいだけでなく、必要に応じて変更されることもあるが、好ましくは、角度は４５度よりも大きく、その結果、第２の主チャンネル再生デバイスの周波数応答は、第２の音場制御再生デバイスの周波数応答の影響を受けない。第１の再生方向と第２の再生方向との角度が４５度未満である場合、第１の音場制御再生デバイスの水平方向特性を制限し且つ主チャンネル再生デバイスとの干渉を低減するために、第１の音場制御再生デバイスの防塵部（dustproof portion）をウール・フェルト（wool felt）で形成することは理解できるだろう。
特定の実施形態では、音場制御再生デバイスは、研究開発コストを大幅に削減するため、３Ｄプリント技術によって迅速に製作され、音場制御再生デバイスは、中・高周波の共振を回避するだけでなく音質を向上させるために、高剛性プラスチック製のペルビックシェル（pelvic shell）の形態で設けられる。特定の実施形態では、音場制御再生デバイスの周波数応答の有効帯域幅は、５００ＨＺ〜８ＫＨＺ−３ｄＢに制限される。特定の実施形態では、音場制御再生デバイスのボイスコイル（voice coil）は、クラフトボイスコイル（kraft voice coil）の形態で設けられ、音場制御再生デバイスの防塵部は、ウール・キルト（wool quilt）で形成される。特定の実施形態では、音場制御再生デバイスは小型化されており、その結果、音場制御再生デバイスは、プラスチックフレームまたは鉄フレーム、クラフトボイスコイル、およびウール・フェルトキャップ（woollen felt cap）を有しているだけでなく、その高周波応答も制限される。
図１０を参照すると、本開示の特定の実施形態による音場型自然音響効果を有するオーディオシステムの概略図が示されている。図１０に示される実施形態では、第１の主チャンネル再生デバイス１０２０の第１の再生方向１０２２と第１の音場制御再生デバイス１０５０の第２の再生方向１０５２との間の角度１０９２は、４５度より大きい。また、第１の音場制御再生デバイス１０５０は、ウール・フェルト防塵部１０５６を有する。
図１１を参照すると、本開示の特定の実施形態による音場制御再生デバイスの概略図が示されている。図１１に示される実施形態では、音場制御再生デバイス１１００は、ウール・フェルト防塵部１１０２、紙ベイスン（paper basin）１１０４、ボイスコイル１１０６、クラフトボイスコイル１１０８、振動ＥＶＡ１１１０、スピーカー端子穴１１１２、ダンパー（damper）１１１４、振動ＥＶＡ１１１６、反共振ベント（anti-resonance vent）１１１８、ペルビックシェル１１２０、および内部磁気回路１１２２を含む。ウール・フェルト防塵部１１０２とクラフトボイスコイル１１０８とでローパスフィルタを形成しているため、音場制御再生デバイス１１００はローパスフィルタリングが可能である。変形の特定の実施形態では、ペルビックシェル１１２０は、鉄またはプラスチックで形成されている。
本開示によれば、音場型自然音響効果を有するオーディオシステムは、テレビ専用のスピーカーシステム、サウンドバーシステム、Ｈｉ−Ｆｉシステム、各種ラジオシステムに適用されるが、本開示は、それに限定されない。
以上の説明および図面により、本開示に係る音場型自然音響効果を有するオーディオシステムについて説明した。しかしながら、本開示の全ての特定の実施形態は、単に説明の目的を果たすだけであることは理解されるだろう。したがって、本開示の趣旨および特許請求の範囲から逸脱することなく、本開示の特定の実施形態に様々な変更を加えることができ、本開示の特許請求の範囲に含まれると解釈されなければならない。したがって、特定の実施形態は、本開示を限定するものではない。本開示の実際の範囲および趣旨は、添付の特許請求の範囲によって定義されるものとする。

Claims (15)

  1. 音場型自然音響効果を有するオーディオシステムであって、
    左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号のうちの少なくとも一つに従って生成された主オーディオ信号を再生する第１の主チャンネル再生デバイスと、
    左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号に従って第１の副オーディオ信号を生成する第１の副信号回路と、
    前記第１の副信号回路に接続され、前記第１の副オーディオ信号を再生するように適合された第１の音場制御再生デバイスと、を備え、
    前記第１の副オーディオ信号の再生と前記主オーディオ信号の再生との間に第１の再生遅延期間が存在し、
    前記第１の音場制御再生デバイスによって再生される第１の副オーディオ信号は、第１のオーディオミキシング回路によって前記主オーディオ信号とオーディオミキシングされず、
    前記第１の副信号回路は、
    第１の減算演算増幅器と、
    前記第１の減算演算増幅器に後方から接続された第１の減衰器と、
    前記第１の減衰器に後方から接続された第１のハイパスフィルタと、
    前記第１のハイパスフィルタに後方から接続された第１の桁遅延回路と、
    前記第１の桁遅延回路に後方から接続された第１の増幅器と、を含む、オーディオシステム。
  2. 前記主オーディオ信号は、主チャンネルオーディオミキサーによる左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号のオーディオミキシングの結果として得られる、請求項１に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  3. 前記第１の主チャンネル再生デバイスによって再生される前記主オーディオ信号および前記第１の音場制御再生デバイスによって再生される前記第１の副オーディオ信号は、再生された後、自然環境でオーディオミキシングされる、請求項１に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  4. 前記第１の主チャンネル再生デバイスは、第１の再生方向に向いており、前記第１の音場制御再生デバイスは、第２の再生方向に向いており、前記第１の再生方向と前記第２の再生方向との間の角度は、４５度よりも大きい、請求項１に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  5. 前記第１の音場制御再生デバイスは、ローパスフィルタリング機能を有する、請求項１に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  6. 前記第１の音場制御再生デバイスは、第１のウール・フェルト防塵部及び第１のクラフトボイスコイルを有し、前記第１の音場制御再生デバイスは、前記第１のウール・フェルト防塵部及び前記第１のクラフトボイスコイルによりローパスフィルタリング機能を可能にする、請求項１に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  7. 前記第１の再生遅延期間の長さは、ユーザによって提供される制御信号に応じて決定される、請求項１に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  8. 右チャンネルオーディオ信号を再生する第２の主チャンネル再生デバイスと、
    左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号に従って第２の副オーディオ信号を生成する第２の副信号回路と、
    前記第２の副信号回路に接続され、前記第２の副オーディオ信号を再生するように適合された第２の音場制御再生デバイスと、をさらに備え、
    前記主オーディオ信号は、左チャンネルオーディオ信号であり、
    前記第２の副オーディオ信号の再生と前記右チャンネルオーディオ信号の再生との間に第２の再生遅延期間が存在し、
    前記第２の音場制御再生デバイスによって再生される第２の副オーディオ信号は、第２のオーディオミキシング回路によって前記主オーディオ信号および前記右チャンネルオーディオ信号の少なくとも一つとオーディオミキシングされない、請求項１に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  9. 前記第２の主チャンネル再生デバイスによって再生される前記右チャンネルオーディオ信号および前記第２の音場制御再生デバイスによって再生される前記第２の副オーディオ信号は、再生された後、自然環境においてオーディオミキシングされる、請求項８に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  10. 前記第２の主チャンネル再生デバイスは、第３の再生方向に向いており、前記第２の音場制御再生デバイスは、第４の再生方向に向いており、前記第３の再生方向と前記第４の再生方向との間の角度は、４５度よりも大きい、請求項８に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  11. 前記第２の副信号回路は、
    第２の減算演算増幅器と、
    前記第２の減算演算増幅器に後方から接続された第２の減衰器と、
    前記第２の減衰器に後方から接続された第２のハイパスフィルタと、
    前記第２のハイパスフィルタに後方から接続された第２の桁遅延回路と、
    前記第２の桁遅延回路に接続された第２の増幅器と、を含む、請求項８に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  12. 前記第２の副信号回路は、
    加算演算増幅器と、
    前記加算演算増幅器に後方から接続された第２の減衰器と、
    前記第２の減衰器に後方から接続された第２のハイパスフィルタと、
    前記第２のハイパスフィルタに後方から接続された第２の桁遅延回路と、
    前記第２の桁遅延回路に接続された第２の増幅器と、を含む、請求項８に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  13. 前記第２の音場制御再生デバイスは、ローパスフィルタリング機能を有する、請求項８に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  14. 前記第２の音場制御再生デバイスは、第２のウール・フェルト防塵部及び第２のクラフトボイスコイルを有し、前記第２の音場制御再生デバイスは、前記第２のウール・フェルト防塵部及び前記第２のクラフトボイスコイルによりローパスフィルタリング機能を可能にする、請求項１３に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
  15. 前記第２の再生遅延期間の長さは、ユーザによって提供される制御信号に応じて決定される、請求項８に記載の音場型自然音響効果を有するオーディオシステム。
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