JP7317396B2 - オーディオコントローラ、オーディオシステム、プログラム、及び、オーディオ制御方法 - Google Patents
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Description
指向性スピーカ及び無指向性スピーカを制御するオーディオコントローラであって、
マルチチャンネル音声入力信号を取得する手段を備え、
前記マルチチャンネル音声入力信号のうち指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第1部分に対応する可聴音を出力するように、前記指向性スピーカを制御する手段を備え、
前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第2部分に対応する可聴音を出力させるように、前記無指向性スピーカを制御する手段を備える、
オーディオコントローラである。
本実施形態において、「無指向性」とは、指向性と比べて、出力源から放射状に進行する(例えば、拡散する)性質を意味する。
本実施形態において、「指向性スピーカチャンネル」とは、指向性スピーカの出力特性に適した高帯域の音を含む音声入力信号のチャンネルを意味する。
本実施形態のオーディオシステムの構成を説明する。図1は、本実施形態のオーディオシステムの構成を示すブロック図である。図2は、図1のオーディオシステムの機能ブロック図である。
このサラウンドシステムは、使用空間SP(例えば、室内)に配置される。サラウンドシステムは、リスナTLに映像及び音声のユーザ体験を提供する。
・音楽データが記憶された記憶媒体を再生する装置(一例として、CD(Compact Disc)プレーヤ又はブルーレイプレーヤ)
・音楽再生アプリケーションがインストールされたコンピュータ(一例として、スマートフォン又は携帯音楽プレーヤ)
・電波によって音楽信号を受信可能な装置(一例として、ラジオ又はテレビジョン)
・コンピュータゲーム装置
変調方式は、例えば、以下の何れかである。
・AM(Amplitude Modulation)変調
・FM(Frequency Modulation)変調
・PM(Phase Modulation)変調
図2を参照して、オーディオコントローラ10の構成を説明する。
・OS(Operating System)のプログラム
・無指向性スピーカ40、及び、指向性スピーカ30の制御処理を実行するアプリケーションのプログラム
・情報処理において参照されるデータベース
・情報処理を実行することによって得られるデータ(つまり、情報処理の実行結果)
・モニタMTを制御するためのモニタ制御信号を生成する機能
・無指向性スピーカ40、及び、指向性スピーカ30を制御するためのスピーカ制御信号を生成する機能
・通信インタフェース14を介して、無指向性スピーカ40、及び、指向性スピーカ30にスピーカ制御信号を出力する機能
入力デバイスは、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、マイクロフォン、又は、それらの組合せである。
出力デバイスは、例えば、モニタMTである。
図2を参照して、指向性スピーカ30の構成を説明する。
オーディオシステム1のレイアウトを説明する。図3は、図1のオーディオシステムのレイアウトを示す概略図である。図4は、図3のオーディオシステムによって実現さされるサラウンド環境の概略図である。
サイドファイアリング指向性スピーカ30RSは、放射面がリスナTLの右側(X+側)の壁を向くように配置される(図3A)。
バックファイアリング指向性スピーカ30RBは、放射面がリスナTLの右側(X+側)の壁を向き、且つ、バックファイアリング指向性スピーカ30LBの放射面とは非平行に配置される(図3A)。
サイドファイアリング指向性スピーカ30RSから放射された超音波UBSRは、リスナTLの右側(Y+側)に位置する壁で反射して、壁からリスナTLに向かう方向(X-方向)に進行する。
バックファイアリング指向性スピーカ30RBから放射された超音波UBRRは、リスナTLの右側(X+側)及びリスナTLの後方(Z+方向)に位置する壁で反射して、リスナTLの後方(Z+方向)の壁からリスナTLに向かう方向(Z-方向)に進行する。
本実施形態の概要を説明する。図5は、本実施形態の概要の説明図である。
・マルチチャンネル音声入力信号を取得する機能
・マルチチャンネル音声入力信号のうち、指向性スピーカ30が出力すべきチャンネル(以下「指向性スピーカチャンネル」という)の音声入力信号の第1部分に対応する可聴音(以下「第1可聴音」という)を出力するように、指向性スピーカ30を制御する機能
・指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第2部分に対応する可聴音(以下「第2可聴音」という)を出力するように、無指向性スピーカ40を制御する機能
本実施形態のオーディオシステム1の制御を説明する。
本実施形態のセットアップ処理を説明する。図6は、本実施形態のセットアップ処理のシーケンス図である。図7は、図6の処理で表示される画面の例を示す図である。
具体的には、プロセッサ12は、画面P10(図7)をディスプレイに表示する。
操作オブジェクトB10aは、セットアップを開始するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
操作オブジェクトB10bは、音声再生処理を開始するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
7.1.1chのサラウンドシステムの場合、スピーカポジションは、以下を含む。
・センター
・レフトサイドファイアリング
・ライトサイドファイアリング
・レフトバックファイアリング
・ライトバックファイアリング
・アップファイアリング
・サブウーファ
フィールドオブジェクトF11bは、リスナTLの想定位置を基準とする各スピーカの距離(以下「スピーカ距離」という)の値の入力を受け付けるオブジェクトである。
フィールドオブジェクトF11cは、各スピーカの音量の入力を受け付けるオブジェクトである。
操作オブジェクトB11は、テストリクエスト(S111)のユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
具体的には、プロセッサ12は、フロントスピーカLCと、ウーファSW、及び、指向性スピーカ30にテストリクエスト信号を送信する。
具体的には、アップファイアリング指向性スピーカ30CT、サイドファイアリング指向性スピーカ30LS及び30RS、並びに、バックファイアリング指向性スピーカ30LB及び30RBの駆動部32は、オーディオコントローラ10から送信されたテストリクエスト信号に応じて、テストトーンを再生するための駆動信号を生成する。
超音波振動子35は、駆動部32によって生成された駆動信号に応じて振動することにより、テストトーンを出力するための超音波を放射する。
本実施形態の音声再生処理を説明する。図8は、本実施形態の音声再生処理のシーケンス図である。図9は、図8の音声信号処理の詳細なフローチャートである。図10は、図8の音声信号処理に関する周波数特性信号の概略図である。
具体的には、プロセッサ12は、画面P10(図7)をディスプレイに表示する。
ユーザが、操作オブジェクトB10bを操作すると、プロセッサ12は、音源装置SSから、オーディオコンテンツのマルチチャンネル音声入力信号を取得する。マルチチャンネル音声入力信号は、サラウンドシステムを構成する複数のスピーカのそれぞれに対応するチャンネル音声入力信号を含む。
具体的には、記憶装置11には、指向性スピーカ30の出力周波数特性に応じたイコライジングモデルが記憶されている。イコライジングモデルには、指向性スピーカ30の音量及び出力周波数特性、並びに、イコライザ係数の相関関係が規定されている。
プロセッサ12は、イコライジングモデルを参照して、フィールドオブジェクトF11cに与えられたユーザ指示のうち指向性スピーカ30に対応するユーザ指示(つまり、ユーザが指定した指向性スピーカ30の音量)、及び、指向性スピーカ30の出力周波数特性の組合せに応じて、指向性スピーカ30のイコライザ係数(以下「第1イコライザ係数」という)を決定する。第1イコライザ係数は、例えば、定位感又はサラウンド感への影響(つまり、指向性)が強い帯域(一例として、高周波数帯域)を強調する係数である。
指向性スピーカチャンネルは、以下のスピーカポジションに対応する。
・レフトサイドファイアリング
・ライトサイドファイアリング
・レフトバックファイアリング
・ライトバックファイアリング
・アップファイアリング
具体的には、プロセッサ12は、無指向性スピーカ40のうち、指向性スピーカ30のからの出力に適していない帯域の出力に適したスピーカ(例えば、フロントスピーカLC)を特定する。
プロセッサ12は、ステップS2110で得られた第1イコライザ係数を参照して、指向性スピーカチャンネルに対する無指向性スピーカ40のイコライザ係数(以下「第2イコライザ係数」という)を決定する。第2イコライザ係数は、第1イコライザ係数とは異なる。第2イコライザ係数は、例えば、第1イコライザ係数と比較して、定位感への影響が弱い帯域(一例として、低周波数帯域)を強調する係数である。
プロセッサ12は、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号に第2イコライザ係数を適用することにより、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号(図10A)を第2周波数特性信号(図10C)に変換する。
プロセッサ12は、フロントスピーカチャンネルの音声入力信号にフロントスピーカイコライザ係数を適用することにより、フロントスピーカチャンネルの音声入力信号をフロントスピーカLCの出力周波数特性に応じた周波数特性信号(以下「フロントスピーカ周波数特性信号」という)に変換する。
プロセッサ12は、ウーファチャンネルの音声入力信号にウーファイコライザ係数を適用することにより、ウーファチャンネルの音声入力信号をウーファSWの出力周波数特性に応じた周波数特性信号(以下「ウーファ周波数特性信号」という)に変換する。
具体的には、プロセッサ12は、ステップS2110で得られた第1周波数特性信号を参照して、指向性スピーカ30を制御するためのスピーカ制御信号(以下「指向性スピーカ制御信号」という)を生成する。指向性スピーカ制御信号は、「第1スピーカ制御信号」の一例である。
プロセッサ12は、合成後の信号を参照して、フロントスピーカLCを制御するためのスピーカ制御信号(以下「フロントスピーカ制御信号」という)を生成する。フロントスピーカ制御信号は、「第2スピーカ制御信号」の一例である。
具体的には、プロセッサ12は、ステップS211で得られたスピーカ制御信号(指向性スピーカ制御信号、フロントスピーカ制御信号、及び、ウーファ制御信号)を、各チャンネル信号に対応するスピーカ識別情報によって識別されるスピーカ(フロントスピーカLC、ウーファSW、アップファイアリング指向性スピーカ30CT、サイドファイアリング指向性スピーカ30LS及び30RS、並びに、バックファイアリング指向性スピーカ30LB及び30RB)に送信する。
具体的には、駆動部32は、オーディオコントローラ10から送信された指向性スピーカ制御信号に対応する超音波を放射するための振動子駆動信号を生成する。
各超音波振動子35には、駆動部32によって生成された振動子駆動信号に応じて電圧が印加される。各超音波振動子35は、印加された電圧に応じて振動する。その結果、設定情報に含まれる音量に応じた放射音圧の超音波が放射される。
アップファイアリング指向性スピーカ30CTから放射された超音波は、使用空間SPの天井で反射した後、リスナTLの上方(Y+方向)からリスナTLに向かって進行する。リスナTLは、アップファイアリング指向性スピーカ30CTから出力された可聴音を、天井から到来する音声として知覚する。
サイドファイアリング指向性スピーカ30LS及び30RSから放射された超音波は、使用空間SPの壁で反射した後、リスナTLの左右からリスナTLに向かって進行する。リスナTLは、サイドファイアリング指向性スピーカ30LS及び30RSから出力された可聴音を、リスナTLの左右の壁から到来する音声として知覚する。
バックファイアリング指向性スピーカ30LB及び30RBから放射された超音波は、使用空間SPの壁で反射した後、リスナTLの後方(Z+方向)からリスナTLに向かって進行する。リスナTLは、バックファイアリング指向性スピーカ30LB及び30RBから出力された可聴音を、リスナTLの後方の壁から到来する音声として知覚する。
・音量
・音の広がり(つまり、サラウンド感)
・定位感
特に、本実施形態によれば、オーディオコントローラ10は、指向性スピーカ30の出力周波数特性及び指向性スピーカ30から出力させる音量の組合せに応じて、第1イコライザ係数を決定する。これにより、ユーザの所望のサラウンド環境を構築することができる。
本実施形態の変形例を説明する。
変形例1は、指向性音波の放射方向を変更可能な指向性スピーカ30の例である。
変形例1の指向性スピーカ30の構成を説明する。図11は、変形例1のオーディオシステムの機能ブロック図である。
変形例1の方向変更機構36の概要を説明する。図12は、図11の方向変更機構の概要の説明図である。
変形例1の指向性スピーカ30の作動例を説明する。図13は、変形例1の指向性スピーカが配置された使用空間の説明図である。
以下の説明において、3次元座標は、使用空間SP内の座標系で表現される。
変形例1の指向性スピーカ30の作動の第1例を説明する。図14は、変形例1の指向性スピーカの作動の第1例の説明図である。
図14は、超音波が反射部材RM3で反射する例を示している。この場合、リスナTLは、反射位置POSr(xr,yr,zr)に音像を知覚する。つまり、リスナTLには、反射位置POSr(xr,yr,zr)で可聴音が鳴っているように聴こえる。
変形例1の指向性スピーカ30の作動の第2例を説明する。図15は、変形例1の指向性スピーカの作動の第2例の説明図である。
図15は、超音波が反射部材RM3で反射する例を示している。この場合、リスナTLは、反射位置POSr(xr,yr,zr)に音像を知覚する。つまり、リスナTLには、反射位置POSr(xr,yr,zr)で可聴音が鳴っているように聴こえる。
変形例1の空間情報データテーブルのデータ構造を説明する。図16は、変形例1の空間情報データテーブルのデータ構造を示す図である。
空間情報データテーブルは、「座標」フィールドを含む。各フィールドは、互いに関連付けられている。
変形例1のオーディオシステム1の制御を説明する。図17は、変形例1の音声再生処理のシーケンス図である。図18は、図17の空間シミュレーションの詳細なフローチャートである。図19は、図17の情報処理において表示される画面例を示す図である。
具体的には、プロセッサ12は、画面P30(図19)をディスプレイに表示する。
フィールドオブジェクトF30a~F30dは、シミュレーション条件を指定するためのユーザ指示を受け付ける。
フィールドオブジェクトF30aは、指向性スピーカ30の位置(以下「スピーカ位置」という)Psの座標(「スピーカ位置情報」の一例)を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
フィールドオブジェクトF30bは、リスナTLの位置(以下「ターゲット位置」という)Ptの座標(「対象位置情報」の一例)を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
フィールドオブジェクトF30cは、音像SIの方向(以下「音像方向」という)Psiを指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
フィールドオブジェクトF30dは、音量を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
操作オブジェクトB30は、指向性スピーカ30による音の再生を開始させるためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
具体的には、プロセッサ12は、記憶装置11に記憶された空間情報データテーブル(図16)を参照して、使用空間SPの3次元構造を特定する。3次元構造は、例えば、以下を含む。
・3次元サイズ
・反射部材RMの位置
具体的には、記憶装置11には、空間伝達モデルが記憶されている。空間伝達モデルは、放射音圧Vout、使用空間SPの3次元構造、スピーカ位置Ps、対象位置Pt、及び、使用空間SPに形成されるパス毎の音圧の分布の相関関係が規定されたシステム関数である。
プロセッサ12は、ステップS3110で得られた空間情報と、S310で得られた情報(スピーカ位置情報及び対象位置情報)と、を空間伝達モデルに与えることにより、放射音圧Vout及びパスの組合せ毎の音圧の分布を計算する。
具体的には、記憶装置11には、音像知覚モデルが記憶されている。音像知覚モデルには、音圧の分布、及び、リスナTLが知覚する音像SIの方向(以下「知覚音像方向」という)の相関関係が規定されている。
プロセッサ12は、ステップS3111で得られた放射音圧Vout及びパスの組合せ毎の音圧の分布を音像知覚モデルに与えることにより、放射音圧Vout及びパス毎の知覚音像方向を計算する。
プロセッサ12は、計算結果(知覚音像方向)と、ステップS310で得られたユーザ指示に対応する音像方向(以下「指示音像方向」という)と、を比較することにより、指示音像方向に該当する知覚音像方向に対応する放射音圧Vout及びパスを選択する。「指示音像方向に該当する知覚音像方向」とは、例えば、以下の少なくとも1つである。
・指示音像方向と一致する知覚音像方向
・指示音像方向を基準として所定範囲に含まれる知覚音像方向
具体的には、プロセッサ12は、ステップS3112で得られた放射音圧(以下「選択放射音圧」という)Vout及びパス(以下「選択パス」という)の組合せを参照して、選択パスに対応する放射角θを決定する。
プロセッサ12は、決定された放射角θの向きに、ステップS3112で得られた選択放射音圧Voutで、超音波ビームを放射するためのスピーカ制御信号を生成する。
プロセッサ12は、生成されたスピーカ制御信号を指向性スピーカ30に供給する。
具体的には、駆動部32は、オーディオコントローラ10から送信されたスピーカ制御信号に対応する放射角θを再現するための機構駆動信号を生成する。
方向変更機構36は、駆動部32によって生成された機構駆動信号に応じて、放射面の向きを放射角θに対応する方向に変更する。
変形例2を説明する。変形例2は、超音波ビームを任意の焦点に集束可能な指向性スピーカの例である。
変形例2の指向性スピーカ30の構成を説明する。図20は、変形例2の指向性スピーカの構成を示す概略図である。
変形例2の指向性スピーカ30の作動例を説明する。
変形例2の指向性スピーカ30の作動例1を説明する。作動例1では、空間上の1つの焦点に超音波を集束させる。図21は、変形例2の指向性スピーカの作動例1の説明図である。
この場合、指向性スピーカ30は、焦点FP1に点音源を形成する。
例えば、焦点FP1がリスナTLの耳元に位置する場合、点音源はリスナTLの耳元に形成される。
この場合、リスナTLは、点音源からの可聴音を聴くことができる。
変形例2の指向性スピーカ30の作動例2を説明する。作動例2では、複数の焦点に超音波を集束させる。図22は、変形例2の指向性スピーカの作動例2の説明図である。
超音波USW2aは、振動子アレイFAの中心から焦点距離d2aだけ離れた焦点FP2aで集束する。
超音波USW2bは、振動子アレイFAの中心から焦点距離d2bだけ離れた焦点FP2bで集束する。
指向性スピーカ30は、焦点FP2a及びFP2bに、それぞれ、点音源を形成する。
例えば、焦点FP2aがリスナTL1の耳元に位置する場合、焦点FP2aにより形成される点音源はリスナTL1の耳元に形成される。
焦点FP2bがリスナTL2の耳元に位置する場合、焦点FP2bに形成される点音源はリスナTL2の耳元に形成される。
この場合、リスナTL1は、焦点FP2aに形成される点音源からの可聴音を聴くことができる。一方、リスナTL2は、焦点FP2bに形成される点音源からの可聴音を聴くことができる。
変形例2のオーディオシステム1の制御を説明する。図23は、変形例2の音声再生処理のシーケンス図である。図24は、図23の空間シミュレーションの詳細なフローチャートである。図25は、図23の音声信号処理の詳細なフローチャートである。図26は、図25の位相差の計算の説明図である。
具体的には、記憶装置11には、空間伝達モデルが記憶されている。空間伝達モデルは、放射音圧Vout、使用空間SPの3次元構造、スピーカ位置Ps、対象位置Pt、及び、使用空間SPに形成される焦点位置毎の音圧の分布の相関関係が規定されたシステム関数である。
プロセッサ12は、ステップS3110で得られた空間情報と、S310で得られた情報(スピーカ位置情報及び対象位置情報)と、を空間伝達モデルに与えることにより、放射音圧Vout及び焦点位置の組合せ毎の音圧の分布を計算する。
具体的には、記憶装置11には、音像知覚モデルが記憶されている。音像知覚モデルには、音圧の分布、及び、知覚音像方向の相関関係が規定されている。
プロセッサ12は、ステップS3111で得られた放射音圧Vout及び焦点位置の組合せ毎の音圧の分布を音像知覚モデルに与えることにより、放射音圧Vout及び焦点位置毎の知覚音像方向を計算する。
プロセッサ12は、計算結果(知覚音像方向)と、ステップS310で得られた指示音像方向と、を比較することにより、指示音像方向に該当する知覚音像方向に対応する放射音圧Vout及び焦点位置(つまり、焦点FPの焦点座標(xfp,yfp,zfp))を選択する。「指示音像方向に該当する知覚音像方向」とは、例えば、以下の少なくとも1つである。
・指示音像方向と一致する知覚音像方向
・指示音像方向を基準として所定範囲に含まれる知覚音像方向
具体的には、プロセッサ12は、記憶装置11に記憶された超音波振動子35(n)の座標(x(n),y(n),z(n))と、焦点座標(xfp,yfp,zfp)と、に基づいて、超音波振動子35(n)と焦点FPとの距離r(n)を計算する。
ΔT(n+1)=-r(n+1)/c …(式1)
・c:音速
プロセッサ12は、各超音波振動子35(n+1)の駆動時間差ΔT(n+1)を示す駆動時間差信号を生成する。
具体的には、プロセッサ12は、ステップS411で得られたスピーカ制御信号(指向性スピーカ制御信号、フロントスピーカ制御信号、及び、ウーファ制御信号)を、各チャンネル信号に対応するスピーカ識別情報によって識別されるスピーカ(フロントスピーカLC、ウーファSW、アップファイアリング指向性スピーカ30CT、サイドファイアリング指向性スピーカ30LS及び30RS、並びに、バックファイアリング指向性スピーカ30LB及び30RB)に送信する。
プロセッサ12は、S4110で得られた駆動時間差信号を指向性スピーカ30に送信する。
具体的には、駆動部32は、オーディオコントローラ10から送信された指向性スピーカ制御信号に対応する超音波を放射するための振動子駆動信号を生成する。
各超音波振動子35には、オーディオコントローラ10から送信された駆動時間差信号に応じた時間差で、駆動部32によって生成された振動子駆動信号に応じて電圧が印加される。各超音波振動子35は、印加された電圧に応じて振動する。その結果、設定情報に含まれる音量に応じた放射音圧の超音波が放射される。この超音波は、ステップS4101で決定された焦点FPで集束する。
変形例3を説明する。変形例3は、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号に周波数フィルタリングを適用する例である。
図27は、変形例3の音声信号処理の詳細なフローチャートである。図28は、図27の音声信号処理に関する周波数特性信号の概略図である。
具体的には、記憶装置11には、指向性スピーカ30の出力周波数特性に応じたフィルタリングモデルが記憶されている。フィルタリングモデルには、指向性スピーカ30の音量及び出力周波数特性、並びに、フィルタ係数の相関関係が規定されている。
プロセッサ12は、フィルタリングモデルを参照して、フィールドオブジェクトF11cに与えられたユーザ指示のうち指向性スピーカ30に対応するユーザ指示(つまり、ユーザが指定した指向性スピーカ30の音量)、及び、指向性スピーカ30の出力周波数特性の組合せに応じて、指向性スピーカ30のフィルタ係数(以下「第1フィルタ係数」という)FIL1を決定する。第1フィルタ係数FIL1は、例えば、高周波帯域を抽出する係数(いわゆるハイパスフィルタ)である。
プロセッサ12は、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号に第1フィルタ係数FIL1を適用することにより、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号から第1周波数特性信号を生成する。
具体的には、プロセッサ12は、無指向性スピーカ40のうち、指向性スピーカ30のからの出力に適していない帯域の出力に適したスピーカ(例えば、フロントスピーカLC)を特定する。
プロセッサ12は、ステップS5110で得られた第1フィルタ係数FIL1を参照して、指向性スピーカチャンネルに対する無指向性スピーカ40のフィルタ係数(以下「第2フィルタ係数」という)FIL2を決定する。第2フィルタ係数FIL2は、第1フィルタ係数FIL1とは異なる。第2フィルタ係数FIL2は、例えば、第1フィルタ係数FIL1と比較して低周波数帯域を抽出する係数(いわゆるローパスフィルタ)である。
プロセッサ12は、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号に第2フィルタ係数FIL2を適用することにより、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号から第2周波数特性信号を生成する。
変形例4を説明する。変形例4は、第2周波数特性信号を生成した後、所定条件を満たす場合、第2周波数特性信号を調整する例である。
変形例4の第1例を説明する。変形例4の第1例は、第2周波数特性信号が、定位感又はサラウンド感に悪影響を与える条件を満たす場合、第2周波数特性信号を調整する例である。
プロセッサ12は、ステップS2113において、調整後の第2周波数特性信号に基づいて、無指向性スピーカ40のスピーカ制御信号を生成する。
変形例4の第2例を説明する。変形例4の第2例は、第1周波数特性信号及び第2周波数特性信号の関係が所定条件を満たす場合、第2周波数特性信号を調整する例である。
プロセッサ12は、ステップS2113において、調整後の第2周波数特性信号に基づいて、無指向性スピーカ40のスピーカ制御信号を生成する。
本実施形態の第1態様は、
指向性スピーカ30及び無指向性スピーカ40を制御するオーディオコントローラ1010であって、
マルチチャンネル音声入力信号を取得する手段を備え、
マルチチャンネル音声入力信号のうち指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第1部分に対応する可聴音を出力するように、指向性スピーカ30を制御する手段を備え、
指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第2部分に対応する可聴音を出力させるように、無指向性スピーカ40を制御する手段を備える、
オーディオコントローラ10である。
指向性スピーカ30を制御する手段は、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号のうち、指向性スピーカ30からの出力に適した部分を第1部分として取り扱い、
無指向性スピーカ40を制御する手段は、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号のうち、指向性スピーカチャンネルの出力に適していない部分を第2部分として取り扱う、
オーディオコントローラ10である。
無指向性スピーカ40を制御する手段は、マルチチャンネル音声入力信号のうち無指向性スピーカチャンネルの音声入力信号に対応する可聴音と、第2部分に対応する可聴音と、を出力するように、無指向性スピーカ40を制御する、
オーディオコントローラ10である。
指向性スピーカ30を制御する手段は、
指向性スピーカ30の出力周波数特性に応じた第1イコライザ係数を用いて、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号を第1周波数特性信号に変換し、
第1周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、指向性スピーカ30を制御し、
無指向性スピーカ40を制御する手段は、
第1イコライザ係数とは異なる第2イコライザ係数を用いて、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号を第2周波数特性信号に変換し、
第2周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、無指向性スピーカ40を制御する、
オーディオコントローラ10である。
指向性スピーカ30を制御する手段は、指向性スピーカ30の出力周波数特性及び指向性スピーカ30から出力させる音量の組合せに応じて、第1イコライザ係数を決定する、
オーディオコントローラ10である。
指向性スピーカ30を制御する手段は、
指向性スピーカ30の出力周波数特性に応じた第1フィルタ係数を用いて、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号から第1周波数特性信号を抽出し、
第1周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、指向性スピーカ30を制御し、
無指向性スピーカ40を制御する手段は、
第1フィルタ係数とは異なる第2フィルタ係数を用いて、指向性スピーカチャンネルの音声入力信号から第2周波数特性信号を抽出し、
第2周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、無指向性スピーカ40を制御する、
オーディオコントローラ10である。
指向性スピーカ30は、指向性スピーカ30が使用される使用空間に存在する反射部材で反射する超音波ビームを放射する、
オーディオコントローラ10である。
指向性スピーカ30が使用される使用空間の3次元レイアウトを特定する手段を備え、
使用空間における指向性スピーカ30の位置を特定する手段を備え、
使用空間におけるリスナの位置を特定する手段を備え、
3次元レイアウト、指向性スピーカ30の位置、リスナの位置、及び、リスナに知覚させるべき目標音像方向の組合せに基づいて、指向性スピーカ30の放射音圧及び放射角の組合せを決定する手段を備える、
オーディオコントローラ10である。
指向性スピーカ30が使用される使用空間の3次元レイアウトを特定する手段を備え、
使用空間における指向性スピーカ30の位置を特定する手段を備え、
使用空間におけるリスナの位置を特定する手段を備え、
3次元レイアウト、指向性スピーカ30の位置、リスナの位置、及び、リスナに知覚させるべき目標音像方向の組合せに基づいて、指向性スピーカ30の放射音圧及び焦点位置の組合せを決定する手段を備える、
オーディオコントローラ10である。
第2周波数特性信号が所定条件を満たす場合、第2周波数特性信号を調整する、
オーディオコントローラ10である。
第2周波数特性信号のピークが所定の閾値以上である場合、第2周波数特性信号を調整する、
オーディオコントローラ10である。
第1周波数特性信号と第2周波数特性信号との関係が所定条件を満たす場合、第2周波数特性信号を調整する、
オーディオコントローラ10である。
複数の指向性スピーカ30と、少なくとも1つの無指向性スピーカ40と、オーディオコントローラ10と、を備える、オーディオシステム1である。
複数の指向性スピーカ30は、それぞれ、リスナの前方に配置され、且つ、互いに異なる放射方向に配置される、
オーディオシステム1である。
複数の指向性スピーカ30の少なくとも1つは、放射面がリスナの上方を向くように配置される、
オーディオシステム1である。
複数の指向性スピーカ30は、それぞれ、リスナTLの頭より高い位置に配置され、且つ、放射面が互いに異なる方向を向くように配置される、
オーディオシステム1である。
複数の指向性スピーカ30は、指向性スピーカ30が使用される使用空間SPの天井に配置される、
オーディオシステム1である。
無指向性スピーカ40は、無指向性スピーカ40の放射面が各指向性スピーカ30の放射面とは異なる方向を向くように配置される、
オーディオシステム1である。
コンピュータ(例えば、オーディオコントローラ10)を、上記態様の何れかの各手段として機能させるためのプログラムである。
指向性スピーカ30及び無指向性スピーカ40を制御するオーディオ制御方法であって、
マルチチャンネル音声入力信号を取得するステップを備え、
マルチチャンネル音声入力信号のうち指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第1部分に対応する可聴音を出力するように、指向性スピーカ30を制御するステップを備え、
指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第2部分に対応する可聴音を出力させるように、無指向性スピーカ40を制御するステップを備える、
オーディオ制御方法である。
その他の変形例を説明する。
例えば、図1の構成において、2台の指向性スピーカ30がスピーカポジション「アップワードファイリング」に割り当てられる場合、7.1.2チャンネルのサラウンドシステムが実現される。
例えば、図1の構成において、4台の指向性スピーカ30がスピーカポジション「アップワードファイリング」に割り当てられる場合、7.1.4チャンネルのサラウンドシステムが実現される。
これにより、リスナTLの定位感又はサラウンド感を向上させることができる。
・スピーカの放射面に配置された音響ホーンを備える指向性スピーカ30
・複数のスピーカから構成されるスピーカアレイを備える指向性スピーカ30
・平面状の振動板を備える指向性スピーカ30
・天井(つまり、リスナTLの頭より高い位置、一例として天井の照明ソケット)
・壁(例えば、リスナTLの耳の高さ)
無指向性スピーカ40の放射面は、指向性スピーカ30の放射面とは異なる方向を向くことが好ましい。この場合、指向性スピーカ30から放射される指向性音波は、反射部材(例えば、天井、壁、及び、床)で反射することにより、リスナTLの周囲を囲むように伝搬する。これにより、指向性音波及び無指向性音波の組合せによる立体音響体験をリスナTLに提供することができる。
10 :オーディオコントローラ
11 :記憶装置
12 :プロセッサ
13 :入出力インタフェース
14 :通信インタフェース
30 :指向性スピーカ
30CT :アップファイアリング指向性スピーカ
30LB :バックファイアリング指向性スピーカ
30LS :サイドファイアリング指向性スピーカ
30RB :バックファイアリング指向性スピーカ
30RS :サイドファイアリング指向性スピーカ
32 :駆動部
34 :通信インタフェース
35 :超音波振動子
35a :放射面
36 :方向変更機構
36a :支持点
40 :無指向性スピーカ
Claims (20)
- 指向性スピーカ及び無指向性スピーカを制御するオーディオコントローラであって、
指向性スピーカチャンネルの音声入力信号と無指向性スピーカチャンネルの音声入力信号とを含むマルチチャンネル音声入力信号を取得する手段を備え、
前記マルチチャンネル音声入力信号のうち前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第1周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、前記指向性スピーカを制御する手段を備え、
前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第2周波数特性信号に対応する可聴音を出力させるように、前記無指向性スピーカを制御する手段を備え、
前記無指向性スピーカを制御する手段は、前記マルチチャンネル音声入力信号のうち前記無指向性スピーカチャンネルの音声入力信号に対応する可聴音と、前記第2周波数特性信号に対応する可聴音と、を出力するように、前記無指向性スピーカを制御する、
オーディオコントローラ。 - 前記指向性スピーカを制御する手段は、前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号のうち、前記指向性スピーカからの出力に適した部分を前記第1周波数特性信号として取り扱い、
前記無指向性スピーカを制御する手段は、前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号のうち、前記指向性スピーカチャンネルの出力に適していない部分を前記第2周波数特性信号として取り扱う、
請求項1に記載のオーディオコントローラ。 - 前記指向性スピーカを制御する手段は、
前記指向性スピーカの出力周波数特性に応じた第1イコライザ係数を用いて、前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号を第1周波数特性信号に変換し、
前記第1周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、前記指向性スピーカを制御し、
前記無指向性スピーカを制御する手段は、
前記第1イコライザ係数とは異なる第2イコライザ係数を用いて、前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号を第2周波数特性信号に変換し、
前記第2周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、前記無指向性スピーカを制御する、
請求項1~請求項2の何れかに記載のオーディオコントローラ。 - 前記指向性スピーカを制御する手段は、前記第1イコライザ係数に基づいて前記第2イコライザ係数を決定する、
請求項3に記載のオーディオコントローラ。 - 前記指向性スピーカを制御する手段は、前記指向性スピーカの出力周波数特性及び前記指向性スピーカから出力させる音量の組合せに応じて、前記第1イコライザ係数を決定する、
請求項3に記載のオーディオコントローラ。 - 前記指向性スピーカを制御する手段は、
前記指向性スピーカの出力周波数特性に応じた第1フィルタ係数を用いて、前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号から第1周波数特性信号を抽出し、
前記第1周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、前記指向性スピーカを制御し、
前記無指向性スピーカを制御する手段は、
前記第1フィルタ係数とは異なる第2フィルタ係数を用いて、前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号から第2周波数特性信号を抽出し、
前記第2周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、前記無指向性スピーカを制御する、
請求項1~請求項2の何れかに記載のオーディオコントローラ。 - 前記指向性スピーカは、前記指向性スピーカが使用される使用空間に存在する反射部材で反射する指向性音波を放射する、
請求項6に記載のオーディオコントローラ。 - 指向性スピーカが使用される使用空間の3次元レイアウトを特定する手段を備え、
前記使用空間における前記指向性スピーカの位置を特定する手段を備え、
前記使用空間におけるリスナの位置を特定する手段を備え、
前記3次元レイアウト、前記指向性スピーカの位置、前記リスナの位置、及び、前記リスナに知覚させるべき目標音像方向の組合せに基づいて、前記指向性スピーカの放射音圧及び放射角の組合せを決定する手段を備える、
請求項1~請求項7の何れかに記載のオーディオコントローラ。 - 指向性スピーカが使用される使用空間の3次元レイアウトを特定する手段を備え、
前記使用空間における前記指向性スピーカの位置を特定する手段を備え、
前記使用空間におけるリスナの位置を特定する手段を備え、
前記3次元レイアウト、前記指向性スピーカの位置、前記リスナの位置、及び、前記リスナに知覚させるべき目標音像方向の組合せに基づいて、前記指向性スピーカの放射音圧及び焦点位置の組合せを決定する手段を備える、
請求項1~請求項8の何れかに記載のオーディオコントローラ。 - 前記第2周波数特性信号が所定条件を満たす場合、前記第2周波数特性信号を調整する、
請求項3~請求項7の何れかに記載のオーディオコントローラ。 - 前記第2周波数特性信号のピークが所定の閾値以上である場合、前記第2周波数特性信号を調整する、
請求項10に記載のオーディオコントローラ。 - 前記第1周波数特性信号と前記第2周波数特性信号との関係が所定条件を満たす場合、前記第2周波数特性信号を調整する、
請求項10に記載のオーディオコントローラ。 - 複数の指向性スピーカと、少なくとも1つの無指向性スピーカと、請求項1~請求項12の何れかに記載のオーディオコントローラと、を備える、オーディオシステム。
- 前記複数の指向性スピーカは、それぞれ、リスナの前方に配置され、且つ、互いに異なる放射方向に配置される、
請求項13に記載のオーディオシステム。 - 前記複数の指向性スピーカの少なくとも1つは、放射面がリスナの上方を向くように配置される、
請求項13又は請求項14に記載のオーディオシステム。 - 前記複数の指向性スピーカは、それぞれ、リスナの頭より高い位置に配置され、且つ、放射面が互いに異なる方向を向くように配置される、
請求項13~請求項15の何れかに記載のオーディオシステム。 - 前記複数の指向性スピーカは、前記指向性スピーカが使用される使用空間の天井に配置される、
請求項16に記載のオーディオシステム。 - 前記無指向性スピーカは、前記無指向性スピーカの放射面が各指向性スピーカの放射面とは異なる方向を向くように配置される、
請求項13~請求項17の何れかに記載のオーディオシステム。 - コンピュータを、請求項1~請求項18の何れかに記載の各手段として機能させるためのプログラム。
- 指向性スピーカ及び無指向性スピーカを制御するオーディオ制御方法であって、
指向性スピーカチャンネルの音声入力信号と無指向性スピーカチャンネルの音声入力信号とを含むマルチチャンネル音声入力信号を取得するステップを備え、
前記マルチチャンネル音声入力信号のうち前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第1周波数特性信号に対応する可聴音を出力するように、前記指向性スピーカを制御するステップを備え、
前記指向性スピーカチャンネルの音声入力信号の第2周波数特性信号に対応する可聴音を出力させるように、前記無指向性スピーカを制御するステップを備え、
前記無指向性スピーカを制御するステップは、前記マルチチャンネル音声入力信号のうち前記無指向性スピーカチャンネルの音声入力信号に対応する可聴音と、前記第2周波数特性信号に対応する可聴音と、を出力するように、前記無指向性スピーカを制御する、
オーディオ制御方法。
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