WO2014014004A1 - 信号処理装置、信号処理方法、プログラムおよびスピーカシステム - Google Patents

信号処理装置、信号処理方法、プログラムおよびスピーカシステム Download PDF

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WO2014014004A1
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speaker
angle
target angle
real
virtual
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PCT/JP2013/069369
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和樹 酒井
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ソニー株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/301—Automatic calibration of stereophonic sound system, e.g. with test microphone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 
    • H04S5/02—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation  of the pseudo four-channel type, e.g. in which rear channel signals are derived from two-channel stereo signals

Definitions

  • the present technology relates to a signal processing device, a signal processing method, a program, and a speaker system, and more particularly, to a signal processing device that adjusts acoustic characteristics of multi-channel audio signals output from a plurality of speakers.
  • ITU-R BS775-1 is defined as a recommended angle for each speaker (hereinafter referred to as “ideal angle” as appropriate).
  • ideal angle a recommended angle for each speaker
  • Patent Document 1 describes that a distance and an angle to each speaker are calculated by generating a test signal from each speaker and collecting response signals with a plurality of microphones installed at listening positions. ing. Further, in this Patent Document 1, distance correction is performed by performing delay adjustment according to the distance to each speaker, and a single output signal is distributed to a plurality of adjacent speakers so that the signal has a predetermined angle. It is described to be pronounced from.
  • the speaker signal is appropriately distributed to adjacent speakers according to the difference between the speaker installation angle and the ideal angle of the speaker, and the sound image localization of the signal is set to the ideal angle.
  • the angle of the speaker can be corrected.
  • the ideal angle of the surround speaker is a value between 110 degrees and 130 degrees defined by ITU-R BS775-1, for example, an intermediate value of 120 degrees, and the value is often fixed.
  • a virtual speaker is arranged near the axis connecting two speakers, and the virtual speaker is located at a position farther than this axis. Can not be placed.
  • FIG. 17 shows a case in which two surround speakers, a surround left speaker and a surround right speaker, are arranged substantially behind the listening position.
  • a virtual speaker is to be placed at the surround L ideal target position (c) by applying the above signal distribution processing to the front L speaker (a) and the surround L speaker (b) that are equidistant.
  • the virtual speaker is arranged not at the surround L ideal target position (c) but at the position (d) on the axis of the front L speaker (a) and the surround L speaker (b).
  • the purpose of this technology is to obtain a natural surround sound field with a balanced sound volume regardless of the position of the speaker actually placed in a multi-channel surround playback environment.
  • the concept of this technology is An arrangement position information acquisition unit for acquiring arrangement position information of a real speaker; Target position setting for setting the target position of the virtual speaker so that the virtual speaker corresponding to the real speaker is arranged in or near the ideal arrangement region of the real speaker based on the acquired arrangement position information And And a placement control unit that controls the placement of the virtual speaker based on the set target position of the virtual speaker.
  • the arrangement position information of the actual speaker is acquired by the arrangement position information acquisition unit.
  • This arrangement position information includes information indicating the angle of the actual speaker.
  • the arrangement information acquisition unit acquires the arrangement position information of the real speaker by picking up and processing the test signal output from the real speaker with two microphones (microphones) arranged at regular intervals. You may be like.
  • the arrangement information acquisition unit may be configured to read and acquire the arrangement position information from a memory in which the arrangement position information of the actual speaker is stored. Further, for example, the arrangement information acquisition unit may acquire the arrangement position information of the actual speaker by a user input operation.
  • the target position of the virtual speaker is arranged so that the virtual speaker corresponding to the real speaker is arranged in or near the ideal arrangement region of the real speaker based on the real speaker arrangement position information acquired by the target position setting unit.
  • the ideal arrangement area of the actual speaker is an area corresponding to the arrangement position of the speaker when the sound source is created.
  • the target position setting unit may set the target angle of the virtual speaker based on the difference between the ideal target angle of the real speaker and the actual angle of the real speaker.
  • the real speaker is a surround speaker
  • the target position setting unit has a first threshold value that is larger than the ideal angle of the real speaker and smaller than the maximum value of the target angle of the virtual speaker, and the maximum target angle of the virtual speaker.
  • the ideal target angle of the real speaker is set as the target angle of the virtual speaker
  • the actual angle of the real speaker is
  • the maximum value of the target angle of the virtual speaker is set as the target angle of the virtual speaker
  • the actual angle of the actual speaker is greater than the first threshold and within the second threshold or less.
  • the corresponding angle in the range larger than the ideal target angle of the actual speaker and less than the maximum value of the target angle of the virtual speaker is set as the target angle of the virtual speaker. It may be.
  • the real speaker is a front speaker
  • the target position setting unit has a first threshold smaller than the ideal angle of the real speaker and larger than the minimum value of the target angle of the virtual speaker, and the target angle of the virtual speaker.
  • the ideal target angle of the real speaker is set as the target angle of the virtual speaker.
  • the minimum value of the target angle of the virtual speaker is set as the target angle of the virtual speaker, and the actual angle of the actual speaker is smaller than the first threshold and within the second threshold or more.
  • the corresponding angle in the range smaller than the ideal target angle of the real speaker and above the minimum target angle of the virtual speaker is set as the target angle of the virtual speaker. It may be in.
  • the placement control unit controls the placement of the virtual speaker based on the set target position of the virtual speaker. For example, the placement control unit distributes and supplies the audio signal of the channel corresponding to the real speaker to the real speaker and the speaker adjacent to the real speaker according to the set target angle of the virtual speaker, thereby providing the virtual speaker. May be arranged to control the arrangement of
  • the target position of the virtual speaker is set based on the arrangement position information of the actual speaker, and the arrangement of the virtual speaker is controlled based on the target position. Therefore, in a multi-channel surround playback environment, it is possible to obtain a natural surround sound field with a balanced sound volume regardless of the position of the speaker actually arranged.
  • a plurality of speakers each corresponding to a plurality of channels A signal distribution unit that distributes the audio signals of the plurality of channels to the corresponding channel speaker and the adjacent channel speaker; A delay adding unit for adding a delay to the audio signals supplied to the plurality of speakers;
  • the speaker system includes: a control unit that controls operations of the signal distribution unit and the delay addition unit based on information on actual arrangement positions of the plurality of speakers.
  • a plurality of speakers respectively corresponding to a plurality of channels are provided.
  • the signal distribution unit distributes and supplies the audio signals of a plurality of channels to the corresponding channel speakers and the adjacent channel speakers.
  • the delay adding unit adds a delay to the audio signals supplied to the plurality of speakers.
  • the operation of the signal distribution unit and the delay addition unit is controlled by the control unit based on information on the actual arrangement positions of the plurality of speakers.
  • a virtual speaker corresponding to each speaker is arranged in the ideal arrangement region of each speaker or in the vicinity thereof by the operation control of the signal distribution unit.
  • the distances to the listening positions of all the speakers are equalized by the operation control of the delay adding unit. For example, by acquiring and processing test signals output from a plurality of speakers with two microphones arranged at regular intervals, information on the actual positions of the plurality of speakers is obtained. It may be made to further comprise a part.
  • control unit sets the target angle of the virtual speaker corresponding to the speaker of the predetermined channel based on the difference between the ideal target angle of the speaker of the predetermined channel and the actual angle of the speaker of the predetermined channel.
  • the distribution supply of the audio signal of the channel corresponding to the speaker of the predetermined channel to the speaker of the predetermined channel and the speaker of the adjacent channel may be controlled.
  • the operations of the signal distribution unit and the delay addition unit are controlled based on the information on the actual arrangement positions of a plurality of speakers, and a good multi-channel surround reproduction environment can be obtained. It becomes possible.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a multi-channel playback system as an embodiment of the present technology. It is a figure which shows the structural example of the acoustic analysis block comprised by DSP, when an acoustic apparatus exists in an analysis phase. It is a flowchart for demonstrating the procedure of the acoustic analysis process in the controller which comprises an acoustic analysis block. It is a figure for demonstrating the acquisition process of the arrangement position information by two microphones. It is a figure which shows the specific example of the speaker distance correction
  • FIG. 1 shows a configuration example of a multi-channel playback system 10 as an embodiment.
  • the multi-channel reproduction system 10 includes an audio signal output device 100, an acoustic device 200, a speaker 300, and microphones 400-1 and 400-2.
  • the audio signal output device 100 is, for example, a DVD playback device or the like, and outputs a 5.1 channel compressed audio signal of AC3 (Audio Code number 3) system.
  • the acoustic device 200 includes a decoder 210, a DSP (Digital Signal Processor) 220, an amplifier 230, and amplifiers 240-1 and 240-2.
  • the decoder 210 performs a decoding process on the AC3 compressed audio signal output from the audio signal output apparatus 100 and outputs an audio signal of each channel of 5.1 channels.
  • the audio signal of each channel is a front left signal, a front right signal, a center signal, a surround left (rear left) signal, a surround right (rear right) signal, and a subwoofer signal.
  • the subwoofer signal is not used.
  • the DSP 220 configures an acoustic analysis block when the acoustic device 200 is in the analysis phase.
  • the acoustic analysis block obtains a filter parameter that is a coefficient value of a compensation filter for performing phase adjustment and amplitude adjustment processing on the audio signal output to each speaker. Further, the acoustic analysis block obtains a signal distribution parameter for performing the distribution process of the audio signal of each channel. Further, a delay parameter for performing a delay addition process on the audio signal output to each speaker is obtained. The detailed configuration of this acoustic analysis block will be described later.
  • the DSP 220 configures an acoustic adjustment block when the acoustic device 200 is in the reproduction phase.
  • This acoustic adjustment block uses the filter parameters obtained by the acoustic analysis block described above to perform phase adjustment and amplitude adjustment processing on the audio signal output to each speaker to match the output acoustic characteristics of each speaker. .
  • the acoustic adjustment block performs processing for distributing the audio signal of each channel to the speaker corresponding to the channel and the speaker adjacent thereto based on the signal distribution parameter obtained by the acoustic analysis block described above. Controls the placement of virtual speakers corresponding to channel speakers. In this case, control is performed so that the virtual speaker corresponding to the predetermined speaker is arranged in the ideal arrangement region of the predetermined speaker or in the vicinity thereof, and the natural volume is balanced regardless of the position of the actually arranged speaker. Provide a surround sound field.
  • the acoustic adjustment block performs processing for adding a delay to the audio signal output to each speaker based on the delay parameter obtained by the acoustic analysis block described above, and distances to the listening positions of all the speakers. To equalize The detailed configuration of this acoustic adjustment block will be described later.
  • the amplifier 230 amplifies the signal output from the DSP 220 to the speaker 300. That is, when the acoustic device 200 is in the analysis phase, the test signal output from the DSP 220 as the acoustic analysis block is amplified and supplied to the speaker 300. When the audio device 200 is in the reproduction phase, an audio signal output from the DSP 220 as an audio adjustment block is amplified and supplied to the speaker 300.
  • the amplifiers 240-1 and 240-2 amplify the response signal from the speaker 300 collected by the microphones 400-1 and 400-2 and supply the amplified signal to the DSP 220, as will be described later.
  • the speaker 300 includes a front left speaker, a front right speaker, a center speaker, a surround left (rear left) speaker, and a surround right (rear right) speaker.
  • the DSP 220 determines the signal distribution parameter, the filter parameter, and the delay parameter when configuring the acoustic analysis block. Further, as described above, the DSP 220 performs phase adjustment and amplitude adjustment processing based on the filter parameters when configuring the acoustic adjustment block, and also performs signal distribution and delay addition processing based on the signal distribution parameters and delay parameters. I do.
  • the microphones 400-1 and 400-2 are arranged and used at the listening position when the acoustic device 200 is in the analysis phase.
  • the microphones 400-1 and 400-2 pick up the response signal from the speaker 300 and supply it to the DSP 220 as an acoustic analysis block.
  • the multi-channel reproduction system 10 shown in FIG. 1 operates as follows when the acoustic device 200 is in the analysis phase and the DSP 220 configures an acoustic analysis block.
  • a test signal is output from the DSP 220.
  • This test signal is output from the speaker 300 after being amplified by the amplifier 230.
  • response signals from the speaker 300 are collected by the microphones 400-1 and 400-2 disposed at the listening position, and this response signal is supplied to the DSP 220.
  • the DSP 220 obtains filter parameters for performing phase adjustment and amplitude adjustment processing on the audio signal output to each speaker based on the response signal.
  • the acoustic analysis block obtains a signal distribution parameter and a delay parameter for performing a sound signal distribution process corresponding to each speaker and a delay addition process for the sound signal output to each speaker based on the response signal.
  • the multi-channel reproduction system 10 shown in FIG. 1 operates as follows when the audio device 200 is in the reproduction phase and the DSP 220 constitutes an audio adjustment block.
  • the audio signal output device 100 outputs an AC3 compressed audio signal of the playback content, and the compressed audio signal is input to the decoder 210 of the audio device 200.
  • the decoder 210 performs a decoding process on the compressed audio signal of the AC3 system and obtains an audio signal of each channel of 5.1 channels. This audio signal is supplied to the DSP 220.
  • the DSP 220 performs phase adjustment and amplitude adjustment processing on the audio signal based on the filter parameter, and performs signal distribution and delay addition processing based on the signal distribution parameter and the delay parameter.
  • the audio signal processed by the DSP 220 is output from the speaker 300 after being amplified by the amplifier 230.
  • FIG. 2 shows a configuration example of the DSP 220 in that case. In FIG. 2, parts corresponding to those in FIG.
  • the DSP 220 includes a controller 501, a test signal memory 502, an acoustic adjustment parameter memory 503, a response signal memory 504, and an internal data bus 505.
  • the controller 501, test signal memory 502, acoustic adjustment parameter memory 503, and response signal memory 504 are connected to the internal data bus 505.
  • the controller 501 controls the operation of each part of the DSP 220 as an acoustic analysis block.
  • the test signal memory 502 stores a test signal (impulse signal) to be output from the speaker 300.
  • the response signal memory 504 stores the response signal from the speaker 300 collected by the microphones 400-1 and 400-2.
  • the acoustic adjustment parameter memory 503 stores each parameter obtained in the analysis phase, that is, a signal distribution parameter, a filter parameter, and a delay parameter.
  • the controller 501 in the acoustic analysis block sequentially reads test signals from the test signal memory 502 and outputs them from the target speaker.
  • the response signal from the speaker picked up by the microphones 400-1 and 400-2 installed at the listening position is stored in the response signal memory 504.
  • test signals are sequentially output from all speakers, and the response signals are sequentially stored in the response signal memory 504.
  • the controller 501 sequentially calculates a signal distribution parameter, a filter parameter, and a delay parameter based on each response signal stored in the response signal memory 504 and stores the signal distribution parameter, filter parameter, and delay parameter in the acoustic adjustment parameter memory 503.
  • step ST1 the controller 501 starts analysis processing, and then proceeds to processing in step ST2.
  • step ST2 the controller 501 reads a test signal from the test signal memory 502 and outputs the test signal from the internal data bus 505 to the target speaker through the amplifier 230.
  • step ST 3 the controller 501 receives the response signal from the target speaker collected by the microphones 400-1 and 400-2 through the internal data bus 505 and stores it in the response signal memory 504. At this time, as will be described later, the arrival time to each microphone is also stored in order to calculate the arrangement position information of the target speaker.
  • step ST4 the controller 501 determines whether or not the response signals of all speakers have been stored. When determining that the response signals of all the speakers are not stored, the controller 501 returns to the process of step ST2, and repeats the same process as described above with the next speaker as the target speaker.
  • all the speakers are a center speaker, a front left speaker, a front right speaker, a surround left speaker, and a surround right speaker included in the speaker 300.
  • the controller 501 calculates arrangement position information and frequency characteristics of each speaker in step ST5.
  • the controller 501 calculates each frequency characteristic (phase characteristic, amplitude characteristic) by FFT (Fast Fourier Transform) analysis of the response signal from the target speaker, with each speaker as a target speaker in sequence.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the controller 501 calculates the arrangement position information by sequentially setting each speaker as a target speaker. In this case, the controller 501 processes response signals picked up by the two microphones 400-1 and 400-2 from the target speaker, and arranges the position information of the target speaker (the angle of each speaker, the listening with each speaker). Get the distance). At this time, the controller 501 uses the arrival time of the response signal from the target speaker to the two microphones stored in step ST3 described above.
  • the microphone 1 and the microphone 2 are installed at the listening position x with a known distance (m1-m2) between the microphones.
  • the microphone installation angle is adjusted so that the front direction (xz) of the microphone matches the front direction (xy) of the listener.
  • the test signal is emitted from the speaker SP, and the arrival time of the test signal in the microphones 1 and 2 is obtained, whereby the distance (m1-s) between the speaker SP and the microphone 1 and the distance between the speaker SP and the microphone 2 (m2). -S) is calculated.
  • a triangle (sm1-m2) with three defined sides is uniquely identified, and all three angles constituting this triangle are determined.
  • the listening position x is an intermediate point of the distance (m1-m2) between the microphones, and the triangle (s-m1-x) is determined by determining the side (m1-s) and the side (m1-x) and the angle between them. Is also identified, and the distance (xs) between the listening position and the speaker is calculated. At the same time, the speaker angle (A) is also calculated.
  • step ST6 the controller 501 calculates a delay parameter.
  • the controller 501 sequentially sets each speaker as a target speaker, and calculates a delay parameter for adding a delay to the audio signal output to the target speaker.
  • the controller 501 calculates the delay parameter of each speaker based on the distance between each speaker calculated in step ST5 and the listening position.
  • FIG. 5 shows a specific example of speaker distance correction.
  • Each speaker arrangement before correction is indicated by a solid line, and each speaker position after correction is indicated by a broken line.
  • the distances Cd, FLd, FRd, from the listening position x to the center speaker, front L speaker, front R speaker, surround L speaker, and surround R speaker are calculated.
  • SLd and SRd are respectively calculated.
  • the controller 501 calculates the delay time (delay parameter) to be added to the audio signal output to each speaker, with MAXd being the maximum of the distances between the speakers as follows.
  • the sound speed is approximately 340 m / sec.
  • step ST6 the controller 501 moves to the process of step ST7.
  • step ST7 the controller 501 calculates filter parameters (phase filter parameter, amplitude filter parameter). In this case, the controller 501 calculates filter parameters for each speaker sequentially as the target speaker.
  • the frequency characteristics and gains of each speaker are all equal.
  • the frequency characteristics and gain of each speaker are different. In that case, it is necessary to apply an appropriate filter to equalize the frequency characteristics and gains of all speakers.
  • step ST7 the controller 501 calculates a difference between the reference frequency characteristic and the frequency characteristic obtained by FFT (Fast Fourier Transform) analysis of the response signal from the target speaker. Then, a coefficient value of a compensation filter having a characteristic for compensating for the difference is calculated as a filter parameter.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • a flat frequency characteristic, a specific speaker frequency characteristic, a front speaker frequency characteristic, or the like can be used as a reference frequency characteristic. Since the response signals from each speaker are picked up by two microphones, two response signals can be obtained, respectively, and either one of the response signals or the averaged response signal of both is used as the frequency characteristic of the speaker. Used for calculation.
  • step ST8 the controller 501 sets the larger value of the angles of the surround L speaker and the surround R speaker calculated in step ST5 as the actual angle “iMeasure” of the surround speaker.
  • the controller 501 sets the surround target angle, that is, the target angle of the virtual speaker corresponding to the surround speaker.
  • the controller 501 sets the target angle of the virtual speaker based on the difference between the ideal target angle of the surround speaker and the actual angle of the surround speaker.
  • the target angle setting procedure will be described with reference to FIG.
  • the surround ideal target angle (based on ITU-R) is “iTgt_Min”
  • the maximum value of the surround target angle is “iTgt_Max”
  • the threshold lower limit is “iThresh_Min”
  • the threshold upper limit is “iThresh_Max”
  • the surround ideal target angle “iTgt_Min” is a value between 100 degrees and 120 degrees, for example, based on “ITU-R BS775-1”.
  • the maximum value “iTgt_Max” of the surround target angle is the maximum angle among the angles that do not give extreme unnaturalness as the arrangement of the surround speakers. For example, 130 degrees obtained by adding 30 degrees to the surround ideal target angle “iTgt_Min” The value is between 150 degrees and 150 degrees.
  • Threshold lower limit “iThresh_Min” is a value between the surround ideal target angle “iTgt_Min” and the maximum surround target angle “iTgt_Max”.
  • the surround target angle “iTgt” is set to “iTgt_Min” as described later.
  • the surround target angle “iTgt” is set to a value between “iTgt_Min” and “iTgt_Max” as will be described later.
  • the threshold upper limit “iThresh_Max” is a value larger than the maximum surround target angle value “iTgt_Max”.
  • the surround target angle “iTgt” is set to “iTgt_Max” as described later.
  • the surround target angle “iTgt” is set to a value between “iTgt_Min” and “iTgt_Max” as described later.
  • the controller 501 calculates a multiplier “fk” for setting the surround target angle.
  • the maximum value “fmax” of “fk” is calculated using the maximum value “iTgt_Max” of the surround target angle and the ideal ideal target angle “iTgt_Min” as shown in the following formula (1).
  • fmax iTgt_Max / iTgt_Min (1)
  • fa (fmax-1.0) / (iThresh_Max-iThresh_Min) (5)
  • fb 1.0-fa * iThresh_Min (6)
  • the controller 501 sets the surround ideal target angle “iTgt_Min” multiplied by “fk” as the surround target angle “iTgt”.
  • iTgt iTgt_Min * fk (7)
  • the controller 501 sets the surround ideal target angle “iTgt_Min” as the surround target angle “iTgt”. Further, when the actual angle “iMeasure” of the surround speaker is larger than the threshold upper limit “iThresh_Max”, the controller 501 sets the maximum target target angle “iTgt_Max” as the surround target angle “iTgt”.
  • the controller 501 sets the surround target angle “iTgt” as follows when the actual angle “iMeasure” of the surround speaker is larger than the threshold lower limit “iThresh_Min” and within the threshold upper limit “iThresh_Max”. That is, at this time, the controller 501 sets a corresponding angle in a range larger than the surround ideal target angle “iTgt_Min” and not more than the maximum value “iTgt_Max” of the surround target angle as the surround target angle “iTgt”.
  • step ST10 the controller 501 sets the larger value of the angles of the front L speaker and the front R speaker calculated in step ST5 as the actual angle “iMeasure” of the front speaker.
  • the controller 501 sets the front target angle, that is, the target angle of the virtual speaker corresponding to the front speaker.
  • the controller 501 sets the target angle of the virtual speaker based on the difference between the ideal target angle of the front speaker and the actual angle of the front speaker.
  • the front ideal target angle (based on ITU-R) is ⁇ iTgt_Max ''
  • the minimum value of the front target angle is ⁇ iTgt_Min ''
  • the threshold lower limit is ⁇ iThresh_Min ''
  • the threshold upper limit is ⁇ iThresh_Max ''
  • the actual angle of the front speaker Is “iMeasure”.
  • the front ideal target angle “iTgt_Max” is, for example, 30 degrees when based on “ITU-R BS775-1.”
  • the minimum value “iTgt_Min” of the front target angle is the smallest angle among the angles that do not give extreme unnaturalness as the arrangement of the front speakers, and is, for example, 24 degrees.
  • Threshold lower limit “iThresh_Min” is a value smaller than the minimum value “iTgt_Min” of the front target angle.
  • the front target angle “iTgt” is set to “iTgt_Min” as will be described later.
  • the front target angle “iTgt” is set to a value between “iTgt_Min” and “iTgt_Max”, as will be described later.
  • Threshold upper limit “iThresh_Max” is a value between the minimum value “iTgt_Min” of the front target angle and the front ideal target angle “iTgt_Max”.
  • the front target angle “iTgt” is set to “iTgt_Max” as will be described later.
  • the front target angle “iTgt” is set to a value between “iTgt_Min” and “iTgt_Max” as described later.
  • the controller 501 calculates a multiplier “fk” for setting the front target angle.
  • the minimum value “fmin” of “fk” is calculated using the minimum value “iTgt_Min” of the front target angle and the ideal front target angle “iTgt_Max” as shown in the following formula (8).
  • fmin iTgt_Min / iTgt_Max (8)
  • the controller 501 sets the minimum value “iTgt_Min” of the front target angle as the front target angle “iTgt”. Further, the controller 501 sets the front ideal target angle “iTgt_Max” as the front target angle “iTgt” when the actual angle “iMeasure” of the front speaker is larger than the threshold upper limit “iThresh_Max”.
  • the controller 501 sets the front target angle “iTgt” as follows when the actual angle “iMeasure” of the front speaker is larger than the threshold lower limit “iThresh_Min” and within the threshold upper limit “iThresh_Max”. That is, at this time, the controller 501 sets a corresponding angle in a range larger than the minimum value “iTgt_Min” of the front target angle and not more than the front ideal target angle “iTgt_Max” as the front target angle “iTgt”.
  • the front target angle is set appropriately, so that a natural sound field can be obtained.
  • step ST12 the controller 501 calculates a signal distribution parameter.
  • the controller 501 sequentially sets each speaker as a target speaker, and calculates a signal distribution parameter for distributing and supplying an audio signal corresponding to the target speaker to the target speaker and a speaker adjacent to the target speaker.
  • the controller 501 calculates the signal distribution parameter of each speaker based on the target angle (speaker setting angle) of each speaker obtained in step ST9 and step ST11.
  • FIG. 7 shows signal distribution of surround L signals as an example. From the setting angle A of the front L speaker, the target angle B of the surround L speaker, and the actual angle of the surround L speaker, the surround L signal is appropriately distributed not only to the surround L speaker but also to the front L speaker. It is necessary to localize the sound image at the target position.
  • the distribution multiplier K1L in the signal distribution unit of the surround L signal to the magnitude of the vector X and the distribution multiplier K1C to the magnitude of the vector Y
  • the position corresponding to the combined vector Z that is, the surround L
  • the sound image can be localized at the target position. Since the target position of the surround L speaker is located between the front L speaker and the surround L speaker, no signal is distributed to the surround R speaker. Accordingly, the distribution multiplier K1R is set to zero.
  • step ST13 the controller 501 stores the delay parameter obtained in step ST6, the filter parameter obtained in step ST7, and the signal distribution parameter obtained in step ST12 in the acoustic adjustment parameter memory 503. Thereafter, the controller 501 ends the analysis process in step ST14.
  • FIG. 8 shows a configuration example of the DSP 220 in that case.
  • the DSP 220 includes a controller 601 and an acoustic adjustment parameter memory 602.
  • the acoustic adjustment parameter memory 602 is the same as the acoustic adjustment parameter memory 503 (see FIG. 2) in the acoustic analysis block described above.
  • the acoustic adjustment parameter memory 602 stores each parameter (delay parameter, filter parameter, and signal distribution parameter) obtained by the acoustic analysis block described above.
  • the DSP 220 has a filter 613 for phase and amplitude adjustment and a delay memory 614 for delay addition in the audio signal path of the center speaker (center SP).
  • the DSP 220 has a signal distribution unit 621, a synthesis unit 622, a phase and amplitude adjustment filter 613, and a delay addition delay memory 624 in the audio signal path of the front left speaker (front L SP). ing.
  • the signal distributor 621 distributes the front L signal to the front left speaker and the adjacent speaker.
  • the synthesizer 622 synthesizes the audio signal of its own channel and the audio signal of the adjacent channel.
  • the DSP 220 also has a similar circuit in the audio signal path of the other front right speaker (front R SP), surround left speaker (surround L SP), and surround right speaker (surround R SP). That is, the audio signal path of the front right speaker (front R SP) includes a signal distribution unit 631, a synthesis unit 632 filter, a filter 633, and a delay memory 634.
  • the DSP 220 includes a surround left speaker (a signal distribution unit 641, a synthesis unit 642 filter, a filter 643, and a delay memory 644 in the surround L SP audio signal path. Further, the DSP 220 includes a surround right speaker (surround). A signal distribution unit 651, a synthesis unit 652 filter, a filter 653, and a delay memory 654 are provided in the R SP audio signal path.
  • Controller 601 controls the operation of each part of DSP 220 as an acoustic adjustment block.
  • the controller 601 reads the signal distribution parameter, filter parameter, and delay parameter of each speaker stored in the acoustic adjustment parameter memory 602, and sets them in the signal distribution unit, filter, and delay memory in each audio signal path.
  • the signal distribution units 621, 631, 641, 651 distribute and supply the audio signals of the respective channels to the corresponding channel speakers and the adjacent speakers according to the set signal distribution parameters.
  • Combining sections 621, 631, 641, and 651 combine the sound signal of its own channel with the sound signal of the adjacent channel.
  • Filters 613, 623, 633, 643, 653 adjust the frequency characteristics of the audio signal output to the speaker of the corresponding channel according to the set filter parameters.
  • the delay memories 614, 624, 634, 644, and 654 add a delay to the audio signal output to each speaker according to the set delay parameter.
  • the DSP 220 as the acoustic adjustment block shown in FIG. 8 performs acoustic adjustment on the audio signal of each channel. That is, the center signal among the audio signals of each channel output from the decoder 210 is applied with processing by the filter 613 and the delay memory 614, passes through the amplifier 230, and is output from the center speaker. In addition, signals other than the center signal among the audio signals of each channel output from the decoder 210 are processed by a signal distribution unit, a synthesis unit, a filter, and a delay memory, pass through an amplifier 230, and are transmitted from each speaker. Is output.
  • the virtual speakers corresponding to the front speakers and the surround speakers are arranged at the set target angle positions by the functions of the signal distribution unit and the synthesis unit, respectively. Also, the output acoustic characteristics of each speaker are matched by the function of the filter. Further, the delay memory functions to equalize the distances to the listening positions of all speakers. Therefore, a natural surround effect can be brought about for the listener.
  • the conventional surround sound is controlled with the ideal surround angle as the target surround angle as it is in the conventional technology. (See FIG. 17).
  • the surround target angle is set according to the actual angle of the surround speakers, and the arrangement of the virtual surround speakers is controlled. Therefore, even when the surround speaker is placed behind, the surround target angle is appropriately set, so that a natural sound field can be obtained.
  • the surround L target position (c) is changed backward in accordance with the angle of the surround speaker L (b). Therefore, when an attempt is made to place a virtual speaker at the surround L target position (c) by applying signal distribution processing to the front L speaker (a) and the surround L speaker (b) that are equidistant, The arrangement position (d) also moves backward. As a result, the reproduced sound field (f) is greatly expanded backward, although its lateral width is narrow. Therefore, the front-rear volume balance is improved and the unnaturalness can be solved.
  • FIG. 10 shows a case where the prior art is applied.
  • This example shows a case where the surround L speaker is arranged considerably rearward and the surround R speaker is arranged at the ideal target position.
  • the virtual surround L speaker is actually arranged on the axis of the front speaker L and the surround speaker L.
  • the sound field is asymmetrical and the sound volume balance between the front and rear is unnatural.
  • FIG. 11 shows the case of the present embodiment.
  • the target position of the surround speaker is changed to be closer to the rear than the ideal target position. Therefore, the left / right and front / rear volume balance is improved.
  • the arrangement angle of the surround speakers is slightly closer to the rear than the ideal target angle, the reproduction sound field is expanded by increasing the sound volume from the rear, resulting in a natural sound field.
  • FIG. 12 shows a case where the prior art is applied. Even if an attempt is made to arrange a virtual speaker at the ideal target position ( ⁇ 30 degrees in front) of the front speaker by signal distribution processing, the virtual front speaker is actually arranged on the axis of the front speaker and the surround speaker. Since many front signal components are distributed to the surround speakers, a sound field with a bad front-back volume balance such as a thick dotted line becomes a sound field.
  • FIG. 13 shows the case of this embodiment.
  • the target position of the front speaker is set closer to the front. Therefore, the front and rear volume balance is improved.
  • the arrangement angle of the front speakers is slightly narrower than the ideal target angle, the reproduction sound field is expanded by increasing the sound volume from the front, resulting in a more natural sound field.
  • the target angle of the virtual speaker is set based on the actual angle of the real speaker (front speaker, surround speaker), and the virtual speaker is set based on this target angle. Is controlled. Therefore, in a multi-channel surround playback environment, it is possible to obtain a natural surround sound field with a balanced sound volume regardless of the position of the speaker actually arranged.
  • FIG. 14 shows a case where the prior art is applied.
  • the virtual front high speaker is actually arranged on the axis line of the front speaker and the front high speaker even if the virtual speaker is arranged at the ideal target position of the front high speaker by the signal distribution process. .
  • the sound field is poorly balanced between the upper and lower volumes.
  • FIG. 15 shows a case where the present technology is applied.
  • the target position of the front high speaker is set closer to the upper side. Therefore, the upper and lower volume balance is improved.
  • the arrangement angle of the front high speaker is slightly wider than the ideal target angle, but the reproduction sound field is expanded by increasing the sound volume from above.
  • FIG. 1 An example of virtual speaker arrangement control corresponding to a single speaker is shown.
  • the present technology can be similarly applied to a case where a plurality of speakers are handled as a group as shown in FIG.
  • the illustrated example shows an example in which a plurality of real speakers are arranged in a space as a lower layer speaker group and an upper layer speaker group.
  • the upper layer speaker group according to the placement position. The target position is set upward. As a result, the volume balance in the vertical direction becomes natural.
  • the test signals output from the speakers are picked up and processed by the two microphones 400-1 and 400-2 arranged at regular intervals, whereby the arrangement of the speakers is set.
  • An example of acquiring position information was shown.
  • the arrangement position information can be read and acquired from a memory in which the arrangement position information of each speaker is stored.
  • the arrangement position information of each speaker can be acquired by a user input operation.
  • this technique can also take the following structures.
  • an arrangement position information acquisition unit for acquiring arrangement position information of an actual speaker;
  • Target position setting for setting the target position of the virtual speaker so that the virtual speaker corresponding to the real speaker is arranged in or near the ideal arrangement region of the real speaker based on the acquired arrangement position information
  • a signal processing apparatus comprising: an arrangement control unit configured to control the arrangement of the virtual speaker based on the set target position of the virtual speaker.
  • the target position setting unit The signal processing device according to (1), wherein the target angle of the virtual speaker is set based on a difference between an ideal target angle of the real speaker and an actual angle of the real speaker.
  • the actual speaker is a surround speaker
  • the target position setting unit Using a first threshold value that is larger than the ideal target angle of the real speaker and smaller than the maximum value of the target angle of the virtual speaker, and a second threshold value that is larger than the maximum value of the target angle of the virtual speaker,
  • the ideal target angle of the real speaker is set as the target angle of the virtual speaker
  • the maximum value of the target angle of the virtual speaker is set as the target angle of the virtual speaker
  • the actual angle of the real speaker is in the range greater than the first threshold and less than or equal to the second threshold, the correspondence of the range greater than the ideal target angle of the real speaker and less than or equal to the maximum value of the target angle of the virtual speaker
  • the signal processing device according to (2), wherein an angle to be set is set as a target angle of the virtual speaker.
  • the actual speaker is a front speaker
  • the target position setting unit Using a first threshold value smaller than the ideal target angle of the real speaker and larger than a minimum value of the target angle of the virtual speaker, and a second threshold value smaller than the minimum value of the target angle of the virtual speaker;
  • the ideal target angle of the real speaker is set as the target angle of the virtual speaker;
  • the actual angle of the real speaker is smaller than the second threshold, the minimum value of the target angle of the virtual speaker is set as the target angle of the virtual speaker;
  • the actual angle of the real speaker is smaller than the first threshold and in the range equal to or larger than the second threshold, the correspondence of the range smaller than the ideal target angle of the real speaker and larger than the minimum value of the target angle of the virtual speaker
  • the signal processing device according to (2), wherein an angle to be set is set as a target angle of the virtual speaker.
  • the arrangement control unit Controls the placement of the virtual speaker by distributing and supplying the audio signal of the channel corresponding to the real speaker to the real speaker and a speaker adjacent to the real speaker according to the set target angle of the virtual speaker.
  • the signal processing device according to any one of (2) to (4).
  • the arrangement position information acquisition unit The test signal output from the real speaker is picked up and processed by two microphones arranged at regular intervals to obtain the arrangement position information of the real speaker.
  • Arrangement position information acquisition means for acquiring arrangement position information of a real speaker; Target position setting for setting the target position of the virtual speaker so that the virtual speaker corresponding to the real speaker is arranged in or near the ideal arrangement region of the real speaker based on the acquired arrangement position information Means, A program that functions as an arrangement control unit that controls the arrangement of the virtual speaker based on the set target position of the virtual speaker.
  • an arrangement position information acquisition unit that acquires an actual angle of the actual speaker
  • a target position setting unit that sets a target angle of a virtual speaker corresponding to the real speaker based on a difference between the ideal target angle of the real speaker and the acquired actual angle of the real speaker
  • a signal processing apparatus comprising: an arrangement control unit configured to control the arrangement of the virtual speaker based on the set target angle of the virtual speaker.
  • a signal distribution unit that distributes and supplies audio signals of a plurality of channels to a speaker of a corresponding channel and a speaker of an adjacent channel;
  • a delay adding unit for adding a delay to the audio signals supplied to the plurality of speakers;
  • a signal processing apparatus comprising: a control unit that controls operations of the signal distribution unit and the delay addition unit based on information on actual arrangement positions of the plurality of speakers.
  • the control unit Based on the difference between the ideal target angle of the speaker of the predetermined channel and the actual angle of the speaker of the predetermined channel, the target angle of the virtual speaker corresponding to the speaker of the predetermined channel is set,
  • apparatus (12) An arrangement for acquiring information of actual arrangement positions of the plurality of speakers by picking up and processing the test signals output from the plurality of speakers with two microphones arranged at regular intervals.
  • the signal processing device according to (10) or (11), further including a position information acquisition unit.
  • (13) Distribute and supply audio signals of a plurality of channels to the corresponding channel speakers and adjacent channel speakers, Add a delay to the audio signal supplied to the plurality of speakers, A signal processing method for controlling operations of the signal distribution and the delay addition based on information on actual arrangement positions of the plurality of speakers.
  • (14) a plurality of speakers respectively corresponding to a plurality of channels; A signal distribution unit that distributes the audio signals of the plurality of channels to the corresponding channel speaker and the adjacent channel speaker; A delay adding unit for adding a delay to the audio signals supplied to the plurality of speakers;
  • a speaker system comprising: a control unit that controls operations of the signal distribution unit and the delay addition unit based on information on actual arrangement positions of the plurality of speakers.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Multichannel reproduction system 100 ... Audio

Abstract

　マルチチャネルサラウンド再生環境において、実際に配置されたスピーカ位置に拘わらず、音量バランスのとれた自然なサラウンド音場を得る。　実スピーカの配置位置情報を取得する。この配置位置情報に基づいて、実スピーカの理想配置領域またはその近傍に、実スピーカに対応した仮想スピーカが配置されるように、仮想スピーカの目標位置を設定する。実スピーカの理想配置領域とは、音源作成時におけるそのスピーカの配置位置に対応した領域である。仮想スピーカの目標位置に基づいて、仮想スピーカの配置を制御する。

Description

信号処理装置、信号処理方法、プログラムおよびスピーカシステム
　本技術は、信号処理装置、信号処理方法、プログラムおよびスピーカシステムに関し、特に、複数のスピーカから出力されるマルチチャネル音声信号の音響特性を調整する信号処理装置等に関する。
　マルチチャンネル音声信号によるサラウンド効果を正確に再現するためには、受聴位置から各スピーカへの距離は全て等距離であることが望まれる。また、各スピーカの推奨角度（以下、適宜、「理想角度」という）としてITU-R BS775-1が規定されている。しかし、一般家庭において複数のスピーカを配置する際、家屋の形状や家具類の配置による物理的な制限が生じ、必ずしも、受聴位置から等距離の位置に理想的な角度で配置できるとは限らない。
　例えば、特許文献１には、各スピーカからテスト信号を発音し、受聴位置に設置された複数のマイクで応答信号を収音することで各スピーカまでの距離と角度の算出を行うことが記載されている。また、この特許文献１には、各スピーカまでの距離に応じた遅延調整を行うことで距離補正をすること、単一の出力信号を隣接する複数のスピーカへ振り分けることで当該信号が所定の角度から発音されるようにすることが記載されている。
特開２００６－１０１２４８号公報
　上述の特許文献１に記載される技術では、スピーカ設置角度と当該スピーカの理想角度との差に応じて、当該スピーカ信号を隣接するスピーカへ適切に分配し、当該信号の音像定位を理想角度に一致させることで、当該スピーカの角度補正が可能となる。サラウンドスピーカの理想角度は、ＩＴＵ－Ｒ ＢＳ７７５－１で規定された１１０度から１３０度の間の値、例えば中間値の１２０度とする場合が多く、その値は固定とされることが多い。
　しかし、上述の特許文献１に記載されているような単純な信号配分処理では、２つのスピーカを結んだ軸上付近に仮想スピーカが配置されてしまい、この軸上より遠くの位置には仮想スピーカを配置することはできない。
　例えば、図１７は、サラウンド左スピーカとサラウンド右スピーカの２つのサラウンドスピーカを受聴位置のほぼ後方に配置した場合を示している。等距離にあるフロントＬスピーカ（ａ）とサラウンドＬスピーカ（ｂ）に対して、上述の信号配分処理を適用してサラウンドＬ理想目標位置（ｃ）へ仮想スピーカを配置しようとした場合を考える。この場合、仮想スピーカは、サラウンドＬ理想目標位置（ｃ）ではなく、フロントＬスピーカ（ａ）とサラウンドＬスピーカ（ｂ）の軸上の位置（ｄ）に配置される。
　そのため、理想の音場（ｅ）にはならず、横幅の狭い音場（ｆ）となってしまう。このような音場（ｆ）でサラウンドコンテンツを受聴すると、当然横方向の空間の狭さが知覚される。後方に設置した２つのサラウンドスピーカよりも、多くの信号成分が前方３つのスピーカから再生されるため、前後の音量バランスの不自然さが知覚される重大な欠点がある。
　本技術の目的は、マルチチャネルサラウンド再生環境において、実際に配置されたスピーカ位置に拘わらず、音量バランスのとれた自然なサラウンド音場を得ることにある。
　本技術の概念は、
　実スピーカの配置位置情報を取得する配置位置情報取得部と、
　上記取得された配置位置情報に基づいて、上記実スピーカの理想配置領域またはその近傍に、上記実スピーカに対応した仮想スピーカが配置されるように、該仮想スピーカの目標位置を設定する目標位置設定部と、
　上記設定された仮想スピーカの目標位置に基づいて、上記仮想スピーカの配置を制御する配置制御部とを備える
　信号処理装置にある。
　本技術において、配置位置情報取得部により、実スピーカの配置位置情報が取得される。この配置位置情報には、実スピーカの角度を示す情報などが含まれる。例えば、配置情報取得部は、実スピーカから出力されるテスト信号を一定の間隔をもって配置された２個のマイクロホン（マイク）で収音して処理することで、この実スピーカの配置位置情報を取得する、ようにされてもよい。
　また、例えば、配置情報取得部は、実スピーカの配置位置情報が記憶されているメモリから、この配置位置情報を読み出して取得する、ようにされてもよい。さらに、例えば、配置情報取得部は、ユーザの入力操作により実スピーカの配置位置情報を取得する、ようにされてもよい。
　目標位置設定部により、取得された実スピーカの配置位置情報に基づいて、実スピーカの理想配置領域またはその近傍に、実スピーカに対応した仮想スピーカが配置されるように、この仮想スピーカの目標位置が設定される。ここで、実スピーカの理想配置領域とは、音源作成時におけるそのスピーカの配置位置に対応した領域である。例えば、目標位置設定部は、実スピーカの理想目標角度と実スピーカの実際の角度との差分に基づいて、仮想スピーカの目標角度を設定する、ようにされてもよい。
　この場合、例えば、実スピーカは、サラウンドスピーカであり、目標位置設定部は、実スピーカの理想角度より大きく仮想スピーカの目標角度の最大値より小さな第１の閾値と、仮想スピーカの目標角度の最大値より大きな第２の閾値とを用い、実スピーカの実際の角度が第１の閾値以下のとき、実スピーカの理想目標角度を、仮想スピーカの目標角度として設定し、実スピーカの実際の角度が第２の閾値より大きいとき、仮想スピーカの目標角度の最大値を、仮想スピーカの目標角度として設定し、実スピーカの実際の角度が第１の閾値より大きく第２の閾値以下の範囲にあるとき、実スピーカの理想目標角度より大きく仮想スピーカの目標角度の最大値以下の範囲の対応する角度を、仮想スピーカの目標角度として設定する、ようにされてもよい。
　また、この場合、例えば、実スピーカは、フロントスピーカであり、目標位置設定部は、実スピーカの理想角度より小さく仮想スピーカの目標角度の最小値より大きな第１の閾値と、仮想スピーカの目標角度の最小値より小さな第２の閾値とを用い、実スピーカの実際の角度が第１の閾値以上のとき、実スピーカの理想目標角度を、仮想スピーカの目標角度として設定し、実スピーカの実際の角度が第２の閾値より小さいとき、仮想スピーカの目標角度の最小値を、仮想スピーカの目標角度として設定し、実スピーカの実際の角度が第１の閾値より小さく第２の閾値以上の範囲にあるとき、実スピーカの理想目標角度より小さく仮想スピーカの目標角度の最小角度以上の範囲の対応する角度を、仮想スピーカの目標角度として設定する、ようにされてもよい。
　配置制御部により、設定された仮想スピーカの目標位置に基づいて、仮想スピーカの配置が制御される。例えば、配置制御部は、実スピーカとこの実スピーカに隣接するスピーカに、設定された仮想スピーカの目標角度に応じて、この実スピーカに対応したチャネルの音声信号を分配供給することで、仮想スピーカの配置を制御する、ようにされてもよい。
　このように本技術においては、実スピーカの配置位置情報に基づいて仮想スピーカの目標位置を設定し、この目標位置に基づいて仮想スピーカの配置を制御するものである。そのため、マルチチャネルサラウンド再生環境において、実際に配置されたスピーカ位置に拘わらず、音量バランスのとれた自然なサラウンド音場を得ることが可能となる。
　また、本技術の他の概念は、
　複数のチャネルにそれぞれ対応した複数のスピーカと、
　上記複数のチャネルの音声信号をそれぞれ対応するチャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカに分配供給する信号分配部と、
　上記複数のスピーカに供給される音声信号に遅延を付加する遅延付加部と、
　上記複数のスピーカの実際の配置位置の情報に基づいて、上記信号分配部および上記遅延付加部の動作を制御する制御部とを備える
　スピーカシステムにある。
　本技術において、複数のチャネルにそれぞれ対応した複数のスピーカが備えられる。信号分配部により、複数のチャネルの音声信号がそれぞれ対応するチャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカに分配供給される。遅延付加部により、複数のスピーカに供給される音声信号に遅延が付加される。
　制御部により、複数のスピーカの実際の配置位置の情報に基づいて、信号分配部および遅延付加部の動作が制御される。この場合、信号分配部の動作制御により、各スピーカの理想配置領域またはその近傍に、各スピーカに対応した仮想スピーカが配置される。また、遅延付加部の動作制御により、全てのスピーカの受聴位置に対する距離が等化される。例えば、複数のスピーカから出力されるテスト信号を一定の間隔をもって配置された２個のマイクロホンで収音して処理することで、複数のスピーカの実際の配置位置の情報を取得する配置位置情報取得部をさらに備える、ようにされてもよい。
　例えば、制御部は、所定チャネルのスピーカの理想目標角度とこの所定チャネルのスピーカの実際の角度との差分に基づいて、この所定チャネルのスピーカに対応した仮想スピーカの目標角度を設定し、この設定された目標角度に応じて、この所定チャネルのスピーカに対応したチャネルの音声信号の該所定チャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカへの分配供給を制御する、ようにされてもよい。
　このように本技術においては、複数のスピーカの実際の配置位置の情報に基づいて、信号分配部および遅延付加部の動作が制御されるものであり、良好なマルチチャネルサラウンド再生環境を得ることが可能となる。
　本技術によれば、マルチチャネルサラウンド再生環境において、実際に配置されたスピーカ位置に拘わらず、音量バランスのとれた自然なサラウンド音場を得ることができる。
本技術の実施の形態としてのマルチチャネル再生システムの構成例を示すブロック図である。 音響装置が解析フェーズにあるときにＤＳＰで構成される音響解析ブロックの構成例を示す図である。 音響解析ブロックを構成するコントローラにおける音響解析処理の手順を説明するためのフローチャートである。 ２個のマイクによる配置位置情報の取得処理を説明するための図である。 遅延パラメータ（遅延時間）によるスピーカ距離補正の具体例を示す図である。 サラウンド目標角度（サラウンドスピーカに対応した仮想スピーカの目標角度）の設定手順を説明するための図である。 信号分配パラメータ（分配乗数）の算出を説明するための図である。 音響装置が再生フェーズにあるときにＤＳＰで構成される音響調整ブロックの構成例を示す図である。 本技術においてサラウンドスピーカが後方に置かれた場合を説明するための図である。 従来技術においてサラウンド左スピーカおよびサラウンド右スピーカのいずれかが後方にあって非対称である場合を説明するための図である。 本技術においてサラウンド左スピーカおよびサラウンド右スピーカのいずれかが後方にあって非対称である場合を説明するための図である。 従来技術においてセンタースピーカ無しでフロント左スピーカおよびフロント右スピーカが中央寄りに配置された場合を説明するための図である。 本技術においてセンタースピーカ無しでフロント左スピーカおよびフロント右スピーカが中央寄りに配置された場合を説明するための図である。 従来技術においてフロントハイスピーカが上方寄りに配置された場合を説明するための図である。 本技術においてフロントハイスピーカが上方寄りに配置された場合を説明するための図である。 本技術を複数のスピーカを群として扱う場合にも適用できることを説明するための図である。 従来技術においてサラウンドスピーカが後方に置かれた場合を説明するための図である。
　以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明を以下の順序で行う。
　１．実施の形態
　２．変形例
　＜１．実施の形態＞
　［マルチチャネル再生システムの構成例］
　図１は、実施の形態としてのマルチチャネル再生システム１０の構成例を示している。このマルチチャネル再生システム１０は、音声信号出力装置１００と、音響装置２００と、スピーカ３００と、マイク４００-1，４００-2とを有している。音声信号出力装置１００は、例えば、ＤＶＤ再生装置等であり、ＡＣ３（Audio Code number 3）方式の５．１チャネルの圧縮音声信号を出力する。
　音響装置２００は、復号器２１０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２２０と、増幅器２３０と、増幅器２４０-1，２４０-2を有している。復号器２１０は、音声信号出力装置１００から出力されるＡＣ３方式の圧縮音声信号に対して復号処理を施し、５．１チャネルの各チャネルの音声信号を出力する。ここで、各チャネルの音声信号とは、フロント左信号、フロント右信号、センター信号、サラウンド左（リア左）信号、サラウンド右（リア右）信号、およびサブウーハー信号である。なお、この実施の形態においては、サブウーハー信号は使用しないものとする。
　ＤＳＰ２２０は、音響装置２００が解析フェーズにあるときは、音響解析ブロックを構成する。この音響解析ブロックは、各スピーカに出力する音声信号に対して位相調整、振幅調整の処理を行うための補償フィルタの係数値であるフィルタパラメータを求める。また、音響解析ブロックは、各チャネルの音声信号の分配処理を行うための信号分配パラメータを求める。さらに、各スピーカに出力する音声信号に遅延付加処理を行うための遅延パラメータを求める。この音響解析ブロックの詳細構成については、後述する。
　また、ＤＳＰ２２０は、音響装置２００が再生フェーズにあるときは、音響調整ブロックを構成する。この音響調整ブロックは、上述の音響解析ブロックで求められたフィルタパラメータを用いて、各スピーカに出力する音声信号に対して位相調整、振幅調整の処理を行って、各スピーカの出力音響特性を合わせる。
　また、この音響調整ブロックは、上述の音響解析ブロックで求められた信号分配パラメータに基づいて、各チャネルの音声信号をそのチャネルに対応したスピーカおよびそれに隣接するスピーカに分配する処理を行って、各チャネルのスピーカに対応した仮想スピーカの配置を制御する。この場合、所定のスピーカに対応した仮想スピーカがその所定のスピーカの理想配置領域またはその近傍に配置されるように制御し、実際に配置されたスピーカ位置に拘わらず、音量バランスのとれた自然なサラウンド音場が得られるようにする。
　また、この音響調整ブロックは、上述の音響解析ブロックで求められた遅延パラメータに基づいて、各スピーカに出力する音声信号に対して遅延を付加する処理を行って、全てのスピーカの受聴位置に対する距離の等化を図る。この音響調整ブロックの詳細構成については、後述する。
　増幅器２３０は、ＤＳＰ２２０から出力されるスピーカ３００への信号を増幅する。すなわち、音響装置２００が解析フェーズにあるときは、音響解析ブロックとしてのＤＳＰ２２０から出力されるテスト信号を増幅してスピーカ３００に供給する。また、音響装置２００が再生フェーズにあるときは、音響調整ブロックとしてのＤＳＰ２２０から出力される音声信号を増幅してスピーカ３００に供給する。また、増幅器２４０-1，２４０-2は、後述するようにマイク４００-1，４００-2で収音されるスピーカ３００からの応答信号を増幅してＤＳＰ２２０に供給する。
　スピーカ３００は、フロント左スピーカ、フロント右スピーカ、センタースピーカ、サラウンド左（リア左）スピーカおよびサラウンド右（リア右）スピーカにより構成されている。ＤＳＰ２２０は、上述したように、音響解析ブロックを構成するとき、信号分配パラメータ、フィルタパラメータおよび遅延パラメータを求める。また、ＤＳＰ２２０は、上述したように、音響調整ブロックを構成するとき、フィルタパラメータに基づいて位相調整、振幅調整の処理を行うと共に、信号分配パラメータ、遅延パラメータに基づいて信号分配、遅延付加の処理を行う。
　マイク４００-1，４００-2は、音響装置２００が解析フェーズにある場合に、受聴位置に配置されて使用される。このマイク４００-1，４００-2は、スピーカ３００からの応答信号を収音して、音響解析ブロックとしてのＤＳＰ２２０に供給する。
　図１に示すマルチチャネル再生システム１０は、音響装置２００が解析フェーズにあり、ＤＳＰ２２０が音響解析ブロックを構成する場合には、以下のように動作する。この場合、ＤＳＰ２２０からテスト信号が出力される。このテスト信号は、増幅器２３０で増幅された後にスピーカ３００から出力される。また、受聴位置に配置されたマイク４００-1，４００-2によりスピーカ３００からの応答信号が収音され、この応答信号はＤＳＰ２２０に供給される。
　ＤＳＰ２２０では、この応答信号に基づいて、各スピーカに出力する音声信号に対して位相調整、振幅調整の処理を行うためのフィルタパラメータが求められる。また、音響解析ブロックは、この応答信号に基づいて、各スピーカに対応した音声信号の分配処理、各スピーカに出力する音声信号に対する遅延付加処理を行うための信号分配パラメータ、遅延パラメータが求められる。
　また、図１に示すマルチチャネル再生システム１０は、音響装置２００が再生フェーズにあり、ＤＳＰ２２０が音響調整ブロックを構成する場合には、以下のように動作する。この場合、音声信号出力装置１００から再生コンテンツのＡＣ３方式の圧縮音声信号が出力され、この圧縮音声信号が音響装置２００の復号器２１０に入力される。
　復号器２１０では、ＡＣ３方式の圧縮音声信号に対して復号処理が施され、５．１チャネルの各チャネルの音声信号が得られる。この音声信号はＤＳＰ２２０に供給される。ＤＳＰ２２０では、この音声信号に対して、フィルタパラメータに基づいて位相調整、振幅調整の処理が行われ、信号分配パラメータ、遅延パラメータに基づいて信号分配、遅延付加の処理が行われる。ＤＳＰ２２０で処理された音声信号は、増幅器２３０で増幅された後にスピーカ３００から出力される。
　[ＤＳＰ：音響解析ブロックの説明]
　音響装置２００が解析フェーズにあるとき、上述したように、ＤＳＰ２２０は音響解析ブロックを構成する。図２は、その場合におけるＤＳＰ２２０の構成例を示している。この図２において、図１と対応する部分には同一符号を付して示している。
　この場合、ＤＳＰ２２０は、コントローラ５０１、テスト信号メモリ５０２、音響調整パラメータメモリ５０３、応答信号メモリ５０４および内部データバス５０５を備えている。コントローラ５０１、テスト信号メモリ５０２、音響調整パラメータメモリ５０３および応答信号メモリ５０４は、内部データバス５０５に接続されている。
　コントローラ５０１は、音響解析ブロックとしてのＤＳＰ２２０の各部の動作を制御する。テスト信号メモリ５０２は、スピーカ３００から出力すべきテスト信号（インパルス信号）を記憶している。応答信号メモリ５０４は、マイク４００-1，４００-2で収音されたスピーカ３００からの応答信号を記憶する。
　音響調整パラメータメモリ５０３は、解析フェーズで求められる各パラメータ、すなわち信号分配パラメータ、フィルタパラメータおよび遅延パラメータを記憶する。
　音響解析ブロック内のコントローラ５０１は、テスト信号メモリ５０２よりテスト信号を順次読み出し、対象スピーカより出力する。これと同時に、受聴位置に設置されたマイク４００-1，４００-2により収音された当該スピーカからの応答信号を応答信号メモリ５０４に記憶する。以降、全てのスピーカからテスト信号を順次出力し、その応答信号を応答信号メモリ５０４に順次記憶する。その後、コントローラ５０１は、応答信号メモリ５０４に記憶された各応答信号に基づいて、信号分配パラメータ、フィルタパラメータおよび遅延パラメータを順次算出して、音響調整パラメータメモリ５０３に記憶する。
　図３のフローチャートは、コントローラ５０１における音響解析処理の手順を示している。コントローラ５０１は、ステップＳＴ１において、解析処理を開始し、その後に、ステップＳＴ２の処理に移る。このステップＳＴ２において、コントローラ５０１は、テスト信号メモリ５０２からテスト信号を読み出し、このテスト信号を内部データバス５０５から増幅器２３０を通じて対象スピーカに出力する。
　次に、コントローラ５０１は、ステップＳＴ３において、マイク４００-1，４００-2で収音される対象スピーカからの応答信号を、内部データバス５０５を通じて受け取り、応答信号メモリ５０４に記憶する。この際、後述するように、この対象スピーカの配置位置情報の算出のために、各マイクへの到達時間も合わせて記憶しておく。
　次に、コントローラ５０１は、ステップＳＴ４において、全てのスピーカの応答信号を記憶したか否かを判定する。全てのスピーカの応答信号を記憶していないと判定するとき、コントローラ５０１は、ステップＳＴ２の処理に戻り、次のスピーカを対象スピーカとして、上述したと同様の処理を繰り返す。ここで、全てのスピーカとは、スピーカ３００に含まれるセンタースピーカ、フロント左スピーカ、フロント右スピーカ、サラウンド左スピーカおよびサラウンド右スピーカである。
　ステップＳＴ４で全てのスピーカの応答信号を記憶していると判定するとき、コントローラ５０１は、ステップＳＴ５において、各スピーカの配置位置情報、周波数特性の算出を行う。コントローラ５０１は、各スピーカを順次対象スピーカとして、対象スピーカからの応答信号のＦＦＴ（Fast Fourier Transform）解析によって、その周波数特性（位相特性、振幅特性）を算出する。
　また、コントローラ５０１は、各スピーカを順次対象スピーカとして、その配置位置情報を算出する。この場合、コントローラ５０１は、対象スピーカから２個のマイク４００-1，４００-2で収音された応答信号を処理して、その対象スピーカの配置位置情報（各スピーカの角度、各スピーカと受聴位置との距離）を取得する。この際に、コントローラ５０１は、上述のステップＳＴ３で記憶した２個のマイクへの対象スピーカからの応答信号の到達時間を使用する。
　図４を参照して、２個のマイクによる配置位置情報の取得処理について説明する。既知のマイク間距離（ｍ１－ｍ２）を隔てて、マイク１とマイク２が、受聴位置ｘに設置される。この場合、マイクの正面方向（ｘ－ｚ）と受聴者の正面方向（ｘ－ｙ）が一致する様にマイク設置角度は調整される。
　スピーカＳＰよりテスト信号を放音し、マイク１、マイク２におけるテスト信号の到達時間を求めることで、スピーカＳＰとマイク１との距離（ｍ１－ｓ）とスピーカＳＰとマイク２との距離（ｍ２－ｓ）が算出される。３辺が確定された三角形（ｓ－ｍ１－ｍ２）は唯一同定され、この三角形を構成する３つの角度は全て決定される。
　受聴位置ｘは、マイク間距離（ｍ１－ｍ２）の中間点であり、辺（ｍ１－ｓ）と辺（ｍ１－ｘ）とその間の角度が確定されることで三角形（ｓ－ｍ１－ｘ）も唯一同定され、受聴位置とスピーカとの距離（ｘ－ｓ）が算出される。同時にスピーカの角度（Ａ）も算出される。
　図３に戻って、ステップＳＴ５の処理の後、コントローラ５０１は、ステップＳＴ６の処理に移る。このステップＳＴ６において、コントローラ５０１は、遅延パラメータを算出する。この場合、コントローラ５０１は、各スピーカを順次対象スピーカとして、その対象スピーカに出力する音声信号に遅延付加するための遅延パラメータを算出する。この際、コントローラ５０１は、ステップＳＴ５で算出した各スピーカと受聴位置との距離に基づいて、各スピーカの遅延パラメータを算出する。
　正確なサラウンド効果を得るには各スピーカと受聴位置との距離は全て同じ距離であることが望ましい。マルチチャンネルオーディオ再生に必要な全てのスピーカを等距離に設置することは部屋の物理的な制約から一般家庭では困難な場合が多い。その場合、受聴位置に近い距離のスピーカに供給される信号に対して適切な遅延を与えることで、受聴位置での各信号の時間整合を取り、全てのスピーカ距離を等化させることが可能となる。
　図５は、スピーカ距離補正の具体例を示している。補正前の各スピーカ配置は実線で示され、補正後の各スピーカ位置は破線で示されている。上述のステップＳＴ５の各スピーカの配置位置情報の算出処理により、受聴位置ｘからセンタースピーカ、フロントＬスピーカ、フロントＲスピーカ、サラウンドＬスピーカ、サラウンドＲスピーカの各スピーカまでの距離Ｃｄ、ＦＬｄ、ＦＲｄ、ＳＬｄ、ＳＲｄがそれぞれ算出されている。
　コントローラ５０１は、各スピーカに出力する音声信号に付加すべき遅延時間（遅延パラメータ）を、各スピーカの距離の中で最大のものをMAXdとして、以下のように算出する。なお、音速は概ね３４０ｍ／秒である。
　センタースピーカ信号遅延時間　　＝ (MAXd - Cd)／音速
　フロントＬスピーカ信号遅延時間　＝ (MAXd -FLd)／音速
　フロントＲスピーカ信号遅延時間　＝ (MAXd -FRd)／音速
　サラウンドＬスピーカ信号遅延時間＝ (MAXd -SLd)／音速
　サラウンドＲスピーカ信号遅延時間＝ (MAXd -SRd)／音速
　図５において、ＦＬｄが最大の距離であるのでフロントＬスピーカへ供給される信号の遅延時間は０となる。上述の遅延時間（遅延パラメータ）の設定により、各スピーカから発せられた信号は同時刻に受聴位置ｘへ到達する。これは、距離ＦＬｄを半径とする円周上に各スピーカが配置され、全てのスピーカ距離が等化されたことを意味する。
　図３に戻って、ステップＳＴ６の処理の後、コントローラ５０１は、ステップＳＴ７の処理に移る。このステップＳＴ７において、コントローラ５０１は、フィルタパラメータ（位相フィルタパラメータ、振幅フィルタパラメータ）を算出する。この場合、コントローラ５０１は、各スピーカを順次対象スピーカとして、そのフィルタパラメータを算出する。
　正確なサラウンド効果を得るには、各スピーカの周波数特性、ゲインが全て等しいものであることが望ましい。異なる種類のスピーカが混在する場合や壁からの反射音等、再生環境の影響を大きく受ける場合、各スピーカの周波数特性、ゲインは異なるものとなる。その場合は適切なフィルタを適用し、全てのスピーカの周波数特性、ゲインを等化させることが必要となる。
　コントローラ５０１は、ステップＳＴ７において、基準周波数特性と対象スピーカからの応答信号のＦＦＴ（Fast Fourier Transform）解析による周波数特性との差分を算出する。そして、その差分を補償する特性を持つ補償フィルタの係数値を、フィルタパラメータとして算出する。
　基準となる周波数特性として平坦な周波数特性、特定のスピーカの周波数特性、またはフロントスピーカの周波数特性などを用いることができる。各スピーカからの応答信号は２個のマイクで収音されるため、それぞれ２つの応答信号が得られるが、どちらか一方の応答信号、または両者の平均化された応答信号を当該スピーカの周波数特性算出に用いる。
　図３に戻って、ステップＳＴ７の処理の後、コントローラ５０１は、ステップＳＴ８の処理に移る。このステップＳＴ８において、コントローラ５０１は、ステップＳＴ５で算出されたサラウンドＬスピーカおよびサラウンドＲスピーカの角度のうち、大きい方の値を、サラウンドスピーカの実際の角度「iMeasure」とする。
　次に、コントローラ５０１は、ステップＳＴ９において、サラウンド目標角度、つまりサラウンドスピーカに対応した仮想スピーカの目標角度を設定する。この場合、コントローラ５０１は、サラウンドスピーカの理想目標角度とサラウンドスピーカの実際の角度との差分に基づいて、仮想スピーカの目標角度を設定する。図６を参照して、この目標角度の設定手順について説明する。ここで、サラウンド理想目標角度(ITU-Rに基づく)を「iTgt_Min」、サラウンド目標角度の最大値を「iTgt_Max」、閾値下限を「iThresh_Min」、閾値上限を「iThresh_Max」、サラウンドスピーカの実際の角度を「iMeasure」とする。
　サラウンド理想目標角度「iTgt_Min」は、例えば、「ITU-R BS775-1」に基づく場合、１００度から１２０度の間の値である。サラウンド目標角度の最大値「iTgt_Max」は、サラウンドスピーカの配置として極端な不自然さを与えない角度のうち最大の角度であり、例えば、サラウンド理想目標角度「iTgt_Min」に３０度を加えた１３０度から１５０度の間の値等である。
　閾値下限「iThresh_Min」は、サラウンド理想目標角度「iTgt_Min」からサラウンド目標角度の最大値「iTgt_Max」の間の値である。サラウンドスピーカの実際の角度「iMeasure」がこの値以下の場合、後述するように、サラウンド目標角度「iTgt」は、「iTgt_Min」とされる。また、サラウンドスピーカの実際の角度「iMeasure」がこの値を超えた場合、後述するように、サラウンド目標角度「iTgt」は、「iTgt_Min」から「iTgt_Max」の間の値とされる。
　閾値上限「iThresh_Max」は、サラウンド目標角度の最大値「iTgt_Max」より大きな値である。サラウンドスピーカの実際の角度「iMeasure」がこの値を超えた場合、後述するように、サラウンド目標角度「iTgt」は、「iTgt_Max」とされる。また、サラウンドスピーカの実際の角度「iMeasure」がこの値以下の場合、後述するように、サラウンド目標角度「iTgt」は、「iTgt_Min」から「iTgt_Max」の間の値とされる。
　コントローラ５０１は、サラウンド目標角度を設定する乗数「fk」を算出する。まず、この「fk」の最大値「fmax」を、以下の数式（１）に示すように、サラウンド目標角度の最大値「iTgt_Max」とサラウンド理想目標角度「iTgt_Min」を用いて算出する。
　　　fmax = iTgt_Max/iTgt_Min　　　・・・（１）
　コントローラ５０１は、サラウンドスピーカの実際の角度「iMeasure」に応じて、乗数「fk」を、以下のように算出する。すなわち、「iMesure <= iThresh_Min」であるとき、以下の数式（２）に示すように、「fk」を「1.0」とする。
　　　fk = 1.0　　　・・・（２）
　また、「iMesure > iThresh_Max」であるとき、以下の数式（３）で示すように、「fk」を「fmax」とする。
　　　fk = fmax　　　・・・（３）
　さらに、「iThresh_Min < iMesure <= iThresh_Max」であるとき、以下の数式（４）で示すように、「fk」を「fa * iMesure + fb 」とする。
　　　fk = fa * iMesure + fb　　　・・・（４）
　ここで、「fa」は、以下の数式（５）で表される。また、「fb」は、以下の数式（６）で表される。
　　　fa = (fmax - 1.0)/(iThresh_Max - iThresh_Min)　　　・・・（５）
　　　fb = 1.0 - fa * iThresh_Min　　　・・・（６）
　コントローラ５０１は、以下の数式（７）に示すように、サラウンド理想目標角度「iTgt_Min」に対して「fk」を乗算したものをサラウンド目標角度「iTgt」として設定する。
　　　iTgt = iTgt_Min * fk　　　・・・（７）
　このように、コントローラ５０１は、サラウンドスピーカの実際の角度「iMeasure」が閾値下限「iThresh_Min」以下のとき、サラウンド理想目標角度「iTgt_Min」を、サラウンド目標角度「iTgt」として設定する。また、コントローラ５０１は、サラウンドスピーカの実際の角度「iMeasure」が閾値上限「iThresh_Max」より大きいとき、サラウンド目標角度の最大値「iTgt_Max」を、サラウンド目標角度「iTgt」として設定する。
　さらに、コントローラ５０１は、サラウンドスピーカの実際の角度「iMeasure」が閾値下限「iThresh_Min」より大きく閾値上限「iThresh_Max」以下の範囲にあるとき、サラウンド目標角度「iTgt」を、以下のように設定する。すなわち、このとき、コントローラ５０１は、サラウンド理想目標角度「iTgt_Min」より大きくサラウンド目標角度の最大値「iTgt_Max」以下の範囲の対応する角度を、サラウンド目標角度「iTgt」として設定する。
　このようにサラウンド目標角度「iTgt」が設定されることで、サラウンドスピーカが後方に置かれた場合でも、サラウンド目標角度が適切に設定されるため、自然な音場を得ることが可能となる。
　図３に戻って、ステップＳＴ９の処理の後、コントローラ５０１は、ステップＳＴ１０の処理に移る。このステップＳＴ１０において、コントローラ５０１は、ステップＳＴ５で算出されたフロントＬスピーカおよびフロントＲスピーカの角度のうち、大きい方の値を、フロントスピーカの実際の角度「iMeasure」とする。
　次に、コントローラ５０１は、ステップＳＴ１１において、フロント目標角度、つまりフロントスピーカに対応した仮想スピーカの目標角度を設定する。この場合、コントローラ５０１は、フロントスピーカの理想目標角度とフロントスピーカの実際の角度との差分に基づいて、仮想スピーカの目標角度を設定する。ここで、フロント理想目標角度(ITU-Rに基づく)を「iTgt_Max」、フロント目標角度の最小値を「iTgt_Min」、閾値下限を「iThresh_Min」、閾値上限を「iThresh_Max」、フロントスピーカの実際の角度を「iMeasure」とする。
　フロント理想目標角度「iTgt_Max」は、例えば、「ITU-R BS775-1」に基づく場合、３０度である。フロント目標角度の最小値「iTgt_Min」は、フロントスピーカの配置として極端な不自然さを与えない角度のうち最小の角度であり、例えば、２４度である。
　閾値下限「iThresh_Min」は、フロント目標角度の最小値「iTgt_Min」より小さな値である。フロントスピーカの実際の角度「iMeasure」がこの値以下の場合、後述するように、フロント目標角度「iTgt」は、「iTgt_Min」とされる。また、フロントスピーカの実際の角度「iMeasure」がこの値を超えた場合、後述するように、フロント目標角度「iTgt」は、「iTgt_Min」から「iTgt_Max」の間の値とされる。
　閾値上限「iThresh_Max」は、フロント目標角度の最小値「iTgt_Min」からフロント理想目標角度「iTgt_Max」の間の値である。フロントスピーカの実際の角度「iMeasure」がこの値を超えた場合、後述するように、フロント目標角度「iTgt」は、「iTgt_Max」とされる。また、フロントスピーカの実際の角度「iMeasure」がこの値以下の場合、後述するように、フロント目標角度「iTgt」は、「iTgt_Min」から「iTgt_Max」の間の値とされる。
　コントローラ５０１は、フロント目標角度を設定する乗数「fk」を算出する。まず、この「fk」の最小値「fmin」を、以下の数式（８）に示すように、フロント目標角度の最小値「iTgt_Min」とフロント理想目標角度「iTgt_Max」を用いて算出する。
　　　fmin = iTgt_Min/iTgt_Max　　　・・・（８）
　コントローラ５０１は、フロントスピーカの実際の角度「iMeasure」に応じて、乗数「fk」を、以下のように算出する。すなわち、「iMesure <= iThresh_Min」であるとき、以下の数式（９）に示すように、「fk」を「fmin」とする。
　　　fk = fmin　　　・・・（９）
　また、「iMesure > iThresh_Max」であるとき、以下の数式（１０）で示すように、「fk」を「1.0」とする。
　　　fk = 1.0　　　・・・（１０）
　さらに、「iThresh_Min < iMesure <= iThresh_Max」であるとき、以下の数式（１１）で示すように、「fk」を「fa * iMesure + fb 」とする。
　　　fk = fa * iMesure + fb　　　・・・（１１）
　ここで、「fa」は、以下の数式（１２）で表される。また、「fb」は、以下の数式（１３）で表される。
　　　fa = (1.0 - f min)/(iThresh_Max - iThresh_Min)　　　・・・（１２）
　　　fb = fmin - fa * iThresh_Min　　　・・・（１３）
　コントローラ５０１は、以下の数式（１４）に示すように、フロント理想目標角度「iTgt_Max」に対して「fk」を乗算したものをサラウンド目標角度「iTgt」として設定する。
　　　iTgt = iTgt_Max * fk　　　・・・（１４）
　このように、コントローラ５０１は、フロントスピーカの実際の角度「iMeasure」が閾値下限「iThresh_Min」以下のとき、フロント目標角度の最小値「iTgt_Min」を、フロント目標角度「iTgt」として設定する。また、コントローラ５０１は、フロントスピーカの実際の角度「iMeasure」が閾値上限「iThresh_Max」より大きいとき、フロント理想目標角度「iTgt_Max」を、フロント目標角度「iTgt」として設定する。
　さらに、コントローラ５０１は、フロントスピーカの実際の角度「iMeasure」が閾値下限「iThresh_Min」より大きく閾値上限「iThresh_Max」以下の範囲にあるとき、フロント目標角度「iTgt」を、以下のように設定する。すなわち、このとき、コントローラ５０１は、フロント目標角度の最小値「iTgt_Min」より大きくフロント理想目標角度「iTgt_Max」以下の範囲の対応する角度を、フロント目標角度「iTgt」として設定する。
　このようにフロント目標角度「iTgt」が設定されることで、フロントスピーカが中央よりに置かれた場合でも、フロント目標角度が適切に設定されるため、自然な音場を得ることが可能となる。
　図３において、ステップＳＴ１１の処理の後、コントローラ５０１は、ステップＳＴ１２の処理に移る。コントローラ５０１は、ステップＳＴ１２において、信号分配パラメータを算出する。この場合、コントローラ５０１は、各スピーカを順次対象スピーカとして、その対象スピーカに対応した音声信号を、その対象スピーカおよびその対象スピーカに隣接するスピーカに分配供給するための信号分配パラメータを算出する。この際、コントローラ５０１は、ステップＳＴ９およびステップＳＴ１１で求めた各スピーカの目標角度（スピーカ設定角度）に基づいて、各スピーカの信号分配パラメータを算出する。
　図７を参照して、信号分配パラメータ（分配乗数）の算出について説明する。図７には、例として、サラウンドＬ信号の信号分配について示されている。フロントＬスピーカの設定角度Ａ、サラウンドＬスピーカの目標角度Ｂ、サラウンドＬスピーカの実際の角度より、サラウンドＬ信号はサラウンドＬスピーカだけでなく、フロントＬスピーカにも適切に分配され、サラウンドＬスピーカの目標位置に音像を定位させる必要がある。
　このとき、サラウンドＬ信号の信号分配部における分配乗数Ｋ１ＬをベクトルＸの大きさ、同じく分配乗数Ｋ１ＣをベクトルＹの大きさに設定することで、その合成ベクトルＺに対応する位置、つまりサラウンドＬの目標位置に音像を定位させることができる。サラウンドＬスピーカの目標位置はフロントＬスピーカとサラウンドＬスピーカの間に位置しているため、サラウンドＲスピーカに信号は分配されない。従って、分配乗数Ｋ１Ｒは０に設定される。
　なお、詳細説明は省略するが、サラウンドＬ信号以外の信号分配パラメータ（分配乗数）に関しても、同様にして算出できる。
　図３に戻って、ステップＳＴ１２の処理の後、コントローラ５０１は、ステップＳＴ１３の処理に移る。このステップＳＴ１３において、コントローラ５０１は、ステップＳＴ６で求めた遅延パラメータ、ステップＳＴ７で求めたフィルタパラメータおよびステップＳＴ１２で求めた信号分配パラメータを、音響調整パラメータメモリ５０３に記憶する。その後、コントローラ５０１は、ステップＳＴ１４において、解析処理を終了する。
　[ＤＳＰ＝音響調整ブロックの説明]
　音響装置２００が再生フェーズにあるとき、上述したように、ＤＳＰ２２０は音響調整ブロックを構成する。図８は、その場合におけるＤＳＰ２２０の構成例を示している。この図８において、図１と対応する部分には同一符号を付して示している。この場合、ＤＳＰ２２０は、コントローラ６０１および音響調整パラメータメモリ６０２を備えている。音響調整パラメータメモリ６０２は、上述の音響解析ブロックにおける音響調整パラメータメモリ５０３（図２参照）と同じものである。この音響調整パラメータメモリ６０２には、上述の音響解析ブロックで求められた各パラメータ（遅延パラメータ、フィルタパラメータおよび信号分配パラメータ）が記憶されている。
　また、ＤＳＰ２２０は、センタースピーカ（センターＳＰ）の音声信号経路に、位相および振幅調整用のフィルタ６１３および遅延付加用の遅延メモリ６１４を有している。また、ＤＳＰ２２０は、フロント左スピーカ（フロントＬ ＳＰ）の音声信号経路に、信号分配部６２１と、合成部６２２と共に、位相および振幅調整用のフィルタ６１３と、遅延付加用の遅延メモリ６２４を有している。信号分配部６２１は、フロントＬ信号をフロント左スピーカとそれに隣接するスピーカに分配する。合成部６２２は、自身のチャネルの音声信号と、隣接チャネルの音声信号とを合成する。
　また、ＤＳＰ２２０は、その他のフロント右スピーカ（フロントＲ ＳＰ）、サラウンド左スピーカ（サラウンドＬ ＳＰ）およびサラウンド右スピーカ（サラウンドＲ ＳＰ）の音声信号経路にも同様の回路を有している。すなわち、フロント右スピーカ（フロントＲ ＳＰ）の音声信号経路に、信号分配部６３１、合成部６３２フィルタ、フィルタ６３３および遅延メモリ６３４を有している。
　また、ＤＳＰ２２０は、サラウンド左スピーカ（サラウンドＬ ＳＰの音声信号経路に、信号分配部６４１、合成部６４２フィルタ、フィルタ６４３および遅延メモリ６４４を有している。さらに、ＤＳＰ２２０は、サラウンド右スピーカ（サラウンドＲ ＳＰの音声信号経路に、信号分配部６５１、合成部６５２フィルタ、フィルタ６５３および遅延メモリ６５４を有している。
　コントローラ６０１は、音響調整ブロックとしてのＤＳＰ２２０の各部の動作を制御する。コントローラ６０１は、音響調整パラメータメモリ６０２に記憶されている各スピーカの信号分配パラメータ、フィルタパラメータおよび遅延パラメータを読み出し、それぞれの音声信号経路にある信号分配部、フィルタおよび遅延メモリに設定する。
　信号分配部６２１，６３１，６４１，６５１は、設定された信号分配パラメータに応じて、各チャネルの音声信号をそれぞれ対応するチャネルのスピーカおよびそれに隣接するスピーカに分配供給する。合成部６２１，６３１，６４１，６５１は、自身のチャネルの音声信号と、隣接チャネルの音声信号とを合成する。これらの信号分配部および合成部の働きにより、フロントスピーカおよびサラウンドスピーカにそれぞれ対応した仮想スピーカがそれぞれ設定された目標角度位置に配置される。
　フィルタ６１３，６２３，６３３，６４３，６５３は、設定されたフィルタパラメータに応じて、対応するチャネルのスピーカに出力される音声信号の周波数特性を調整する。遅延メモリ６１４，６２４，６３４，６４４，６５４は、設定された遅延パラメータに応じて、各スピーカに出力する音声信号に対して遅延を付加する。
　図８に示す音響調整ブロックとしてのＤＳＰ２２０は、各チャネルの音声信号に対して音響調整を行う。すなわち、復号器２１０から出力される各チャネルの音声信号のうちセンター信号は、フィルタ６１３および遅延メモリ６１４による処理が適用され、増幅器２３０を通過して、センタースピーカより出力される。また、復号器２１０から出力される各チャネルの音声信号のうちセンター信号以外の信号は、信号分配部、合成部、フィルタおよび遅延メモリによる処理が適用され、増幅器２３０を通過して、各スピーカより出力される。
　図８に示す音響調整ブロックにおいては、信号分配部および合成部の働きにより、フロントスピーカおよびサラウンドスピーカにそれぞれ対応した仮想スピーカがそれぞれ設定された目標角度位置に配置される。また、フィルタの働きにより、各スピーカの出力音響特性が合うようにされる。また、遅延メモリの働きにより、全てのスピーカの受聴位置に対する距離の等化が図られる。そのため、受聴者に対して、自然なサラウンド効果をもたらすことができる。
　例えば、サラウンドスピーカが後方に置かれた場合、従来技術においては、サラウンド理想角度がそのままサラウンド目標角度とされて仮想のサラウンドスピーカの配置が制御されていたため、前後音量バランスの悪い不自然なサラウンド音場となる（図１７参照）。しかし、本実施の形態においては、サラウンドスピーカの実際の角度に応じてサラウンド目標角度が設定されて仮想のサラウンドスピーカの配置が制御される。そのため、サラウンドスピーカが後方に置かれた場合にあっても、サラウンド目標角度が適切に設定されるため、自然な音場を得ることが可能となる。
　本実施の形態においては、図９に示すように、サラウンドＬ目標位置（ｃ）がサラウンドスピーカＬ（ｂ）の角度に応じて後方に変更される。そのため、等距離にあるフロントＬスピーカ（ａ）とサラウンドＬスピーカ（ｂ）に対して、信号配分処理を適用してサラウンドＬ目標位置（ｃ）へ仮想スピーカを配置しようとした場合、仮想スピーカの配置位置（ｄ）も後方に移動する。その結果、再生される音場（ｆ）はその横幅は狭いものの、後方へは大きく拡張される。そのため、前後の音量バランスは改善され、その不自然さを解決することが可能となる。
　また、本実施の形態においては、サラウンド左スピーカおよびサラウンド右スピーカのいずれかが後方にあって非対称である場合にも良好に対処できる。図１０は、従来技術を適用した場合を示している。この例は、サラウンドＬスピーカがかなり後方に配置され、サラウンドＲスピーカが理想目標位置に配置された場合を示している。サラウンドＬスピーカの信号をフロントＬスピーカとサラウンドＬスピーカとで信号配分し、理想目標に配置しようとしても、実際はフロントスピーカＬとサラウンドスピーカＬの軸線上に仮想サラウンドＬスピーカが配置される。その結果左右非対称で、前後の音量バランスが悪い不自然な音場となる。
　図１１は、本実施の形態の場合を示している。この場合は、サラウンドスピーカの目標位置が理想目標位置より後方寄りに変更される。そのため、左右および前後の音量バランスが改善される。この場合、サラウンドスピーカの配置角度は理想目標角度と比較してやや後方寄りになるものの、後方からの音量が増加することで再生音場が拡大し、自然な音場となる。
　また、本実施の形態においては、センタースピーカ無しでフロント左スピーカおよびフロント右スピーカが中央寄りに配置された場合にも良好に対処できる。図１２は、従来技術を適用した場合を示している。信号配分処理によりフロントスピーカの理想目標位置(正面±30度)に仮想スピーカを配置しようとしても、実際はフロントスピーカとサラウンドスピーカの軸線上に仮想フロントスピーカが配置される。多くのフロント信号成分がサラウンドスピーカへ配分されてしまうので、太点線のような前後の音量バランスが悪い音場となる。
　図１３は、本実施の形態の場合を示している。この場合は、フロントスピーカの目標位置が正面寄りに設定される。そのため、前後の音量バランスが改善される。この場合、フロントスピーカの配置角度は理想目標角度と比較してやや狭まるものの、前方からの音量が増加する事で再生音場が拡大し、より自然な音場となる。
　上述したように、図１に示すマルチチャネル再生システム１０においては、実スピーカ（フロントスピーカ、サラウンドスピーカ）の実際の角度に基づいて仮想スピーカの目標角度が設定され、この目標角度に基づいて仮想スピーカの配置が制御される。そのため、マルチチャネルサラウンド再生環境において、実際に配置されたスピーカ位置に拘わらず、音量バランスのとれた自然なサラウンド音場を得ることが可能となる。
　＜２．変形例＞
　なお、上述実施の形態においては、マルチチャネル再生システム１０を構成するフロントスピーカやサラウンドスピーカに対応した仮想スピーカの配置を制御する例を示したが、本技術は、フロントハイスピーカをさらに備えるマルチチャネル再生システムにおいて、そのフロントハイスピーカに対応した仮想スピーカの配置を制御する場合にも同様に適用することができる。
　図１４は、従来技術を適用した場合を示している。フロントハイスピーカを上方寄りに配置した場合、信号配分処理によりフロントハイスピーカの理想目標位置に仮想スピーカを配置しようとしても、実際はフロントスピーカとフロントハイスピーカの軸線上に仮想フロントハイスピーカが配置される。そのため、上下の音量バランスが悪い音場となる。
　図１５は、本技術を適用した場合を示している。この場合は、フロントハイスピーカの目標位置は上方寄りに設定される。そのため、上下の音量バランスが改善される。この場合、フロントハイスピーカの配置角度は理想目標角度と比較してやや広がるものの、上方からの音量が増加する事で再生音場が拡大する。
　また、上述実施例においては、単一のスピーカに対応した仮想スピーカの配置制御の例を示している。しかし、本技術は、図１６に示すように、複数のスピーカを群として扱う場合にも同様に適用できる。図示の例は、複数の実スピーカを下層レイヤスピーカ群と上層レイヤスピーカ群として空間に配置する例を示している。この場合、上層レイヤスピーカ群の理想目標位置に比較して、実際に配置された上層レイヤスピーカ群の配置位置が上方寄りであると判断されれば、その配置位置に応じて上層レイヤスピーカ群の目標位置は上方に設定される。結果として上下方向の音量バランスが自然なものになる。
　また、上述実施の形態においては、各スピーカから出力されるテスト信号を一定の間隔をもって配置された２個のマイク４００-1，４００-2で収音して処理することで、各スピーカの配置位置情報を取得する例を示した。しかし、例えば、各スピーカの配置位置情報が記憶されているメモリから、この配置位置情報を読み出して取得することもできる。また、例えば、ユーザの入力操作により各スピーカの配置位置情報を取得することもできる。
　また、上述実施の形態においては、５．１チャネルの音声信号を取り扱うマルチチャネル再生システム１０の例を示した。本技術は、７．１チャネル等のその他のマルチチャネル音声信号を取り扱うマルチチャネル再生システムにも、同様に適用できることは勿論である。
　また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
　（１）実スピーカの配置位置情報を取得する配置位置情報取得部と、
　上記取得された配置位置情報に基づいて、上記実スピーカの理想配置領域またはその近傍に、上記実スピーカに対応した仮想スピーカが配置されるように、該仮想スピーカの目標位置を設定する目標位置設定部と、
　上記設定された仮想スピーカの目標位置に基づいて、上記仮想スピーカの配置を制御する配置制御部とを備える
　信号処理装置。
　（２）上記目標位置設定部は、
　上記実スピーカの理想目標角度と上記実スピーカの実際の角度との差分に基づいて、上記仮想スピーカの目標角度を設定する
　前記（１）に記載の信号処理装置。
　（３）上記実スピーカは、サラウンドスピーカであり、
　上記目標位置設定部は、
　上記実スピーカの理想目標角度より大きく上記仮想スピーカの目標角度の最大値より小さな第１の閾値と、上記仮想スピーカの目標角度の最大値より大きな第２の閾値とを用い、
　上記実スピーカの実際の角度が上記第１の閾値以下のとき、上記実スピーカの理想目標角度を、上記仮想スピーカの目標角度として設定し、
　上記実スピーカの実際の角度が上記第２の閾値より大きいとき、上記仮想スピーカの目標角度の最大値を、上記仮想スピーカの目標角度として設定し、
　上記実スピーカの実際の角度が上記第１の閾値より大きく上記第２の閾値以下の範囲にあるとき、上記実スピーカの理想目標角度より大きく上記仮想スピーカの目標角度の最大値以下の範囲の対応する角度を、上記仮想スピーカの目標角度として設定する
　前記（２）に記載の信号処理装置。
　（４）上記実スピーカは、フロントスピーカであり、
　上記目標位置設定部は、
　上記実スピーカの理想目標角度より小さく上記仮想スピーカの目標角度の最小値より大きな第１の閾値と、上記仮想スピーカの目標角度の最小値より小さな第２の閾値とを用い、
　上記実スピーカの実際の角度が上記第１の閾値以上のとき、上記実スピーカの理想目標角度を、上記仮想スピーカの目標角度として設定し、
　上記実スピーカの実際の角度が上記第２の閾値より小さいとき、上記仮想スピーカの目標角度の最小値を、上記仮想スピーカの目標角度として設定し、
　上記実スピーカの実際の角度が上記第１の閾値より小さく上記第２の閾値以上の範囲にあるとき、上記実スピーカの理想目標角度より小さく上記仮想スピーカの目標角度の最小値以上の範囲の対応する角度を、上記仮想スピーカの目標角度として設定する
　前記（２）に記載の信号処理装置。
　（５）上記配置制御部は、
　上記実スピーカと該実スピーカに隣接するスピーカに、上記設定された仮想スピーカの目標角度に応じて、該実スピーカに対応したチャネルの音声信号を分配供給することで、上記仮想スピーカの配置を制御する
　前記（２）から（４）のいずれかに記載の信号処理装置。
　（６）上記配置位置情報取得部は、
　上記実スピーカから出力されるテスト信号を一定の間隔をもって配置された２個のマイクロホンで収音して処理することで、該実スピーカの配置位置情報を取得する
　前記（１）から（５）のいずれかに記載の信号処理装置。
　（７）実スピーカの配置位置情報を取得するステップと、
　上記取得された配置位置情報に基づいて、上記実スピーカの理想配置領域またはその近傍に、上記実スピーカに対応した仮想スピーカが配置されるように、該仮想スピーカの目標位置を設定するステップと、
　上記設定された仮想スピーカの目標位置に基づいて、上記仮想スピーカの配置を制御するステップとを備える
　信号処理方法。
　（８）コンピュータを、
　実スピーカの配置位置情報を取得する配置位置情報取得手段と、
　上記取得された配置位置情報に基づいて、上記実スピーカの理想配置領域またはその近傍に、上記実スピーカに対応した仮想スピーカが配置されるように、該仮想スピーカの目標位置を設定する目標位置設定手段と、
　上記設定された仮想スピーカの目標位置に基づいて、上記仮想スピーカの配置を制御する配置制御手段と
　して機能させるプログラム。
　（９）実スピーカの実際の角度を取得する配置位置情報取得部と、
　上記実スピーカの理想目標角度と上記取得された実スピーカの実際の角度との差分に基づいて、上記実スピーカに対応した仮想スピーカの目標角度を設定する目標位置設定部と、
　上記設定された仮想スピーカの目標角度に基づいて、上記仮想スピーカの配置を制御する配置制御部とを備える
　信号処理装置。
　（１０）複数のチャネルの音声信号をそれぞれ対応するチャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカに分配供給する信号分配部と、
　上記複数のスピーカに供給される音声信号に遅延を付加する遅延付加部と、
　上記複数のスピーカの実際の配置位置の情報に基づいて、上記信号分配部および上記遅延付加部の動作を制御する制御部とを備える
　信号処理装置。
　（１１）上記制御部は、
　所定チャネルのスピーカの理想目標角度と該所定チャネルのスピーカの実際の角度との差分に基づいて、該所定チャネルのスピーカに対応した仮想スピーカの目標角度を設定し、
　該設定された目標角度に応じて、該所定チャネルのスピーカに対応したチャネルの音声信号の該所定チャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカへの分配供給を制御する
　前記（１０）に記載の信号処理装置。
　（１２）上記複数のスピーカから出力されるテスト信号を一定の間隔をもって配置された２個のマイクロホンで収音して処理することで、上記複数のスピーカの実際の配置位置の情報を取得する配置位置情報取得部をさらに備える
　前記（１０）または（１１）に記載の信号処理装置。
　（１３）複数のチャネルの音声信号をそれぞれ対応するチャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカに分配供給し、
　上記複数のスピーカに供給される音声信号に遅延を付加し、
　上記複数のスピーカの実際の配置位置の情報に基づいて、上記信号分配および上記遅延付加の動作を制御する
　信号処理方法。
　（１４）複数のチャネルにそれぞれ対応した複数のスピーカと、
　上記複数のチャネルの音声信号をそれぞれ対応するチャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカに分配供給する信号分配部と、
　上記複数のスピーカに供給される音声信号に遅延を付加する遅延付加部と、
　上記複数のスピーカの実際の配置位置の情報に基づいて、上記信号分配部および上記遅延付加部の動作を制御する制御部とを備える
　スピーカシステム。
　１０・・・マルチチャネル再生システム
　１００・・・音声信号出力装置
　２１０・・・復号器
　２２０・・・ＤＳＰ
　２３０，２４０-1，２４０-2・・・増幅器
　３００・・・スピーカ
　４００-1，４００-2・・・マイク
　５０１・・・コントローラ
　５０２・・・テスト信号メモリ
　５０３・・・音響調整パラメータメモリ
　５０４・・・応答信号メモリ
　５０５・・・内部データバス
　６０１・・・コントローラ
　６０２・・・音響調整パラメータメモリ
　６２１，６３１，６４１，６５１・・・信号分配部
　６２２，６３２，６４２，６５２・・・合成部
　６１３，６２３，６３３，６４３，６５３・・・フィルタ
　６１４，６２４，６３４，６４４，６５４・・・遅延メモリ

Claims (14)

  1. 　実スピーカの配置位置情報を取得する配置位置情報取得部と、
    　上記取得された配置位置情報に基づいて、上記実スピーカの理想配置領域またはその近傍に、上記実スピーカに対応した仮想スピーカが配置されるように、該仮想スピーカの目標位置を設定する目標位置設定部と、
    　上記設定された仮想スピーカの目標位置に基づいて、上記仮想スピーカの配置を制御する配置制御部とを備える
    　信号処理装置。
  2. 　上記目標位置設定部は、
    　上記実スピーカの理想目標角度と上記実スピーカの実際の角度との差分に基づいて、上記仮想スピーカの目標角度を設定する
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  3. 　上記実スピーカは、サラウンドスピーカであり、
    　上記目標位置設定部は、
    　上記実スピーカの理想目標角度より大きく上記仮想スピーカの目標角度の最大値より小さな第１の閾値と、上記仮想スピーカの目標角度の最大値より大きな第２の閾値とを用い、
    　上記実スピーカの実際の角度が上記第１の閾値以下のとき、上記実スピーカの理想目標角度を、上記仮想スピーカの目標角度として設定し、
    　上記実スピーカの実際の角度が上記第２の閾値より大きいとき、上記仮想スピーカの目標角度の最大値を、上記仮想スピーカの目標角度として設定し、
    　上記実スピーカの実際の角度が上記第１の閾値より大きく上記第２の閾値以下の範囲にあるとき、上記実スピーカの理想目標角度より大きく上記仮想スピーカの目標角度の最大値以下の範囲の対応する角度を、上記仮想スピーカの目標角度として設定する
    　請求項２に記載の信号処理装置。
  4. 　上記実スピーカは、フロントスピーカであり、
    　上記目標位置設定部は、
    　上記実スピーカの理想目標角度より小さく上記仮想スピーカの目標角度の最小値より大きな第１の閾値と、上記仮想スピーカの目標角度の最小値より小さな第２の閾値とを用い、
    　上記実スピーカの実際の角度が上記第１の閾値以上のとき、上記実スピーカの理想目標角度を、上記仮想スピーカの目標角度として設定し、
    　上記実スピーカの実際の角度が上記第２の閾値より小さいとき、上記仮想スピーカの目標角度の最小値を、上記仮想スピーカの目標角度として設定し、
    　上記実スピーカの実際の角度が上記第１の閾値より小さく上記第２の閾値以上の範囲にあるとき、上記実スピーカの理想目標角度より小さく上記仮想スピーカの目標角度の最小値以上の範囲の対応する角度を、上記仮想スピーカの目標角度として設定する
    　請求項２に記載の信号処理装置。
  5. 　上記配置制御部は、
    　上記実スピーカと該実スピーカに隣接するスピーカに、上記設定された仮想スピーカの目標角度に応じて、該実スピーカに対応したチャネルの音声信号を分配供給することで、上記仮想スピーカの配置を制御する
    　請求項２に記載の信号処理装置。
  6. 　上記配置位置情報取得部は、
    　上記実スピーカから出力されるテスト信号を一定の間隔をもって配置された２個のマイクロホンで収音して処理することで、該実スピーカの配置位置情報を取得する
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  7. 　実スピーカの配置位置情報を取得するステップと、
    　上記取得された配置位置情報に基づいて、上記実スピーカの理想配置領域またはその近傍に、上記実スピーカに対応した仮想スピーカが配置されるように、該仮想スピーカの目標位置を設定するステップと、
    　上記設定された仮想スピーカの目標位置に基づいて、上記仮想スピーカの配置を制御するステップとを備える
    　信号処理方法。
  8. 　コンピュータを、
    　実スピーカの配置位置情報を取得する配置位置情報取得手段と、
    　上記取得された配置位置情報に基づいて、上記実スピーカの理想配置領域またはその近傍に、上記実スピーカに対応した仮想スピーカが配置されるように、該仮想スピーカの目標位置を設定する目標位置設定手段と、
    　上記設定された仮想スピーカの目標位置に基づいて、上記仮想スピーカの配置を制御する配置制御手段と
    　して機能させるプログラム。
  9. 　実スピーカの実際の角度を取得する配置位置情報取得部と、
    　上記実スピーカの理想目標角度と上記取得された実スピーカの実際の角度との差分に基づいて、上記実スピーカに対応した仮想スピーカの目標角度を設定する目標位置設定部と、
    　上記設定された仮想スピーカの目標角度に基づいて、上記仮想スピーカの配置を制御する配置制御部とを備える
    　信号処理装置。
  10. 　複数のチャネルの音声信号をそれぞれ対応するチャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカに分配供給する信号分配部と、
    　上記複数のスピーカに供給される音声信号に遅延を付加する遅延付加部と、
    　上記複数のスピーカの実際の配置位置の情報に基づいて、上記信号分配部および上記遅延付加部の動作を制御する制御部とを備える
    　信号処理装置。
  11. 　上記制御部は、
    　所定チャネルのスピーカの理想目標角度と該所定チャネルのスピーカの実際の角度との差分に基づいて、該所定チャネルのスピーカに対応した仮想スピーカの目標角度を設定し、
    　該設定された目標角度に応じて、該所定チャネルのスピーカに対応したチャネルの音声信号の該所定チャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカへの分配供給を制御する
    　請求項１０に記載の信号処理装置。
  12. 　上記複数のスピーカから出力されるテスト信号を一定の間隔をもって配置された２個のマイクロホンで収音して処理することで、上記複数のスピーカの実際の配置位置の情報を取得する配置位置情報取得部をさらに備える
    　請求項１０に記載の信号処理装置。
  13. 　複数のチャネルの音声信号をそれぞれ対応するチャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカに分配供給し、
    　上記複数のスピーカに供給される音声信号に遅延を付加し、
    　上記複数のスピーカの実際の配置位置の情報に基づいて、上記信号分配および上記遅延付加の動作を制御する
    　信号処理方法。
  14. 　複数のチャネルにそれぞれ対応した複数のスピーカと、
    　上記複数のチャネルの音声信号をそれぞれ対応するチャネルのスピーカおよび隣接するチャネルのスピーカに分配供給する信号分配部と、
    　上記複数のスピーカに供給される音声信号に遅延を付加する遅延付加部と、
    　上記複数のスピーカの実際の配置位置の情報に基づいて、上記信号分配部および上記遅延付加部の動作を制御する制御部とを備える
    　スピーカシステム。
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