JP7036008B2 - 局所消音音場形成装置および方法、並びにプログラム - Google Patents

局所消音音場形成装置および方法、並びにプログラム Download PDF

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Description

本技術は局所消音音場形成装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、消音エリアの奥行き方向への制御を行うことができるようにした局所消音音場形成装置および方法、並びにプログラムに関する。
従来、音場を形成するときに、特定のエリアだけ音が小さく聞こえるようにする方法としては、パラメトリックスピーカや直線スピーカアレイを用いて指向性制御を行う方法が挙げられる。
例えば、パラメトリックスピーカを用いて超指向性制御により局所的に消音する方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この方法では、横方向にパラメトリックスピーカのユニットを並べたり、物理的にユニットを移動または回転させたりすることで、消音させるエリアを、スピーカから見て左右方向に移動させることができる。
また、直線スピーカアレイを用いて指向性制御により局所的に消音する方法では、デジタル信号処理によって、直線スピーカアレイから見て左右方向に消音させるエリアを移動させることができる。
鎌倉他,"パラメトリックスピーカの実用化," 日本音響学会誌, vol.62, p.791-797, 2006.
しかしながら、上述した技術ではスピーカから見て奥行き方向への消音させるエリアの制御は困難であった。すなわち、パラメトリックスピーカや直線スピーカアレイを用いて指向性制御により局所的に消音させる場合、その消音エリアを奥行き方向の所望の位置に設けることは困難である。
また、パラメトリックスピーカを用いた場合、再生音として使用できる周波数帯域が限られるため、再生コンテンツも制限されてしまう。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、消音エリアの奥行き方向への制御を行うことができるようにするものである。
本技術の一側面の局所消音音場形成装置は、第１のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力し、所定の音場を形成する第１のスピーカアレイと、前記第１のスピーカアレイとは異なる位置に配置され、第２のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力して、前記所定の音場を打ち消す音場を形成する第２のスピーカアレイと、前記所定の音場を打ち消す消音エリアに関する情報として、前記第１のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第１の距離と、前記第２のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第２の距離とを取得する取得部と、前記第１の距離に基づいて前記第１のスピーカ駆動信号の第１の空間周波数スペクトルを生成するとともに、前記第２の距離に基づいて前記第２のスピーカ駆動信号の第２の空間周波数スペクトルを生成する駆動信号生成部と、前記第１の空間周波数スペクトルおよび前記第２の空間周波数スペクトルのそれぞれに対して空間周波数合成を行って、第１の時間周波数スペクトルおよび第２の時間周波数スペクトルを生成する空間周波数合成部と、前記第１の時間周波数スペクトルおよび前記第２の時間周波数スペクトルのそれぞれに対して時間周波数合成を行って、前記第１のスピーカ駆動信号および前記第２のスピーカ駆動信号を生成する時間周波数合成部とを備える。
前記駆動信号生成部には、前記消音エリアにおいて、前記所定の音場の逆相となる音場を形成する前記第２の空間周波数スペクトルを生成させることができる。
局所消音音場形成装置には、複数の前記第２のスピーカアレイを設けることができる。
前記第１のスピーカアレイと、前記複数の前記第２のスピーカアレイのそれぞれとの距離が互いに異なるようにすることができる。
前記第１のスピーカアレイおよび前記第２のスピーカアレイを、直線スピーカアレイまたは環状スピーカアレイとすることができる。
本技術の一側面の局所消音音場形成方法またはプログラムは、第１のスピーカアレイと、前記第１のスピーカアレイとは異なる位置に配置された第２のスピーカアレイとを備える局所消音音場形成装置の局所消音音場形成方法またはプログラムであって、前記第１のスピーカアレイにより形成する所定の音場を打ち消す消音エリアに関する情報として、前記第１のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第１の距離と、前記第２のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第２の距離とを取得し、前記第１の距離に基づいて第１のスピーカ駆動信号の第１の空間周波数スペクトルを生成するとともに、前記第２の距離に基づいて第２のスピーカ駆動信号の第２の空間周波数スペクトルを生成し、前記第１の空間周波数スペクトルおよび前記第２の空間周波数スペクトルのそれぞれに対して空間周波数合成を行って、第１の時間周波数スペクトルおよび第２の時間周波数スペクトルを生成し、前記第１の時間周波数スペクトルおよび前記第２の時間周波数スペクトルのそれぞれに対して時間周波数合成を行って、前記第１のスピーカ駆動信号および前記第２のスピーカ駆動信号を生成し、前記第１のスピーカアレイが前記第１のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力して、前記所定の音場を形成し、前記第２のスピーカアレイが前記第２のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力して、前記所定の音場を打ち消す音場を形成するステップを含む。
本技術の一側面においては、第１のスピーカアレイと、前記第１のスピーカアレイとは異なる位置に配置された第２のスピーカアレイとを備える局所消音音場形成装置において、前記第１のスピーカアレイにより形成する所定の音場を打ち消す消音エリアに関する情報として、前記第１のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第１の距離と、前記第２のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第２の距離とが取得され、前記第１の距離に基づいて第１のスピーカ駆動信号の第１の空間周波数スペクトルが生成されるとともに、前記第２の距離に基づいて第２のスピーカ駆動信号の第２の空間周波数スペクトルが生成され、前記第１の空間周波数スペクトルおよび前記第２の空間周波数スペクトルのそれぞれに対して空間周波数合成が行われて、第１の時間周波数スペクトルおよび第２の時間周波数スペクトルが生成され、前記第１の時間周波数スペクトルおよび前記第２の時間周波数スペクトルのそれぞれに対して時間周波数合成が行われて、前記第１のスピーカ駆動信号および前記第２のスピーカ駆動信号が生成され、前記第１のスピーカアレイにより前記第１のスピーカ駆動信号に基づいて音が出力されて、前記所定の音場が形成され、前記第２のスピーカアレイにより前記第２のスピーカ駆動信号に基づいて音が出力されて、前記所定の音場を打ち消す音場が形成される。
本技術の一側面によれば、消音エリアの奥行き方向への制御を行うことができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載された何れかの効果であってもよい。
本技術の概要について説明する図である。 座標系について説明する図である。 音場形成時の音圧の距離減衰について説明する図である。 局所消音音場形成装置の構成例を示す図である。 局所消音音場形成処理を説明するフローチャートである。 局所消音音場形成装置の構成例を示す図である。 局所消音音場形成処理を説明するフローチャートである。 本技術の適用例について説明する図である。 本技術を適用した実施の形態の変形例について説明する図である。 本技術を適用した実施の形態の変形例について説明する図である。 コンピュータの構成例を示す図である。
以下、図面を参照して、本技術を適用した実施の形態について説明する。
〈第１の実施の形態〉
〈本技術について〉
本技術は、配置位置が異なる２つのスピーカアレイを用いて、スピーカから見て奥行き方向の所望の制御点上に消音エリアを設けることができるようにするものである。
本技術では２つのスピーカアレイが用いられて、スピーカアレイから見て奥行き方向における、スピーカアレイから特定の距離だけ離れた地点でのみ音が局所的に小さくなる領域（以下、消音エリアと称する）と、その消音エリアの前後で音が聞こえる領域（以下、再生エリアと称する）が同時に存在する音場が形成される。
例えば本技術では、図１に示すように２つのスピーカアレイSPA11-1およびスピーカアレイSPA11-2が用いられて、消音エリアRM11と、その消音エリアRM11の前後に位置する再生エリアRP11-1および再生エリアRP11-2とが形成される。なお、図１において濃淡は形成された音場の各位置における音圧を示している。
この例では、図中、横方向（以下、ｘ方向と称する）に並べられた複数のスピーカからなる、２つのスピーカアレイSPA11-1およびスピーカアレイSPA11-2が、図中、縦方向（以下、ｙ方向と称する）に所定の距離だけ離されて並べられている。
ここで、２つのスピーカアレイSPA11-1およびスピーカアレイSPA11-2のうちの一方は、所望の音場を形成するためのスピーカアレイであり、他方は所定の制御点上で所望の音場を打ち消す音場を形成するためのスピーカアレイである。
以下、スピーカアレイSPA11-1およびスピーカアレイSPA11-2を特に区別する必要のない場合、単にスピーカアレイSPA11とも称することとする。
なお、ここではスピーカアレイSPA11は直線スピーカアレイとされているが、これに限らず、平面上にスピーカを並べて得られる平面スピーカアレイや、環状（円形状）にスピーカを並べて得られる環状スピーカアレイなどをスピーカアレイSPA11として用いてもよい。
さらに、球状スピーカアレイを構成するスピーカのなかから、いくつかのスピーカを選択して環状スピーカアレイとして用いたり、平面スピーカアレイを構成するスピーカのなかから、いくつかのスピーカを選択して直線スピーカアレイとして用いたりしてもよい。
図１に示す例では、２つのスピーカアレイSPA11を用いた音場形成により、スピーカアレイSPA11を構成するスピーカが並ぶ方向と垂直な方向であるｙ方向に、再生エリアRP11-1、消音エリアRM11、および再生エリアRP11-2が並ぶように形成されている。すなわち、スピーカアレイSPA11から見て奥行き方向の所望の位置に局所的に消音された領域である消音エリアRM11が形成されている。
したがって、再生エリアRP11-1および再生エリアRP11-2にいるユーザは、再生されている音を聞き取ることができるが、消音エリアRM11にいるユーザは再生音を聞き取ることができない。
ところで、直線スピーカアレイであるスピーカアレイSPA11を用いた音場形成では、スピーカアレイSPA11と平行な制御点を設定する必要がある。
スピーカアレイSPA11の制御点は、スピーカアレイSPA11から見て、スピーカアレイSPA11を構成するスピーカが並ぶ方向と垂直な方向、つまり図１におけるｙ方向における距離が所定の距離となる位置である。したがって、制御点はスピーカアレイSPA11と平行な直線、つまりｘ方向と平行な直線となる。
スピーカアレイSPA11で音場形成する場合、制御点上では音圧と位相を理想的な所望音場と一致させることができるが、それ以外のエリアでは音圧に誤差が生じてしまう。本技術では、この誤差を利用して、２つのスピーカアレイSPA11により消音エリアRM11が形成される。
ここで、以下においてする説明で用いる座標系について、図２を参照して説明する。
すなわち、以下においてする説明では、直線スピーカアレイであるスピーカアレイSPA21の中心位置が３次元直交座標系の原点Ｏとされる。
スピーカアレイSPA21は、図１に示したスピーカアレイSPA11や、後述する局所消音音場形成装置のスピーカアレイに対応し、スピーカアレイSPA21は図中、横方向に直線状に並ぶ複数のスピーカから構成される。
また、３次元直交座標系の３つの軸は原点Ｏを通り、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸とされる。ここで、ｘ軸の方向、つまりｘ方向はスピーカアレイSPA21を構成するスピーカが並ぶ方向とされる。また、ｙ軸の方向、つまりｙ方向はスピーカアレイSPA21から音波が出力される方向と平行な方向され、これらのｘ方向およびｙ方向と垂直な方向がｚ軸の方向、つまりｚ方向とされる。特に、スピーカアレイSPA21から音波が出力される方向がｙ方向の正の方向とされる。
以下では、空間上の位置、つまり空間上の位置を示すベクトルをｘ座標、ｙ座標、およびｚ座標を用いて(x,y,z)とも記すこととする。
次に、図３を参照して、図１に示した２つのスピーカアレイSPA11を用いて所定の位置に点音源を形成した場合における音圧の距離減衰の例について説明する。
なお、図３において図１における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は省略する。また、図３において、横軸はｙ方向の位置を示しており、縦軸は音圧を示している。
図３に示す例では、スピーカアレイSPA11-2はｙ方向の位置が０、つまりｙ＝０の位置に配置されており、スピーカアレイSPA11-1は、ｙ方向の位置がｙ＝－１となる位置に配置されている。また、この例では２つのスピーカアレイSPA11の制御点は、ともにｙ＝１となる位置に設定されている。
さらに、曲線LA11はスピーカアレイSPA11-2により再生された音声の各位置での音圧を示しており、曲線LA12はスピーカアレイSPA11-1により再生された音声の各位置での音圧を示している。
特に、この例では、制御点であるｙ＝１における地点において、スピーカアレイSPA11-2からの音声の音圧と、スピーカアレイSPA11-1からの音声の音圧とが等しくなるように、それらのスピーカアレイSPA11が駆動されている。
しかし、制御点においては、２つのスピーカアレイSPA11からの音声の音圧は完全に一致しているが、制御点以外の位置では、２つのスピーカアレイSPA11からの音声の音圧は一致しないことが分かる。
上述したように、スピーカアレイSPA11で音場を形成する場合、制御点であるｙ＝１の位置でのみ音圧および位相を、目的とする音圧および位相とすることができ、制御点以外の位置では音圧に誤差が発生してしまう。
そこで、本技術ではこのような特性を利用して、スピーカアレイSPA11-1とスピーカアレイSPA11-2とで、制御点であるｙ＝１の位置で形成される音場が、ちょうど逆相となるように音が再生される。
すなわち、例えば一方のスピーカアレイSPA11では、ｙ＝１の位置を制御点とする所望の音場を形成するスピーカ駆動信号に基づいて音が出力される。これに対して、他方のスピーカアレイSPA11では、ｙ＝１の位置を制御点とする、一方のスピーカアレイSPA11により形成される所望の音場を打ち消す音場を形成するスピーカ駆動信号に基づいて音が出力される。
このようにすれば、一方のスピーカアレイSPA11で再生した音が、制御点であるｙ＝１の位置においては、他方のスピーカアレイSPA11で再生した音により打ち消され、制御点の領域が消音エリアとなる。
また、ｙ方向における消音エリアの前後の領域では、２つのスピーカアレイSPA11のそれぞれにより再生された音、つまり音場の音圧の違いから、音が聞こえる再生エリアが生じることになる。これにより、例えば図１に示したような再生エリアRP11-1、消音エリアRM11、および再生エリアRP11-2を形成することができる。
このように、本技術によれば、２つのスピーカアレイを用いることで、スピーカアレイから見て奥行き方向、つまりｙ方向の所望の位置に消音エリアを形成すると同時に、その消音エリアの前後の再生エリアでは所望の波面を形成することができる。また、消音エリアをｙ方向にある程度自由に移動させることもできる。
〈局所消音音場形成装置の構成例〉
次に、以上において説明した本技術のより具体的な実施の形態について説明する。
図４は、本技術を適用した局所消音音場形成装置の一実施の形態の構成例を示す図である。
図４に示す局所消音音場形成装置１１は、消音エリア位置取得部２１、駆動信号生成部２２、空間周波数合成部２３、時間周波数合成部２４、スピーカアレイ２５－１、およびスピーカアレイ２５－２を有する。なお、以下、スピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２を特に区別する必要のない場合、単にスピーカアレイ２５とも称する。
局所消音音場形成装置１１は、例えばスピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２の位置や、消音エリアの位置がほぼ固定であり、それらの位置を頻繁には変えることがない場合に有効である。特に、局所消音音場形成装置１１では、第２の実施の形態で必要となるような、音源信号に対するフィルタ係数の畳み込み処理が不要である。
消音エリア位置取得部２１は、スピーカアレイ２５－１から消音エリアとする位置までのｙ方向の距離ｙref1、およびスピーカアレイ２５－２から消音エリアとする位置までのｙ方向の距離ｙref2を消音エリアに関する情報として取得し、駆動信号生成部２２に供給する。
駆動信号生成部２２は、消音エリア位置取得部２１から供給された距離ｙref1および距離ｙref2に基づいて、スピーカアレイ２５ごとに、スピーカアレイ２５で音を再生させるためのスピーカ駆動信号の空間周波数スペクトルを生成し、空間周波数合成部２３に供給する。
空間周波数合成部２３は、スピーカアレイ２５ごとに、駆動信号生成部２２から供給されたスピーカ駆動信号の空間周波数スペクトルに対して空間周波数合成を行い、その結果得られた時間周波数スペクトルを時間周波数合成部２４に供給する。
時間周波数合成部２４は、スピーカアレイ２５ごとに、空間周波数合成部２３から供給された時間周波数スペクトルに対して時間周波数合成を行い、時間信号であるスピーカアレイ２５のスピーカ駆動信号を求める。時間周波数合成部２４は、求めたスピーカ駆動信号をスピーカアレイ２５に供給し、音を再生させる。
スピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２は、例えば直線スピーカアレイや平面スピーカアレイなどからなり、時間周波数合成部２４から供給されたスピーカ駆動信号に基づいて音を再生する。
例えばスピーカアレイ２５－１はスピーカ駆動信号に基づいて音を出力することで、所定の音場を形成し、それと同時に、スピーカアレイ２５－２はスピーカ駆動信号に基づいて音を出力することで、スピーカアレイ２５－１により形成された音場を打ち消す音場を形成する。これにより、再生エリアと消音エリアとが形成され、局所的に音場が消音される局所消音音場の形成が実現される。
これらのスピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２は、図１に示したスピーカアレイSPA11-1およびスピーカアレイSPA11-2に対応し、互いに異なる位置に配置されている。すなわち、２つのスピーカアレイ２５は、ｙ方向の位置が互いに異なるように配置される。
なお、これらの２つのスピーカアレイ２５は、ｘ方向の位置やｚ方向の位置が互いに異なるようにしてもよく、特にｚ方向の位置のみ異なる場合でも局所消音音場の形成を実現することができるが、以下ではｙ方向の位置のみ異なるものとして説明を続ける。
（消音エリア位置取得部）
続いて、図４に示した局所消音音場形成装置１１の各部について、より詳細に説明する。まず、消音エリア位置取得部２１について説明する。
消音エリア位置取得部２１は、消音エリアまでの距離ｙref1および距離ｙref2を取得する。例えば消音エリア位置取得部２１が、外部装置から供給されたり、ユーザ等により入力されたりした距離ｙref1および距離ｙref2を取得するようにしてもよい。
また、消音エリア位置取得部２１が消音エリアとすべき位置を検出して距離ｙref1および距離ｙref2を算出することで、それらの距離ｙref1および距離ｙref2を取得するようにしてもよい。
例えば消音エリア位置取得部２１が消音エリアとする位置を検出する場合、消音エリア位置取得部２１は、カメラやセンサなどを有する。この場合、消音エリア位置取得部２１は、カメラやセンサを用いて聴取者などの物体を認識し、その認識結果に基づいて、消音エリアの位置を検出する。
具体的には、例えば消音エリア位置取得部２１は、カメラにより撮影された画像からユーザを検出し、その検出結果から消音エリアとする位置を決定するとともに、スピーカアレイ２５から消音エリアとする位置までの空間上のｙ方向の距離を距離ｙref1および距離ｙref2として算出する。この場合、例えば検出されたユーザのうち、音を聞かせないようにするユーザの位置が消音エリアの位置とされる。
（駆動信号生成部）
駆動信号生成部２２は、消音エリアの位置情報である距離ｙref1および距離ｙref2に基づいて、各スピーカアレイ２５のスピーカ駆動信号の空間周波数スペクトルを算出する。
例えば、３次元自由空間における音場P(v,ntf)は次式（１）に示すように表される。
Figure 0007036008000001
なお、式（１）においてntfは時間周波数インデックスを示しており、vは空間上の位置を示すベクトルでありv＝(x,y,z)である。また、式（１）においてv0はｘ軸上の所定の位置を示すベクトルでありv0＝(x0,0,0)である。なお、以下、ベクトルvにより示される位置を位置vとも称し、ベクトルv0により示される位置を位置v0とも称することとする。
さらに、式（１）においてD(v0,ntf)は二次音源の駆動信号を示しており、G(v,v0,ntf)は、位置vと位置v0との間の伝達関数である。この二次音源の駆動信号D(v0,ntf)は、スピーカアレイ２５を構成するスピーカのスピーカ駆動信号に対応する。
このような式（１）の計算では、空間領域においては駆動信号D(v0,ntf)と伝達関数G(v,v0,ntf)の畳み込みのかたちとなっており、式（１）に示す音場P(v,ntf)をｘ軸方向に空間フーリエ変換すると、次式（２）に示すようになる。
Figure 0007036008000002
なお、式（２）において、nsfは空間周波数インデックスを示している。
このように音場P(v,ntf)を空間フーリエ変換すると、式（２）に示すように空間周波数領域の音場PF(nsf,y,z,ntf)は、空間周波数領域の駆動信号DF(nsf,ntf)と伝達関数GF(nsf,y,z,ntf)との積により表される。したがって、二次音源の駆動信号の空間周波数表現は、次式（３）に示すようになる。
Figure 0007036008000003
また、直線上の二次音源を用いる場合、その直線と平行な制御点上でのみ実際に形成される音場を理想的な音場と一致させられることが知られている。このことは、例えば「Jens Ahrens, Sascha Spors, “Sound Field Reproduction Using Planar and Linear Arrays of Loudspeakers,” IEEE TRANSACTIONS ON AUDIO, SPEECH, AND LANGUAGE PROCESSING, 2010.」などに記載されている。
そこで、その制御点の位置をｙ＝yrefの位置とし、また水平面上での音場を考えるためｚ＝０とすると、式（３）は次式（４）に示すようになる。
Figure 0007036008000004
この式（４）により示される二次音源の駆動信号DF(nsf,ntf)は、ｙ＝yrefの位置を制御点として、その制御点で理想的な音場を形成するための駆動信号である。
また、例えば所望する音場PF(nsf,yref,0,ntf)として、次式（５）に示すように点音源モデルPPS(nsf,yref,0,ntf)を用いることができる。
Figure 0007036008000005
なお、式（５）において、S(ntf)は再生しようとする音の音源信号を示しており、ｊは虚数単位を示しており、ｋxはｘ軸方向の波数を示している。また、xpsおよびypsはそれぞれ点音源の位置を示すｘ座標およびｙ座標を示しており、ωは角周波数を示しており、ｃは音速を示している。さらに、H0 (2)は第二種ハンケル関数を示しており、K0はベッセル関数を示している。
また、伝達関数GF(nsf,yref,0,ntf)は、次式（６）に示すように表すことができる。
Figure 0007036008000006
駆動信号生成部２２は、以上の式（４）、式（５）、および式（６）を用いて、スピーカアレイ２５－１のスピーカ駆動信号の空間周波数スペクトルDF1(nsf,ntf)と、スピーカアレイ２５－２のスピーカ駆動信号の空間周波数スペクトルDF2(nsf,ntf)とを求める。
すなわち、空間周波数スペクトルDF1(nsf,ntf)は、制御点の位置yrefをyref＝ｙref1とし、式（４）の駆動信号DF(nsf,ntf)を空間周波数スペクトルDF1(nsf,ntf)として算出すればよい。これに対して、空間周波数スペクトルDF2(nsf,ntf)は、制御点の位置yrefをyref＝ｙref2とし、式（４）の駆動信号DF(nsf,ntf)を空間周波数スペクトルDF2(nsf,ntf)として算出すればよい。
このとき、一方のスピーカアレイ２５による制御点上での所望音場が、他方のスピーカアレイ２５による制御点上での音場の逆相となれば、制御点上において、２つのスピーカアレイ２５のそれぞれによる音場（音声）が打ち消し合うことになる。
これを実現するには、一方のスピーカアレイ２５の音場PF(nsf,yref,0,ntf)を、－PF(nsf,yref,0,ntf)とすればよい。これは式（４）で求める、２つのスピーカアレイ２５ごとの駆動信号DF(nsf,ntf)のうちの一方を－DF(nsf,ntf)とすることと同義である。
駆動信号生成部２２は、以上のようにして２つのスピーカアレイ２５について空間周波数スペクトルDF1(nsf,ntf)および空間周波数スペクトルDF2(nsf,ntf)を求めると、それらの空間周波数スペクトルを空間周波数合成部２３に供給する。なお、以下では、これらの空間周波数スペクトルDF1(nsf,ntf)および空間周波数スペクトルDF2(nsf,ntf)を、特に区別する必要のない場合、単に空間周波数スペクトルDF(nsf,ntf)とも称することとする。
（空間周波数合成部）
空間周波数合成部２３は、駆動信号生成部２２から供給されたスピーカ駆動信号、すなわち空間周波数スペクトルDF(nsf,ntf)を、DFT(Discrete Fourier Transform)を用いて空間周波数合成し、時間周波数スペクトルD(l,ntf)を求める。すなわち、空間周波数合成部２３は、次式（７）を計算することで、時間周波数スペクトルD(l,ntf)を算出する。
Figure 0007036008000007
なお、式（７）において、ｌはスピーカアレイ２５を構成するスピーカを識別するスピーカインデックスを示しており、MdsはDFTのサンプル数を示している。
空間周波数合成部２３では、スピーカアレイ２５ごとに時間周波数スペクトルD(l,ntf)を算出し、得られた時間周波数スペクトルD(l,ntf)を時間周波数合成部２４に供給する。すなわち、空間周波数スペクトルDF1(nsf,ntf)および空間周波数スペクトルDF2(nsf,ntf)のそれぞれについて式（７）の計算が行われ、時間周波数スペクトルD(l,ntf)が求められる。
（時間周波数合成部）
時間周波数合成部２４は、空間周波数合成部２３から供給された時間周波数スペクトルD(l,ntf)に対して、IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)を用いて時間周波数合成を行い、時間信号であるスピーカアレイ２５の各スピーカのスピーカ駆動信号d(l,nd)を求める。具体的には、時間周波数合成部２４は次式（８）の計算を行うことで、スピーカ駆動信号d(l,nd)を算出する。
Figure 0007036008000008
なお、式（８）において、ndは時間インデックスを示しており、MdtはIDFTのサンプル数を示している。時間周波数合成部２４は、スピーカアレイ２５－１の時間周波数スペクトルD(l,ntf)およびスピーカアレイ２５－２の時間周波数スペクトルD(l,ntf)のそれぞれに対して式（８）を計算して、各スピーカアレイ２５のスピーカ駆動信号d(l,nd)を求め、スピーカアレイ２５に供給する。
〈局所消音音場形成処理の説明〉
次に、以上において説明した局所消音音場形成装置１１の動作について説明する。
すなわち、以下、図５のフローチャートを参照して、局所消音音場形成装置１１による局所消音音場形成処理について説明する。
ステップＳ１１において、消音エリア位置取得部２１は、２つのスピーカアレイ２５のそれぞれについて、スピーカアレイ２５から消音エリアとする位置までの距離を取得し、駆動信号生成部２２に供給する。
例えばステップＳ１１では、消音エリア位置取得部２１としてのセンサにより検出されたユーザの位置と、スピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２の位置とから、距離ｙref1および距離ｙref2が求められる。
また、例えば消音エリア位置取得部２１としてのカメラにより得られた画像から顔認識や物体認識によりユーザが検出され、その検出結果に基づいて空間上のユーザの位置が求められるようにしてもよい。この場合、求められたユーザの位置と、スピーカアレイ２５の位置とから消音エリアとする位置までの距離が求められる。
ステップＳ１２において、駆動信号生成部２２は、消音エリア位置取得部２１から供給された距離ｙref1および距離ｙref2に基づいて、上述した式（４）乃至式（６）から、各スピーカアレイ２５のスピーカ駆動信号の空間周波数スペクトルDF1(nsf,ntf)および空間周波数スペクトルDF2(nsf,ntf)を算出する。そして駆動信号生成部２２は、得られた空間周波数スペクトルを空間周波数合成部２３に供給する。
このとき駆動信号生成部２２は、一方の空間周波数スペクトルDF(nsf,ntf)により制御点上、つまり消音エリアとする領域で所望の音場が形成され、他方の空間周波数スペクトルDF(nsf,ntf)により制御点上で所望の音場の逆相となる音場が形成されるように２つの空間周波数スペクトルDF(nsf,ntf)を生成する。
ステップＳ１３において、空間周波数合成部２３は駆動信号生成部２２から供給された空間周波数スペクトルDF(nsf,ntf)に対して、式（７）を計算することで空間周波数合成を行い、その結果得られた時間周波数スペクトルD(l,ntf)を時間周波数合成部２４に供給する。なお、空間周波数合成は、スピーカアレイ２５の空間周波数スペクトルDF(nsf,ntf)ごとに行われる。
ステップＳ１４において、時間周波数合成部２４は空間周波数合成部２３から供給された時間周波数スペクトルD(l,ntf)に対して、式（８）を計算することで時間周波数合成を行い、スピーカ駆動信号d(l,nd)を求める。ここでは、スピーカ駆動信号d(l,nd)は、スピーカアレイ２５のスピーカごとに求められる。
また、時間周波数合成部２４は、スピーカアレイ２５ごとに得られたスピーカ駆動信号を、それぞれスピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２に供給し、音を再生させる。
ステップＳ１５において、スピーカアレイ２５は、時間周波数合成部２４から供給されたスピーカ駆動信号に基づいて音を再生し、局所消音音場形成処理は終了する。
スピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２により音が再生されると、再生空間の一部分に消音エリアが形成された、つまり局所的に消音された音場形成が行われる。
以上のように局所消音音場形成装置１１は、消音エリアまでの距離を取得するとともに、取得した距離に基づいてスピーカ駆動信号を生成し、スピーカ駆動信号に基づいて、２つのスピーカアレイ２５により音場を形成する。
これにより、スピーカアレイ２５から見て奥行き方向の所望の位置に消音エリアを形成すると同時に、その消音エリアの前後の再生エリアでは所望の波面を形成することができる。すなわち、消音エリアの奥行き方向への制御を行うことができる。
〈第２の実施の形態〉
〈局所消音音場形成装置の構成例〉
ところで、局所的に消音エリアを設けて音場形成をする場合、ユーザの動きに追従させて消音エリアを移動させるなど、消音エリアの位置やスピーカアレイ２５の位置を頻繁に移動させたいこともある。
そのような場合、スピーカアレイ２５から消音エリアとする位置までの距離ごとに、局所的に消音エリアを設けた音場形成をするための局所消音フィルタを用意し、その局所消音フィルタを用いてスピーカ駆動信号を生成すればよい。
このように局所消音フィルタを用いる場合、局所消音音場形成装置は、例えば図６に示すように構成される。なお、図６において図４における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図６に示す局所消音音場形成装置５１は、消音エリア位置取得部２１、局所消音フィルタ係数記録部６１、フィルタ部６２、スピーカアレイ２５－１、およびスピーカアレイ２５－２を有している。
局所消音フィルタ係数記録部６１は、例えばスピーカアレイ２５から消音エリアとする位置までの距離、すなわち距離ｙref1や距離ｙref2ごとに、局所的に消音エリアを設けた音場形成をするためのオーディオフィルタである局所消音フィルタの係数を記録している。
局所消音フィルタ係数記録部６１は、記録している複数の局所消音フィルタ係数のなかから、消音エリア位置取得部２１から供給された距離ｙref1および距離ｙref2に基づいて、スピーカアレイ２５ごとに１つの局所消音フィルタ係数を選択し、フィルタ部６２に供給する。
フィルタ部６２は、スピーカアレイ２５ごとに、外部から供給された音源信号と、局所消音フィルタ係数記録部６１から供給された局所消音フィルタのフィルタ係数とを畳み込んでスピーカ駆動信号を求め、スピーカアレイ２５に供給する。
このようなフィルタ部６２は、消音エリアに関する情報としてのスピーカアレイ２５から消音エリアまでの距離に対応する局所消音フィルタ係数と、音源信号とを畳み込むことでスピーカ駆動信号を生成する駆動信号生成部として機能するということができる。
以上のような構成の局所消音音場形成装置５１では、スピーカアレイ２５や消音エリアの位置が可変であり、例えば人に追従して消音エリアの位置を頻繁に更新するような場合などに特に有効である。
（局所消音フィルタ係数記録部）
続いて、図６に示した局所消音音場形成装置５１の各部について、より詳細に説明する。
局所消音フィルタ係数記録部６１では、距離ｙref1や距離ｙref2といった、スピーカアレイ２５から消音エリアの位置までの距離ごとに、局所消音フィルタの係数を記録している。
この局所消音フィルタは、スピーカアレイ２５を構成するスピーカを識別するスピーカインデックスをｌとし、時間インデックスをｎとして、スピーカインデックスｌおよび時間インデックスｎごとのフィルタ係数h(l,n)を持つフィルタである。
このようなフィルタ係数h(l,n)からなる局所消音フィルタは、例えば上述した第１の実施の形態において説明した、スピーカ駆動信号を算出する方法と同様にして求められたものとされてもよい。
そのような場合、式（５）における音源信号S(ntf)をS(ntf)＝１として、式（４）乃至式（６）から空間周波数スペクトルDF(nsf,ntf)が求められる。そして、その空間周波数スペクトルDF(nsf,ntf)に基づいて式（７）および式（８）の計算が行われ、式（８）により求まるスピーカ駆動信号d(l,nd)がフィルタ係数h(l,n)とされる。
フィルタ係数h(l,n)を求める際に音源信号S(ntf)＝１とされるのは、局所消音フィルタは音源、つまり音源信号には依存しないからである。
局所消音フィルタ係数記録部６１では、距離ｙrefごとに求められた局所消音フィルタのフィルタ係数が予め記録されている。
なお、より詳細には、局所消音フィルタ係数記録部６１では、スピーカアレイ２５ごとに、各距離ｙrefについて求めた局所消音フィルタ係数が記録されている。例えばスピーカアレイ２５－１の局所消音フィルタは、所望の音場を形成するためのオーディオフィルタとされ、スピーカアレイ２５－２の局所消音フィルタは、制御点上で所望の音場を打ち消す音場を形成するためのオーディオフィルタとされる。
（フィルタ部）
フィルタ部６２には、再生しようとする音の音源信号ｘ（ｎ）が供給される。ここで、音源信号ｘ（ｎ）におけるｎは時間インデックスを示している。
フィルタ部６２は、スピーカアレイ２５ごとに、供給された音源信号ｘ（ｎ）と、局所消音フィルタ係数記録部６１から供給された局所消音フィルタのフィルタ係数h(l,n)とを畳み込んで、スピーカアレイ２５の各スピーカの駆動信号であるスピーカ駆動信号d(l,n)を求める。すなわち、フィルタ部６２では、次式（９）の計算が行われてスピーカ駆動信号d(l,n)が算出される。
Figure 0007036008000009
なお、式（９）において、Ｎは局所消音フィルタのフィルタ長を示している。
フィルタ部６２は、このようにして求めたスピーカ駆動信号d(l,n)をスピーカアレイ２５に供給し、音を再生させる。
〈局所消音音場形成処理の説明〉
次に、局所消音音場形成装置５１の動作について説明する。すなわち、以下、図７のフローチャートを参照して、局所消音音場形成装置５１により行われる局所消音音場形成処理について説明する。
なお、ステップＳ４１の処理は、図５のステップＳ１１の処理と同様であるので、その説明は省略する。但し、ステップＳ４１では、消音エリア位置取得部２１により取得された距離ｙref1および距離ｙref2は、局所消音フィルタ係数記録部６１に供給される。
ステップＳ４２において、局所消音フィルタ係数記録部６１は、記録している複数の局所消音フィルタ係数のなかから、スピーカアレイ２５ごとに、消音エリア位置取得部２１から供給された距離ｙref1や距離ｙref2により定まる局所消音フィルタ係数を選択し、フィルタ部６２に供給する。
すなわち、局所消音フィルタ係数記録部６１は、距離ｙref1に対して定められた局所消音フィルタ、つまり距離ｙref＝ｙref1である局所消音フィルタの係数を、スピーカアレイ２５－１の局所消音フィルタ係数として選択して、その局所消音フィルタ係数をフィルタ部６２に供給する。
同様に、局所消音フィルタ係数記録部６１は、距離ｙref2に対して定められた局所消音フィルタ係数を、スピーカアレイ２５－２の局所消音フィルタ係数として選択して、その局所消音フィルタ係数をフィルタ部６２に供給する。
ステップＳ４３において、フィルタ部６２は、局所消音フィルタ係数記録部６１から供給された局所消音フィルタ係数と、供給された音源信号との畳み込み処理を行って、スピーカアレイ２５ごとにスピーカ駆動信号を生成し、スピーカアレイ２５に供給する。
すなわち、フィルタ部６２は、スピーカアレイ２５－１の局所消音フィルタ係数と、音源信号とに基づいて式（９）を計算することでスピーカアレイ２５－１のスピーカ駆動信号d(l,n)を算出し、スピーカアレイ２５－１に供給する。
同様に、フィルタ部６２は、スピーカアレイ２５－２の局所消音フィルタ係数と、音源信号とに基づいて式（９）を計算することでスピーカアレイ２５－２のスピーカ駆動信号d(l,n)を算出し、スピーカアレイ２５－２に供給する。
ステップＳ４４において、スピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２は、フィルタ部６２から供給されたスピーカ駆動信号に基づいて音を再生し、局所消音音場形成処理は終了する。
スピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２により音が再生されると、再生空間の一部分に消音エリアが形成された、つまり局所的に消音された音場形成が行われる。
以上のように局所消音音場形成装置５１は、消音エリアまでの距離を取得するとともに、取得した距離に基づいて局所消音フィルタ係数を選択し、その局所消音フィルタ係数と音源信号とから畳み込み処理によりスピーカ駆動信号を生成する。そして、局所消音音場形成装置５１は、得られたスピーカ駆動信号に基づいて、２つのスピーカアレイ２５により音場を形成する。
これにより、スピーカアレイ２５から見て奥行き方向の所望の位置に消音エリアを形成すると同時に、その消音エリアの前後の再生エリアでは所望の波面を形成することができる。すなわち、消音エリアの奥行き方向への制御を行うことができる。
特に、この例では、消音エリアまでの距離に基づいて局所消音フィルタ係数を選択することで、簡単かつ迅速にコンテンツ音声等の音の再生中におけるスピーカアレイ２５や消音エリアの位置の変化に対応することができる。
〈本技術の適用例〉
また、以上において説明した局所消音音場形成装置１１や局所消音音場形成装置５１は、例えば以下のような場合などに適用することができる。
すなわち、例えば駅や空港などの公共の場の通路に設置したサイネージで音声を使用することを考える。この場合、２つのスピーカアレイ２５の設置位置は、聴取者であるユーザに対してｙ方向、つまり奥行き方向に離してもよいし、ｚ方向、つまり高さ方向に離してもよい。
サイネージ近傍を無作為に人が通過する場合、ユーザによってサイネージの前を通過するタイミングが異なるため、そのタイミングによっては、ユーザがコンテンツの音声を初めから聴取できないこともある。そこで、何らかのセンサを利用してユーザがサイネージの前を通過するタイミングを検出し、ユーザがサイネージの前を通過したときにコンテンツの音声を再生するようにすれば、ユーザは音声を初めから聴取することが可能となる。
しかしながら、１人目のユーザがサイネージを通過するタイミングでコンテンツの音声を再生したときに、その音声の再生終了前に、２人目のユーザがサイネージの前を通過すると、両者に２つの異なるタイミングで再生が開始されたコンテンツの音声が同時に聞こえてしまう。
このとき、各ユーザのスピーカアレイ２５までの距離がそれぞれ異なれば、各ユーザの位置に他方のユーザに対して再生した音が聞こえなくなるように消音エリアを形成することで、各ユーザの位置では２つのコンテンツの音声が干渉しなくなる。
例えば、図８に示すように水平型や通常の階段型のエスカレータの横にスピーカアレイ２５を設置すれば、レーンからスピーカアレイ２５までの距離は一定であるため、消音エリアを固定して再生することで各レーンで異なるコンテンツを再生できる。なお、図８において図４における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図８に示す例では、矢印Ａ１１の方向、つまり図中、上方向に進むエスカレータのレーンＬＮ１１にユーザＵ１１がおり、矢印Ａ１２の方向、つまり図中、下方向に進むエスカレータのレーンＬＮ１２にユーザＵ１２がいる。また、レーンＬＮ１１の近傍にはサイネージ（コンテンツ）を提示するためのディスプレイＳＧ１１が設置されており、レーンＬＮ１２の近傍にはサイネージを提示するためのディスプレイＳＧ１２が設置されている。
さらに、ディスプレイＳＧ１１の近傍には、２つのスピーカアレイ２５－１およびスピーカアレイ２５－２が配置されており、図中、横方向がスピーカアレイ２５の奥行き方向、つまり図２に示したｙ方向となっている。
このような状態で、レーンＬＮ１１にいるユーザＵ１１に対してディスプレイＳＧ１１で所定のコンテンツＡを再生し、レーンＬＮ１２にいるユーザＵ１２に対してディスプレイＳＧ１２で所定のコンテンツＢを再生する例について考える。ここで、コンテンツＡの音声およびコンテンツＢの音声は、スピーカアレイ２５により再生されるとする。
この場合、コンテンツＡについては、レーンＬＮ１１の領域を再生エリアとし、レーンＬＮ１２の領域を消音エリアとするスピーカ駆動信号Ａを生成すれば、ユーザＵ１２にコンテンツＡの音声が聞こえてしまうことはない。
逆に、コンテンツＢについては、レーンＬＮ１２の領域を再生エリアとし、レーンＬＮ１１の領域を消音エリアとするスピーカ駆動信号Ｂを生成すれば、ユーザＵ１１にコンテンツＢの音声が聞こえてしまうことはない。
そして、このようにして生成されたスピーカ駆動信号Ａとスピーカ駆動信号Ｂを足し合わせたものをスピーカ駆動信号として、そのスピーカ駆動信号に基づいてスピーカアレイ２５で音声を再生すれば、コンテンツＡおよびコンテンツＢが同時に再生されることになる。しかもこの場合、ユーザＵ１１はコンテンツＡの音声のみを聞き取ることができ、ユーザＵ１２はコンテンツＢの音声のみを聞き取ることができる。
〈本技術を適用した実施形態の変形例１〉
また、以上においては２つのスピーカアレイ２５を用いる例について説明したが、その他、例えば局所消音音場形成装置１１や局所消音音場形成装置５１に、３以上の複数のスピーカアレイ２５を設けるようにしてもよい。
そのような場合、例えば３以上の複数のスピーカアレイ２５のうちの任意の２つのスピーカアレイ２５を選択し、選択した２つのスピーカアレイ２５を用いて音を再生することで、消音エリアの幅の異なる音場を形成することができる。この場合、例えば図３に示した制御点における各スピーカアレイ２５の音圧の曲線の傾きが異なるようにスピーカアレイ２５の配置位置や特性を定めれば、再生に用いるスピーカアレイ２５の組み合わせによって、消音エリアの幅を可変させることができる。
具体的には、３つのスピーカアレイ２５のうちの２つを用いて局所消音音場形成を行う場合、上述した局所消音音場形成装置１１や局所消音音場形成装置５１には、例えば図９に示すように３つのスピーカアレイ２５が配置される。なお、図９において、図４における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図９では、図中、横方向が上述したｘ方向となっており、図中、縦方向が上述したｙ方向となっている。この例では、局所消音音場形成装置１１または局所消音音場形成装置５１には、スピーカアレイ２５として３つのスピーカアレイ２５－１乃至スピーカアレイ２５－３が設けられている。なお、以下、スピーカアレイ２５－１乃至スピーカアレイ２５－３を特に区別する必要のない場合、単にスピーカアレイ２５とも称することとする。
スピーカアレイ２５－１乃至スピーカアレイ２５－３は、それぞれｘ方向に並べられた複数のスピーカから構成される直線スピーカアレイとなっており、これらのスピーカアレイ２５－１乃至スピーカアレイ２５－３は、ｙ方向の異なる位置に配置されている。
局所消音音場形成時には、所定の制御線ＣＬ１１上で所望音場を形成するためにスピーカアレイ２５－１が用いられ、制御線ＣＬ１１上で所望音場とは逆相の音場を形成するためにスピーカアレイ２５－２およびスピーカアレイ２５－３のうちの１つが用いられる。
これらのスピーカアレイ２５－２およびスピーカアレイ２５－３の配置位置は、スピーカアレイ２５－１からのｙ方向の距離が互いに異なるようになされている。
そのため、局所消音音場形成時には、例えば消音エリアとする領域のｙ方向の幅等に応じて、スピーカアレイ２５－２およびスピーカアレイ２５－３のうちの何れか一方が選択され、選択されたスピーカアレイ２５により所望音場とは逆相の音場が形成される。
なお、ここでは所望音場とは逆相の音場を形成するために用いるスピーカアレイ２５が２つ設けられている例について説明したが、そのようなスピーカアレイ２５が３以上設けられていても勿論よい。
以上のように、３以上の複数のスピーカアレイ２５のうちの任意の２つを選択的に用いることで、より自由度の高い局所消音音場形成を実現することができる。
〈本技術を適用した実施形態の変形例２〉
さらに、例えばスピーカアレイ２５を構成するスピーカを直線状に配置するのではなく、円形状に配置するようにしてもよい。具体的には、例えば半径の異なる同心円上にスピーカアレイを構成するスピーカを配置し、以上において説明した処理を行うことで、局所的に消音エリアが形成される音場形成を実現することができる。
そのような場合、通常、円の中心が制御点となるため、例えば図１０に示すように円の中心位置に消音エリアが形成される。図１０では、横方向はｘ方向を示しており、縦方向はｙ方向を示している。また、図１０において濃淡は形成された音場の各位置における音圧を示している。
この例では、矢印Ａ２１に示す位置を含む円上に１つのスピーカアレイ２５を構成するスピーカが配置されており、矢印Ａ２２に示す位置を含む円上に他の１つのスピーカアレイ２５を構成するスピーカが配置されている。
また、それらのスピーカアレイ２５のスピーカが配置される円の中心位置は、矢印Ａ２３に示す位置となっている。すなわち、この例では、矢印Ａ２３に示す位置を中心とする円上にスピーカを並べて得られる環状スピーカアレイがスピーカアレイ２５として用いられている。
この場合、２つのスピーカアレイ２５を用いて音場形成を行うときに、この矢印Ａ２３に示す位置を含む円形状の領域を消音エリアとすることができる。図１０では矢印Ａ２３に示す位置近傍の領域では音圧が低く、その領域が消音エリアとなっていることが分かる。
このようにスピーカアレイ２５は、直線スピーカアレイに限らず、環状スピーカアレイや球状スピーカアレイ、平面スピーカアレイなどとすることができる。
〈コンピュータの構成例〉
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のコンピュータなどが含まれる。
図１１は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１，ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２，ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３は、バス５０４により相互に接続されている。
バス５０４には、さらに、入出力インターフェース５０５が接続されている。入出力インターフェース５０５には、入力部５０６、出力部５０７、記録部５０８、通信部５０９、及びドライブ５１０が接続されている。
入力部５０６は、キーボード、マウス、マイクロホン、撮像素子などよりなる。出力部５０７は、ディスプレイ、スピーカアレイなどよりなる。記録部５０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部５０９は、ネットワークインターフェースなどよりなる。ドライブ５１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体５１１を駆動する。
以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ５０１が、例えば、記録部５０８に記録されているプログラムを、入出力インターフェース５０５及びバス５０４を介して、ＲＡＭ５０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
コンピュータ（ＣＰＵ５０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブル記録媒体５１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブル記録媒体５１１をドライブ５１０に装着することにより、入出力インターフェース５０５を介して、記録部５０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部５０９で受信し、記録部５０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ５０２や記録部５０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
また、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
さらに、本技術は、以下の構成とすることも可能である。
（１）
第１のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力し、所定の音場を形成する第１のスピーカアレイと、
前記第１のスピーカアレイとは異なる位置に配置され、第２のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力して、前記所定の音場を打ち消す音場を形成する第２のスピーカアレイと
を備える局所消音音場形成装置。
（２）
前記所定の音場を打ち消す消音エリアに関する情報を取得する取得部と、
前記消音エリアに関する情報に基づいて前記第１のスピーカ駆動信号および前記第２のスピーカ駆動信号を生成する駆動信号生成部と
をさらに備える（１）に記載の局所消音音場形成装置。
（３）
前記取得部は、前記消音エリアに関する情報として、前記第１のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第１の距離と、前記第２のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第２の距離とを取得する
（２）に記載の局所消音音場形成装置。
（４）
前記駆動信号生成部は、前記消音エリアにおいて、前記所定の音場の逆相となる音場を形成する前記第２のスピーカ駆動信号を生成する
（３）に記載の局所消音音場形成装置。
（５）
前記駆動信号生成部は、前記第１の距離に基づいて前記第１のスピーカ駆動信号の第１の空間周波数スペクトルを生成するとともに、前記第２の距離に基づいて前記第２のスピーカ駆動信号の第２の空間周波数スペクトルを生成し、
前記第１の空間周波数スペクトルおよび前記第２の空間周波数スペクトルのそれぞれに対して空間周波数合成を行って、第１の時間周波数スペクトルおよび第２の時間周波数スペクトルを生成する空間周波数合成部と、
前記第１の時間周波数スペクトルおよび前記第２の時間周波数スペクトルのそれぞれに対して時間周波数合成を行って、前記第１のスピーカ駆動信号および前記第２のスピーカ駆動信号を生成する時間周波数合成部と
をさらに備える（３）または（４）に記載の局所消音音場形成装置。
（６）
前記駆動信号生成部は、前記第１の距離に対応するフィルタ係数と、音源信号とを畳み込むことで前記第１のスピーカ駆動信号を生成するとともに、前記第２の距離に対応するフィルタ係数と前記音源信号とを畳み込むことで前記第２のスピーカ駆動信号を生成する
（３）または（４）に記載の局所消音音場形成装置。
（７）
複数の前記第２のスピーカアレイを有する
（１）乃至（６）の何れか一項に記載の局所消音音場形成装置。
（８）
前記第１のスピーカアレイと、前記複数の前記第２のスピーカアレイのそれぞれとの距離が互いに異なる
（７）に記載の局所消音音場形成装置。
（９）
前記第１のスピーカアレイおよび前記第２のスピーカアレイは、直線スピーカアレイまたは環状スピーカアレイである
（１）乃至（８）の何れか一項に記載の局所消音音場形成装置。
（１０）
第１のスピーカアレイと、前記第１のスピーカアレイとは異なる位置に配置された第２のスピーカアレイとを備える局所消音音場形成装置の局所消音音場形成方法であって、
前記第１のスピーカアレイが第１のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力して、所定の音場を形成し、
前記第２のスピーカアレイが第２のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力して、前記所定の音場を打ち消す音場を形成する
ステップを含む局所消音音場形成方法。
（１１）
第１のスピーカアレイと、前記第１のスピーカアレイとは異なる位置に配置された第２のスピーカアレイとを備える局所消音音場形成装置を制御するコンピュータに、
前記第１のスピーカアレイにより第１のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力させて、所定の音場を形成し、
前記第２のスピーカアレイにより第２のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力させて、前記所定の音場を打ち消す音場を形成する
ステップを含む処理を実行させるプログラム。
１１ 局所消音音場形成装置， ２１ 消音エリア位置取得部， ２３ 空間周波数合成部， ２４ 時間周波数合成部， ２５－１，２５－２，２５ スピーカアレイ， ６１ 局所消音フィルタ係数記録部， ６２ フィルタ部

Claims (7)

  1. 第１のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力し、所定の音場を形成する第１のスピーカアレイと、
    前記第１のスピーカアレイとは異なる位置に配置され、第２のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力して、前記所定の音場を打ち消す音場を形成する第２のスピーカアレイと、
    前記所定の音場を打ち消す消音エリアに関する情報として、前記第１のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第１の距離と、前記第２のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第２の距離とを取得する取得部と、
    前記第１の距離に基づいて前記第１のスピーカ駆動信号の第１の空間周波数スペクトルを生成するとともに、前記第２の距離に基づいて前記第２のスピーカ駆動信号の第２の空間周波数スペクトルを生成する駆動信号生成部と、
    前記第１の空間周波数スペクトルおよび前記第２の空間周波数スペクトルのそれぞれに対して空間周波数合成を行って、第１の時間周波数スペクトルおよび第２の時間周波数スペクトルを生成する空間周波数合成部と、
    前記第１の時間周波数スペクトルおよび前記第２の時間周波数スペクトルのそれぞれに対して時間周波数合成を行って、前記第１のスピーカ駆動信号および前記第２のスピーカ駆動信号を生成する時間周波数合成部と
    を備える局所消音音場形成装置。
  2. 前記駆動信号生成部は、前記消音エリアにおいて、前記所定の音場の逆相となる音場を形成する前記第２の空間周波数スペクトルを生成する
    請求項１に記載の局所消音音場形成装置。
  3. 複数の前記第２のスピーカアレイを有する
    請求項１または請求項２に記載の局所消音音場形成装置。
  4. 前記第１のスピーカアレイと、前記複数の前記第２のスピーカアレイのそれぞれとの距離が互いに異なる
    請求項３に記載の局所消音音場形成装置。
  5. 前記第１のスピーカアレイおよび前記第２のスピーカアレイは、直線スピーカアレイまたは環状スピーカアレイである
    請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の局所消音音場形成装置。
  6. 第１のスピーカアレイと、前記第１のスピーカアレイとは異なる位置に配置された第２のスピーカアレイとを備える局所消音音場形成装置の局所消音音場形成方法であって、
    前記第１のスピーカアレイにより形成する所定の音場を打ち消す消音エリアに関する情報として、前記第１のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第１の距離と、前記第２のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第２の距離とを取得し、
    前記第１の距離に基づいて第１のスピーカ駆動信号の第１の空間周波数スペクトルを生成するとともに、前記第２の距離に基づいて第２のスピーカ駆動信号の第２の空間周波数スペクトルを生成し、
    前記第１の空間周波数スペクトルおよび前記第２の空間周波数スペクトルのそれぞれに対して空間周波数合成を行って、第１の時間周波数スペクトルおよび第２の時間周波数スペクトルを生成し、
    前記第１の時間周波数スペクトルおよび前記第２の時間周波数スペクトルのそれぞれに対して時間周波数合成を行って、前記第１のスピーカ駆動信号および前記第２のスピーカ駆動信号を生成し、
    前記第１のスピーカアレイが前記第１のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力して、前記所定の音場を形成し、
    前記第２のスピーカアレイが前記第２のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力して、前記所定の音場を打ち消す音場を形成する
    ステップを含む局所消音音場形成方法。
  7. 第１のスピーカアレイと、前記第１のスピーカアレイとは異なる位置に配置された第２のスピーカアレイとを備える局所消音音場形成装置を制御するコンピュータに、
    前記第１のスピーカアレイにより形成する所定の音場を打ち消す消音エリアに関する情報として、前記第１のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第１の距離と、前記第２のスピーカアレイから前記消音エリアまでの第２の距離とを取得し、
    前記第１の距離に基づいて第１のスピーカ駆動信号の第１の空間周波数スペクトルを生成するとともに、前記第２の距離に基づいて第２のスピーカ駆動信号の第２の空間周波数スペクトルを生成し、
    前記第１の空間周波数スペクトルおよび前記第２の空間周波数スペクトルのそれぞれに対して空間周波数合成を行って、第１の時間周波数スペクトルおよび第２の時間周波数スペクトルを生成し、
    前記第１の時間周波数スペクトルおよび前記第２の時間周波数スペクトルのそれぞれに対して時間周波数合成を行って、前記第１のスピーカ駆動信号および前記第２のスピーカ駆動信号を生成し、
    前記第１のスピーカアレイにより前記第１のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力させて、前記所定の音場を形成し、
    前記第２のスピーカアレイにより前記第２のスピーカ駆動信号に基づいて音を出力させて、前記所定の音場を打ち消す音場を形成する
    ステップを含む処理を実行させるプログラム。
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