專利名稱：聲音信號輸出裝置和方法以及計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲音信號輸出裝置、聲音信號輸出方法以及計(jì)算機(jī) 可讀記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
己經(jīng)提出了能夠通過分別將不同特性賦予從多個(gè)揚(yáng)聲器單元輸 出的聲音來產(chǎn)生環(huán)繞聲感覺的各種揚(yáng)聲器單元。例如，在
JP-A-2006-238155所提出的揚(yáng)聲器陣列中，提供了用于輸出高頻聲 音的陣列揚(yáng)聲器以及用于輸出低頻聲音的低音擴(kuò)音器。輸入至陣列揚(yáng) 聲器的各個(gè)通道上的信號被分成高頻聲音和低頻聲音。從低音擴(kuò)音器 輸出低頻聲音。而陣列揚(yáng)聲器則提供高頻聲音。同時(shí)，將不同延遲賦 給構(gòu)建了陣列揚(yáng)聲器的各個(gè)揚(yáng)聲器單元。從各個(gè)揚(yáng)聲器單元輸出的高 頻聲音在空間中相互干擾，從而產(chǎn)生朝向一個(gè)預(yù)定方向的聲束。在各 個(gè)通道上產(chǎn)生這種聲束。各聲束在從房間的墻面等反射之后到達(dá)聽 者。于是，在聽者處產(chǎn)生了環(huán)繞聲感覺，使之感覺揚(yáng)聲器仿佛被布置 在房間中的多個(gè)位置。
在JP-A-2006-238155所提出的技術(shù)中，通過控制從各個(gè)揚(yáng)聲器 單元輸出的聲音的延遲時(shí)間來實(shí)施聲束的方向控制(下文將其稱為 "指向性控制")。但是，在該指向性控制上施加了基于該原理的約 束。即，為了控制低頻聲音(長波長)，需要寬度很寬的陣列，并且 不可避免地，陣列揚(yáng)聲器單元的外殼在長度上被延長。同樣，為了控 制高頻聲音(短波長)，必須以狹窄的間距排列直徑小的揚(yáng)聲器單元。 但是，出于揚(yáng)聲器單元的設(shè)計(jì)的原因而無法無限制地確保外殼的寬 度，所以直徑小的揚(yáng)聲器單元不能具有足夠的低頻再現(xiàn)性能。
由于以上限制，在JP-A-2006-238155所提出的技術(shù)中，"環(huán)繞 聲感覺"和"低頻再現(xiàn)"都是通過將頻率分量分成低頻帶和高頻帶以便僅僅對高頻帶實(shí)施指向性控制并通過低音擴(kuò)音器輸出低頻聲音來 實(shí)現(xiàn)的。但是，根據(jù)該技術(shù)，并未對從低音擴(kuò)音器輸出的低頻聲音實(shí) 施指向性控制，所以低頻分量處于聽者前方。于是，聽者不能感覺到 來自低頻分量的環(huán)繞聲。
同時(shí)，作為低頻帶和中低頻帶中的典型聲音，列舉了諸如低音 鼓、貝司等低音調(diào)樂器和人語音的基波。通常排列各個(gè)聲源以便在產(chǎn) 生內(nèi)容時(shí)使得這些聲音處于中央。這時(shí)，即使提供了具有中央通道的 內(nèi)容，還是存在這樣的趨勢由于雙通道產(chǎn)生和再現(xiàn)是現(xiàn)有技術(shù)中的 主流，所以同樣的信號仍被分配給左前通道和右前通道(所謂的主通 道)。顯然，低頻帶中的這些聲音將處在中央6
因此，即使提供了低頻再現(xiàn)性能較好的陣列揚(yáng)聲器單元或者采用 了僅用于低頻帶的陣列揚(yáng)聲器，在低頻帶產(chǎn)生環(huán)繞聲感覺仍然存在問 題。換句話說，在對分配給左前通道和右前通道的同樣的信號分別進(jìn) 行控制時(shí)，要么會極大地使得定位或清晰度惡化，要么會由于相位不 同的左前通道和右前通道的疊加而使得聲壓衰減以及喪失低音調(diào)聲音 感覺。

發(fā)明內(nèi)容
由于上述情況而設(shè)計(jì)了本發(fā)明，并提供產(chǎn)生高質(zhì)量的環(huán)繞聲場 的技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一種聲音信號輸出裝置，其包括 接收部分，其接收多個(gè)通道上的信號；
頻帶分割部分，其對所述多個(gè)通道上的信號分別進(jìn)行分割，以
產(chǎn)生低頻信號，該低頻信號的頻率低于預(yù)定頻率；
分離部分，其從所述多個(gè)通道上的低頻信號中分離出預(yù)定通道
之間的相關(guān)分量和不相關(guān)分量；
不相關(guān)分量輸出部分，其對各個(gè)通道上的信號的不相關(guān)分量施 加第一指向性，以便輸出施加后的分量；以及
相關(guān)分量輸出部分，其對各個(gè)通道上的信號的相關(guān)分量施加第 二指向性，以便輸出施加后的分量。優(yōu)選地，第一指向性被設(shè)置為相對于作為指向性中心的前方的 右方或左方，并且不相關(guān)分量通過聲場空間中的回響來產(chǎn)生環(huán)繞聲 場。
優(yōu)選地，聲音信號輸出裝置還包括瞬時(shí)信號電平測量部分，其 測量預(yù)定通道上的低頻信號的瞬時(shí)聲壓。所述分離部分根據(jù)所述瞬時(shí) 聲壓來從所述多個(gè)通道上的低頻信號中分離出相關(guān)分量和不相關(guān)分
優(yōu)選地，上述聲音信號輸出裝置還包括濾波部分，其通過使用 自適應(yīng)濾波器來對所述多個(gè)通道上的低頻信號中所包含的預(yù)定信號 進(jìn)行處理，所述自適應(yīng)濾波器分別將其它多個(gè)通道上的低頻信號用作 目標(biāo)信號，從而產(chǎn)生仿真信號。所述分離部分根據(jù)該仿真信號來對相 關(guān)分量和不相關(guān)分量進(jìn)行分離。
優(yōu)選地，'所述頻帶分割部分分別對所述接收部分所接收到的所 述多個(gè)通道上的信號進(jìn)行分割，以便產(chǎn)生高頻信號，所述高頻信號的 頻率高于預(yù)定頻率。所述聲音信號輸出裝置還包括高頻環(huán)繞輸出部 分，其將所述多個(gè)通道上的高頻信號輸出為環(huán)繞聲再現(xiàn)。
此處，優(yōu)選地，所述不相關(guān)分量輸出部分和相關(guān)分量輸出部分 是多個(gè)低頻再現(xiàn)低音擴(kuò)音器。所述高頻環(huán)繞輸出部分是具有多個(gè)揚(yáng)聲 器單元的陣列揚(yáng)聲器。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種聲音信號輸出方法，其包括
接收多個(gè)通道上的信號；
對所述多個(gè)通道上的信號進(jìn)行分割，以便產(chǎn)生低頻信號，該低 頻信號的頻率低于預(yù)定頻率；
從所述多個(gè)通道上的低頻信號中分離出預(yù)定通道之間的相關(guān)分
量和不相關(guān)分量；
向各個(gè)通道上的信號的不相關(guān)分量施加第一指向性，以便輸出 施加后的分量；以及
對各個(gè)通道上的信號的相關(guān)分量施加第二指向性，以便輸出施 加后的分量。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其記錄了一種程序，該程序用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行聲音信號輸出方法。
通過根據(jù)本發(fā)明的聲音信號輸出裝置、聲音信號輸出方法以及 計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，可以產(chǎn)生高質(zhì)量的環(huán)繞聲場。具體地說，可以 改進(jìn)所輸出的低音調(diào)聲音的環(huán)繞聲感覺以及擴(kuò)展感覺。


通過參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述目 的以及優(yōu)勢將變得明顯，附圖中
圖1是陣列揚(yáng)聲器裝置的外觀視圖2是示出了與高頻分量的處理有關(guān)的陣列揚(yáng)聲器裝置的結(jié)構(gòu) 的框圖3是示出了陣列揚(yáng)聲器裝置所產(chǎn)生的高頻信號的聲束路徑的 視圖； '
圖4是示出了與低頻分量的處理有關(guān)的陣列揚(yáng)聲器裝置的結(jié)構(gòu) 的框圖5是示出了信號分離電路33的結(jié)構(gòu)的示例的框圖； 圖6是示出了作為信號分離電路33的另一結(jié)構(gòu)的示例的信號分 離電路50的框圖；以及
圖7是示出了從陣列揚(yáng)聲器裝置輸出的低頻信號的指向性的視圖。
具體實(shí)施例方式
(A:指向性控制的原理) 首先，以下將簡要地解釋通過賦予延遲來進(jìn)行指向性控制的原 理。從一個(gè)揚(yáng)聲器單元輸出的聲音信號以球面形式向空間中傳播開。 在從多個(gè)揚(yáng)聲器輸出相同的聲音信號時(shí)，在空間的各個(gè)點(diǎn)上發(fā)生了疊 力口，因此，在各個(gè)輸出的波前相互一致的方向上，在各個(gè)輸出的相位 相干的點(diǎn)上，聲壓增大。在此，可以通過分別將預(yù)定延遲賦予揚(yáng)聲器 所輸出的聲音信號來設(shè)置點(diǎn)和方向，其中在這些點(diǎn)上和方向上各個(gè)輸 出的相位相互一致。所以，可以在特定方向上提供方向特性。在陣列揚(yáng)聲器中，隨著揚(yáng)聲器的數(shù)量增大，能增大在各個(gè)輸出 相位相互一致的點(diǎn)上和方向上的同步增加效應(yīng)，從而可以實(shí)現(xiàn)非常尖 銳的指向性。具有尖銳指向性的聲音被稱為"聲束"。并且，當(dāng)從揚(yáng) 聲器輸出多個(gè)通道上的信號以便相互疊加并且同時(shí)分別給信號賦予 延遲時(shí)，可分別給多個(gè)通道上的輸出賦予預(yù)定指向性。 (B:結(jié)構(gòu))
下面將說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的陣列揚(yáng)聲器裝置l(聲音信號輸 出裝置)的結(jié)構(gòu)。
(B-l:陣列揚(yáng)聲器設(shè)備l的外觀)
圖1是示出了陣列揚(yáng)聲器裝置1的外觀的(前)視圖。如圖1 所示，在陣列揚(yáng)聲器裝置1的外殼20的中央部分布置了陣列揚(yáng)聲器
22。陣列揚(yáng)聲器22由揚(yáng)聲器單元23-1、 23-2..... 23-n組成。當(dāng)
從前方觀看時(shí)，在左邊設(shè)有低音擴(kuò)音器21-1，而在右邊設(shè)有低音擴(kuò)音 器21-2 (下文中當(dāng)無需對它們相互區(qū)別時(shí)將它們一般稱為低音擴(kuò)音 器21)。
陣列揚(yáng)聲器裝置1分別處理高頻帶中的聲音(高頻分量)和低 頻帶中的聲音(低頻分量)，并且將它們分別從陣列揚(yáng)聲器22和低 音擴(kuò)音器中輸出。因此，以下將分別解釋與高頻分量和低頻分量的處 理和與低頻分量的處理有關(guān)的結(jié)構(gòu)。
(B-2:與高頻分量的處理有關(guān)的結(jié)構(gòu))
圖2是示意性地示出了與高頻分量的處理有關(guān)的陣列揚(yáng)聲器裝 置1的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖2所示，在陣列揚(yáng)聲器裝置1中，對五個(gè)通道(左前通道 (FL) /右前通道(FR)、左后通道(RL) /右后通道(RR)、和中央通道(C)) 上的被轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信號進(jìn)行處理。各個(gè)通道RL、 FL、 C、 FR、 RR上的信號被輸入到與各個(gè)通道相對應(yīng)布置的高通濾波器(HPF) 11-1至11-5。隨后，高于預(yù)定分頻頻率的高頻分量被提取出來，并 隨后被輸入至指向性控制部分(DirC) 17-1至17-5。
將延遲電路分別提供給指向性控制部分17-1至17-5，并且延遲 電路分別對應(yīng)于組成陣列揚(yáng)聲器22的揚(yáng)聲器單元23-1至23-n。在各個(gè)延遲電路中設(shè)置延遲時(shí)間，從而使得有關(guān)通道上的輸出聲音信號 形成為預(yù)定方向上的聲束。
并且，疊加部分18-l至18-n分別接收來自指向性控制部分17-1 至17-5的信號，并且對它們進(jìn)行相加。相加信號被分別輸出至D/A 轉(zhuǎn)換器12-1至12-n。
D/A轉(zhuǎn)換器12-1至12-n將接收到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號 (聲音信號)。在D/A轉(zhuǎn)換器12-1至12-n中轉(zhuǎn)換的模擬信號被分別 輸出至功率放大器19-1至19-n。
功率放大器19-1至19-n分別對所接收到的信號進(jìn)行放大，并 且將放大后的信號輸出至對應(yīng)布置的揚(yáng)聲器單元23-1至23-n。
揚(yáng)聲器單元23-1至23-n分別根據(jù)接收到的信號來發(fā)聲。 (B-3:與低頻分量的處理有關(guān)的結(jié)構(gòu))
圖4是示意性地示出了與低頻分量的處理有關(guān)的陣列揚(yáng)聲器裝 置l的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖4所示，對五個(gè)通道(RL、 FL、 C、 FR、 RR)上的上述信號 進(jìn)行如下處理。各個(gè)通道RL、 FL、 C、 FR、 RR上的信號被分別輸入至 與通道對應(yīng)布置的低通濾波器(LPF) 31-1至31-5。隨后，提取出低 于預(yù)定分頻頻率的低頻分量。
隨后，正在從LPF 31-1和31-2輸出的信號(RL和FL上的低頻 分量)在疊加部分32-1中相加。因此，產(chǎn)生了新的信號(下文中稱 為左信號L)，并且該信號被輸入至信號分離電路33。
同樣，正在從LPF31-4和31-5輸出的信號(FR和RR上的低頻 分量)在疊加部分32-2中相加。因此，產(chǎn)生了新的信號(下文中稱 為右信號R)，并且該信號被輸入至信號分離電路33。
同樣，正在從LPF 31-3輸出的信號(C上的低頻分量)被直接 輸入至信號分離電路33。下文中將該信號稱為中心信號C。
信號分離電路33接收左信號L、右信號R以及中心信號C。信 號分離電路33從左信號L、右信號R以及中心信號C中分離出"相 關(guān)信號Cm"以及"不相關(guān)信號Lm和Rm"。下面將解釋信號分離電路 33中的信號處理方法。圖5是示出了信號分離電路33的結(jié)構(gòu)的示例的框圖。輸入至信 號分離電路33的各個(gè)信號被圖5所示的電路處理。
首先，聲壓測量部分331-1和331-2測量左信號L和右信號R 的瞬時(shí)聲壓。即，聲壓測量部分將變化常數(shù)賦予各個(gè)信號的絕對值。
比較部分332比較聲壓測量部分331-1和331-2所測量到的左
信號L和右信號R的瞬時(shí)聲壓，并且計(jì)算矩陣系數(shù)ot，該系數(shù)a取一
個(gè)介于0到1之間的值。作為計(jì)算矩陣系數(shù)a的方法，例如可以釆用
下面的公式l。在公式1中，Ll和Rl分別表示左信號L和右信號R
的瞬時(shí)聲壓。
(公式1)
|丄/|一|/ /|
隨后，增益控制部分333-1和333-2以及加法器334-1至334-3 基于左信號L、右信號R、中心信號C以及比較部分332所計(jì)算出來 的矩陣系數(shù)a，根據(jù)公式2計(jì)算出相關(guān)信號Cm和不相關(guān)信號Lm和Rm， 并輸出這些信號。 (公式2)
Cm = C+aX (L+R)
Lm 二 L-aXR
Rm = R-aXL
再次參見圖4，在信號分離電路33中產(chǎn)生的不相關(guān)信號Lm被輸 出至延遲電路34-1和34-2。而且，相關(guān)信號Cm被輸出至延遲電路 34-3。同樣，不相關(guān)信號Rm被輸出至延遲電路34-4和34-5。
延遲電路34-1和34-2分別以預(yù)定時(shí)間對不相關(guān)信號Lm進(jìn)行延 遲。這時(shí)，設(shè)置延遲時(shí)間，從而使得被延遲的且將從揚(yáng)聲器21-1和 21-2輸出的不相關(guān)信號Lm分別具有預(yù)定指向性。同樣，延遲電路34-4 和34-5分別以預(yù)定時(shí)間對不相關(guān)信號Rm進(jìn)行延遲。
延遲電路34-3以預(yù)定時(shí)間對相關(guān)信號Cm進(jìn)行延遲。給出該延 遲，以使聽者處的相關(guān)信號Cm的時(shí)序與不相關(guān)信號Lm和Rm的時(shí)序 相一致。疊加部分35-1從延遲電路34-1接收不相關(guān)信號Lm，從延遲電 路34-3接收相關(guān)信號Cm，以及從延遲電路34-4接收不相關(guān)信號Rm， 并將所接收到的信號進(jìn)行相互疊加。疊加部分35-2從延遲電路34-2 接收不相關(guān)信號Lm，從延遲電路34-3接收相關(guān)信號Cm，從延遲電路 34-5接收不相關(guān)信號Rm，并將所接收到的信號進(jìn)行相互疊加。疊加 部分35-1和35-2分別將所產(chǎn)生的信號輸出至D/A轉(zhuǎn)換器13-1和 13-2。
D/A轉(zhuǎn)換器13-1和13-2將接收到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號 (聲音信號)，并且分別將該模擬信號輸出至功率放大器36-1和 36-2。功率放大器36-1和36-2分別將接收到的信號進(jìn)行放大，并且 將放大后的信號輸出到低音擴(kuò)音器21-1和21-2。
低音擴(kuò)音器21-1和21-2分別根據(jù)所接收到的信號發(fā)出聲音。 (C:操作) '
接下來，將解釋在根據(jù)本發(fā)明的陣列揚(yáng)聲器裝置1中對高頻分 量和低頻分量的處理。
(C-l:高頻分量的處理)
首先，下文將簡要解釋高頻分量的環(huán)繞再現(xiàn)的模式。
如圖2所示，通過HPF 11-1至11-5從五個(gè)通道(RL、 FL、 C、 FR、 RR)上的信號中提取出高頻分量，隨后通過指向性控制部分17-1 至17-5對這些高頻分量進(jìn)行延遲，隨后將它們分別饋入所有的陣列 揚(yáng)聲器單元23-1至23-n。這時(shí)，指向性控制部分17-1至17-5分別 賦予預(yù)定延遲時(shí)間，從而使得來自各個(gè)揚(yáng)聲器單元的輸出彼此同相位 地到達(dá)空間中的預(yù)定位置。于是，各個(gè)通道上的從陣列揚(yáng)聲器22輸 出的聲音被分別形成為預(yù)定方向上的聲束。
圖3示意性地示出了安裝了陣列揚(yáng)聲器裝置1的空間中的聲音 的聲束路徑。前通道(FL和FR)和后通道(RL和RR)上的高頻分量 被墻面反射，隨后達(dá)到聽者。因此，聽者可以感受到反射聲束的墻面 方向(方向38、 39、 40和41)上的聲源，從而產(chǎn)生環(huán)繞聲場。 (C-2:低頻分量的處理)
接下來，將解釋低頻分量的環(huán)繞聲再現(xiàn)的模式。如圖4所示，五個(gè)通道(RL、 FL、 C、 FR和RR)上的信號被LPF 31-1至31-5和疊加部分32-1和32-2再現(xiàn)成低頻左信號L、低頻右 信號R、以及中心信號C。隨后，這些信號被信號分離電路33再現(xiàn)成 不相關(guān)信號Lm和Rm和相關(guān)信號Cra。
分別通過延遲電路34-1和34-2將預(yù)定延遲賦予給不相關(guān)信號 Lm，隨后兩個(gè)延遲信號被饋入低音擴(kuò)音器21-1和21-2。這時(shí)，賦予 預(yù)定延遲時(shí)間，以便使得來自低音擴(kuò)音器的輸出在預(yù)定方向上彼此同 相位。
類似地，延遲電路34-4和34-5分別將預(yù)定延遲賦予給不相關(guān) 信號Rm，并且兩個(gè)延遲信號被饋入低音擴(kuò)音器21-1和21-2。
延遲電路34-3將預(yù)定延遲賦予給相關(guān)信號Cm，并且延遲信號被 同相地饋入低音擴(kuò)音器21-1和21-2。
圖7示出了布置了陣列揚(yáng)聲器裝置1的空間中的低頻分量的主 指向中心(即波前的傳播方向)的圖像。由于兩個(gè)低音擴(kuò)音器輸出的 疊加，從低音擴(kuò)音器21-1和21-2發(fā)出的不相關(guān)信號Lm在聽者的左 邊方向上具有主指向中心。因此，從左邊反射過來的聲音與來自前方 的聲音之比相對增大。于是，聽者感覺到左邊方向上的聲場的擴(kuò)展。
類似地，不相關(guān)信號Rm在聽者的右邊方向上具有主指向中心。 于是，聽者感覺到右邊方向上的聲場的擴(kuò)展。
相反，從低音擴(kuò)音器21-1和21-2同相位地輸出聲像(sound image)處于前方中心的相關(guān)信號Cra。于是，聲像可處于前方中心。
這樣，左低頻信號和右低頻信號被再現(xiàn)成環(huán)繞聲，沒有丟失相 關(guān)分量的中心位置。
(C-3:相關(guān)/不相關(guān)分量的分離處理)
在低頻信號中，通常將相同的聲音分配至左通道和右通道。在 這種情況下，在采用了指向性控制時(shí)，產(chǎn)生了嚴(yán)重的破壞效應(yīng)，從而 使得低音調(diào)聲音的感覺被破壞，聲像的位置變得模糊，等等。因此， 相關(guān)分量和不相關(guān)分量必須分開。下文通過采用圖5、公式l和公式 2來解釋針對這一目的的實(shí)施例。
在圖5中，聲壓測量部分331-1和331-2測量左信號L和右信號R的聲壓，隨后比較部分332對這兩個(gè)信號進(jìn)行比較。隨后，比較 部分產(chǎn)生矩陣系數(shù)a，當(dāng)聲壓之差較大時(shí)矩陣系數(shù)a趨近于O，當(dāng)聲 壓之差較小時(shí)矩陣系數(shù)a趨近于1，因此，相關(guān)分量被分別表示為a XL和aXR。即，根據(jù)聲壓之間的比較結(jié)果來確定相關(guān)。
該方法是很簡單的方法，因此，該方法可由很小的處理資源來 實(shí)現(xiàn)。相反，由于作為處理目標(biāo)的信號頻帶很窄，所以該方法作為相 對較好的相關(guān)/不相關(guān)分離電路來運(yùn)行，并且被實(shí)際地投入使用。
圖6示出了可以用來替代信號分離電路33的信號分離電路50 的實(shí)施例，并且采用了更普遍的相關(guān)計(jì)算系統(tǒng)。
自適應(yīng)濾波器52-1和52-2分別是本領(lǐng)域所公知的FIR濾波器。 自適應(yīng)濾波器52-1根據(jù)一個(gè)設(shè)定的系數(shù)來對所輸入的右信號R進(jìn)行 轉(zhuǎn)換，并且輸出仿真左信號L'。差計(jì)算部分53-1計(jì)算誤差信號來 作為左信號L (目標(biāo)信號)和仿真左信號L'之差。誤差信號被反饋 回自適應(yīng)濾波器52-1的系數(shù)，并且該系數(shù)被重設(shè)以減小誤差信號。 根據(jù)這一處理，作為自適應(yīng)濾波器的輸出的仿真左信號L'被提取出 來作為左信號L和右信號R之間的相關(guān)分量。同時(shí)，該誤差信號變成 不相關(guān)分量，并且作為不相關(guān)信號Lm被輸出。在將右信號R作為目 標(biāo)信號的同時(shí)輸入左信號L時(shí)，自適應(yīng)濾波器52-2和差計(jì)算部分 53-2根據(jù)類似的處理來輸出作為相關(guān)分量的仿真右信號R'和不相 關(guān)信號Rm。
作為相關(guān)分量的仿真左信號L'和仿真右信號R'被加法器54 疊加至中心信號C，并且疊加后的信號作為相關(guān)信號Cm而被輸出。 此處，延遲電路51-1至51-3是被提供用來使得承擔(dān)了群延遲的自適 應(yīng)濾波器中的延遲與其它電路中的延遲相同步的電路。
在這種情況下，可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)LMS算法、RMS算法等來執(zhí)行計(jì)算 自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的方法。 (D:總結(jié))
如上所述，在陣列揚(yáng)聲器裝置1中，向通道上的信號的高頻分 量和低頻分量實(shí)施不同的再現(xiàn)。在高頻分量中，通過將各個(gè)通道上的 聲音形成為聲束并隨后輸出聲束來實(shí)施本領(lǐng)域已知的環(huán)繞聲再現(xiàn)。相反，對低頻信號進(jìn)行如下處理。即，低頻信號被分成相關(guān)信號Cm和 不相關(guān)信號Lm和Rin。從兩個(gè)低音擴(kuò)音器中同相位地輸出相關(guān)信號Cm， 并且在前方中央產(chǎn)生清晰的聲像。相反，不相關(guān)號Lm和Rm的指向性 被控制在左右方向上，并且來自左右側(cè)的反響聲音相對增多。所以， 聽者感覺到聲場的擴(kuò)展。
(E:變型)
以上說明了本發(fā)明的實(shí)施例。但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例， 而是可以實(shí)施各種其它模式。
在上述實(shí)施例中，低頻信號從兩個(gè)低音擴(kuò)音器輸出。但是也可 以采用三個(gè)或更多個(gè)低音擴(kuò)音器。在這種情況下，可分別設(shè)置將分別 賦予不相關(guān)信號的延遲信號，并且可以賦予預(yù)定指向性。
在上述實(shí)施例中，通過示例說明了將再現(xiàn)的信號饋至五個(gè)通道 上的情況。但是，'本發(fā)明也適用于兩個(gè)通道的情況。在這種情況下，
可省略圖4中的疊加部分，并且可以省略中央通道C的路徑。
并且，本發(fā)明適用于其它多通道系統(tǒng)，例如7.1通道。在這種
情況下，可通過圖4中的疊加部分來準(zhǔn)確地產(chǎn)生右信號R、左信號L
以及中心信號C。
可在這樣的狀態(tài)下提供上述實(shí)施例中的陣列揚(yáng)聲器裝置1的各
個(gè)部分所執(zhí)行的控制程序該程序被記錄在磁記錄介質(zhì)(磁帶、磁盤
(HDD，F(xiàn)D)等)、光學(xué)記錄介質(zhì)(光盤(CD，DVD)等)、磁光記錄介質(zhì)之 類的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)、半導(dǎo)體存儲器等中。并且，可以經(jīng)由如互 聯(lián)網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)下載所述程序。
雖然已經(jīng)針對特定的優(yōu)選實(shí)施例說明和描述了本發(fā)明，對所屬 領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，可以在本發(fā)明的指教的基礎(chǔ)上做出 各種變化和修改。顯然，這些變化和修改處于所附權(quán)利要求所限定的 本發(fā)明的精神、范圍和概念之內(nèi)。
本申請基于2009年3月5日提交的日本專利申請第 2008-054491號，其內(nèi)容通過引用方式并入此文。
權(quán)利要求
1.一種聲音信號輸出裝置，其包括接收部分，其接收多個(gè)通道上的信號；頻帶分割部分，其分別對所述多個(gè)通道上的信號進(jìn)行分割，以產(chǎn)生低頻信號，該低頻信號的頻率低于預(yù)定頻率；分離部分，其從所述多個(gè)通道上的低頻信號中分離出預(yù)定通道之間的相關(guān)分量和不相關(guān)分量；不相關(guān)分量輸出部分，其對各個(gè)通道上的信號的不相關(guān)分量施加第一指向性，以輸出施加后的分量；以及相關(guān)分量輸出部分，其對各個(gè)通道上的信號的相關(guān)分量施加第二指向性，以輸出施加后的分量。
2. 如權(quán)利要求1所述的聲音信號輸出裝置，其中所述第一指向 性被設(shè)置為相對于作為指向性中心的前方的右方或左方，并且不相關(guān) 分量通過聲場空間中的回響來產(chǎn)生環(huán)繞聲場。
3. 如權(quán)利要求1所述的聲音信號輸出裝置，其還包括 瞬時(shí)信號電平測量部分，其測量預(yù)定通道上的低頻信號的瞬時(shí)聲壓，其中所述分離部分根據(jù)所述瞬時(shí)聲壓來從所述多個(gè)通道上的低 頻信號中分離出相關(guān)分量和不相關(guān)分量。
4.如權(quán)利要求l所述的聲音信號輸出裝置，其還包括 濾波部分，其通過使用自適應(yīng)濾波器來對所述多個(gè)通道上的低頻信號中所包含的預(yù)定信號進(jìn)行處理，所述自適應(yīng)濾波器分別將其它 多個(gè)通道上的低頻信號用作目標(biāo)信號，從而產(chǎn)生仿真信號，其中所述分離部分根據(jù)該仿真信號來對相關(guān)分量和不相關(guān)分量 進(jìn)行分離。
5. 如權(quán)利要求1所述的聲音信號輸出裝置，其中 所述頻帶分割部分對所述接收部分所接收到的所述多個(gè)通道上的信號進(jìn)行分割，以產(chǎn)生高頻信號，該高頻信號的頻率高于預(yù)定頻率； 以及所述聲音信號輸出裝置還包括高頻環(huán)繞輸出部分，其將所述多個(gè)通道上的高頻信號輸出為環(huán) 繞聲再現(xiàn)。
6. 如權(quán)利要求5所述的聲音信號輸出裝置，其中所述不相關(guān)分 量輸出部分和相關(guān)分量輸出部分是多個(gè)低頻再現(xiàn)低音擴(kuò)音器；以及其中所述高頻環(huán)繞輸出部分是具有多個(gè)揚(yáng)聲器單元的陣列揚(yáng)聲器°
7. 一種聲音信號輸出方法，其包括接收多個(gè)通道上的信號；分別對所述多個(gè)通道上的信號進(jìn)行分割，以產(chǎn)生低頻信號，該 低頻信號的頻率低于預(yù)定頻率；從所述多個(gè)通道上的低頻信號中分離出預(yù)定通道之間的相關(guān)分 量和不相關(guān)分量；對各個(gè)通道上的信號的不相關(guān)分量施加第一指向性，以輸出施 加后的分量；以及對各個(gè)通道上的信號的相關(guān)分量施加第二指向性，以輸出施加 后的分量。
8. —種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其記錄了一種程序，該程序用于 使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求7所述的聲音信號輸出方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聲音信號輸出裝置、聲音信號輸出方法以及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。該聲音信號輸出裝置包括接收部分，其接收多個(gè)通道上的信號；頻帶分割部分，其分別對所述多個(gè)通道上的信號進(jìn)行分割，以產(chǎn)生低頻信號，該低頻信號的頻率低于預(yù)定頻率；分離部分，其從所述多個(gè)通道上的低頻信號中分離出預(yù)定通道之間的相關(guān)分量和不相關(guān)分量；不相關(guān)分量輸出部分，其對各個(gè)通道上的信號的不相關(guān)分量施加第一指向性，以輸出施加后的分量；以及相關(guān)分量輸出部分，其對各個(gè)通道上的信號的相關(guān)分量施加第二指向性，以輸出施加后的分量。
文檔編號H04R5/04GK101527875SQ20091012720
公開日2009年9月9日 申請日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者小長井裕介 申請人:雅馬哈株式會社