WO2022075077A1 - 音響再生装置および方法 - Google Patents

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low
reflective
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宙士 吉岡
誠夫 五明
拓望 宮川
弘之 白川
隆久 田上
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ソニーグループ株式会社
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Definitions

  • the present technology relates to an acoustic reproduction device and a method, and particularly to an acoustic reproduction device and a method capable of realizing appropriate sound image localization without deteriorating the sound quality.
  • the sound image when playing back content consisting of video and audio using a large display such as a television, if the sound image can be localized at a desired position such as the position of a person on the screen of the display, the content will be present. The feeling can be improved.
  • the sound image can be displayed on the display screen.
  • panning which is a process of adjusting the sound image position by adjusting the relative volume between the speakers.
  • Patent Document 1 there is also a technique of arranging a speaker array at the end of the display and localizing a sound image in the screen by the speaker array (see, for example, Patent Document 1), and a technique of arranging a speaker array called a sound bar behind the listener. It has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
  • the sounding position is easily specified by the listener, and it is perceived that particularly high frequency sound is directly heard from the speaker position. Further, in this technique, when the height of the listener in the vertical direction changes with respect to the ideal listening position, the sound image is localized at the position of the speaker closer to the listener.
  • This technology was made in view of such a situation, and makes it possible to realize appropriate sound image localization without deteriorating the sound quality.
  • the acoustic reproduction device of one aspect of the present technology is capable of directivity control, and is arranged in the vicinity of the predetermined surface and a reflection speaker that outputs sound toward a predetermined surface based on the high frequency signal of the acoustic signal.
  • a plurality of low-frequency speakers that output sound based on the low-frequency signal of the acoustic signal are provided.
  • an acoustic reproduction device having a reflection speaker capable of directional control and a plurality of low-frequency speakers arranged in the vicinity of a predetermined surface is used as a high-frequency signal of an acoustic signal. Based on this, the reflection speaker outputs sound toward the predetermined surface, and the plurality of low-frequency speakers output sound based on the low-frequency signal of the acoustic signal.
  • an acoustic reproduction device having a reflection speaker capable of directivity control and a plurality of low frequency speakers arranged in the vicinity of a predetermined surface, based on the high frequency signal of the acoustic signal, Sound is output toward the predetermined surface by the reflection speaker, and sound is output by the plurality of low-frequency speakers based on the low-frequency signal of the acoustic signal.
  • the video is reproduced by the display DP11, and the sound of the C channel (center channel) and the like is reproduced by the speaker SP11. Also assume that the listener is in front of the display DP11.
  • the point sound source speaker SP11 is placed adjacent to the center of the lower end of the display DP11 so that the display screen of the display DP11 is not obstructed.
  • the listener can hear the sound from below the display DP11, and the sound image is not localized in the screen of the display DP11, so that the content cannot be reproduced with a high sense of presence.
  • speakers for point sound sources are placed at the left and right ends of the display DP11 and at the upper and lower ends, and the display is performed by panning, which is a process of adjusting the sound image position by adjusting the relative volume between these speakers. It is conceivable to localize the sound image in the display screen of DP11.
  • the sound source of the point sound source speaker is easy for the listener to identify the sounding position, and particularly high frequency sound is heard directly from the speaker position, it may not be possible to localize the sound image at the desired position.
  • array speakers at the upper and lower ends of the display DP11 and localize the sound image in the screen of the display DP11 by panning.
  • the degree is better than when a point sound source speaker is used, if the listening position is shifted in the vertical direction, the sound image is localized at the position of the array speaker closer to the listener. Also, high frequency sounds can be heard directly from the position of the array speakers.
  • the high-frequency component of the content sound is reproduced by the reflective speaker, and the low-frequency component of the content sound is reproduced by panning with multiple low-frequency speakers, which is appropriate without degrading the sound quality.
  • the sound image localization can be realized.
  • the sound image can be localized in the display surface where the image is displayed, such as a display, by the reflective speaker, and the low frequency range where the sound pressure is insufficient or cannot be reproduced by the reflective speaker can be localized. It can be played back on a speaker to prevent deterioration of sound quality.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of an embodiment of an acoustic reproduction device to which the present technology is applied.
  • the sound reproduction device 11 shown in FIG. 2 includes a gain adjustment unit 21, an equalizer 22, an HPF (High Pass Filter) 23, a reflection speaker 24, a delay unit 25, a gain adjustment unit 26-1, a gain adjustment unit 26-2, and an equalizer 27.
  • equalizer 27-2 equalizer 27-2, LPF (Low Pass Filter) 28-1, LPF 28-2, delay section 29-1, delay section 29-2, low frequency speaker 30-1, and low frequency speaker 30-2.
  • An acoustic signal for reproducing the sound of the content is supplied to the gain adjustment unit 21 and the delay unit 25 of the sound reproduction device 11.
  • the content includes a video and a sound (sound) accompanying the video.
  • the gain adjusting unit 21 adjusts the gain of the supplied acoustic signal, and supplies the gain-adjusted acoustic signal to the equalizer 22.
  • the total sound pressure of the sound output from the low-frequency speaker 30-1 and the low-frequency speaker 30-2 is the same as the sound pressure of the sound output from the reflection speaker 24.
  • the gain is adjusted for the acoustic signal.
  • the equalizer 22 performs equalizer processing for adjusting the frequency characteristics of the acoustic signal supplied from the gain adjusting unit 21, and supplies the resulting acoustic signal to the HPF 23.
  • the equalizer processing is performed so that the frequency characteristic of the sound output from the reflective speaker 24 becomes a flat characteristic and the desired characteristic is obtained.
  • the HPF 23 filters the acoustic signal supplied from the equalizer 22 so that only the high frequency component passes through, and supplies the high frequency signal obtained as a result to the reflection speaker 24. That is, the HPF 23 functions as a high frequency filter unit that generates a high frequency signal based on an acoustic signal.
  • the HPF23 may be realized by the equalizer 22.
  • the reflection speaker 24 outputs sound (sound wave) toward a desired position on the display surface on which the image of the content is displayed based on the high frequency signal supplied from the HPF 23, so that the high frequency range of the sound of the content is output. Regenerate the ingredients.
  • the reflection speaker 24 is composed of a speaker that can control the directivity of the output sound and has a high frequency as a reproduction band.
  • the reflective speaker 24 may be an array tweeter, a horn tweeter, a beam tweeter, a flat speaker, or the like.
  • an array tweeter is an array speaker (speaker array) obtained by arranging a plurality of speakers (speaker units) for high frequencies called tweeters on a two-dimensional plane or the like.
  • the horn tweeter is a horn speaker (horn type speaker) composed of one speaker unit for high frequencies, which has a narrow directivity determined by a horn.
  • the beam tweeter is, for example, an array speaker that can output sound in a desired direction, which is obtained by arranging a plurality of tweeters, that is, a plurality of speakers (speaker units) for high frequencies in a straight line.
  • the flat speaker is a speaker also called a flat panel speaker having a flat diaphragm.
  • the delay unit 25 delays the supplied acoustic signal by a predetermined time, and then supplies the supplied acoustic signal to the gain adjustment unit 26-1 and the gain adjustment unit 26-2.
  • the delay unit 25 the acoustic signal so that the sound output from the reflection speaker 24 reaches the listener before the sound output from the low frequency speaker 30-1 and the low frequency speaker 30-2. Is processed to delay. This is due to the preceding sound effect described later.
  • the gain adjusting unit 26-1 and the gain adjusting unit 26-2 adjust the gain of the acoustic signal supplied from the delay unit 25, and supply the gain-adjusted acoustic signal to the equalizer 27-1 and the equalizer 27-2. do.
  • the sound pressure of the sound output from the low frequency speaker 30-1 and the sound pressure of the sound output from the low frequency speaker 30-2 are different.
  • Gain adjustment is performed for the acoustic signal so that the sound pressure becomes the same and the desired sound pressure is obtained.
  • the gain adjustment unit 26 when it is not necessary to distinguish between the gain adjustment unit 26-1 and the gain adjustment unit 26-2, it will be simply referred to as the gain adjustment unit 26.
  • the equalizer 27-1 and the equalizer 27-2 perform equalizer processing on the acoustic signals supplied from the gain adjusting unit 26-1 and the gain adjusting unit 26-2, and the resulting acoustic signals are used as LPF28-1 and LPF28-1. Supply to LPF28-2.
  • the sound output from the low frequency speaker 30-1 and the low frequency speaker 30-2 has a desired flat characteristic.
  • Equalizer processing is performed so as to have the characteristics of.
  • equalizer 27 when it is not necessary to distinguish between the equalizer 27-1 and the equalizer 27-2, they are also simply referred to as the equalizer 27.
  • the LPF28-1 and LPF28-2 perform filtering to pass only the low frequency component to the acoustic signal supplied from the equalizer 27-1 and the equalizer 27-2, and delay the low frequency signal obtained as a result. It is supplied to 29-1 and the delay unit 29-2.
  • LPF28 functions as a low frequency filter unit that generates a low frequency signal based on an acoustic signal.
  • the LPF 28 may be realized by the equalizer 27.
  • the delay section 29-1 and the delay section 29-2 delay the low frequency signal supplied from the LPF 28-1 and the LPF 28-2 by a predetermined time, and then the low frequency speaker 30-1 and the low frequency speaker 30-. Supply to 2.
  • the sound output from the low-frequency speaker 30-1 and the sound output from the low-frequency speaker 30-2 reach the listener at the same time. Processing is performed to delay the low frequency signal so that the arrival time of those sounds to the listener is appropriately adjusted.
  • the delay unit 29-1 and the delay unit 29-2 will be simply referred to as the delay unit 29.
  • the delay unit 29 performs delay processing for the relative delay of the sound from the low-frequency speaker 30-1 and the low-frequency speaker 30-2 with respect to the sound from the reflected speaker 24, which is performed by the delay unit 25. You may be asked. In such a case, it is not necessary to provide the delay portion 25.
  • the low-frequency speaker 30-1 and the low-frequency speaker 30-2 output sound based on the low-frequency signal supplied from the delay section 29-1 and the delay section 29-2, so that the low-frequency sound of the content is low. Regenerate the region component.
  • the low-frequency speaker 30-1 and the low-frequency speaker 30-2 are simply referred to as the low-frequency speaker 30.
  • the low-frequency speaker 30 has a low-frequency reproduction band, such as an array speaker obtained by arranging a plurality of low-frequency speakers side by side, or a speaker composed of a single speaker unit as a point sound source? Speaker may be used.
  • a low-frequency reproduction band such as an array speaker obtained by arranging a plurality of low-frequency speakers side by side, or a speaker composed of a single speaker unit as a point sound source? Speaker may be used.
  • the directivity can be controlled by the low frequency speaker 30.
  • the arrangement of these speakers can be as shown in FIG. 3, for example.
  • the video of the content is reproduced by the display 61, and the sound of the content is reproduced by the reflective speaker 24 and the low frequency speaker 30.
  • the display 61 may be included in the sound reproduction device 11 or may be provided separately from the sound reproduction device 11.
  • the low frequency speaker 30 is arranged near the display screen of the display 61. That is, the low-frequency speaker 30-1 is arranged adjacent to the upper end (upper end in the vertical direction) of the display 61, and the low-frequency speaker 30-2 is arranged at the lower end of the display 61. Further, the reflective speaker 24 is arranged above the front surface of the display 61.
  • the reflective speaker 24 is a horn tweeter, and the sound having directional characteristics determined by the shape of the horn forming the horn tweeter is output from the reflective speaker 24. In other words, the directivity of the sound output from the reflective speaker 24 is controlled by the shape of the horn.
  • the reflective speaker 24 is fixed to the ceiling or the like in the room in a state of being directed to the display 61 in advance so that the sound output by itself is reflected at a desired position on the display 61 and reaches the listener. Since the reflective speaker 24 can control the directivity, that is, has a sharp directivity (directivity characteristic), it is possible to radiate sound only to a part of the screen of the display 61. can.
  • the listener since the listener hears the reflected sound output from the reflective speaker 24 and reflected by the display 61, the sound based on the high frequency signal, that is, the sound of the content is positioned (reflected) on the screen of the display 61. Perceive as being localized to the position).
  • the localization is particularly clear, that is, the treble (high frequency component) effective for localization is reflected by the display 61, and the sound image is localized at a desired position on the screen of the display 61, which is easily appropriate. Sound image localization can be achieved and content can be played back with a sense of realism.
  • the low frequency component has a characteristic that the localization becomes ambiguous (the feeling of localization is low) as compared with the high frequency component.
  • the low-frequency component of the sound of the content is reproduced by the low-frequency speaker 30-1 and the low-frequency speaker 30-2 provided adjacent to the upper and lower ends of the display 61.
  • the high frequency is reproduced by the reflection speaker 24 and the low frequency is reproduced by the low frequency speaker 30, so that the content reproduction with high sound quality in the full range from the low frequency to the high frequency is realized. be able to.
  • the gain adjustment by the gain adjustment unit 26 the delay processing by the delay unit 29, and the signal processing circuit provided inside the low frequency speaker 30 are used. Panning is performed (realized) by signal processing such as gain adjustment.
  • the sound image of the low-frequency component of the sound of the content is also localized at the desired position.
  • the low-frequency speaker 30 is a line sound source in this example, it is possible to make it difficult for the listener to perceive the sound output position of the low-frequency component.
  • the frequency component of the content sound of 4 kHz or more is reproduced by the reflection speaker 24 as the high frequency component
  • the frequency component of the content sound of 4 kHz or less is reproduced by the low frequency speaker 30 as the low frequency component.
  • the frequency characteristics of HPF23 and LPF28 are as shown in FIG. 4, for example.
  • the vertical axis represents the gain and the horizontal axis represents the frequency.
  • the polygonal line L11 shows the frequency characteristic of HPF23
  • the polygonal line L12 shows the frequency characteristic of LPF28.
  • the frequency at the intersection of the polygonal line L11 and the polygonal line L12 is 4 kHz.
  • a speaker serving as a point sound source may be used as the low frequency speaker 30.
  • the reflective speaker 24 is a horn tweeter, and is arranged at the same position as in the case of FIG.
  • the low-frequency speaker 30 is a speaker that serves as a point sound source.
  • the low-frequency speaker 30-1 and the low-frequency speaker are adjacent to the center positions of the upper and lower ends of the display 61.
  • 30-2 is arranged.
  • the frequency component of the content sound of 4 kHz or more can be reproduced by the reflection speaker 24, and the frequency component of the content sound of 4 kHz or less can be reproduced by the low frequency speaker 30. Further, at the time of reproducing the low frequency component, the sound reproduction device 11 can perform panning to localize the sound image of the low frequency component in the screen of the display 61.
  • the video of the content may be reproduced by a device other than the display such as a projector.
  • the low-frequency speaker 30 may be arranged at a position adjacent to the display surface of the video (image) such as a screen or a wall on which the video of the content is displayed (projected). ..
  • the sound of the high frequency component output by the reflective speaker 24 is reflected by the display 61, spreads in the range from the straight line L21 to the straight line L22, and proceeds toward the listener. do.
  • the low-frequency component sound when the low-frequency component sound is reproduced without directivity control by the array speaker as the low-frequency speaker 30, the low-frequency component sound hardly spreads as shown by the arrow in the figure. Go in the direction of the listener. That is, the sound propagates toward the listener with different spreads (degrees) between the sound of the high frequency component and the sound of the low frequency component.
  • the listener perceives the sound as if it were heard from different directions.
  • interference fringes will occur due to the wavefront (sound wave) of those sounds, and the sound quality of the content will deteriorate. Due to the generation of such interference fringes, a comb filter is formed.
  • the low-frequency speaker 30 is an array speaker or the like and has a directivity control function
  • the directivity control is performed by the low-frequency speaker 30, and the high-frequency component is used as shown by arrow Q12.
  • the spread of the sound may be the same as that of the low frequency component.
  • the low-frequency speaker 30 performs signal processing for directivity control to output sound that is output from the reflection speaker 24 and propagates with substantially the same spread as the sound reflected by the display 61. You may do it.
  • the arrow in the figure indicates the radiation direction (propagation direction) of the sound output from the low frequency speaker 30, and in this example, the high frequency component sound and the low frequency component sound. Can be seen to spread in the same way and propagate toward the listener.
  • the low-frequency speaker 30 When a plurality of acoustic signals such as acoustic signals of a plurality of sound sources and channels are supplied to the acoustic reproduction device 11, the low-frequency speaker 30 has a high-frequency component and a low-frequency component for each of the acoustic signals.
  • the directivity may be controlled to match the spread of the sound.
  • the low-frequency speaker 30 may not be able to change the directivity.
  • a speaker having a directivity that outputs a sound output from the reflection speaker 24 and propagating with substantially the same spread as the sound reflected by the display 61 is used as the low frequency speaker 30. It should be.
  • a horn type speaker can be considered.
  • the sound reproduction device 11 perceives that the sound generation position, that is, the localization position of the sound image is the reflection position of the sound from the reflection speaker 24 in the screen of the display 61 by the preceding sound effect. Is provided with a delay portion 25.
  • the sound based on the high frequency signal output from the reflective speaker 24, that is, the sound of the high frequency component of the content is at a predetermined position on the screen of the display 61. It reflects and reaches the listener.
  • the sound based on the low-frequency signal output from the low-frequency speaker 30, that is, the sound of the low-frequency component of the content, is directly from the low-frequency speaker 30 to the listener as shown by arrows Q32 and Q33. To reach.
  • the delay unit 25 so that the sound output from the reflection speaker 24 and reflected by the display 61 reaches the listener first, rather than the sound output from the low frequency speaker 30.
  • Delay processing is performed on the acoustic signal.
  • the output timing of the sound from the low frequency speaker 30 is later than the output timing of the sound from the reflection speaker 24 by the delay time in the delay unit 25. In other words, the sound can be output from the reflection speaker 24 before the low frequency speaker 30.
  • the delay time in the delay unit 25 is appropriately adjusted, the sound from the reflective speaker 24 can be heard by the listener first, and immediately after that, the sound from the low frequency speaker 30 can be heard by the listener. Can be done.
  • the sound output from the reflective speaker 24 can be heard by the listener as if the sound is heard from the direction of arrival of the sound from the reflective speaker 24. Can be perceived. That is, the sound image of the content sound can be localized at the reflection position of the sound output from the reflection speaker 24 in the screen of the display 61.
  • step S11 the delay unit 25 performs a delay process of delaying the supplied acoustic signal by a predetermined time, and then supplies the acoustic signal to the gain adjustment unit 26.
  • the delay of the acoustic signal is performed by the amount that realizes the above-mentioned preceding sound effect.
  • step S12 the gain adjusting unit 21 adjusts the gain of the supplied acoustic signal, and supplies the gain-adjusted acoustic signal to the equalizer 22.
  • step S13 the equalizer 22 performs equalizer processing on the acoustic signal supplied from the gain adjusting unit 21, and supplies the resulting acoustic signal to the HPF 23.
  • step S14 the HPF 23 generates a high frequency signal by filtering the acoustic signal supplied from the equalizer 22 by the HPF, and supplies the obtained high frequency signal to the reflected speaker 24.
  • step S15 the gain adjusting unit 26 adjusts the gain of the acoustic signal supplied from the delay unit 25, and supplies the gain-adjusted acoustic signal to the equalizer 27.
  • step S16 the equalizer 27 performs equalizer processing on the acoustic signal supplied from the gain adjusting unit 26, and supplies the resulting acoustic signal to the LPF 28.
  • step S17 the LPF 28 generates a low-pass signal by filtering the acoustic signal supplied from the equalizer 27 by the LPF, and supplies the obtained low-pass signal to the delay unit 29.
  • step S18 the delay unit 29 performs a delay process of delaying the low frequency signal supplied from the LPF 28 by a predetermined time, and then supplies the low frequency signal to the low frequency speaker 30.
  • step S19 the reflection speaker 24 outputs the sound of the high frequency component of the content based on the high frequency signal supplied from the HPF 23.
  • the reflective speaker 24 outputs sound toward the display surface on which the image of the content such as the display 61 is displayed, and the sound is reflected by the display surface and reaches the listener.
  • the reflective speaker 24 When the directivity can be dynamically controlled, such as when the reflective speaker 24 is an array tweeter or a beam tweeter, the reflective speaker 24 reflects the sound at a desired position on the display surface. After performing signal processing for directivity control on the high frequency signal, the sound based on the high frequency signal is output.
  • the reflection speaker 24 when the reflection speaker 24 is an array tweeter, the reflection speaker 24 generates a speaker drive signal to be supplied to each tweeter by performing signal processing for each tweeter constituting the array tweeter for a high frequency signal. ..
  • the reflection speaker. 24 may perform signal processing for each tweeter for directivity control based on the position information.
  • step S20 the low frequency speaker 30 reproduces the low frequency component of the content sound by outputting the sound based on the low frequency signal supplied from the delay unit 29.
  • the low-frequency speaker 30 performs directivity control signal processing for the low-frequency signal. After applying, the sound based on the low frequency signal is output.
  • the spread of the sound from the reflected speaker 24 and the sound from the low-frequency speaker 30 can be matched, and panning can be realized.
  • delay processing or a filter such as FIR is used for each of a plurality of speakers (speaker units) constituting the low-frequency speaker 30 as in the case of the reflection speaker 24. Filtering, gain adjustment, etc. are performed.
  • the position information of the sound source may be appropriately used in the signal processing in the low frequency speaker 30 as in the case of the reflection speaker 24.
  • the panning by the two low-frequency speakers 30 can be performed by one of the signal processing inside the low-frequency speaker 30, the gain adjustment by the gain adjusting unit 26, and the delay processing by the delay unit 29, or any processing. It may be realized by any process such as a combination of a plurality of processes.
  • the sound reproduction device 11 outputs the sound of the high frequency component of the content from the reflective speaker 24 and reflects it on the display surface of the video of the content, and also performs panning by the low frequency speaker 30 to reduce the content. Plays the sound of the region component. By doing so, it is possible to realize appropriate sound image localization without deteriorating the sound quality.
  • the sound from the reflected speaker 24 and the sound from the low-frequency speaker 30 are spread in the same direction by the directivity control by the low-frequency speaker 30, that is, the spread is matched (aligned) with the content.
  • the sound quality of the sound can be improved.
  • a reflective speaker 91 and a reflective speaker 92 may be further provided in the sound reproduction device 11 in addition to the reflective speaker 24.
  • the parts corresponding to the case in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the reflection speaker 91 and the reflection speaker 92 are speakers for high-frequency reproduction whose directivity can be controlled in the same manner as the reflection speaker 24.
  • the reflective speaker 24, the reflective speaker 91, and the reflective speaker 92 are horn tweeters and the like, and the low frequency speaker 30 is an array speaker and the like.
  • the frequency component of the content sound of 4 kHz or more is reproduced by the reflection speaker 24, the reflection speaker 91, and the reflection speaker 92, and the frequency component of the content sound of 4 kHz or less is low. It is reproduced by the frequency speaker 30.
  • the sound reproduction device 11 is provided with the same gain adjustment unit, equalizer, and HPF as the gain adjustment units 21 to HPF23 in front of the reflection speaker 91 and the reflection speaker 92, as in the case of the reflection speaker 24.
  • the reflective speaker 24, the reflective speaker 91, and the reflective speaker 92 are arranged side by side in the lateral direction of the display 61 above the front of the display 61.
  • the sound image localization position can be fixedly determined for each reflective speaker. That is, a plurality of reflective speakers may output sound to different regions on the display screen of the display 61.
  • the sound output from the reflective speaker 24 is reflected in the central region of the display screen of the display 61, and the sound output from the reflective speaker 91 is reflected in the region on the left side of the display screen of the display 61 and is reflected from the reflective speaker 92.
  • the output sound can be reflected in the area on the right side of the display screen of the display 61.
  • the sound from the reflective speaker 24 is localized in the center of the display screen of the display 61 when viewed from the listener. Further, the sound from the reflective speaker 91 is localized on the left side in the display screen of the display 61 when viewed from the listener, and the sound from the reflective speaker 92 is localized on the right side in the display screen of the display 61 when viewed from the listener. do.
  • the reflective speaker 24 reproduces the sound of the C channel of the content
  • the reflective speaker 91 reproduces the sound of the L channel of the content
  • the reflective speaker 92 reproduces the sound of the R channel of the content. Multi-division drive such as speaker is possible.
  • the spread of the sound from the reflective speaker and the sound from the low-frequency speaker 30 is matched for each reflected speaker, that is, for each of the L, C, and R channels. Directivity control is performed.
  • the sound of the C channel is mainly output from the speaker arranged in the center of the array speaker as the low frequency speaker 30, and the sound of the L channel is mainly arranged on the left side in the figure of the array speaker.
  • the sound of the R channel can be output mainly from the speaker arranged on the right side in the figure of the array speaker.
  • Example of directivity control In addition, the subject (object) that becomes the sound source in the video of the content may move. Therefore, if the position information indicating the position of the moving sound source at each time can be obtained by some method, the sound image of the sound of the content may be moved by the directivity control.
  • the reflection position of the sound from the reflection speaker 24 may be moved (changed) in the display screen of the display 61.
  • the reflective speaker 24 is a horn tweeter, and the reflective speaker 24 is connected to a drive unit (drive mechanism) (not shown) provided in the sound reproduction device 11.
  • the drive unit can change the direction of the reflective speaker 24 by rotating the reflective speaker 24 so that the reflective speaker 24 faces a desired direction.
  • low-frequency speakers 30-1 to low-frequency speakers 30-4 are arranged at the top, bottom, left, and right ends of the display screen of the display 61.
  • the low-frequency speaker 30-3 and the low-frequency speaker 30-4 reproduce the low-frequency component of the sound of the content, similarly to the low-frequency speaker 30-1 and the low-frequency speaker 30-2. It is a speaker of.
  • the low-frequency speaker 30-1 to the low-frequency speaker 30-4 are array speakers.
  • the term is simply referred to as the low frequency speaker 30.
  • the frequency component of the content sound of 4 kHz or more is reproduced by the reflection speaker 24, and the frequency component of the content sound of 4 kHz or less is the low frequency speaker 30-1 to. It is reproduced by the low frequency speaker 30-4.
  • the sound source is located at the position P11 of the display screen of the display 61, and the reflective speaker 24 is also in a state of outputting sound toward the position P11 so that the sound is reflected at the position P11.
  • the low-frequency speaker 30-1 to the low-frequency speaker 30-4 also output the sound of the low-frequency component so that the listener perceives that the sound is coming from the direction of the position P11 due to panning.
  • sound is mainly output from a speaker located near the position P11 of the low-frequency speaker 30-2 and the low-frequency speaker 30-3, and the low-frequency speaker 30-1 and the low-frequency speaker 30- It is controlled so that almost no sound is output from 4.
  • the drive unit is directed toward the position P12 by rotating the reflection speaker 24 or the like based on the position information indicating the position P12.
  • the sound output from the reflective speaker 24 is reflected at the position P12 where the sound source is located, and reaches the listener. That is, the sound image of the sound from the reflective speaker 24 is localized at the position P12 in the display screen of the display 61.
  • the low-frequency speaker 30 is also based on the position information indicating the position P12 so that the listener perceives that the sound is coming from the direction of the position P12 according to the movement of the sound image of the sound from the reflection speaker 24. Directivity control for panning is performed.
  • the sound is mainly output from the speaker located near the position P12 of the low frequency speaker 30-1 and the low frequency speaker 30-4, and the low frequency speaker 30-2 is output. It is controlled so that almost no sound is output from the low frequency speaker 30-3.
  • the position information indicating the position of the sound source such as the position P11 and the position P12 may be input by the user or the like, or the position information may be prepared in advance as the metadata of the acoustic signal. ..
  • the metadata of the acoustic signal of each object includes position information indicating the position of the object in space.
  • a DNN (Deep Neural Network) that inputs at least one of the video signal and the acoustic signal of the content and outputs the position information is learned in advance, and the position is used by the sound reproduction device 11 using the DNN. Information may be generated.
  • DNN Deep Neural Network
  • the directivity control based on the position information of the reflective speaker 24 controls the reflection position of the sound from the reflective speaker 24, that is, the sound image position. Movement can be realized.
  • the reflective speaker 24 may be any as long as it can control the directivity.
  • a two-dimensional array tweeter is used as the reflective speaker 24. Can be done.
  • the reflective speaker 24 is a surface-shaped array tweeter obtained by arranging a plurality of tweeters including the tweeter 121 and the tweeter 122 on a two-dimensional plane.
  • directivity control is realized by the above-mentioned delay processing, filtering by a filter such as FIR, and signal processing such as gain adjustment, and the sound based on the high frequency signal, that is, the beam of sound is spread as desired. , Can be output in a desired direction.
  • the directivity (directivity) and direction (propagation direction) of the output sound beam can be freely changed by directivity control.
  • such directivity control can be performed for each sound source or channel, that is, for each of a plurality of high-frequency signals. Therefore, for example, it is possible to simultaneously reproduce sounds based on high-frequency signals corresponding to those acoustic signals generated from a plurality of acoustic signals, and for example, the sounds of each channel of L, C, and R can be spread differently at the same time. It can be output in different directions depending on the condition.
  • the sound of the L channel is output in the direction indicated by the arrow Q41, while the sound of the C channel is output in the direction indicated by the arrow Q42. It is possible to output in different directions such as directions.
  • the movement of the sound image as described with reference to FIG. 10, that is, the movement (change) of the reflection position of the sound on the display 61 can be realized by the directivity control.
  • an array tweeter when used as the reflection speaker 24, it is not necessary to prepare as many array tweeters as there are sound sources and channels as in the case of using a horn tweeter, and one array tweeter can be used for the sound of a plurality of sound sources and channels. Playback can be performed.
  • the horn tweeter in order to move the sound image, it is necessary to physically change the direction of the horn tweeter itself, but in the array tweeter, even if the array tweeter itself is not physically moved, there are a plurality of horn tweeters only by directivity control.
  • the sound image can be freely moved independently for each sound source or channel.
  • the size of the horn tweeter is large, the directivity cannot be changed after installation, and only the directivity that spreads the sound can be realized, which limits the installation position of the horn tweeter. Sometimes.
  • the array tweeter shown in FIG. 11 has a thin plate shape (plane shape), and is easily installed on a ceiling, a wall, etc., and directivity control by signal processing is possible, so that the installation position is restricted. Not only is it difficult, but it is also excellent from a design point of view.
  • the array tweeter since the array tweeter has a surface shape and is small, it does not spoil the aesthetic appearance even if it is installed on the ceiling or wall of the room, so it is excellent from the viewpoint of design.
  • the sound is reflected at an arbitrary position in the display surface such as the display 61 by directivity control. It is possible.
  • the area where the sound of the content can be heard can be limited by the directivity control.
  • a surface-shaped array tweeter as a reflective speaker 24 is installed on the wall of the room.
  • the surface of the reflective speaker 24 and the display screen of the display 61 are in a parallel state.
  • the reflective speaker 24 When the reflective speaker 24 performs directivity control and outputs a sound in such a state, the sound propagates as represented by the arrows in the figure, and the front side of the display 61, that is, the reflective speaker 24 and the display 61. Focus at position F11 between. In other words, the sounds (sound waves) output from the plurality of tweeters constituting the array tweeter as the reflective speaker 24 converge (concentrate) at the position F11 before reaching the display 61.
  • the sound (sound wave) output from the plurality of tweeters spreads, is reflected by the display screen of the display 61, and propagates toward the listener while spreading as it is. go.
  • the surface of the reflective speaker 24 and the display screen of the display 61 are in a vertical state.
  • the reflective speaker 24 When the reflective speaker 24 performs directivity control and outputs a sound in such a state, the sound propagates as represented by the arrow in the figure and is focused at the position F12 on the front side of the display 61. In other words, the sounds (sound waves) output from the plurality of tweeters constituting the array tweeter as the reflective speaker 24 converge at the position F12.
  • the sound (sound wave) from the reflective speaker 24 spreads from the position F12 to the display 61, and then is reflected on the display screen of the display 61 and propagates toward the listener while further spreading. go.
  • the user (listener) in the area between the arrow L43 and the arrow L44 in front of the display 61 can hear the sound from the reflective speaker 24, but the user outside the area can hear the sound from the reflective speaker 24. I can't hear the sound of.
  • Such directivity control allows only users in a specific area to hear the content, for example, the sitting user U11 or the like can hear the content, and the standing user U12 cannot hear the content. It is especially useful when you want to make it.
  • the array tweeter can output sound in any direction with any directivity, such as focusing the sound wave at an arbitrary position by directivity control, so that the array can be output. It is possible to give freedom to the position and orientation of the tweeter installation.
  • a flat plate-shaped (plane shape) flat speaker can also be used as shown in FIG.
  • a flat plate-shaped flat speaker as a reflection speaker 24 is arranged on the front upper side of the display 61, and an array speaker as a low frequency speaker 30 is arranged at each upper and lower ends of the display screen of the display 61. Has been done.
  • the flat speaker has a structure that allows directivity control by deforming (defending) the plate-shaped diaphragm of the flat speaker.
  • the sound output from the flat speaker as the reflective speaker 24 is reflected on the display screen of the display 61 and propagates toward the listener.
  • the frequency component of the content sound of 4 kHz or more is reproduced by the reflection speaker 24, and the frequency component of the content sound of 4 kHz or less is reproduced by the low frequency speaker 30. be able to.
  • the flat speaker is small and has a planar shape like the array tweeter, it is easier to install on the ceiling or wall than the horn tweeter, and the directivity can be controlled by the deformation of the diaphragm. Not only is it less likely to occur, but it is also excellent from a design point of view.
  • the sound is sounded at an arbitrary position in the display screen of the display 61 by directivity control. Can be reflected.
  • sound in any direction with any directivity, such as focusing the sound wave at any position by directivity control, similar to the array tweeter. It is possible to give freedom to the position and orientation of installation.
  • Example 3 of reflective speaker Further, as shown in FIG. 14, for example, the sound of the content may be reproduced by using a plurality of reflective speakers having different reproduction bands from each other.
  • a horn tweeter as a reflective speaker 24 and an array tweeter as another reflective speaker 151 are arranged on the front upper side of the display 61, and low-frequency speakers 30 are arranged at the upper and lower ends of the display screen of the display 61.
  • Array speakers are arranged as.
  • the reflective speaker 24 and the reflective speaker 151 are arranged side by side on the ceiling or the like in the room, and the sound output from the reflective speaker 24 and the reflective speaker 151 is an abbreviation for the display screen of the display 61. It is reflected at the same position and propagates toward the listener.
  • the horn constituting the horn tweeter becomes large, and the installation position of the reflective speaker 24 is restricted.
  • the array tweeter as the reflection speaker 151, there is a directivity control limit depending on the distance between the tweeters constituting the array tweeter.
  • the upper limit of the frequency band in which directivity control is possible is 8 kHz to 10 kHz.
  • the frequency components from 4 kHz to 8 kHz are reproduced by the reflection speaker 151 (array tweeter), and the frequency components of 8 kHz or more are reproduced by the reflection speaker 24 (horn tweeter). I made it.
  • the vertical axis indicates the gain
  • the horizontal axis indicates the frequency
  • the polygonal line L61 shows the frequency band reproduced by the low frequency speaker 30, that is, the frequency characteristic of the LPF 28.
  • the broken line L62 shows the frequency band reproduced by the reflected speaker 151 (array tweeter), that is, the frequency characteristic of the BPF (Band Pass Filter) in the front stage of the reflected speaker 151
  • the broken line L63 shows the reflected speaker 24 (horn tweeter). ), That is, the frequency characteristic of the HPF23 is shown.
  • the frequency at the intersection of the polygonal line L61 and the polygonal line L62 is 4kHz
  • the frequency at the intersection of the polygonal line L62 and the polygonal line L63 is 8kHz.
  • the frequency components from 4 kHz to 8 kHz are reproduced by the reflection speaker 151, and the frequency components of 8 kHz or more are reproduced by the reflection speaker 24. Further, the frequency component of the content sound of 4 kHz or less is reproduced by the low frequency speaker 30.
  • the horn tweeter as the reflection speaker 24 is rotated by the above-mentioned drive unit, and the directivity is controlled by signal processing in the array tweeter as the reflection speaker 151, so that the sound image as described with reference to FIG. 10 is obtained. Can be moved.
  • the sound reproduction device 11 is configured as shown in FIG. 16, for example.
  • the same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIGS. 2 or 14, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the sound reproduction device 11 has a delay unit 152, a gain adjustment unit 21, an equalizer 22, HPF23, a reflection speaker 24, a delay unit 153, a gain adjustment unit 154, an equalizer 155, a BPF156, a reflection speaker 151, and a delay unit 25.
  • the configuration of the sound reproduction device 11 shown in FIG. 16 is such that the reflection speakers 151 to BPF156 are newly provided in addition to the sound reproduction device 11 shown in FIG.
  • the acoustic signal for reproducing the sound of the content is supplied to the delay unit 152, the delay unit 153, and the delay unit 25.
  • the delay unit 152 and the delay unit 153 delay the supplied acoustic signal by an appropriate time, and then supply the supplied acoustic signal to the gain adjustment unit 21 and the gain adjustment unit 154.
  • the delay time in the delay unit 152 and the delay time in the delay unit 153 are independently controlled to be appropriate delay times.
  • the delay processing in the delay unit 152 and the delay unit 153 is performed in order to align the sound output timings of the reflection speaker 24 and the reflection speaker 151.
  • the gain adjusting unit 154 and the equalizer 155 perform the same processing as the gain adjusting unit 21 and the equalizer 22.
  • the BPF 156 has, for example, the frequency characteristic shown in the broken line L62 of FIG. 15, and filters the acoustic signal supplied from the equalizer 155 so that only the components of a specific frequency band pass through, and the result is obtained.
  • the signal is supplied to the reflection speaker 151.
  • the reflection speaker 151 outputs a sound (sound wave) toward a desired position on the display surface on which the video of the content is displayed, based on the signal supplied from the BPF 156.
  • the horn tweeter as the reflection speaker 24 can be miniaturized by reproducing the frequency bands different from each other in the reflection speaker 24 and the reflection speaker 151. Further, in the array tweeter as the reflection speaker 151, the directivity control does not become impossible due to the distance between the tweeters.
  • both the reflective speaker 24 and the reflective speaker 151 can be made into small devices, they can be easily installed on the ceiling or wall in the room, and are excellent from the viewpoint of design.
  • the reflective speaker 24 has a width of one frequency band reproduced by each of the reflective speaker 24 and the reflective speaker 151. It becomes narrower than when the high frequency component is reproduced.
  • the directivity cannot be completely controlled by the reflective speaker 24 and the reflective speaker 151, and it is possible to prevent the direct sound from the reflective speaker 24 and the reflective speaker 151 from leaking to the listener. In other words, it is possible to further reduce the leakage of the direct sound from the reflected speaker 24 and the reflected speaker 151, which is not the reflected sound from the display 61. Thereby, for example, it is possible to give a degree of freedom to the installation position of the reflection speaker 24 and the reflection speaker 151.
  • a beam tweeter and an array tweeter may be used, for example, as shown in FIG.
  • a beam tweeter as a reflective speaker 24 and an array tweeter as another reflective speaker 151 are arranged on the front upper side of the display 61, and low-frequency speakers 30 are arranged at the upper and lower ends of the display screen of the display 61.
  • Array speakers are arranged as.
  • the reflective speaker 24 and the reflective speaker 151 are arranged side by side on the ceiling or the like in the room, and the sound output from the reflective speaker 24 and the reflective speaker 151 is an abbreviation for the display screen of the display 61. It is reflected at the same position and propagates toward the listener.
  • the sound leakage here is the leakage of the direct sound from the reflected speaker 24 to the listener, and the direct sound and the reflected sound output from the reflected speaker 24 and reflected by the display 61 to reach the listener.
  • the ratio of is cross talk.
  • the array tweeter as the reflection speaker 151 has a directivity control limit depending on the distance between the tweeters.
  • the frequency component from 4 kHz to 8 kHz is reproduced by the reflection speaker 151 (array tweeter), and the frequency component of 8 kHz or more is reproduced by the reflection speaker 24 (beam tweeter). I tried to play it. Further, the frequency component of the content sound of 4 kHz or less is reproduced by the low frequency speaker 30.
  • the directivity control is performed by signal processing in each of the beam tweeter as the reflection speaker 24 and the array tweeter as the reflection speaker 151, so that the sound image can be moved as described with reference to FIG. Is.
  • both the beam tweeter as the reflective speaker 24 and the array tweeter as the reflective speaker 151 are small, they can be easily installed on the ceiling or wall in the room, and are excellent from the viewpoint of design.
  • the reflection speaker 24 and the reflection speaker 151 divide the frequency band to reproduce the high frequency component of the sound of the content, it is possible to suppress the leakage of the direct sound to the listener as in the example of FIG. can. Thereby, for example, it is possible to give a degree of freedom to the installation position of the reflection speaker 24 and the reflection speaker 151.
  • the reflective speaker 24 may interfere with other devices such as a projector and lighting, that is, the installation position of the reflective speaker 24 may be restricted due to the installation of other devices. Further, if the reflective speaker 24 is installed on the central axis of the display 61, the reflective speaker 24 can easily enter the user's (listener's) field of view.
  • the directivity of the horn tweeter is determined by the shape of the horn, so it is difficult for one type of horn tweeter to support displays 61 of various sizes.
  • two reflective speakers 24 and a reflective speaker 181 are provided in the acoustic reproduction device 11, and the reflective speakers 24 and the reflective speakers 181 are symmetrical with respect to the central axis of the display 61. I tried to place it in the position where.
  • the central axis of the display 61 here is a straight line that passes through the center of the display screen of the display 61 and is perpendicular to the display screen.
  • the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 are, for example, horn tweeters of the same type, that is, having the same horn shape and reproduction band. Further, the reflection speaker 181 may output sound based on the high frequency signal supplied from the HPF 23 like the reflection speaker 24, or the same as the gain adjusting unit 21 to the HPF 23 at the front stage of the reflection speaker 181. A gain adjusting unit or HPF may be provided.
  • the portion indicated by the arrow Q71 is a view of the room in which the display 61, the reflective speaker 24, and the reflective speaker 181 are installed as viewed from above, and the portion indicated by the arrow Q72 is the interior thereof. Is shown from the side.
  • the reflective speaker 24'and the reflective speaker 181' show a mirror image of the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181.
  • the reflective speaker 24 is arranged diagonally upward to the left when viewed from the user U41 who is the listener, and the reflective speaker 181 is arranged diagonally upward to the right when viewed from the user U41. That is, the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 are arranged at positions different from the positions on the central axis of the display 61 when viewed from above. Further, the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 are arranged at the same height.
  • the sound output by the reflective speaker 24 is reflected on the display screen of the display 61 and propagates toward the user U41, and similarly, the sound output by the reflective speaker 181 is also reflected on the display screen of the display 61. It is reflected and propagates in the direction of user U41.
  • the sound from the reflective speaker 24 and the sound from the reflective speaker 181 are reflected in different regions on the display screen of the display 61 and propagate to the same position of the user U41.
  • the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 can be arranged at the optimum position and orientation (angle), and a service area suitable for the size of the display screen of the display 61 can be formed.
  • FIG. 19 a region where the sound of the content is reproduced at a high sound pressure can be formed in front of the display 61.
  • the parts corresponding to the case in FIG. 18 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • this area R11 in front of the display 61 the sound from the reflected speaker 24 and the sound from the reflected speaker 181 are intensified, and a sufficiently high sound pressure can be secured. Therefore, this area R11 can be heard. It can be used as an area).
  • the region R12 is a region outside the irradiation axis of the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 where the sounds from the reflective speakers do not overlap.
  • the sound interference from the two reflective speakers is small, and the influence of the interference (the phenomenon that the sound waves strengthen or weaken each other) as in the region R11 is small, so the sound of the high frequency component of the content
  • the sound pressure of is an attenuated sound pressure close to the directivity of the reflective speaker (horn tweeter) alone, and cannot be used as a service area.
  • the region R14 is a region on the irradiation axis of the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 where the sounds from the reflective speakers do not overlap.
  • the interference of the sound from the two reflective speakers is small, and the influence of the intensifying interference as in the region R11 is small, but the sound pressure is high, which is close to the sound pressure on the axis of the reflective speaker (horn tweeter) alone. Therefore, it can be used as a service area.
  • the region R13 behind the region R11 is a region inside the irradiation axis of the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 where the sounds from the reflective speakers do not overlap.
  • the sound from the reflective speaker 24 and the sound from the reflective speaker 181 are strongly weakened by each other, and the sound pressure is lowered. Therefore, the region R13 cannot secure a sufficient sound pressure. It becomes a zone. Therefore, such an area R13 cannot be used as a service area.
  • the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 are arranged at appropriate positions and orientations as in the example shown in FIG. 18, it is possible to suppress a decrease in sound pressure at a position close to the display 61 on the central axis of the display 61. At the same time, the effects of weakening interference can be minimized. This makes it possible to form a sufficiently wide service area at an appropriate position. In other words, the service area can be expanded.
  • the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 do not have to be arranged on the central axis of the display 61, not only the installability can be improved, but also one type of horn tweeter can display various sizes. It can correspond to 61.
  • FIG. 20 shows the acoustic simulation results when sound is output from the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 which are horn tweeters in the arrangement shown in FIG.
  • the vertical direction and the horizontal direction indicate the direction in the space when viewed from above, and the shade in the figure indicates the sound pressure.
  • the mirror image positions of the reflective speaker 24 and the reflective speaker 181 are the sound output positions.
  • FIG. 20 in the portion indicated by the arrow Q81, one horn tweeter is arranged on the central axis of the display 61, and the sound pressure at each position when the sound of 10 kHz is output by the horn tweeter is shown.
  • the part indicated by the arrow Q82 two horn tweeters are arranged in the arrangement shown in FIG. 18, and the sound pressure at each position when the sound of 10 kHz is output by those horn tweeters is shown. ..
  • the series of processes described above can be executed by hardware or software.
  • the programs constituting the software are installed on the computer.
  • the computer includes a computer embedded in dedicated hardware and, for example, a general-purpose personal computer capable of executing various functions by installing various programs.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a configuration example of computer hardware that executes the above-mentioned series of processes programmatically.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM ReadOnly Memory
  • RAM RandomAccessMemory
  • An input / output interface 505 is further connected to the bus 504.
  • An input unit 506, an output unit 507, a recording unit 508, a communication unit 509, and a drive 510 are connected to the input / output interface 505.
  • the input unit 506 includes a keyboard, a mouse, a microphone, an image pickup device, and the like.
  • the output unit 507 includes a display, a speaker, and the like.
  • the recording unit 508 includes a hard disk, a non-volatile memory, and the like.
  • the communication unit 509 includes a network interface and the like.
  • the drive 510 drives a removable recording medium 511 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.
  • the CPU 501 loads the program recorded in the recording unit 508 into the RAM 503 via the input / output interface 505 and the bus 504 and executes the above-mentioned series. Is processed.
  • the program executed by the computer (CPU501) can be recorded and provided on a removable recording medium 511 as a package medium or the like, for example.
  • the program can also be provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or digital satellite broadcasting.
  • the program can be installed in the recording unit 508 via the input / output interface 505 by mounting the removable recording medium 511 in the drive 510. Further, the program can be received by the communication unit 509 and installed in the recording unit 508 via a wired or wireless transmission medium. In addition, the program can be pre-installed in the ROM 502 or the recording unit 508.
  • the program executed by the computer may be a program in which processing is performed in chronological order according to the order described in the present specification, in parallel, or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program in which processing is performed.
  • the embodiment of the present technology is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present technology.
  • this technology can take a cloud computing configuration in which one function is shared by multiple devices via a network and processed jointly.
  • each step described in the above flowchart can be executed by one device or shared by a plurality of devices.
  • the plurality of processes included in the one step can be executed by one device or shared by a plurality of devices.
  • this technology can also have the following configurations.
  • Directivity control is possible, and a reflective speaker that outputs sound toward a predetermined surface based on the high frequency signal of the acoustic signal
  • An acoustic reproduction device including a plurality of low-frequency speakers arranged in the vicinity of the predetermined surface and outputting sound based on the low-frequency signal of the acoustic signal.
  • the sound reproduction device according to (1) further comprising a delay unit that performs delay processing.
  • the low-frequency speaker Based on the low-frequency signal, the low-frequency speaker outputs a sound that is output by the reflective speaker and propagates with substantially the same spread as the sound reflected on the predetermined surface (1) or (2).
  • the sound reproduction device described in. (4) The acoustic reproduction device according to any one of (1) to (3), wherein the reflective speaker is any one of an array tweeter, a horn tweeter, a beam tweeter, and a flat speaker. (5) The acoustic reproduction device according to any one of (1) to (4), which has a plurality of the reflective speakers. (6) The acoustic reproduction device according to (5), wherein the plurality of reflective speakers output sounds in different frequency bands from each other.
  • the acoustic reproduction device (7) The acoustic reproduction device according to (5) or (6), wherein the plurality of the reflection speakers have different reproduction bands from each other.
  • the acoustic reproduction device (8) The acoustic reproduction device according to (5), wherein the plurality of reflective speakers output sound toward different regions on the predetermined surface.
  • the acoustic reproduction device according to any one of (1) to (8), wherein the reflection speaker changes the reflection position of sound based on the high frequency signal on the predetermined surface.
  • the acoustic reproduction device according to any one of (1) to (10), wherein the low-frequency speaker is an array speaker or a speaker serving as a point sound source. (12) The sound reproduction device according to any one of (1) to (11), wherein the plurality of the low-frequency speakers localize a sound image of a sound based on the low-frequency signal to a position in the predetermined plane by panning. .. (13) A high-frequency filter unit that generates the high-frequency signal based on the acoustic signal, and The acoustic reproduction device according to any one of (1) to (12), further comprising a low frequency filter unit that generates the low frequency signal based on the acoustic signal.
  • the acoustic reproduction device according to (5), wherein the plurality of the reflective speakers are arranged at positions different from the positions on the central axis of the predetermined surface.
  • An acoustic reproduction device having a reflection speaker capable of directivity control and a plurality of low-frequency speakers arranged in the vicinity of a predetermined surface is provided. Based on the high frequency signal of the acoustic signal, the sound is output from the reflective speaker toward the predetermined surface.

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Abstract

本技術は、音質を劣化させることなく適切な音像定位を実現することができるようにする音響再生装置および方法に関する。 音響再生装置は、指向性制御が可能であり、音響信号の高域信号に基づいて所定の面に向けて音を出力する反射スピーカと、所定の面近傍に配置され、音響信号の低域信号に基づいて音を出力する複数の低域用スピーカとを備える。本技術は音響再生装置に適用することができる。

Description

音響再生装置および方法
　本技術は、音響再生装置および方法に関し、特に、音質を劣化させることなく適切な音像定位を実現することができるようにした音響再生装置および方法に関する。
　例えばテレビ等の大型のディスプレイなどを利用して、映像と音声からなるコンテンツを再生する場合に、ディスプレイの画面内の人物の位置など、所望の位置に音像を定位させることができれば、コンテンツの臨場感を向上させることができる。
　そこで、例えばディスプレイの上下の各端にスピーカを配置し、それらのスピーカ間の相対的な音量を調整するなどして音像位置を調整する処理であるパニングを行うことで、音像をディスプレイ画面内に定位させる技術が提案されている。
　また、ディスプレイの端にスピーカアレイを配置し、スピーカアレイにより画面内に音像を定位させる技術（例えば、特許文献１参照）や、受聴者の後方にサウンドバーと呼ばれるスピーカアレイを配置する技術なども提案されている（例えば、特許文献２参照）。
　さらに、スピーカからディスプレイ画面に向けて放射した音を画面上で反射させることで、ディスプレイの画面内に音像を定位させる技術も提案されている。
特開２０１２－２３５４２６号公報 国際公開第２０２０／１４４９３７号
　しかしながら、上述した技術では、音質を劣化させることなく適切な音像定位を実現することは困難であった。
　例えばパニングにより音像定位を実現する技術では、点音源のスピーカを用いると、受聴者に発音位置が特定されやすく、特に高い周波数の音はスピーカの位置から直接聞こえてくると知覚される。また、この技術では、理想的な受聴位置に対して受聴者の上下方向の高さが変化すると、より受聴者に近い方のスピーカの位置に音像が定位してしまう。
　さらに、例えばディスプレイ画面上で音を反射させる技術においては、ディスプレイ画面からの反射音のみでは低域の再生が困難であり、音質劣化が生じてしまうことがある。
　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、音質を劣化させることなく適切な音像定位を実現することができるようにするものである。
　本技術の一側面の音響再生装置は、指向性制御が可能であり、音響信号の高域信号に基づいて所定の面に向けて音を出力する反射スピーカと、前記所定の面近傍に配置され、前記音響信号の低域信号に基づいて音を出力する複数の低域用スピーカとを備える。
　本技術の一側面の音響再生方法は、指向性制御が可能な反射スピーカと、所定の面近傍に配置された複数の低域用スピーカとを有する音響再生装置が、音響信号の高域信号に基づいて、前記反射スピーカにより前記所定の面に向けて音を出力し、前記音響信号の低域信号に基づいて、前記複数の前記低域用スピーカにより音を出力する。
　本技術の一側面においては、指向性制御が可能な反射スピーカと、所定の面近傍に配置された複数の低域用スピーカとを有する音響再生装置において、音響信号の高域信号に基づいて、前記反射スピーカにより前記所定の面に向けて音が出力され、前記音響信号の低域信号に基づいて、前記複数の前記低域用スピーカにより音が出力される。
コンテンツの再生と音像定位について説明する図である。 音響再生装置の構成例を示す図である。 反射スピーカと低域用スピーカの配置例を示す図である。 反射スピーカと低域用スピーカの再生帯域の例を示す図である。 反射スピーカと低域用スピーカの配置例を示す図である。 低域用スピーカでの指向性制御について説明する図である。 反射スピーカの先行音効果について説明する図である。 再生処理を説明するフローチャートである。 反射スピーカと低域用スピーカの配置例を示す図である。 反射スピーカによる音像の移動について説明する図である。 反射スピーカの例を示す図である。 反射スピーカによる指向性制御の例を示す図である。 反射スピーカの例を示す図である。 反射スピーカと低域用スピーカの配置例を示す図である。 反射スピーカと低域用スピーカの再生帯域の例を示す図である。 音響再生装置の構成例を示す図である。 反射スピーカと低域用スピーカの配置例を示す図である。 反射スピーカの配置例を示す図である。 各領域での干渉と音圧について説明する図である。 音響シミュレーション結果を示す図である。 コンピュータの構成例を示す図である。
　以下、図面を参照して、本技術を適用した実施の形態について説明する。
〈第１の実施の形態〉
〈本技術について〉
　本技術は、ディスプレイ等の表示面に音を反射させる反射スピーカで高域成分を再生させるとともに、表示面に隣接して設けられた複数の低域用スピーカによりパニングを行って低域成分を再生させることで、音質を劣化させることなく適切な音像定位を実現するものである。
　例えば映像と、その映像に付随する音声とからなるコンテンツを再生することを考える。
　具体的に、図１に示すように映像をディスプレイDP11により再生し、Cチャネル（センターチャネル）等の音をスピーカSP11により再生することとする。また、受聴者がディスプレイDP11の正面にいるとする。
　この例では、ディスプレイDP11の表示画面が遮られないように、ディスプレイDP11の下端の中央に隣接して、点音源のスピーカSP11が配置されている。
　したがって、スピーカSP11で音を再生すると、受聴者にはディスプレイDP11の下方から音が聞こえ、音像はディスプレイDP11の画面内には定位しないので、高い臨場感でコンテンツを再生することができない。ディスプレイDP11が大きくなるほど、このような所望する音像位置と、実際の音像位置（出音位置）とのずれも大きくなる。
　そこで、ディスプレイDP11の左右の各端や上下の各端に点音源のスピーカを配置し、それらのスピーカ間の相対的な音量を調整するなどして音像位置を調整する処理であるパニングにより、ディスプレイDP11の表示画面内に音像を定位させることが考えられる。
　しかし、ディスプレイDP11の左右の各端にスピーカを配置した場合、受聴位置がディスプレイDP11の真正面（中央）から左右にずれると、受聴者に近い方のスピーカの位置に音像が定位してしまう。
　これに対して、ディスプレイDP11の上下の各端にスピーカを配置した場合、受聴位置が左右にずれても何れかのスピーカ位置に音像が定位してしまうことを抑制することはできるが、受聴位置が上下方向にずれた場合には、受聴者に近い方のスピーカの位置に音像が定位してしまう。
　また、点音源のスピーカは受聴者に発音位置が特定されやすく、特に高い周波数の音はスピーカの位置から直接聞こえてしまうため、所望の位置に音像を定位させることができないことがある。
　さらに、点音源よりも線音源は、受聴者に出音位置が認知されにくいため、点音源のスピーカではなく、複数のスピーカ（スピーカユニット）からなるアレイスピーカを用いることも考えられる。
　具体的には、例えばディスプレイDP11の上下の各端にアレイスピーカを配置し、パニングによりディスプレイDP11の画面内に音像を定位させることが考えられる。
　しかし、この場合においても、点音源のスピーカを用いた場合よりは程度はよくなるが、やはり受聴位置が上下方向にずれると、受聴者に近い方のアレイスピーカの位置に音像が定位してしまい、また高い周波数の音はアレイスピーカの位置から直接聞こえてしまう。
　さらに、反射スピーカによりディスプレイDP11の画面内で音を反射させることで、画面内に音像を定位させる方法も考えられるが、ディスプレイDP11の画面からの反射音のみでは低域の再生が困難であり、音質劣化が生じてしまうことがある。
　そこで、本技術では、コンテンツの音の高域成分は反射スピーカで再生し、コンテンツの音の低域成分は複数の低域用スピーカによりパニングで再生することで、音質を劣化させることなく適切な音像定位を実現できるようにした。
　このようにすれば、反射スピーカによりディスプレイなど、映像が表示される表示面内に音像を定位させることができ、かつ反射スピーカでは音圧が不足してしまう、または再生ができない低域を低域用スピーカで再生し、音質劣化を防止することができる。
〈音響再生装置の構成例〉
　図２は、本技術を適用した音響再生装置の一実施の形態の構成例を示す図である。
　図２に示す音響再生装置１１は、ゲイン調整部２１、イコライザ２２、HPF（High Pass Filter）２３、反射スピーカ２４、遅延部２５、ゲイン調整部２６－１、ゲイン調整部２６－２、イコライザ２７－１、イコライザ２７－２、LPF（Low Pass Filter）２８－１、LPF２８－２、遅延部２９－１、遅延部２９－２、低域用スピーカ３０－１、および低域用スピーカ３０－２を有している。
　音響再生装置１１のゲイン調整部２１および遅延部２５には、コンテンツの音を再生するための音響信号が供給される。ここでは、例えばコンテンツは、映像と、その映像に付随する音（音声）とからなる。
　ゲイン調整部２１は、供給された音響信号に対してゲイン調整を行い、ゲイン調整後の音響信号をイコライザ２２に供給する。
　例えばゲイン調整部２１では、低域用スピーカ３０－１および低域用スピーカ３０－２から出力される音の音圧の合計と、反射スピーカ２４から出力される音の音圧が同じとなるように音響信号に対するゲイン調整が行われる。
　イコライザ２２は、ゲイン調整部２１から供給された音響信号に対して周波数特性を調整するイコライザ処理を施し、その結果得られた音響信号をHPF２３に供給する。
　例えばイコライザ２２では、反射スピーカ２４から出力される音の周波数特性がフラットな特性となるなど、所望の特性となるようにイコライザ処理が行われる。
　HPF２３は、イコライザ２２から供給された音響信号に対して、高域成分のみを通過させるフィルタリングを行い、その結果得られた高域信号を反射スピーカ２４に供給する。すなわち、HPF２３は、音響信号に基づいて高域信号を生成する高域フィルタ部として機能する。
　なお、HPF２３は、イコライザ２２により実現されるようにしてもよい。
　反射スピーカ２４は、HPF２３から供給された高域信号に基づいて、コンテンツの映像が表示される表示面上の所望の位置に向けて音（音波）を出力することで、コンテンツの音の高域成分を再生する。
　反射スピーカ２４は、出力する音の指向性の制御が可能であり、高域を再生帯域として有するスピーカからなる。例えば反射スピーカ２４は、アレイツイータやホーンツイータ、ビームツイータ、平面スピーカなどとされる。
　例えばアレイツイータは、ツイータと呼ばれる高域用の複数のスピーカ（スピーカユニット）を２次元平面上などに並べることで得られるアレイスピーカ（スピーカアレイ）である。ホーンツイータは、ホーンにより定まる狭い指向特性を有する、高域用の１つのスピーカユニットからなるホーンスピーカ（ホーン型スピーカ）である。
　ビームツイータは、例えば複数のツイータ、すなわち高域用の複数のスピーカ（スピーカユニット）を直線状に配置することで得られる、所望の方向に音を出力可能なアレイスピーカである。また、平面スピーカは、平板状の振動板を有するフラットパネルスピーカなどとも呼ばれるスピーカである。
　遅延部２５は、供給された音響信号を所定時間だけ遅延させた後、ゲイン調整部２６－１およびゲイン調整部２６－２に供給する。
　例えば遅延部２５では、反射スピーカ２４から出力された音が、低域用スピーカ３０－１や低域用スピーカ３０－２から出力された音よりも先に受聴者に到達するように、音響信号を遅延させる処理が行われる。これは、後述する先行音効果のためである。
　ゲイン調整部２６－１およびゲイン調整部２６－２は、遅延部２５から供給された音響信号に対してゲイン調整を行い、ゲイン調整後の音響信号をイコライザ２７－１およびイコライザ２７－２に供給する。
　例えばゲイン調整部２６－１やゲイン調整部２６－２では、低域用スピーカ３０－１から出力された音の音圧と、低域用スピーカ３０－２から出力された音の音圧とが同じ音圧となるなど、所望の音圧となるように音響信号に対するゲイン調整が行われる。
　なお、以下、ゲイン調整部２６－１およびゲイン調整部２６－２を特に区別する必要のない場合、単にゲイン調整部２６とも称することとする。
　イコライザ２７－１およびイコライザ２７－２は、ゲイン調整部２６－１およびゲイン調整部２６－２から供給された音響信号に対してイコライザ処理を施し、その結果得られた音響信号をLPF２８－１およびLPF２８－２に供給する。
　例えばイコライザ２７－１やイコライザ２７－２においても、イコライザ２２における場合と同様に、低域用スピーカ３０－１や低域用スピーカ３０－２から出力される音がフラットな特性となるなど、所望の特性となるようにイコライザ処理が行われる。
　なお、以下、イコライザ２７－１およびイコライザ２７－２を特に区別する必要のない場合、単にイコライザ２７とも称することとする。
　LPF２８－１およびLPF２８－２は、イコライザ２７－１およびイコライザ２７－２から供給された音響信号に対して、低域成分のみを通過させるフィルタリングを行い、その結果得られた低域信号を遅延部２９－１および遅延部２９－２に供給する。
　なお、以下、LPF２８－１およびLPF２８－２を特に区別する必要のない場合、単にLPF２８とも称することとする。LPF２８は、音響信号に基づいて低域信号を生成する低域フィルタ部として機能する。LPF２８は、イコライザ２７により実現されてもよい。
　遅延部２９－１および遅延部２９－２は、LPF２８－１およびLPF２８－２から供給された低域信号を所定時間だけ遅延させた後、低域用スピーカ３０－１および低域用スピーカ３０－２に供給する。
　例えば遅延部２９－１や遅延部２９－２では、低域用スピーカ３０－１から出力された音と、低域用スピーカ３０－２から出力された音とが受聴者に同時に到達するなど、それらの音の受聴者への到達時間が適切に調整されるように、低域信号を遅延させる処理が行われる。
　なお、以下、遅延部２９－１および遅延部２９－２を特に区別する必要のない場合、単に遅延部２９とも称することとする。
　また、遅延部２５で行われる、反射スピーカ２４からの音に対する低域用スピーカ３０－１や低域用スピーカ３０－２からの音の相対的な遅延のための遅延処理が遅延部２９で行われるようにしてもよい。そのような場合、遅延部２５を設ける必要がなくなる。
　低域用スピーカ３０－１および低域用スピーカ３０－２は、遅延部２９－１および遅延部２９－２から供給された低域信号に基づいて音を出力することで、コンテンツの音の低域成分を再生する。
　なお、以下、低域用スピーカ３０－１および低域用スピーカ３０－２を特に区別する必要のない場合、単に低域用スピーカ３０とも称することとする。
　低域用スピーカ３０は、例えば複数の低域用のスピーカを並べて得られるアレイスピーカや、点音源となる単体のスピーカユニットからなるスピーカなど、低域を再生帯域として有していれば、どのようなスピーカであってもよい。
　例えば低域用スピーカ３０としてアレイスピーカを採用した場合には、低域用スピーカ３０により指向性の制御を行うことが可能である。
〈スピーカ配置の例〉
　ここで、反射スピーカ２４と低域用スピーカ３０の配置例について説明する。
　一例として、例えば反射スピーカ２４としてホーンツイータを用い、低域用スピーカ３０としてアレイスピーカを用いた場合、それらのスピーカの配置は、例えば図３に示すようにすることができる。
　図３に示す例では、コンテンツの映像がディスプレイ６１により再生され、コンテンツの音は反射スピーカ２４および低域用スピーカ３０により再生される。なお、ディスプレイ６１は、音響再生装置１１に含まれるようにしてもよいし、音響再生装置１１とは別に設けられていてもよい。
　図３では、ディスプレイ６１の表示画面近傍に低域用スピーカ３０が配置されている。すなわち、ディスプレイ６１の上端（鉛直方向上側の端）に隣接して低域用スピーカ３０－１が配置されており、ディスプレイ６１の下端に低域用スピーカ３０－２が配置されている。また、ディスプレイ６１の正面上方に反射スピーカ２４が配置されている。
　ここでは、反射スピーカ２４はホーンツイータであり、そのホーンツイータを形成するホーンの形状により定まる指向特性の音が反射スピーカ２４から出力される。換言すれば、ホーン形状により、反射スピーカ２４から出力される音の指向性が制御される。
　反射スピーカ２４は、自身が出力した音がディスプレイ６１上の所望の位置で反射されて受聴者へと到達するように、予めディスプレイ６１に向けられた状態で室内の天井などに固定されている。反射スピーカ２４は、指向性の制御が可能である、つまり鋭い指向性（指向特性）を有しているため、ディスプレイ６１の画面の一部の領域だけに音が放射されるようにすることができる。
　したがって、受聴者は、反射スピーカ２４から出力され、ディスプレイ６１で反射された反射音を受聴することになるので、高域信号に基づく音、つまりコンテンツの音がディスプレイ６１の画面上の位置（反射位置）に定位しているように知覚する。
　しかも、この例では定位が特に明確、つまり定位に有効な高音（高域成分）をディスプレイ６１で反射させ、そのディスプレイ６１の画面内の所望の位置に音像を定位させることで、簡単に適切な音像定位を実現し、臨場感のあるコンテンツ再生を行うことができる。
　一方、低域成分は、高域成分と比較して定位が曖昧になる（定位感が低い）という特性を有している。
　音響再生装置１１では、コンテンツの音の低域成分は、ディスプレイ６１の上下の端に隣接して設けられた低域用スピーカ３０－１と低域用スピーカ３０－２により再生される。
　これにより、コンテンツの音の低域の音圧を十分に確保し、コンテンツの音の音質劣化が生じてしまうことを防止することができる。換言すれば、音響再生装置１１では、高域を反射スピーカ２４で再生し、低域を低域用スピーカ３０で再生するため、低域から高域までのフルレンジで高音質なコンテンツ再生を実現することができる。
　また、コンテンツの音の低域成分の再生にあたっては、例えば音響再生装置１１においてゲイン調整部２６によるゲイン調整や、遅延部２９による遅延処理、低域用スピーカ３０内部に設けられた信号処理回路によるゲイン調整等の信号処理などにより、パニングが行われる（実現される）。
　これにより、コンテンツの音の低域成分の音像も所望の位置に定位する。しかも、この例では低域用スピーカ３０は線音源であるので、受聴者に低域成分の出音位置を知覚させにくくすることができる。
　以上のような例では、例えばコンテンツの音の4kHz以上の周波数成分を高域成分として反射スピーカ２４により再生させ、コンテンツの音の4kHz以下の周波数成分を低域成分として低域用スピーカ３０により再生させることができる。
　そのような場合、HPF２３とLPF２８の周波数特性は、例えば図４に示すようにされる。なお、図４において縦軸はゲインを示しており、横軸は周波数を示している。
　図４の例では、折れ線L11はHPF２３の周波数特性を示しており、折れ線L12はLPF２８の周波数特性を示している。ここでは、折れ線L11と折れ線L12の交点の位置の周波数が4kHzとなっている。
　また、図３では低域用スピーカ３０としてアレイスピーカを用いる例について説明したが、例えば図５に示すように低域用スピーカ３０として点音源となるスピーカを用いるようにしてもよい。
　図５の例では、反射スピーカ２４はホーンツイータであり、図３における場合と同様の位置に配置されている。
　これに対して、低域用スピーカ３０は点音源となるスピーカであり、この例ではディスプレイ６１の上下の各端の中央の位置に隣接して、低域用スピーカ３０－１および低域用スピーカ３０－２が配置されている。
　この例においても、例えばコンテンツの音の4kHz以上の周波数成分を反射スピーカ２４により再生させ、コンテンツの音の4kHz以下の周波数成分を低域用スピーカ３０により再生させることができる。また、低域成分の再生時には、音響再生装置１１でパニングを行って低域成分の音像をディスプレイ６１の画面内に定位させることができる。
　なお、以上においては、コンテンツの映像がディスプレイ６１により再生される例について説明したが、コンテンツの映像は、例えばプロジェクタなどのディスプレイ以外のデバイスにより再生されるようにしてもよい。
　例えばコンテンツの映像がプロジェクタにより再生される場合、そのコンテンツの映像が表示（射影）されるスクリーンや壁などの映像（画像）の表示面に隣接する位置に低域用スピーカ３０を配置すればよい。
〈低域用スピーカによる指向性制御について〉
　また、低域用スピーカ３０がアレイスピーカである場合など、低域用スピーカ３０で指向性制御を行うことができる場合には、コンテンツの音の音質をさらに向上させることが可能である。
　例えば図６の矢印Q11に示すように、反射スピーカ２４により出力された高域成分の音がディスプレイ６１で反射され、直線L21から直線L22までの範囲で広がって受聴者の方向へと進んだとする。
　この場合、低域用スピーカ３０としてのアレイスピーカで指向性制御を行わずに低域成分の音を再生すると、図中の矢印で表されるように、低域成分の音は殆ど広がることなく受聴者の方向へと進んでいく。つまり、高域成分の音と、低域成分の音とで互いに異なる広がり具合い（度合い）で受聴者の方向へと音が伝搬する。
　このように、高域成分と低域成分とで音の広がり具合いが異なると、受聴者には、それらの音が互いに異なる方向から聞こえてくるように知覚される。
　また、高域成分と低域成分とで音の広がり具合いが異なると、それらの音の波面（音波）により干渉縞が生じ、コンテンツの音の音質が劣化してしまう。このような干渉縞の発生により、コムフィルタが形成された状態となる。
　そこで、例えば低域用スピーカ３０がアレイスピーカなどであり、指向性制御機能を有している場合には、低域用スピーカ３０において指向性制御を行い、矢印Q12に示すように高域成分と低域成分とで音の広がり具合いが同じとなるようにしてもよい。
　換言すれば、低域用スピーカ３０が指向性制御のための信号処理を行うことで、反射スピーカ２４から出力され、ディスプレイ６１で反射された音と略同じ広がり具合いで伝搬する音を出力するようにしてもよい。
　矢印Q12に示す部分では、図中の矢印は低域用スピーカ３０から出力される音の放射方向（伝搬方向）を表しており、この例では高域成分の音と、低域成分の音とが同じ様に広がって受聴者の方向へと伝搬していくことが分かる。
　このようにすることで、受聴者により知覚される、高域成分と低域成分の音が聞こえてくる方向を一致させることができるとともに、干渉縞の発生を抑制して音質を向上させることができる。
　なお、複数の音源やチャネルの音響信号など、複数の音響信号が音響再生装置１１に供給される場合には、それらの音響信号ごとに、低域用スピーカ３０が高域成分と低域成分の音の広がり具合いを合わせるための指向性制御を行うようにすればよい。
　また、低域用スピーカ３０が指向性を変化させることができない場合もある。そのような場合には、例えば反射スピーカ２４から出力され、ディスプレイ６１で反射される音と略同じ広がり具合いで伝搬する音を出力するような指向性を有するスピーカを低域用スピーカ３０として用いるようにすればよい。そのような低域用スピーカ３０の例としては、例えばホーン型のスピーカなどが考えられる。
〈先行音効果について〉
　また、音響再生装置１１には、先行音効果によって、受聴者に対して発音位置、つまり音像の定位位置が、ディスプレイ６１の画面内における反射スピーカ２４からの音の反射位置であると知覚させるために遅延部２５が設けられている。
　具体的には、例えば図７の矢印Q31に示すように、反射スピーカ２４から出力された高域信号に基づく音、つまりコンテンツの高域成分の音は、ディスプレイ６１の画面内の所定の位置で反射して受聴者へと到達する。
　これに対して、低域用スピーカ３０から出力される低域信号に基づく音、つまりコンテンツの低域成分の音は、矢印Q32や矢印Q33に示すように低域用スピーカ３０から直接、受聴者へと到達する。
　このように、複数の方向から受聴者に音が到来する場合、それらの音は先に受聴者に到達した音の到来方向から聞こえてくるように知覚されることが一般的に知られており、そのような効果（現象）は先行音効果と呼ばれている。
　そこで、音響再生装置１１では、低域用スピーカ３０から出力される音よりも、反射スピーカ２４から出力され、ディスプレイ６１で反射された音が先に受聴者に到達するように、遅延部２５において音響信号に対する遅延処理が行われる。
　そうすることで、遅延部２５で遅延時間の分だけ、低域用スピーカ３０からの音の出力タイミングは、反射スピーカ２４からの音の出力タイミングよりも遅くなる。換言すれば、低域用スピーカ３０よりも先に反射スピーカ２４から音を出力させることができる。
　したがって、遅延部２５での遅延時間を適切に調整すれば、反射スピーカ２４からの音が先に受聴者に聞こえ、その直後に低域用スピーカ３０からの音が受聴者に聞こえるようにすることができる。
　これにより、反射スピーカ２４から出力された音だけでなく、低域用スピーカ３０から出力された音についても、反射スピーカ２４からの音の到来方向から音が聞こえてくるかのように受聴者に知覚させることができる。すなわち、ディスプレイ６１の画面内における、反射スピーカ２４から出力された音の反射位置にコンテンツの音の音像を定位させることができる。
〈再生処理の説明〉
　次に、音響再生装置１１の動作について説明する。すなわち、以下、図８のフローチャートを参照して、音響再生装置１１による再生処理について説明する。
　ステップＳ１１において遅延部２５は、供給された音響信号を所定時間だけ遅延させる遅延処理を行った後、音響信号をゲイン調整部２６に供給する。ステップＳ１１では、上述の先行音効果を実現する分だけ音響信号の遅延が行われる。
　ステップＳ１２においてゲイン調整部２１は、供給された音響信号に対してゲイン調整を行い、ゲイン調整後の音響信号をイコライザ２２に供給する。
　ステップＳ１３においてイコライザ２２は、ゲイン調整部２１から供給された音響信号に対してイコライザ処理を行い、その結果得られた音響信号をHPF２３に供給する。
　ステップＳ１４においてHPF２３は、イコライザ２２から供給された音響信号に対してHPFによるフィルタリングを行うことで高域信号を生成し、得られた高域信号を反射スピーカ２４に供給する。
　ステップＳ１５においてゲイン調整部２６は、遅延部２５から供給された音響信号に対してゲイン調整を行い、ゲイン調整後の音響信号をイコライザ２７に供給する。
　ステップＳ１６においてイコライザ２７は、ゲイン調整部２６から供給された音響信号に対してイコライザ処理を行い、その結果得られた音響信号をLPF２８に供給する。
　ステップＳ１７においてLPF２８は、イコライザ２７から供給された音響信号に対してLPFによるフィルタリングを行うことで低域信号を生成し、得られた低域信号を遅延部２９に供給する。
　ステップＳ１８において遅延部２９は、LPF２８から供給された低域信号を所定時間だけ遅延させる遅延処理を行った後、低域信号を低域用スピーカ３０に供給する。
　ステップＳ１９において反射スピーカ２４は、HPF２３から供給された高域信号に基づいて、コンテンツの高域成分の音を出力する。
　すなわち、反射スピーカ２４は、ディスプレイ６１等のコンテンツの映像が表示される表示面に向けて音を出力し、その音は表示面で反射されて受聴者へと到達する。
　なお、反射スピーカ２４がアレイツイータやビームツイータである場合など、動的に指向性を制御することが可能である場合、反射スピーカ２４は、表示面における所望の位置で音が反射するように、高域信号に対して指向性制御のための信号処理を施してから、高域信号に基づく音を出力する。
　例えば反射スピーカ２４がアレイツイータである場合、反射スピーカ２４は、高域信号に対してアレイツイータを構成するツイータごとの信号処理を行うことで、それらの各ツイータに供給するスピーカ駆動信号を生成する。
　ツイータごとの信号処理では、例えば高域信号に対する遅延処理やFIR（Finite impulse response）等のフィルタによるフィルタリング、ゲイン調整などが適宜行われる。
　このとき、コンテンツの映像内における音源の位置や、空間内における音源の位置など、コンテンツの音に含まれる任意の音の音源位置を示す位置情報が外部から供給可能である場合には、反射スピーカ２４がその位置情報に基づいて指向性制御のためのツイータごとの信号処理を行うようにしてもよい。
　ステップＳ２０において低域用スピーカ３０は、遅延部２９から供給された低域信号に基づいて音を出力することで、コンテンツの音の低域成分を再生する。
　このとき、例えば低域用スピーカ３０がアレイスピーカである場合など、指向性を制御することが可能である場合には、低域用スピーカ３０は、低域信号に対して指向性制御の信号処理を施してから、低域信号に基づく音を出力する。
　このような信号処理により、例えば反射スピーカ２４からの音と、低域用スピーカ３０からの音との広がり具合いを合わせたり、パニングを実現したりすることができる。
　例えば低域用スピーカ３０では、指向性制御の信号処理として、反射スピーカ２４における場合と同様に、低域用スピーカ３０を構成する複数のスピーカ（スピーカユニット）ごとに遅延処理やFIR等のフィルタによるフィルタリング、ゲイン調整などが行われる。
　この場合においても、反射スピーカ２４における場合と同様に、低域用スピーカ３０での信号処理において、適宜、音源の位置情報が用いられてもよい。また、２つの低域用スピーカ３０によるパニングは、低域用スピーカ３０内部での信号処理、ゲイン調整部２６でのゲイン調整、および遅延部２９での遅延処理のうちの１つの処理や任意の複数の処理の組み合わせなど、どのような処理で実現されるようにしてもよい。
　反射スピーカ２４および低域用スピーカ３０により音が出力されてコンテンツの音が再生されると、再生処理は終了する。
　以上のようにして音響再生装置１１は、反射スピーカ２４からコンテンツの高域成分の音を出力してコンテンツの映像の表示面で反射させるとともに、低域用スピーカ３０によりパニングを行ってコンテンツの低域成分の音を再生する。このようにすることで、音質を劣化させることなく適切な音像定位を実現することができる。
　特に、反射スピーカ２４からの音が低域用スピーカ３０からの音よりも先に受聴者に到達するように遅延処理を行うことで、適切な位置へと音像を定位させる効果をさらに向上させることができる。
　また、低域用スピーカ３０による指向性制御によって反射スピーカ２４からの音と、低域用スピーカ３０からの音とが同じ方向に広がるようにする、すなわち広がり具合いを合わせる（揃える）ことで、コンテンツの音の音質を向上させることができる。
〈スピーカ配置の他の例〉
　ところで、図２では、音響再生装置１１に１つの反射スピーカ２４と２つの低域用スピーカ３０が設けられる例について示したが、反射スピーカや低域用スピーカはいくつ設けられるようにしてもよい。
　例えば図９に示すように、高域成分の再生用のスピーカとして、反射スピーカ２４に加えてさらに反射スピーカ９１および反射スピーカ９２が音響再生装置１１に設けられるようにしてもよい。なお、図９において図３における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
　反射スピーカ９１および反射スピーカ９２は、反射スピーカ２４と同様に指向性の制御が可能な高域再生用のスピーカである。
　例えば反射スピーカ２４、反射スピーカ９１、および反射スピーカ９２はホーンツイータなどとされ、低域用スピーカ３０はアレイスピーカなどとされる。
　また、図４に示した例と同様に、例えばコンテンツの音の4kHz以上の周波数成分が反射スピーカ２４、反射スピーカ９１、および反射スピーカ９２により再生され、コンテンツの音の4kHz以下の周波数成分が低域用スピーカ３０により再生される。
　音響再生装置１１には、それらの反射スピーカ９１および反射スピーカ９２の前段に、反射スピーカ２４における場合と同様に、ゲイン調整部２１乃至HPF２３と同じゲイン調整部、イコライザ、およびHPFが設けられる。
　この例では、反射スピーカ２４、反射スピーカ９１、および反射スピーカ９２がディスプレイ６１の正面上方において、ディスプレイ６１の横方向に並べられて配置されている。
　このようなスピーカ配置とする場合、反射スピーカごとに音像定位位置を固定的に定めることができる。すなわち、複数の反射スピーカがディスプレイ６１の表示画面における互いに異なる領域に向けて音を出力するようにしてもよい。
　例えば反射スピーカ２４から出力される音は、ディスプレイ６１の表示画面中央の領域で反射され、反射スピーカ９１から出力される音は、ディスプレイ６１の表示画面の左側の領域で反射され、反射スピーカ９２から出力される音は、ディスプレイ６１の表示画面の右側の領域で反射されるようにすることができる。
　この場合、反射スピーカ２４からの音は受聴者から見て、ディスプレイ６１の表示画面中央に定位する。また、反射スピーカ９１からの音は受聴者から見て、ディスプレイ６１の表示画面内の左側に定位し、反射スピーカ９２からの音は受聴者から見て、ディスプレイ６１の表示画面内の右側に定位する。
　したがって、この例では、例えば反射スピーカ２４にはコンテンツのCチャネルの音を再生させ、反射スピーカ９１にはコンテンツのLチャネルの音を再生させ、反射スピーカ９２にはコンテンツのRチャネルの音を再生させるなどの多分割駆動が可能である。
　この場合、例えば低域用スピーカ３０としてのアレイスピーカでは、反射スピーカごと、すなわちL,C,Rのチャネルごとに、反射スピーカからの音と低域用スピーカ３０からの音との広がり具合いを合わせる指向性制御が行われる。
　このとき、例えばCチャネルの音は、主に低域用スピーカ３０としてのアレイスピーカの中央に配置されたスピーカから出力させ、Lチャネルの音は、主にアレイスピーカの図中、左側に配置されたスピーカから出力させ、Rチャネルの音は、主にアレイスピーカの図中、右側に配置されたスピーカから出力させることができる。
　このような指向性制御を行うことで、各チャネルにおいて高域成分の音と低域成分の音との広がり具合いを一致させて干渉縞の発生を抑制することができるとともに、チャネル間の音のクロストーク（干渉）も軽減させることができ、音質を向上させることができる。
〈指向性制御の例〉
　また、コンテンツの映像において音源となる被写体（オブジェクト）が移動することもある。そこで、何らかの方法により各時刻における移動音源の位置を示す位置情報を得ることができる場合には、指向性制御によってコンテンツの音の音像を移動させてもよい。
　そのような場合、例えば図１０に示すように、反射スピーカ２４からの音の反射位置をディスプレイ６１の表示画面内で移動（変化）させればよい。
　この例では反射スピーカ２４はホーンツイータとされ、反射スピーカ２４には、音響再生装置１１に設けられた図示せぬ駆動部（駆動機構）が接続されている。例えば駆動部は、反射スピーカ２４が所望の方向を向くように、反射スピーカ２４を回転させるなどして向きを変化させることができる。
　また、ディスプレイ６１の表示画面の上下左右の各端には、低域用スピーカ３０－１乃至低域用スピーカ３０－４が配置されている。
　ここで、低域用スピーカ３０－３および低域用スピーカ３０－４は、低域用スピーカ３０－１や低域用スピーカ３０－２と同様に、コンテンツの音の低域成分を再生するためのスピーカである。この例では低域用スピーカ３０－１乃至低域用スピーカ３０－４は、アレイスピーカとされている。
　なお、以下、低域用スピーカ３０－１乃至低域用スピーカ３０－４を特に区別する必要のない場合、単に低域用スピーカ３０とも称することとする。
　この例では、図４に示した例と同様に、例えばコンテンツの音の4kHz以上の周波数成分が反射スピーカ２４により再生され、コンテンツの音の4kHz以下の周波数成分が低域用スピーカ３０－１乃至低域用スピーカ３０－４により再生される。
　例えば、ディスプレイ６１の表示画面の位置P11に音源が位置しており、反射スピーカ２４も位置P11で音が反射するように、その位置P11に向けて音を出力している状態であるとする。
　このとき、低域用スピーカ３０－１乃至低域用スピーカ３０－４も、パニングにより位置P11の方向から音が到来していると受聴者が知覚するように、低域成分の音を出力しているとする。ここでは、例えば主に低域用スピーカ３０－２と低域用スピーカ３０－３の位置P11に近い位置にあるスピーカから音が出力され、低域用スピーカ３０－１と低域用スピーカ３０－４からは殆ど音が出力されないように制御される。
　このような状態で、音源の位置が位置P11から位置P12へと移動したとする。
　すると、駆動部は、位置P12を示す位置情報に基づいて、反射スピーカ２４を回転させるなどして位置P12の方向へと向ける。これにより、反射スピーカ２４から出力された音は、音源のある位置P12で反射し、受聴者へと到達するようになる。すなわち、反射スピーカ２４からの音の音像がディスプレイ６１の表示画面内の位置P12に定位する。
　したがって、受聴者からすれば、反射スピーカ２４からの音の音像が位置P11から位置P12へと移動したように聞こえることになる。
　また、反射スピーカ２４からの音の音像の移動に合わせて、位置P12の方向から音が到来していると受聴者が知覚するように、低域用スピーカ３０でも位置P12を示す位置情報に基づいてパニングのための指向性制御が行われる。
　この場合、時間とともに、例えば主に低域用スピーカ３０－１と低域用スピーカ３０－４の位置P12に近い位置にあるスピーカから音が出力されるようになり、低域用スピーカ３０－２と低域用スピーカ３０－３からは殆ど音が出力されなくなるように制御される。
　このようにすることで、音源の位置が移動する場合でも、音質を劣化させることなく適切な音像定位を実現することができる。
　なお、位置P11や位置P12などの音源の位置を示す位置情報は、ユーザ等により入力されるようにしてもよいし、位置情報が音響信号のメタデータとして予め用意されているようにしてもよい。例えばオブジェクトオーディオなどでは、各オブジェクトの音響信号のメタデータに、空間内におけるオブジェクトの位置を示す位置情報が含まれている。
　その他、例えばコンテンツの映像信号と音響信号の少なくとも何れか一方を入力とし、位置情報を出力とするDNN（Deep Neural Network）を予め学習しておき、そのDNNを利用して音響再生装置１１で位置情報を生成するようにしてもよい。
　なお、反射スピーカ２４がアレイツイータや、ビームツイータ、平面スピーカなどである場合には、反射スピーカ２４での位置情報に基づく指向性制御によって、反射スピーカ２４からの音の反射位置、つまり音像位置の移動を実現することができる。
〈反射スピーカの例１〉
　上述のように、反射スピーカ２４は指向性制御が可能なものであれば、どのようなものであってもよいが、例えば図１１に示すように２次元のアレイツイータを反射スピーカ２４として用いることができる。
　図１１に示す例では、反射スピーカ２４はツイータ１２１やツイータ１２２を含む複数のツイータを２次元平面上に並べることで得られる面形状のアレイツイータとなっている。
　このようなアレイツイータでは、上述の遅延処理やFIR等のフィルタによるフィルタリング、ゲイン調整などの信号処理によって指向性制御を実現し、高域信号に基づく音、すなわち音のビームを所望の広がり具合いで、所望の方向に向けて出力することができる。換言すれば、出力する音のビームの指向性（指向特性）や向き（伝搬方向）を指向性制御により自由に変化させることが可能である。
　特に、このような指向性制御は、音源やチャネルごと、つまり複数の高域信号ごとに行うことが可能である。そのため、例えば複数の音響信号から生成された、それらの音響信号に対応する高域信号に基づく音を同時に再生することが可能であり、例えばL,C,Rの各チャネルの音を同時に異なる広がり具合いで異なる方向へと出力することができる。
　具体的には、例えばLチャネルの音は矢印Q41に示す方向に向けて出力しつつ、Cチャネルの音は矢印Q42に示す方向に向けて出力するなど、異なる音源やチャネルの音を正面や斜め方向等の互いに異なる方向へと向けて出力することができる。
　また、反射スピーカ２４としてのアレイツイータでは、図１０を参照して説明したような音像の移動、つまりディスプレイ６１での音の反射位置の移動（変化）を指向性制御によって実現することができる。
　したがって、反射スピーカ２４としてアレイツイータを用いた場合、ホーンツイータを用いる場合のように、音源やチャネルの数だけアレイツイータを用意する必要がなく、１つのアレイツイータで複数の音源やチャネルの音の再生を行うことができる。
　しかも、ホーンツイータでは音像を移動させるには、ホーンツイータ自身の向きを物理的に変化させる必要があるが、アレイツイータでは、アレイツイータ自身を物理的に動かさなくても、指向性制御のみで複数の音源やチャネルごとに独立して自由に音像を移動させることができる。
　また、ホーンツイータは大きさが大きいことや、設置後に指向性を変えることができないこと、音が広がっていくような指向性しか実現できないことなどから、ホーンツイータの設置位置に制約が生じてしまうことがある。
　これに対して、図１１に示したアレイツイータは薄い板状（面形状）であり、天井や壁等に設置しやすいことや、信号処理による指向性制御ができることなどから設置位置の制約が生じにくいだけでなく、意匠の観点からも優れている。
　例えば、アレイツイータは面形状で小型なため、室内の天井や壁に設置しても美観を損なうことがないので、意匠の観点で優れている。
　また、例えばアレイツイータでは、空間内の意匠的に優れた位置など、任意の位置にアレイツイータを設置しても、指向性制御によってディスプレイ６１等の表示面内の任意の位置で音を反射させることが可能である。
　さらにアレイツイータでは、指向性制御によって、コンテンツの音を聞かせる領域を制限することができる。
　例えば図１２の矢印Q51に示すように、室内の壁に反射スピーカ２４としての面形状のアレイツイータを設置したとする。この例では、反射スピーカ２４の面と、ディスプレイ６１の表示画面とが平行な状態となっている。
　このような状態で反射スピーカ２４が指向性制御を行って音を出力すると、その音は図中の矢印により表されるように伝搬し、ディスプレイ６１の手前側、すなわち反射スピーカ２４とディスプレイ６１との間の位置F11で焦点を結ぶ。換言すれば、反射スピーカ２４としてのアレイツイータを構成する複数のツイータから出力された音（音波）が、ディスプレイ６１に到達する前の位置F11で収束（集中）する。
　そして、位置F11からディスプレイ６１までの間では、複数のツイータから出力された音（音波）は広がっていき、ディスプレイ６１の表示画面で反射されて、そのまま広がりながら受聴者の方向へと伝搬していく。
　したがって、この例ではディスプレイ６１前方における矢印L41から矢印L42までの間の領域にいるユーザ（受聴者）にのみ反射スピーカ２４からの音が聞こえ、その領域外にいるユーザには反射スピーカ２４からの音は聞こえない。
　また、図１２の矢印Q52に示すように、室内の天井に反射スピーカ２４としての面形状のアレイツイータを設置した場合でも、矢印Q51に示した例と同様に、反射スピーカ２４からの音が聞こえる領域と聞こえない領域とを形成する指向性制御が可能である。
　矢印Q52に示す例では、反射スピーカ２４の面と、ディスプレイ６１の表示画面とが垂直な状態となっている。
　このような状態で反射スピーカ２４が指向性制御を行って音を出力すると、その音は図中の矢印により表されるように伝搬し、ディスプレイ６１の手前側の位置F12で焦点を結ぶ。換言すれば、反射スピーカ２４としてのアレイツイータを構成する複数のツイータから出力された音（音波）が位置F12で収束する。
　そして、位置F12からディスプレイ６１までの間では、反射スピーカ２４からの音（音波）は広がっていき、その後、ディスプレイ６１の表示画面で反射されて、さらに広がりながら受聴者の方向へと伝搬していく。
　したがって、この例でもディスプレイ６１前方における矢印L43から矢印L44までの間の領域にいるユーザ（受聴者）には反射スピーカ２４からの音が聞こえるが、その領域外にいるユーザには反射スピーカ２４からの音は聞こえない。
　このような指向性制御は、例えば座っているユーザU11等にはコンテンツが聞こえるようにし、立っているユーザU12にはコンテンツが聞こえないようにするなど、特定の領域にいるユーザにのみコンテンツを聴取させたいときなどに特に有用である。
　また、図１２に示したように、アレイツイータは指向性制御により任意の位置で音波の焦点を結ぶようにするなど、任意の指向性で任意の方向に音を出力することができるので、アレイツイータの設置の位置や向きに自由度をもたせることができる。
〈反射スピーカの例２〉
　また、反射スピーカ２４として、図１３に示すように平板状（面形状）の平面スピーカを用いることもできる。
　図１３の例では、ディスプレイ６１の前方上側に反射スピーカ２４としての平板状の平面スピーカが配置されており、ディスプレイ６１の表示画面の上下の各端に低域用スピーカ３０としてのアレイスピーカが配置されている。
　平面スピーカは、その平面スピーカの板状の振動板を変形させる（たわませる）ことで、指向性制御ができる構造となっている。
　反射スピーカ２４としての平面スピーカから出力された音は、ディスプレイ６１の表示画面で反射されて受聴者の方向へと伝搬する。
　この場合においても図４に示した例と同様に、例えばコンテンツの音の4kHz以上の周波数成分を反射スピーカ２４で再生し、コンテンツの音の4kHz以下の周波数成分を低域用スピーカ３０で再生することができる。
　また、平面スピーカもアレイツイータと同様に小型かつ面形状であるので、ホーンツイータと比較して天井や壁等に設置しやすく、また振動板の変形によって指向性制御ができることなどから設置位置の制約が生じにくいだけでなく、意匠の観点からも優れている。
　例えば平面スピーカでは、アレイツイータと同様に、空間内の意匠的に優れた位置など、任意の位置に平面スピーカを設置しても、指向性制御によってディスプレイ６１の表示画面内の任意の位置で音を反射させることが可能である。
　また、平面スピーカでは、アレイツイータと同様に、指向性制御により任意の位置で音波の焦点を結ぶようにするなど、任意の指向性で任意の方向に音を出力することができ、平面スピーカの設置の位置や向きに自由度をもたせることができる。
〈反射スピーカの例３〉
　さらに、例えば図１４に示すように、互いに再生帯域の異なる複数の反射スピーカを利用してコンテンツの音を再生してもよい。
　この例では、ディスプレイ６１の前方上側に、反射スピーカ２４としてのホーンツイータと、他の反射スピーカ１５１としてのアレイツイータとが配置され、ディスプレイ６１の表示画面の上下の各端に低域用スピーカ３０としてのアレイスピーカが配置されている。
　特に、ここでは反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１とが、室内の天井等に並べられて配置されており、それらの反射スピーカ２４および反射スピーカ１５１から出力された音は、ディスプレイ６１の表示画面の略同じ位置で反射されて受聴者の方向へと伝搬する。
　例えばコンテンツの音の4kHz以上の全周波数の成分を、反射スピーカ２４としてのホーンツイータで再生しようとすると、ホーンツイータを構成するホーンが大きくなり、反射スピーカ２４の設置位置に制約が生じてしまう。
　一方、反射スピーカ１５１としてのアレイツイータでは、そのアレイツイータを構成するツイータ間の距離に依存する指向性の制御限界がある。例えば、直径が20mmのツイータからなるアレイツイータでは、指向性制御が可能な周波数帯域の上限は8kHz乃至10kHzである。
　そこで、この例では、例えば図１５に示すように、4kHzから8kHzまでの周波数成分を反射スピーカ１５１（アレイツイータ）により再生し、8kHz以上の周波数成分を反射スピーカ２４（ホーンツイータ）により再生するようにした。
　なお、図１５において縦軸はゲインを示しており、横軸は周波数を示している。
　図１５の例では、折れ線L61は低域用スピーカ３０により再生される周波数帯域、すなわちLPF２８の周波数特性を示している。
　また、折れ線L62は反射スピーカ１５１（アレイツイータ）により再生される周波数帯域、すなわち反射スピーカ１５１の前段にあるBPF（Band Pass Filter）の周波数特性を示しており、折れ線L63は反射スピーカ２４（ホーンツイータ）により再生される周波数帯域、すなわちHPF２３の周波数特性を示している。
　特に、折れ線L61と折れ線L62の交点の位置の周波数が4kHzとなっており、折れ線L62と折れ線L63の交点の位置の周波数が8kHzとなっている。
　したがって、コンテンツの音の高域成分のうち、4kHzから8kHzまでの周波数成分は反射スピーカ１５１により再生され、8kHz以上の周波数成分は反射スピーカ２４により再生されることになる。また、コンテンツの音の4kHz以下の周波数成分は低域用スピーカ３０により再生される。
　この場合、反射スピーカ２４としてのホーンツイータを上述の駆動部により回転させるとともに、反射スピーカ１５１としてのアレイツイータにおいて信号処理により指向性制御を行うことで、図１０を参照して説明したような音像の移動が可能である。
　また、図１４に示したように、反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１が設けられる場合、音響再生装置１１は、例えば図１６に示すように構成される。なお、図１６において図２または図１４における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
　図１６の例では、音響再生装置１１は遅延部１５２、ゲイン調整部２１、イコライザ２２、HPF２３、反射スピーカ２４、遅延部１５３、ゲイン調整部１５４、イコライザ１５５、BPF１５６、反射スピーカ１５１、遅延部２５、ゲイン調整部２６－１、ゲイン調整部２６－２、イコライザ２７－１、イコライザ２７－２、LPF２８－１、LPF２８－２、遅延部２９－１、遅延部２９－２、低域用スピーカ３０－１、および低域用スピーカ３０－２を有している。
　図１６に示す音響再生装置１１の構成は、図２に示した音響再生装置１１に対して、新たに反射スピーカ１５１乃至BPF１５６を設けた構成となっている。
　この例では、コンテンツの音を再生するための音響信号が遅延部１５２、遅延部１５３、および遅延部２５に供給される。遅延部１５２および遅延部１５３は、供給された音響信号を適切な時間だけ遅延させた後、ゲイン調整部２１およびゲイン調整部１５４に供給する。なお、遅延部１５２での遅延時間と遅延部１５３での遅延時間は、それぞれ独立に適切な遅延時間となるように制御される。これらの遅延部１５２や遅延部１５３での遅延処理は、反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１とでの音の出力タイミングを揃えるために行われる。
　ゲイン調整部１５４およびイコライザ１５５は、ゲイン調整部２１およびイコライザ２２と同様の処理を行う。
　BPF１５６は、例えば図１５の折れ線L62に示した周波数特性を有しており、イコライザ１５５から供給された音響信号に対して、特定の周波数帯域の成分のみを通過させるフィルタリングを行い、その結果得られた信号を反射スピーカ１５１に供給する。反射スピーカ１５１は、BPF１５６から供給された信号に基づいて、コンテンツの映像が表示される表示面上の所望の位置に向けて音（音波）を出力する。
　以上のように、反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１とで互いに異なる周波数帯域の再生を行うことで、反射スピーカ２４としてのホーンツイータを小型にすることができる。また、反射スピーカ１５１としてのアレイツイータにおいて、ツイータ間の距離に起因して指向性制御ができなくなってしまうこともない。
　さらに、反射スピーカ２４も反射スピーカ１５１も小型なデバイスとすることができるので、室内の天井や壁への設置が容易であり、意匠の観点からも優れている。
　その他、反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１とで周波数帯域を分けてコンテンツの音の高域成分を再生するため、反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１のそれぞれで再生する周波数帯域の幅が１つの反射スピーカ２４で高域成分を再生する場合よりも狭くなる。
　したがって、反射スピーカ２４や反射スピーカ１５１で指向性を制御しきれず、反射スピーカ２４や反射スピーカ１５１からの直接音が受聴者に漏れ聞こえてしまうことを抑制することができる。換言すれば、ディスプレイ６１からの反射音ではない、反射スピーカ２４や反射スピーカ１５１からの直接音の漏れをより少なくすることができる。これにより、例えば反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１の設置の位置に自由度をもたせることができる。
〈反射スピーカの例４〉
　また、コンテンツの音の高域成分を２つの反射スピーカで再生する場合、例えば図１７に示すように、ビームツイータとアレイツイータを用いるようにしてもよい。
　図１７では、ディスプレイ６１の前方上側に、反射スピーカ２４としてのビームツイータと、他の反射スピーカ１５１としてのアレイツイータとが配置され、ディスプレイ６１の表示画面の上下の各端に低域用スピーカ３０としてのアレイスピーカが配置されている。
　特に、ここでは反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１とが、室内の天井等に並べられて配置されており、それらの反射スピーカ２４および反射スピーカ１５１から出力された音は、ディスプレイ６１の表示画面の略同じ位置で反射されて受聴者の方向へと伝搬する。
　例えばコンテンツの音の4kHz以上の全周波数の成分を、反射スピーカ２４としてのビームツイータで再生しようとすると、4kHz以上の周波数帯域のうちの比較的低い周波数の音漏れが大きく、クロストークが大きくなってしまう。
　ここでいう音漏れとは、反射スピーカ２４から受聴者への直接音の漏れであり、その直接音と、反射スピーカ２４から出力され、ディスプレイ６１で反射されて受聴者へと到達する反射音との比がクロストークである。
　一方、上述のように反射スピーカ１５１としてのアレイツイータでは、ツイータ間の距離に依存する指向性の制御限界がある。
　そこで、この例では、例えば図１５に示した例と同様に、4kHzから8kHzまでの周波数成分を反射スピーカ１５１（アレイツイータ）により再生し、8kHz以上の周波数成分を反射スピーカ２４（ビームツイータ）により再生するようにした。また、コンテンツの音の4kHz以下の周波数成分は低域用スピーカ３０により再生される。
　この場合、反射スピーカ２４としてのビームツイータと、反射スピーカ１５１としてのアレイツイータとのそれぞれにおいて、信号処理により指向性制御を行うことで、図１０を参照して説明したような音像の移動が可能である。
　反射スピーカ２４としてのビームツイータも、反射スピーカ１５１としてのアレイツイータも小型であるので、室内の天井や壁への設置が容易であり、意匠の観点からも優れている。
　また、反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１とで周波数帯域を分けてコンテンツの音の高域成分を再生するため、図１４の例と同様に、直接音の受聴者への漏れ出しを抑制することができる。これにより、例えば反射スピーカ２４と反射スピーカ１５１の設置の位置に自由度をもたせることができる。
〈反射スピーカの例５〉
　ところで、コンテンツの再生に１つの反射スピーカ２４を用いる場合、反射スピーカ２４を室内の天井におけるディスプレイ６１の中心軸上に設置することが考えられるが、そのような配置については設置性の改善の余地がある。
　具体的には、例えば反射スピーカ２４がプロジェクタや照明等の他の機器と干渉してしまう、つまり他の機器の設置のために反射スピーカ２４の設置位置に制約が生じてしまうことがある。また、ディスプレイ６１の中心軸上に反射スピーカ２４を設置すると、反射スピーカ２４がユーザ（受聴者）の視界に入りやすい。
　さらに、反射スピーカ２４としてホーンツイータを用いる場合、ホーンツイータの指向性はホーン形状によって定まるため、１種類のホーンツイータでは様々なサイズのディスプレイ６１に対応することは困難である。
　そこで、本技術ではコンテンツの再生に２つのホーンツイータを用いるようにし、それらの２つのホーンツイータを適切に配置することで、設置性を向上（改善）させるとともに様々なサイズのディスプレイ６１に対応することができるようにした。
　具体的には、例えば図１８に示すように音響再生装置１１に２つの反射スピーカ２４および反射スピーカ１８１を設け、それらの反射スピーカ２４および反射スピーカ１８１をディスプレイ６１の中心軸に対して左右対称となる位置に配置するようにした。
　ここでいうディスプレイ６１の中心軸とは、ディスプレイ６１の表示画面の中心を通り、その表示画面に対して垂直な直線である。
　この例では反射スピーカ２４および反射スピーカ１８１は、例えば同じ種類、すなわち同じホーン形状や再生帯域を有するホーンツイータとされる。また、反射スピーカ１８１が、反射スピーカ２４と同様にHPF２３から供給された高域信号に基づいて音を出力するようにしてもよいし、反射スピーカ１８１の前段に、ゲイン調整部２１乃至HPF２３と同様のゲイン調整部乃至HPFが設けられるようにしてもよい。
　図１８では、矢印Q71に示す部分には、ディスプレイ６１、反射スピーカ２４、および反射スピーカ１８１が設置された室内を上方から見た図が示されており、矢印Q72に示す部分には、その室内を側方から見た図が示されている。
　また、反射スピーカ２４’および反射スピーカ１８１’は、反射スピーカ２４および反射スピーカ１８１の鏡像を示している。
　この例では、受聴者であるユーザU41から見て左斜め上に反射スピーカ２４が配置されており、ユーザU41から見て右斜め上に反射スピーカ１８１が配置されている。すなわち、反射スピーカ２４および反射スピーカ１８１は、上方から見たときに、ディスプレイ６１の中心軸上の位置とは異なる位置に配置されている。また、反射スピーカ２４および反射スピーカ１８１は同じ高さに配置されている。
　コンテンツの再生時には、反射スピーカ２４により出力された音は、ディスプレイ６１の表示画面で反射されてユーザU41の方向へと伝搬し、同様に反射スピーカ１８１により出力された音もディスプレイ６１の表示画面で反射されてユーザU41の方向に伝搬する。
　特にこの例では、反射スピーカ２４からの音と、反射スピーカ１８１からの音とは、ディスプレイ６１の表示画面における互いに異なる領域で反射し、ユーザU41の同じ位置へと向かって伝搬する。
　このように２つのホーンツイータである反射スピーカ２４および反射スピーカ１８１を用いる場合、簡易的なモデルを用いて反射スピーカ２４と反射スピーカ１８１から出力される音により形成される音場を予測することができる。
　したがって、音場の予測結果に基づいて、反射スピーカ２４と反射スピーカ１８１の適切な配置位置や、それらの反射スピーカからの音のディスプレイ６１への照射角を導出することができる。これにより、最適な位置および向き（角度）で反射スピーカ２４と反射スピーカ１８１を配置することができ、ディスプレイ６１の表示画面のサイズに適したサービスエリアを形成することができる。
　具体的には、例えば図１８に示した配置では、図１９に示すようにディスプレイ６１正面に高い音圧でコンテンツの音が再生される領域を形成することができる。なお、図１９において図１８における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
　ディスプレイ６１正面の領域R11では、反射スピーカ２４からの音と、反射スピーカ１８１からの音とが強め合い、十分に高い音圧を確保することができるので、この領域R11をサービスエリア（受聴可能な領域）として利用することができる。
　また、例えば領域R12は、反射スピーカ２４と反射スピーカ１８１の照射軸外側にある、それらの反射スピーカからの音が重なり合わない領域である。領域R12では、２つの反射スピーカからの音の干渉が少なく、領域R11のような干渉（互いの音波が強め合ったり、弱めあったりする現象）の影響は小さいため、コンテンツの高域成分の音の音圧は、反射スピーカ（ホーンツイータ）単体の指向性に近い減衰された音圧となり、サービスエリアとして利用することはできない。
　また、例えば領域R14は、反射スピーカ２４と反射スピーカ１８１の照射軸上にある、それらの反射スピーカからの音が重なり合わない領域である。領域R14では、２つの反射スピーカからの音の干渉が少なく、領域R11のような強め合う干渉の影響は小さいが、反射スピーカ（ホーンツイータ）単体の軸上の音圧に近い高い音圧となるため、サービスエリアとして利用することができる。
　さらに、領域R11後方にある領域R13は、反射スピーカ２４と反射スピーカ１８１の照射軸内側にある、それらの反射スピーカからの音が重なり合わない領域である。この領域R13では、反射スピーカ２４からの音と、反射スピーカ１８１からの音とが弱めあう干渉が強く発現し、音圧が低下するため、領域R13は十分な音圧を確保することができないデッドゾーンとなる。したがって、このような領域R13はサービスエリアとして利用することはできない。
　図１８に示した例のように、適切な位置および向きで反射スピーカ２４と反射スピーカ１８１を配置することで、ディスプレイ６１の中心軸上における、ディスプレイ６１に近い位置での音圧の低下を抑制するとともに弱めあう干渉の影響を最小限に抑えることができる。これにより、適切な位置に十分広いサービスエリアを形成することができる。換言すれば、サービスエリアを拡大することができる。
　また、この例では反射スピーカ２４や反射スピーカ１８１を、ディスプレイ６１の中心軸上に配置しなくてよいため、設置性を改善することができるだけでなく、１種類のホーンツイータでも様々なサイズのディスプレイ６１に対応することができる。
　ここで、図１８に示した配置で、ホーンツイータである反射スピーカ２４と反射スピーカ１８１から音を出力したときの音響シミュレーション結果を図２０に示す。なお、図２０において縦方向および横方向は上方から見たときの空間内の方向を示しており、図中の濃淡は音圧を示している。また、ここでは反射スピーカ２４と反射スピーカ１８１の鏡像位置が出音位置となっている。
　図２０において、矢印Q81に示す部分には、ディスプレイ６１の中心軸上に１つのホーンツイータを配置し、そのホーンツイータで10kHzの音を出力したときの各位置での音圧を示している。これに対して矢印Q82に示す部分には、図１８に示した配置で２つのホーンツイータを配置し、それらのホーンツイータで10kHzの音を出力したときの各位置での音圧を示している。
　矢印Q81に示す例と、矢印Q82に示す例とを比較すると、２つのホーンツイータを利用した例の方が、音圧の高い領域が広く、サービスエリアをより広くすることができることが分かる。
〈コンピュータの構成例〉
　ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
　図２１は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
　コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）５０１，ROM（Read Only Memory）５０２，RAM（Random Access Memory）５０３は、バス５０４により相互に接続されている。
　バス５０４には、さらに、入出力インターフェース５０５が接続されている。入出力インターフェース５０５には、入力部５０６、出力部５０７、記録部５０８、通信部５０９、及びドライブ５１０が接続されている。
　入力部５０６は、キーボード、マウス、マイクロフォン、撮像素子などよりなる。出力部５０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記録部５０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部５０９は、ネットワークインターフェースなどよりなる。ドライブ５１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体５１１を駆動する。
　以上のように構成されるコンピュータでは、CPU５０１が、例えば、記録部５０８に記録されているプログラムを、入出力インターフェース５０５及びバス５０４を介して、RAM５０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
　コンピュータ（CPU５０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブル記録媒体５１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
　コンピュータでは、プログラムは、リムーバブル記録媒体５１１をドライブ５１０に装着することにより、入出力インターフェース５０５を介して、記録部５０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部５０９で受信し、記録部５０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM５０２や記録部５０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
　なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
　また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
　また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
　さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
　さらに、本技術は、以下の構成とすることも可能である。
（１）
　指向性制御が可能であり、音響信号の高域信号に基づいて所定の面に向けて音を出力する反射スピーカと、
　前記所定の面近傍に配置され、前記音響信号の低域信号に基づいて音を出力する複数の低域用スピーカと
　を備える音響再生装置。
（２）
　前記反射スピーカにより出力されて前記所定の面で反射された音が、前記低域用スピーカにより出力された音よりも先に受聴者に到達するように、前記音響信号または前記低域信号に対して遅延処理を行う遅延部をさらに備える
　（１）に記載の音響再生装置。
（３）
　前記低域用スピーカは、前記低域信号に基づいて、前記反射スピーカにより出力されて前記所定の面で反射された音と略同じ広がり具合いで伝搬する音を出力する
　（１）または（２）に記載の音響再生装置。
（４）
　前記反射スピーカは、アレイツイータ、ホーンツイータ、ビームツイータ、および平面スピーカのうちの何れかである
　（１）乃至（３）の何れか一項に記載の音響再生装置。
（５）
　複数の前記反射スピーカを有する
　（１）乃至（４）の何れか一項に記載の音響再生装置。
（６）
　前記複数の前記反射スピーカは、互いに異なる周波数帯域の音を出力する
　（５）に記載の音響再生装置。
（７）
　前記複数の前記反射スピーカは、互いに異なる再生帯域を有する
　（５）または（６）に記載の音響再生装置。
（８）
　前記複数の前記反射スピーカは、前記所定の面における互いに異なる領域に向けて音を出力する
　（５）に記載の音響再生装置。
（９）
　前記反射スピーカは、前記所定の面における、前記高域信号に基づく音の反射位置を変化させる
　（１）乃至（８）の何れか一項に記載の音響再生装置。
（１０）
　前記反射スピーカは、出力した音を前記所定の面よりも前記反射スピーカ側の位置で収束させた後、前記所定の面で反射させる
　（１）乃至（９）の何れか一項に記載の音響再生装置。
（１１）
　前記低域用スピーカは、アレイスピーカ、または点音源となるスピーカである
　（１）乃至（１０）の何れか一項に記載の音響再生装置。
（１２）
　前記複数の前記低域用スピーカは、パニングにより前記低域信号に基づく音の音像を前記所定の面内の位置に定位させる
　（１）乃至（１１）の何れか一項に記載の音響再生装置。
（１３）
　前記音響信号に基づいて前記高域信号を生成する高域フィルタ部と、
　前記音響信号に基づいて前記低域信号を生成する低域フィルタ部と
　をさらに備える（１）乃至（１２）の何れか一項に記載の音響再生装置。
（１４）
　前記複数の前記反射スピーカは、前記所定の面の中心軸上の位置とは異なる位置に配置される
　（５）に記載の音響再生装置。
（１５）
　指向性制御が可能な反射スピーカと、所定の面近傍に配置された複数の低域用スピーカとを有する音響再生装置が、
　音響信号の高域信号に基づいて、前記反射スピーカにより前記所定の面に向けて音を出力し、
　前記音響信号の低域信号に基づいて、前記複数の前記低域用スピーカにより音を出力する
　音響再生方法。
　１１　音響再生装置，　２３　HPF，　２４　反射スピーカ，　２５　遅延部，　２８－１，２８－２，２８　LPF，　２９－１，２９－２，２９　遅延部，　３０－１乃至３０－４，３０　低域用スピーカ，　１５１　反射スピーカ，　１５６　BPF

Claims (15)

  1. 　指向性制御が可能であり、音響信号の高域信号に基づいて所定の面に向けて音を出力する反射スピーカと、
    　前記所定の面近傍に配置され、前記音響信号の低域信号に基づいて音を出力する複数の低域用スピーカと
    　を備える音響再生装置。
  2. 　前記反射スピーカにより出力されて前記所定の面で反射された音が、前記低域用スピーカにより出力された音よりも先に受聴者に到達するように、前記音響信号または前記低域信号に対して遅延処理を行う遅延部をさらに備える
    　請求項１に記載の音響再生装置。
  3. 　前記低域用スピーカは、前記低域信号に基づいて、前記反射スピーカにより出力されて前記所定の面で反射された音と略同じ広がり具合いで伝搬する音を出力する
    　請求項１に記載の音響再生装置。
  4. 　前記反射スピーカは、アレイツイータ、ホーンツイータ、ビームツイータ、および平面スピーカのうちの何れかである
    　請求項１に記載の音響再生装置。
  5. 　複数の前記反射スピーカを有する
    　請求項１に記載の音響再生装置。
  6. 　前記複数の前記反射スピーカは、互いに異なる周波数帯域の音を出力する
    　請求項５に記載の音響再生装置。
  7. 　前記複数の前記反射スピーカは、互いに異なる再生帯域を有する
    　請求項５に記載の音響再生装置。
  8. 　前記複数の前記反射スピーカは、前記所定の面における互いに異なる領域に向けて音を出力する
    　請求項５に記載の音響再生装置。
  9. 　前記反射スピーカは、前記所定の面における、前記高域信号に基づく音の反射位置を変化させる
    　請求項１に記載の音響再生装置。
  10. 　前記反射スピーカは、出力した音を前記所定の面よりも前記反射スピーカ側の位置で収束させた後、前記所定の面で反射させる
    　請求項１に記載の音響再生装置。
  11. 　前記低域用スピーカは、アレイスピーカ、または点音源となるスピーカである
    　請求項１に記載の音響再生装置。
  12. 　前記複数の前記低域用スピーカは、パニングにより前記低域信号に基づく音の音像を前記所定の面内の位置に定位させる
    　請求項１に記載の音響再生装置。
  13. 　前記音響信号に基づいて前記高域信号を生成する高域フィルタ部と、
    　前記音響信号に基づいて前記低域信号を生成する低域フィルタ部と
    　をさらに備える請求項１に記載の音響再生装置。
  14. 　前記複数の前記反射スピーカは、前記所定の面の中心軸上の位置とは異なる位置に配置される
    　請求項５に記載の音響再生装置。
  15. 　指向性制御が可能な反射スピーカと、所定の面近傍に配置された複数の低域用スピーカとを有する音響再生装置が、
    　音響信号の高域信号に基づいて、前記反射スピーカにより前記所定の面に向けて音を出力し、
    　前記音響信号の低域信号に基づいて、前記複数の前記低域用スピーカにより音を出力する
    　音響再生方法。
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