本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2014年2月19日、申請(qǐng)?zhí)枮?01480032404.7、發(fā)明名稱為“音頻再生裝置以及方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案。

本發(fā)明涉及利用揚(yáng)聲器陣列來(lái)對(duì)音頻對(duì)象進(jìn)行再生的裝置及其方法。尤其涉及對(duì)含有示出使聲像定位在三維空間中的位置的再生位置信息的音頻對(duì)象進(jìn)行再生的裝置及其方法。

背景技術(shù)：

近些年，以數(shù)碼電視廣播接收機(jī)或dvd播放機(jī)來(lái)再生5.1ch的音頻內(nèi)容的裝置被不斷地開(kāi)發(fā)且被商品化。5.1ch是指，被配置了前置左右聲道、前方中央聲道、以及左右環(huán)繞聲道的聲道設(shè)定。而且，在近些年的藍(lán)光(blu-ray(注冊(cè)商標(biāo)))播放器中，在后聲場(chǎng)增加了左右聲道，而構(gòu)成了7.1ch(聲道)。

并且，隨著圖像的更大畫面化以及高精細(xì)化的進(jìn)展，音頻的立體聲研究也在不斷地發(fā)展。例如，正在研究以22.2ch(聲道)的揚(yáng)聲器設(shè)置為前提的立體聲。圖14示出了目前nhk(日本廣播協(xié)會(huì))正在研究開(kāi)發(fā)的22.2ch的音頻再生中的揚(yáng)聲器設(shè)置。其與以往的僅在二維平面上(圖14的中段部分)設(shè)置揚(yáng)聲器不同，是在腳下(下段)以及天花板(上段)也設(shè)置揚(yáng)聲器的三維的構(gòu)成(非專利文獻(xiàn)1)。

并且，也在試行以三維音響作為特征而設(shè)置在電影院(非專利文獻(xiàn)2)。在這種情況下也是同樣，將揚(yáng)聲器也設(shè)置在天花板的3d(三維)的構(gòu)成。并且，內(nèi)容作為音頻對(duì)象而被編碼。音頻對(duì)象是指，伴隨有示出使聲像定位在三維空間中的位置的再生位置信息的音頻信號(hào)。例如是將以(x、y、z)這三軸表示的聲源(聲像)應(yīng)該定位在哪個(gè)位置的再生位置信息、與該聲源的音頻信號(hào)作為一組來(lái)進(jìn)行編碼的信號(hào)。

例如，在將子彈、飛機(jī)或飛行中的鳥(niǎo)的叫聲等作為音頻對(duì)象的情況下，再生位置信息所示的位置則會(huì)隨著時(shí)間不停地遷移。在這種情況下，再生位置信息也可以是表示遷移方向的向量信息。當(dāng)然，在某特定的位置發(fā)生了爆炸聲等情況下，再生位置信息則是固定不變的。

這樣，以將揚(yáng)聲器設(shè)置成三維為前提，進(jìn)行了對(duì)伴隨有再生位置信息的音頻信號(hào)進(jìn)行再生的研究開(kāi)發(fā)，但是在實(shí)際的家庭應(yīng)用或個(gè)人應(yīng)用中，不能將揚(yáng)聲器設(shè)置成三維的情況較多。

另外，在不能對(duì)揚(yáng)聲器進(jìn)行自由設(shè)置的環(huán)境中，作為盡可能地實(shí)現(xiàn)臨場(chǎng)感高的音頻再生技術(shù)，而研究開(kāi)發(fā)了hrtf(頭相關(guān)傳遞函數(shù)；headrelatedtransferfunction)、波陣面合成、波束成形等。

hrtf是模擬在人的頭部周邊的聲音的傳播特性的傳遞函數(shù)。聽(tīng)起來(lái)聲音是從哪個(gè)方向傳來(lái)的這種知覺(jué)會(huì)受到hrtf的影響，如圖15所示，主要受到兩耳間的聲壓差、到達(dá)兩耳間的聲波的時(shí)間差的影響。相反而言，通過(guò)信號(hào)處理對(duì)此進(jìn)行人工控制，從而能夠控制聽(tīng)起來(lái)的聲音方向。非專利文獻(xiàn)3已有詳細(xì)說(shuō)明。并且，有關(guān)前后以及上下方向的定位的啟示，包含在hrtf的振幅譜中。專利文獻(xiàn)1已有詳細(xì)說(shuō)明。

關(guān)于波陣面合成的基本的工作原理由圖16的(a)示出。本來(lái)，聲波是在以聲源為中心的同心圓上擴(kuò)散的(只要不將揚(yáng)聲器設(shè)置在聲源的位置上)，因此，自然的聲波雖然不能在空間上生成，但是能夠?qū)⒍鄠€(gè)揚(yáng)聲器排列設(shè)置(即，形成揚(yáng)聲器陣列)，通過(guò)恰當(dāng)?shù)乜刂坡晧阂约跋辔?，就仿佛聲波從聲源擴(kuò)散開(kāi)的同心圓狀的波形的一部分在空間上被生成。非專利文獻(xiàn)4已有詳細(xì)說(shuō)明。

波束成形的基本的工作原理如圖16的(b)所示。與波陣面合成同樣，對(duì)于波束成形也采用揚(yáng)聲器陣列，并通過(guò)對(duì)聲壓以及相位進(jìn)行恰當(dāng)?shù)乜刂疲瑥亩軌蚴固囟ǖ奈恢玫穆晧杭?jí)比其周圍高。據(jù)此，能夠再現(xiàn)出聲源仿佛就存在于該位置的狀態(tài)。非專利文獻(xiàn)5已有詳細(xì)說(shuō)明。

(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))

(專利文獻(xiàn))

專利文獻(xiàn)1：日本國(guó)際公開(kāi)第2006/030692號(hào)

(非專利文獻(xiàn))

非專利文獻(xiàn)1：firstpublishedinsmptetechnicalconferencepublicationinoctober2007

非專利文獻(xiàn)2：dolbyatmoscinematechnicalguidelines

非專利文獻(xiàn)3：audioengsoc，vol49，no4，2001aprilintroductiontohead-relatedtransferfunctions(hrtfs)：representationsofhrtfsintime，frequency，andspace

非專利文獻(xiàn)4：audiosignalprocessingfornext-generationmultimediacommunicationsystems，pp.323-342，y.a.huang，j.benesty，kluwer，jan.2004

非專利文獻(xiàn)5：aes127thconvention，newyorkny，usa，2009october9-12physicalandperceptualpropertiesoffocusedsourcesinwavefieldsynthesis

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

然而出現(xiàn)的課題是，若要將以上所示的22.2ch這種將揚(yáng)聲器也設(shè)置在天花板上的構(gòu)成，以實(shí)際上的家庭用或個(gè)人用來(lái)實(shí)現(xiàn)是比較困難的。

作為即使在不能自由地設(shè)置揚(yáng)聲器的情況下也能夠提高聲音的臨場(chǎng)感的方法，已經(jīng)公開(kāi)了hrtf(頭相關(guān)傳遞函數(shù))、波陣面合成、波束成形。hrtf作為控制聲音的聽(tīng)起來(lái)的方向的方法是非常有效的，但是只是在知覺(jué)上控制這種聽(tīng)上去的感覺(jué)，并非是在物理上實(shí)際再現(xiàn)波面，因此不能再現(xiàn)受聽(tīng)者與聲源之間的距離感。與此相比，波陣面合成以及波束成形由于能夠再現(xiàn)實(shí)際上的物理波面，從而能夠再現(xiàn)受聽(tīng)者與聲源的距離感，但是不能在受聽(tīng)者的后方生成聲源。這是因?yàn)閺膿P(yáng)聲器陣列輸出的聲波在結(jié)成聲像之前，聲波先到達(dá)了受聽(tīng)者的聽(tīng)覺(jué)的緣故。

并且，上述的任一個(gè)以往的技術(shù)均為揚(yáng)聲器被設(shè)置在二維平面上來(lái)進(jìn)行聲音控制的技術(shù)，因此，在音頻對(duì)象中所包含的再生位置信息作為三維的空間信息而被表現(xiàn)的情況下，則不能進(jìn)行反映了再生位置信息的信號(hào)處理。

本發(fā)明鑒于以往的課題，目的在于提供一種音頻再生裝置及其方法，即使在不能自由設(shè)置揚(yáng)聲器的空間，也能夠以良好的臨場(chǎng)感來(lái)再生包含有三維的再生位置信息的音頻對(duì)象。

用于解決問(wèn)題的手段

為了解決上述的課題，其中一個(gè)實(shí)施方式所涉及的音頻再生裝置對(duì)包含有音頻信號(hào)以及再生位置信息的音頻對(duì)象進(jìn)行再生，所述再生位置信息示出使所述音頻信號(hào)的聲像定位的三維空間中的位置，所述音頻再生裝置包括：至少一列的揚(yáng)聲器陣列，將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲學(xué)振動(dòng)；轉(zhuǎn)換部，將所述再生位置信息轉(zhuǎn)換為校正再生位置信息，所述校正再生位置信息是以所述揚(yáng)聲器陣列的位置為基準(zhǔn)的二維坐標(biāo)軸上的位置信息；以及信號(hào)處理部，按照所述校正再生位置信息，進(jìn)行使所述音頻對(duì)象中所包含的所述音頻信號(hào)的聲像定位的處理，在將構(gòu)成所述揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器元件的排列方向設(shè)為x軸，將與所述x軸正交、且與設(shè)置有所述揚(yáng)聲器陣列的面即設(shè)置面平行的方向設(shè)為y軸，將與所述x軸正交、且與所述設(shè)置面垂直的方向設(shè)為z軸時(shí)，所述校正再生位置信息示出由所述x軸與所述y軸構(gòu)成的坐標(biāo)軸上的位置，在以所述再生位置信息確定的位置為(x、y、z)時(shí)，所述校正再生位置信息是與所述x、y對(duì)應(yīng)的值，在所述二維坐標(biāo)的y坐標(biāo)上，所述揚(yáng)聲器陣列的背面方向?yàn)樨?fù)坐標(biāo)，所述揚(yáng)聲器陣列的正面方向?yàn)檎鴺?biāo)，所述信號(hào)處理部，在所述校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為負(fù)值的情況下，以利用了惠更斯原理的信號(hào)處理來(lái)進(jìn)行波陣面合成，在所述校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為正值的情況下，利用頭相關(guān)傳遞函數(shù)來(lái)進(jìn)行使所述聲像定位的處理，所述頭相關(guān)傳遞函數(shù)被設(shè)定成，能夠從所述校正再生位置信息所示的位置的方向聽(tīng)到聲音。

據(jù)此，音頻對(duì)象中包含的三維的再生位置信息被轉(zhuǎn)換為以揚(yáng)聲器陣列的位置為基準(zhǔn)的二維坐標(biāo)軸上的校正再生位置信息，且能夠按照校正后的校正再生位置信息來(lái)使聲像定位，因此，即使在揚(yáng)聲器設(shè)置受到限制的情況下，也能夠以高臨場(chǎng)感來(lái)再生音頻對(duì)象。

在此也可以是，在將構(gòu)成所述揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器元件的排列方向設(shè)為x軸，將與所述x軸正交、且與設(shè)置有所述揚(yáng)聲器陣列的面的設(shè)置面平行的方向設(shè)為y軸，將與所述x軸正交、且與所述設(shè)置面垂直的方向設(shè)為z軸時(shí)，所述校正再生位置信息示出由所述x軸與所述y軸構(gòu)成的坐標(biāo)軸上的位置，在以所述再生位置信息確定的位置為(x、y、z)時(shí)，所述校正再生位置信息是與所述x、y對(duì)應(yīng)的值。

據(jù)此，在以再生位置信息確定的位置為(x、y、z)時(shí)，校正再生位置信息則成為與所述x、y對(duì)應(yīng)的值，因此，即使在不能將揚(yáng)聲器設(shè)置成三維的空間中，也能夠以高臨場(chǎng)感來(lái)再生含有三維的再生位置信息的音頻對(duì)象。

并且也可以是，在所述二維坐標(biāo)的y坐標(biāo)上，所述揚(yáng)聲器陣列的背面方向?yàn)樨?fù)坐標(biāo)、所述揚(yáng)聲器陣列的正面方向?yàn)檎鴺?biāo)，在所述二維坐標(biāo)的x坐標(biāo)上，從所述揚(yáng)聲器陣列的中央向左右兩側(cè)分別為負(fù)坐標(biāo)和正坐標(biāo)時(shí)，所述校正再生位置信息的值為將規(guī)定的值與所述x、y的至少一方相乘而得到的值。

據(jù)此，校正再生位置信息的值成為以規(guī)定的值與所述x、y相乘而得到的值，因此能夠虛擬地改變感受到的空間大小。

并且也可以是，所述校正再生位置信息的x坐標(biāo)值受到所述揚(yáng)聲器陣列的寬度的限制。

據(jù)此，由于校正再生位置信息的x坐標(biāo)值受到所述揚(yáng)聲器陣列的寬度的限制，因此能夠進(jìn)行適合于揚(yáng)聲器陣列的性能的信號(hào)處理。

并且也可以是，所述信號(hào)處理部是將聲像構(gòu)成到所述二維坐標(biāo)軸上的位置的波束成形部。

據(jù)此，能夠通過(guò)波束成形部，在目標(biāo)的位置上生成較強(qiáng)的聲學(xué)振動(dòng)，因此，能夠生成聲源仿佛就存在于該位置的聲場(chǎng)。

并且也可以是，在所述二維坐標(biāo)的y坐標(biāo)上，所述揚(yáng)聲器陣列的背面方向?yàn)樨?fù)坐標(biāo)，所述揚(yáng)聲器陣列的正面方向?yàn)檎鴺?biāo)，所述信號(hào)處理部，在所述校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為負(fù)值的情況下，以利用了惠更斯(huygens)原理的信號(hào)處理來(lái)進(jìn)行波陣面合成。

據(jù)此，在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為負(fù)值的情況下，以利用了惠更斯原理的信號(hào)處理來(lái)進(jìn)行波陣面合成，因此，即使在使聲像定位的目標(biāo)位置為揚(yáng)聲器的背面的情況下，也能夠生成聲源仿佛就存在于該位置的聲場(chǎng)。

并且也可以是，所述校正再生位置信息，通過(guò)方向角、以及從接受由所述揚(yáng)聲器陣列輸出的聲音的受聽(tīng)者的位置到所述再生位置信息所示的位置的距離，來(lái)示出所述二維坐標(biāo)軸上的位置，所述方向角是指，由所述受聽(tīng)者的位置觀察時(shí)朝向所述再生位置信息所示的位置的方向。

據(jù)此，校正再生位置信息能夠通過(guò)由受聽(tīng)者的位置觀察時(shí)朝向再生位置信息所示的位置的方向角、以及從受聽(tīng)者的位置到再生位置信息所示的位置的距離，來(lái)示出二維坐標(biāo)軸上的位置，從而能夠?qū)κ苈?tīng)者聽(tīng)起來(lái)的聲源存在于哪個(gè)方向以及距離進(jìn)行控制。

并且也可以是，所述信號(hào)處理部利用頭相關(guān)傳遞函數(shù)，來(lái)進(jìn)行使所述聲像定位的處理，所述頭相關(guān)傳遞函數(shù)被設(shè)定成，能夠從所述校正再生位置信息所示的位置方向聽(tīng)到聲音。

據(jù)此，由于設(shè)定成可以從校正再生位置信息所示的位置的方向聽(tīng)到聲音，進(jìn)行利用hrtf來(lái)使聲像定位的處理，因此能夠進(jìn)行的再生反映了從受聽(tīng)者聽(tīng)到的聲源的方向。

并且也可以是，所述信號(hào)處理部按照所述受聽(tīng)者的位置與所述校正再生位置信息所示的位置的距離，來(lái)調(diào)整音量。

據(jù)此，由于能夠按照受聽(tīng)者的位置與校正再生位置信息所示的位置的距離來(lái)調(diào)整音量，因此能夠進(jìn)行反映了從受聽(tīng)者聽(tīng)到的聲源距離的再生。

并且也可以是，所述信號(hào)處理部按照所述校正再生位置信息所示的位置，來(lái)變更信號(hào)處理方式。

據(jù)此，由于能夠按照校正再生位置信息所示的位置來(lái)變更信號(hào)處理方式，因此能夠選擇最適應(yīng)于目標(biāo)再生位置的信號(hào)處理方式。

并且也可以是，將構(gòu)成所述揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器元件的排列方向設(shè)為x軸，將與所述x軸正交、且與設(shè)置有所述揚(yáng)聲器陣列的面的設(shè)置面平行的方向設(shè)為y軸，將與所述x軸正交、且與所述設(shè)置面垂直的方向設(shè)為z軸，在示出所述y軸上的位置的y坐標(biāo)中，所述揚(yáng)聲器陣列的背面方向?yàn)樨?fù)坐標(biāo)，所述揚(yáng)聲器陣列的正面方向?yàn)檎鴺?biāo)，所述信號(hào)處理部，在所述校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為負(fù)值的情況下，以利用了惠更斯原理的信號(hào)處理來(lái)進(jìn)行波陣面合成，在所述校正再生位置信息的y坐標(biāo)值是在受聽(tīng)者的位置之前的正值的情況下，以利用了波束成形的信號(hào)處理來(lái)生成聲像，在所述校正再生位置信息的y坐標(biāo)值是在受聽(tīng)者的位置之后的正值的情況下，以利用了頭相關(guān)傳遞函數(shù)的信號(hào)處理來(lái)使聲像定位。

據(jù)此，在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為負(fù)值的情況下，以利用了惠更斯原理的信號(hào)處理來(lái)進(jìn)行波陣面合成，在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為受聽(tīng)者的位置之前的正值的情況下，以利用了波束成形的信號(hào)處理來(lái)生成聲像，在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為受聽(tīng)者的位置之后的正值的情況下，以利用了hrtf的信號(hào)處理來(lái)使聲像定位，這樣，針對(duì)受聽(tīng)者的位置的前方，能夠生成就像聲源在目標(biāo)位置上的聲學(xué)振動(dòng)，針對(duì)受聽(tīng)者的位置的后方，能夠再現(xiàn)出在就像從該方向聽(tīng)到了聲音的感覺(jué)。

并且也可以是，所述音頻再生裝置包括至少兩列的揚(yáng)聲器陣列，所述至少兩列的揚(yáng)聲器陣列，至少構(gòu)成兩個(gè)二維坐標(biāo)，在將構(gòu)成所述至少兩列的揚(yáng)聲器陣列中的一列揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器元件的排列方向設(shè)為x軸，將與所述x軸正交、且與設(shè)置有所述一列揚(yáng)聲器陣列的面的設(shè)置面平行的方向設(shè)為y軸，將與所述x軸正交、且與所述設(shè)置面垂直的方向設(shè)為z軸，并且，以所述再生位置信息確定的位置為(x、y、z)時(shí)，所述信號(hào)處理部按照所述z的值，來(lái)對(duì)所述至少兩列的揚(yáng)聲器陣列進(jìn)行控制。在所述兩個(gè)二維坐標(biāo)平行時(shí)，所述信號(hào)處理部，在所述z的值比預(yù)先規(guī)定的值大的情況下，使構(gòu)成相對(duì)于所述設(shè)置面為上側(cè)的二維坐標(biāo)的揚(yáng)聲器陣列的音量增大，在所述z的值比預(yù)先規(guī)定的值小的情況下，使構(gòu)成相對(duì)于所述設(shè)置面為下側(cè)的二維坐標(biāo)的揚(yáng)聲器陣列的音量增大。在所述兩個(gè)二維坐標(biāo)正交時(shí)，所述信號(hào)處理部，在所述z的值比預(yù)先規(guī)定的值大的情況下，使構(gòu)成相對(duì)于所述設(shè)置面為垂直的二維坐標(biāo)的揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器元件之中、在預(yù)先規(guī)定的位置的上方的揚(yáng)聲器元件的音量增大，在所述z的值比預(yù)先規(guī)定的值小的情況下，使構(gòu)成相對(duì)于所述設(shè)置面為垂直的二維坐標(biāo)的揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器元件之中、在預(yù)先規(guī)定的位置的下方的揚(yáng)聲器元件的音量增大。

據(jù)此，音頻再生裝置中具備至少兩列的揚(yáng)聲器陣列，按照以再生位置信息確定的位置(x、y、z)的z的值，至少兩列的揚(yáng)聲器陣列被控制，因此再生位置信息的高度信息也能夠被控制，從而能夠以高臨場(chǎng)感來(lái)再生含有三維的再生位置信息的音頻對(duì)象。

并且也可以是，音頻再生裝置，對(duì)包含有音頻信號(hào)以及再生位置信息的音頻對(duì)象進(jìn)行再生，所述再生位置信息示出使所述音頻信號(hào)的聲像定位的三維空間中的位置，所述音頻對(duì)象由具有規(guī)定的時(shí)間間隔的音頻幀構(gòu)成，該音頻幀包含有所述音頻信號(hào)以及所述再生位置信息，所述音頻再生裝置，在所述再生位置信息缺失的情況下，將過(guò)去再生的音頻幀中包含的再生位置信息，作為缺失了所述再生位置信息的音頻幀的再生位置信息來(lái)使用，從而對(duì)所述音頻對(duì)象中包含的音頻幀進(jìn)行再生。

據(jù)此，在再生位置信息缺失了的情況下，能夠?qū)⑦^(guò)去再生的音頻幀中包含的再生位置信息作為音頻幀的再生位置信息來(lái)利用，因此，即使在再生位置信息缺失了的情況下，也能夠進(jìn)行自然的聲場(chǎng)再生，或者在音頻對(duì)象沒(méi)有發(fā)生移動(dòng)的情況下，能夠減少對(duì)該音頻對(duì)象進(jìn)行記錄或傳送時(shí)的信息量。

并且，作為達(dá)成上述課題的其他的實(shí)施方式，不僅可以作為上述這種音頻再生裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且可以作為音頻再生方法、執(zhí)行音頻再生方法的程序、以及記錄有這些程序的dvd等計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明效果

通過(guò)本實(shí)施方式所涉及的音頻再生裝置及其方法，即使在不能自由地設(shè)置揚(yáng)聲器的空間，也能夠以高臨場(chǎng)感來(lái)再生包含有三維的再生位置信息的音頻對(duì)象。

附圖說(shuō)明

圖1是示出實(shí)施方式中的音頻再生裝置的構(gòu)成的圖。

圖2是示出音頻對(duì)象的構(gòu)成的圖。

圖3是示出揚(yáng)聲器陣列的形狀的一個(gè)例子的圖。

圖4a示出了揚(yáng)聲器陣列與二維坐標(biāo)軸的關(guān)系。

圖4b示出了其他的方式的揚(yáng)聲器陣列與二維坐標(biāo)軸的關(guān)系。

圖5示出了三維的再生位置信息與校正再生位置信息(x，y)的關(guān)系。

圖6示出了三維的再生位置信息與校正再生位置信息(方向，距離)的關(guān)系。

圖7示出了校正再生位置信息與信號(hào)處理方式的關(guān)系。

圖8是示出本實(shí)施方式的音頻再生裝置的主要的工作的流程圖。

圖9是示出本實(shí)施方式的音頻再生裝置的工作中的、與音頻幀所包含的再生位置信息的處理有關(guān)的工作的流程圖。

圖10示出了音頻對(duì)象的位置與信號(hào)處理方式的關(guān)系。

圖11示出了音頻對(duì)象從頭上方通過(guò)的情況下的信號(hào)處理方式。

圖12示出了采用兩個(gè)揚(yáng)聲器陣列的實(shí)施方式的變化例。

圖13示出了采用三個(gè)揚(yáng)聲器陣列的實(shí)施方式的變化例。

圖14示出了以往技術(shù)中的22.2ch的揚(yáng)聲器設(shè)置的一個(gè)例子。

圖15示出了以往技術(shù)中的hrtf原理。

圖16示出了以往技術(shù)中的波陣面合成以及波束成形的原理。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖對(duì)音頻再生裝置及其方法的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

并且，以下將要說(shuō)明的實(shí)施方式均為一個(gè)優(yōu)選的具體例子。以下的實(shí)施方式所示的數(shù)值、形狀、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置以及連接方式、工作順序等均為一個(gè)例子，主旨并非是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。并且，對(duì)于以下的實(shí)施方式中的構(gòu)成要素中的示出本發(fā)明的最上位概念的獨(dú)立權(quán)利要求中所沒(méi)有記載的構(gòu)成要素，作為構(gòu)成一個(gè)較優(yōu)選的形態(tài)的任意的構(gòu)成要素來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

圖1是示出本實(shí)施方式中的音頻再生裝置110的構(gòu)成的圖。該音頻再生裝置110是對(duì)包含有音頻信號(hào)(在此為音頻編碼信號(hào))以及再生位置信息的音頻對(duì)象進(jìn)行再生的音頻再生裝置，所述再生位置信息示出使所述音頻信號(hào)的聲像定位的三維空間中的位置，所述音頻再生裝置110包括：音頻對(duì)象分離部100、設(shè)定部101、轉(zhuǎn)換部102、選擇部103、解碼部104、信號(hào)處理部105、以及揚(yáng)聲器陣列106。

在圖1中，音頻對(duì)象分離部100是從由再生位置信息和音頻編碼信號(hào)構(gòu)成的音頻對(duì)象中，對(duì)再生位置信息與音頻編碼信號(hào)進(jìn)行分離的處理部。

設(shè)定部101是按照設(shè)置有揚(yáng)聲器陣列106的位置，來(lái)設(shè)定假想的二維坐標(biāo)軸(即，以揚(yáng)聲器陣列106的位置為基準(zhǔn)的二維坐標(biāo)軸)的處理部。

轉(zhuǎn)換部102是將音頻對(duì)象分離部100所分離的再生位置信息，轉(zhuǎn)換為校正再生位置信息的處理部，該校正再生位置信息是設(shè)定部101所設(shè)定的二維坐標(biāo)軸上的位置信息(二維信息)。

選擇部103是根據(jù)在轉(zhuǎn)換部102生成的校正再生位置信息、設(shè)定部101所設(shè)定的二維坐標(biāo)軸、以及接受從揚(yáng)聲器陣列106輸出的聲音的受聽(tīng)者的位置(或者，該音頻再生裝置110預(yù)定的受聽(tīng)位置)，來(lái)選擇信號(hào)處理部105應(yīng)該選用的信號(hào)處理方式的處理部。

解碼部104是對(duì)音頻對(duì)象分離部100所分離的音頻編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，并生成音頻信號(hào)(聲信號(hào))的處理部。

信號(hào)處理部105是按照在轉(zhuǎn)換部102進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的校正再生位置，來(lái)進(jìn)行使解碼部104通過(guò)解碼而得到的音頻信號(hào)的聲像定位的處理的處理部，在此，以選擇部103所選擇的信號(hào)處理方式來(lái)進(jìn)行處理。

揚(yáng)聲器陣列106是將所述信號(hào)處理部的輸出信號(hào)(聲信號(hào))轉(zhuǎn)換為聲學(xué)振動(dòng)的至少一列的揚(yáng)聲器陣列(被排列成列狀的多個(gè)揚(yáng)聲器元件的組合)。

并且，音頻對(duì)象分離部100、設(shè)定部101、轉(zhuǎn)換部102、選擇部103、解碼部104、信號(hào)處理部105典型地可以通過(guò)半導(dǎo)體集成電路等電子電路而在硬件上來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)具備cpu、rom以及ram等的計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序而在軟件上來(lái)實(shí)現(xiàn)。

以下，對(duì)具有以上這種構(gòu)成的本實(shí)施方式中的音頻再生裝置110的工作進(jìn)行說(shuō)明。

首先，音頻對(duì)象分離部100從由再生位置信息和音頻編碼信號(hào)構(gòu)成的音頻對(duì)象中，對(duì)再生位置信息與音頻編碼信號(hào)進(jìn)行分離。音頻對(duì)象例如具有圖2所示的構(gòu)成。即，音頻對(duì)象是音頻編碼信號(hào)與再生位置信息的組合，該再生位置信息示出使該音頻編碼信號(hào)的聲像定位的三維空間中的位置。通過(guò)對(duì)這些信息(音頻編碼信號(hào)以及再生位置信息)以具有規(guī)定的時(shí)間間隔的音頻幀為單位進(jìn)行編碼，從而構(gòu)成音頻對(duì)象。在此的再生位置信息是三維信息(示出三維空間中的位置的信息)，其以揚(yáng)聲器也被設(shè)置在天花板作為前提。并且，再生位置信息未必全部以音頻幀為單位而被插入，在發(fā)生了缺失的音頻幀中，通過(guò)音頻對(duì)象分離部100，而采用過(guò)去被再生的音頻幀中所包含的再生位置信息。這種再生位置信息的再利用能夠通過(guò)使用音頻再生裝置110所具備的存儲(chǔ)部來(lái)實(shí)現(xiàn)。

接著，如圖2所示，在音頻對(duì)象分離部100從音頻對(duì)象中取出再生位置信息和音頻編碼信號(hào)。

并且，設(shè)定部101按照被設(shè)置有揚(yáng)聲器陣列106的位置，來(lái)設(shè)定假想的二維坐標(biāo)軸。揚(yáng)聲器陣列106的概觀如圖3所示。即，排列有多個(gè)揚(yáng)聲器元件。設(shè)定部101如圖4a所示，按照設(shè)置有揚(yáng)聲器陣列106的位置，來(lái)設(shè)定假想的二維坐標(biāo)軸(以揚(yáng)聲器陣列的位置為基準(zhǔn)的二維坐標(biāo)軸)。在此，設(shè)定部101將構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列106的揚(yáng)聲器元件的排列方向設(shè)為x軸，將與x軸正交、且與設(shè)置有揚(yáng)聲器陣列106的面的設(shè)置面平行的方向設(shè)為y軸，將這種xy面作為二維坐標(biāo)軸來(lái)設(shè)定。并且，在示出y軸中的位置的y坐標(biāo)上，揚(yáng)聲器陣列106的背面方向?yàn)樨?fù)坐標(biāo)，揚(yáng)聲器陣列106的正面方向?yàn)檎鴺?biāo)，在x軸中的x坐標(biāo)上，從揚(yáng)聲器陣列106的中央朝向左右分別被設(shè)定為負(fù)坐標(biāo)和正坐標(biāo)。并且，揚(yáng)聲器陣列也可以不必被設(shè)置成直線狀，例如圖4b所示，也可以被設(shè)置成拱形。在圖4b中所描繪的每個(gè)揚(yáng)聲器單元(揚(yáng)聲器元件)均朝向正面，不過(guò)并非必需要這樣設(shè)置，各個(gè)揚(yáng)聲器單元(揚(yáng)聲器元件)的朝向也可以被調(diào)整角度而呈放射狀設(shè)置。

接著，轉(zhuǎn)換部102將上述的三維的再生位置信息轉(zhuǎn)換為作為二維信息的校正再生位置信息。在本實(shí)施方式中被設(shè)定成圖4a以及圖4b所示的由x軸以及y軸構(gòu)成的二維坐標(biāo)，然而，再生位置信息與具有z軸的三維坐標(biāo)上的位置相匹配，該z軸與由該x軸以及y軸構(gòu)成的二維坐標(biāo)(即設(shè)置面)正交。將匹配后的該再生位置信息所示的位置設(shè)為(x1，y1，z1)。轉(zhuǎn)換部102將該位置信息轉(zhuǎn)換為二維的位置信息，并生成校正再生位置信息。

將三維的再生位置信息轉(zhuǎn)換為二維的校正再生位置信息，例如以圖5所示的方法來(lái)進(jìn)行。在此，如音頻對(duì)象1所示，在將音頻對(duì)象1的再生位置信息所示的位置設(shè)為(x1，y1，z1)，則與其對(duì)應(yīng)的校正再生位置信息所示的位置為(x1，y1)。另外，關(guān)于校正再生位置信息所示的位置，如音頻對(duì)象2所示，雖然與再生位置信息所示的位置(x2，y2，z2)對(duì)應(yīng)，但也可以不必是與x坐標(biāo)值以及y坐標(biāo)值相同的位置(x2，y2)。例如，圖5中的校正再生位置信息2示出的位置(x2，y2×α)所示，可以通過(guò)將1以上的值α(規(guī)定值)與x坐標(biāo)值以及y坐標(biāo)值的至少一方相乘，來(lái)使實(shí)際上的再生位置信息所指示的值成為一個(gè)大的值，從而再現(xiàn)出寬廣的音響空間。在此例中，由于y軸方向的值被夸張，因此能夠期待得到縱深方向的空間被擴(kuò)大的音響效果。相反，x軸坐標(biāo)也可以按照揚(yáng)聲器陣列106的寬度限制而乘以一個(gè)比1小的值β(規(guī)定值)(圖5中未圖示)。即，x坐標(biāo)值可以受到揚(yáng)聲器陣列106的寬度的限制(也可以是揚(yáng)聲器陣列106的寬度范圍內(nèi)的值)。

作為將三維的再生位置信息轉(zhuǎn)換為二維的校正再生位置信息的其他的方法，可以是圖6所示的方法。即，作為校正再生位置信息，可以被轉(zhuǎn)換為從受聽(tīng)者的角度來(lái)觀察到的音頻對(duì)象(再生位置信息所示的位置)的方向和距離的信息。即，校正再生位置信息可以是極坐標(biāo)，該極坐標(biāo)是指，示出從接受揚(yáng)聲器陣列106輸出的聲音的受聽(tīng)者的位置來(lái)觀察到的再生位置信息所示的位置的方向角、以及從受聽(tīng)者的位置到再生位置信息所示的位置的距離。在音頻對(duì)象1的例子中，當(dāng)音頻對(duì)象1的再生位置信息為(x1、y1、z1)時(shí)，將從受聽(tīng)者的位置來(lái)觀察時(shí)的位置(x1、y1、z1)的方向角設(shè)為θ1、將從受聽(tīng)者的位置到位置(x1、y1、z1)的距離設(shè)為r1時(shí)，與其對(duì)應(yīng)的校正再生位置信息1由(θ1、r1’)來(lái)表示。在此，r1’是依存于r1而被確定的值。并且，在音頻對(duì)象2的例子中，當(dāng)音頻對(duì)象2的再生位置信息為(x2、y2、z2)時(shí)，將從受聽(tīng)者的位置來(lái)觀察時(shí)的位置(x2、y2、z2)的方向角設(shè)為θ2、將從受聽(tīng)者的位置到位置(x2、y2、z2)的距離設(shè)為r2，與其對(duì)應(yīng)的校正再生位置信息2則由(θ2、r2’)來(lái)表示。在此，r2’是依存于r2而被確定的值。這是在由校正再生位置信息的極坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行表示時(shí)，在將hrtf用作聲像定位的方法的情況下，hrtf的濾波系數(shù)以針對(duì)受聽(tīng)者的方位的信息作為線索而被設(shè)定，這能夠使信號(hào)處理變得簡(jiǎn)單。

并且，在圖6中也可以進(jìn)行如下的控制，r1’雖然是按照r1而被決定的，但是當(dāng)θ1越接近于0°時(shí)，則使r1’的值越接近于r1，在θ1接近于90°時(shí)，則使r1’成為比r1小的值。

并且，信號(hào)處理部105也可以以仿佛從校正再生位置信息所示的位置的方向能夠聽(tīng)到聲音的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)定，并采用hrtf來(lái)進(jìn)行使聲像定位的處理。據(jù)此，能夠?qū)氖苈?tīng)者來(lái)聽(tīng)時(shí)聲源存在于哪個(gè)方向以及相距的距離進(jìn)行控制。并且，信號(hào)處理部105也可以按照受聽(tīng)者的位置與校正再生位置信息所示的位置的距離(r1’、r2’等)來(lái)調(diào)整音量。據(jù)此，能夠進(jìn)行反映了從受聽(tīng)者來(lái)聽(tīng)時(shí)的與聲源的距離的再生。

接著，選擇部103根據(jù)在轉(zhuǎn)換部102生成的校正再生位置信息、設(shè)定部101所設(shè)定的二維坐標(biāo)軸、受聽(tīng)者的位置(或者，該音頻再生裝置110預(yù)先規(guī)定的受聽(tīng)位置)，來(lái)選擇在信號(hào)處理部105應(yīng)該選用的信號(hào)處理方式。圖7示出了其中的一個(gè)例子。例如，針對(duì)音頻對(duì)象1(在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為，受聽(tīng)者的位置之前的正值的情況下)，通過(guò)波束成形而將聲像合成到校正再生位置信息1的位置。這是在聲源的再生位置為揚(yáng)聲器陣列106的前方、且受聽(tīng)者的前方的情況下，能夠通過(guò)波束成形來(lái)結(jié)成聲像的緣故。并且，例如針對(duì)音頻對(duì)象2(在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為負(fù)值的情況下)，根據(jù)將校正再生位置信息2的位置作為聲源的惠更斯(huygens)原理，來(lái)進(jìn)行波陣面合成。這是因?yàn)樵诼曉吹脑偕恢脼閾P(yáng)聲器陣列106的后方的情況下，能夠通過(guò)波陣面合成，來(lái)制作出仿佛聲源就存在于此處的音響效果。并且，例如針對(duì)音頻對(duì)象3(在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為，受聽(tīng)者的位置之后的正值的情況下)，通過(guò)利用頭相關(guān)函數(shù)(hrft)來(lái)進(jìn)行仿佛能夠從校正再生位置信息3所示的方向(θ1)聽(tīng)到聲音的聲像定位。這是因?yàn)樵诼曉吹脑偕恢脼槭苈?tīng)者的后方的情況下，波束成形或波陣面合成不能發(fā)揮效果，所以選擇頭相關(guān)函數(shù)(hrft)的方法。在采用hrtf的情況下，雖然能夠高精度地再現(xiàn)方向，但不能再現(xiàn)距離感，因此可以按照到聲源的距離r1來(lái)進(jìn)行音量的控制等。

并且，音頻對(duì)象分離部100所分離的音頻編碼信號(hào)，由解碼部104被解碼為音頻pcm信號(hào)。這可以使用音頻編碼信號(hào)的編解碼方式中的解碼器。

這樣被解碼的音頻pcm信號(hào)，在信號(hào)處理部105中以由選擇部103選擇的信號(hào)處理方式而被處理。即，信號(hào)處理部105在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為負(fù)值的情況下，以利用了惠更斯原理的信號(hào)處理來(lái)進(jìn)行波陣面合成，在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為受聽(tīng)者的位置之前的正值的情況下，以利用了波束成形的信號(hào)處理來(lái)生成聲像，在校正再生位置信息的y坐標(biāo)值為受聽(tīng)者的位置之后的正值的情況下，以利用了hrtf的信號(hào)處理來(lái)使聲像定位。

并且，在本實(shí)施方式中，信號(hào)處理方式雖然采用了波束成形、波陣面合成、以及hrtf的任一個(gè)，不論是哪個(gè)信號(hào)處理方式，作為更具體的實(shí)現(xiàn)方法，可以采用以往的信號(hào)處理方式。

最后，揚(yáng)聲器陣列106將從信號(hào)處理部105的輸出信號(hào)(聲信號(hào))轉(zhuǎn)換為聲學(xué)振動(dòng)。

圖8是示出本實(shí)施方式的音頻再生裝置110的主要的工作的流程圖。

首先，音頻對(duì)象分離部100從音頻對(duì)象中，對(duì)三維的再生位置信息與音頻編碼信號(hào)進(jìn)行分離(s10)。

接著，轉(zhuǎn)換部102將音頻對(duì)象分離部100所分離的三維的再生位置信息，轉(zhuǎn)換為校正再生位置信息，該校正再生位置信息是以揚(yáng)聲器陣列106的位置為基準(zhǔn)的二維坐標(biāo)軸上的位置信息(二維信息)(s11)。

接著，選擇部103根據(jù)在轉(zhuǎn)換部102生成的校正再生位置信息、設(shè)定部101所設(shè)定的二維坐標(biāo)軸、以及接受從揚(yáng)聲器陣列106輸出的聲音的受聽(tīng)者的位置(或者，該音頻再生裝置110預(yù)定的受聽(tīng)位置)，選擇在信號(hào)處理部105應(yīng)該選用的信號(hào)處理方式(s12)。

最后，信號(hào)處理部105按照在轉(zhuǎn)換部102的轉(zhuǎn)換而得到的校正再生位置，進(jìn)行使在音頻對(duì)象分離部100被分離、且在解碼部104被解碼的音頻信號(hào)的聲像定位的處理(s13)。此時(shí)，信號(hào)處理部105以選擇部103所選擇的信號(hào)處理方式來(lái)進(jìn)行處理。

據(jù)此，由于音頻對(duì)象中所包含的三維的再生位置信息被轉(zhuǎn)換為以揚(yáng)聲器陣列的位置為基準(zhǔn)的二維坐標(biāo)軸上的校正再生位置信息，并能夠按照校正后的校正再生位置信息來(lái)使聲像定位，因此，即使在揚(yáng)聲器設(shè)置受到限制的情況下，也能夠以高臨場(chǎng)感來(lái)再生音頻對(duì)象。

并且，在圖8中作為主要的工作步驟示出了四個(gè)步驟s10～s13，作為最低限的步驟，只要轉(zhuǎn)換步驟s11和信號(hào)處理步驟s13被執(zhí)行即可。通過(guò)這兩個(gè)步驟，由于三維的再生位置信息被轉(zhuǎn)換為二維坐標(biāo)軸上的校正再生位置信息，因此，即使在不能自由地設(shè)置揚(yáng)聲器的空間中，也能夠以高臨場(chǎng)感來(lái)再生包含有三維的再生位置信息的音頻對(duì)象。

并且，相反而言，作為本實(shí)施方式的音頻再生裝置110的工作，除了圖8所示的步驟s10～s13之外，還可以添加設(shè)定部101的工作、以及解碼部104的工作。

圖9是示出本實(shí)施方式的音頻再生裝置110的工作之中的、與音頻幀中所包含的再生位置信息的處理有關(guān)的工作的流程圖。在此，示出了按照每個(gè)音頻對(duì)象所包含的音頻幀來(lái)進(jìn)行與再生位置信息有關(guān)的工作。

音頻對(duì)象分離部100判斷處理對(duì)象的音頻幀中是否缺失再生位置信息(s20)。

當(dāng)判斷結(jié)果為再生位置信息缺失了的情況下(s20的“是”)，通過(guò)音頻對(duì)象分離部100，將過(guò)去再生的音頻幀中包含的再生位置信息作為處理對(duì)象的音頻幀的再生位置信息來(lái)使用，并按照該再生位置信息(進(jìn)行了向二維的校正再生位置信息的轉(zhuǎn)換等之后)，在信號(hào)處理部105進(jìn)行信號(hào)處理(s21)。

另外，在判斷為再生位置信息沒(méi)有缺失的情況下(s20的“否”)，通過(guò)音頻對(duì)象分離部100，處理對(duì)象的音頻幀中所包含的再生位置信息被分離，按照該再生位置信息(進(jìn)行了向二維的校正再生位置信息的轉(zhuǎn)換等之后)，在信號(hào)處理部105進(jìn)行信號(hào)處理(s22)。

據(jù)此，即使在再生位置信息發(fā)生了缺失的情況下，也能夠利用過(guò)去再生的音頻幀中包含的再生位置信息來(lái)進(jìn)行自然的聲場(chǎng)再現(xiàn)，或者在音頻對(duì)象沒(méi)有變動(dòng)時(shí)能夠減少對(duì)該音頻對(duì)象進(jìn)行記錄或傳輸時(shí)的信息量。

并且，關(guān)于圖8以及圖9的流程圖及其變形例所涉及的順序，能夠作為描述該順序的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，并能夠通過(guò)處理器來(lái)執(zhí)行。

并且，在本實(shí)施方式中，按照校正再生位置信息，從三個(gè)信號(hào)處理方式中選擇了一個(gè)方法。圖10的(a)是對(duì)其進(jìn)行了整理的圖。當(dāng)校正再生位置信息為揚(yáng)聲器陣列的后方的情況下，通過(guò)惠更斯(huygens)原理來(lái)進(jìn)行波陣面合成，在位于揚(yáng)聲器陣列的前方且受聽(tīng)者的前方的情況下，采用波束成形的方法，在受聽(tīng)者的后方的情況下采用頭相關(guān)傳遞函數(shù)(hrtf)的方法。圖10的(b)示出了在音頻對(duì)象(音頻對(duì)象中包含的再生位置信息所示的位置)隨著時(shí)間移動(dòng)的情況下，在各自的邊界線附近的信號(hào)處理方式。例如，在校正再生位置信息位于揚(yáng)聲器陣列的排列附近的情況下，信號(hào)處理部105來(lái)生成以規(guī)定的比例對(duì)利用了波陣面合成的方法的輸出信號(hào)與利用了波束成形的方法的輸出信號(hào)進(jìn)行混合了的信號(hào)。同樣，在受聽(tīng)者附近，信號(hào)處理部105生成以規(guī)定的比例對(duì)利用了波束成形的方法的輸出信號(hào)與利用了hrtf的方法的輸出信號(hào)進(jìn)行混合了的信號(hào)。

并且，在本實(shí)施方式中，雖然按照校正再生位置信息，從三個(gè)信號(hào)處理方式中選擇了一個(gè)方法，不過(guò)對(duì)于hrtf的方法而言，不論校正再生位置信息處于哪個(gè)位置都可以選擇。這是因?yàn)?，在通過(guò)惠更斯(huygens)原理來(lái)進(jìn)行波陣面合成中，不能將聲像定位到揚(yáng)聲器的前方，而在波束成形中，不能將聲像定位到揚(yáng)聲器的后方或聽(tīng)者的后方，而頭相關(guān)傳遞函數(shù)(hrtf)能夠利用兩耳間的相位差信息或聲壓差信息，而且能夠模擬頭部周圍的聲音傳遞特性，因此不論哪種控制都能夠進(jìn)行。圖11示出了在音頻對(duì)象(音頻對(duì)象中包含的再生位置信息所示的位置)從聽(tīng)者的頭上方通過(guò)的情況下，通過(guò)hrtf算出的位置信息的軌跡。而且，在音頻對(duì)象(音頻對(duì)象所包含的再生位置信息示出的位置)逼近聽(tīng)者的頭上方時(shí)，則控制成能夠在頭部的周圍環(huán)繞。據(jù)此，能夠提高頭上方周邊的臨場(chǎng)感。

并且，在實(shí)施方式中雖然沒(méi)有對(duì)z軸方向的控制進(jìn)行說(shuō)明，通過(guò)有關(guān)上下方向的定位啟示，活用頭部周邊的聲音傳遞函數(shù)的振幅譜中所包含的研究成果(專利文獻(xiàn)1)，也可以將該要素添加到hrtf中。

并且，關(guān)于z軸方向的控制，也可以通過(guò)采用多個(gè)揚(yáng)聲器陣列來(lái)構(gòu)成多個(gè)平面，從而對(duì)z軸方向進(jìn)行控制。圖12示出了利用兩個(gè)揚(yáng)聲器陣列106a以及106b的變形例，圖13示出了利用三個(gè)揚(yáng)聲器陣列106a～106c的變形例。

在圖12以及圖13所示的例子中，音頻再生裝置具備至少兩列的揚(yáng)聲器陣列，這些至少兩列的揚(yáng)聲器陣列至少構(gòu)成兩個(gè)二維坐標(biāo)，在以再生位置信息確定的位置為(x、y、z)時(shí)，信號(hào)處理部105按照上述的z的值，來(lái)對(duì)至少兩列的揚(yáng)聲器陣列進(jìn)行控制。具體而言，在上述兩個(gè)二維坐標(biāo)平行時(shí)，信號(hào)處理部105在上述z的值比預(yù)先規(guī)定的值大(或者以上)的情況下，使構(gòu)成了相對(duì)于xy面(設(shè)置面)為上側(cè)的二維坐標(biāo)的揚(yáng)聲器陣列的音量增大，在上述z的值比預(yù)先規(guī)定的值小(或者以下)的情況下，使構(gòu)成了相對(duì)于xy面(設(shè)置面)為下側(cè)的二維坐標(biāo)的揚(yáng)聲器陣列的音量增大。

另外，在上述兩個(gè)二維坐標(biāo)正交時(shí)，信號(hào)處理部105在上述z的值比預(yù)先規(guī)定的值大(或者以上)的情況下，使構(gòu)成了相對(duì)于xy面(設(shè)置面)為垂直的二維坐標(biāo)的揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器元件之中的、位于預(yù)先規(guī)定的位置的上方的揚(yáng)聲器元件的音量增大，在上述z的值比預(yù)先規(guī)定的值小(或者以下)的情況下，使構(gòu)成了相對(duì)于xy面(設(shè)置面)為垂直的二維坐標(biāo)的揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器元件之中的、位于預(yù)先規(guī)定的位置下方的揚(yáng)聲器元件的音量增大。

這樣，在音頻再生裝置110具備至少兩列的揚(yáng)聲器陣列的情況下，通過(guò)按照以再生位置信息確定的位置(x、y、z)的z的值，來(lái)控制這至少兩列的揚(yáng)聲器陣列，從而能夠控制再生位置信息的高度信息，因此能夠以高臨場(chǎng)感來(lái)再生包含有三維的再生位置信息的音頻對(duì)象。

如以上所述，本實(shí)施方式中的音頻再生裝置110具備：將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲學(xué)振動(dòng)的至少一列的揚(yáng)聲器陣列106、將三維的再生位置信息轉(zhuǎn)換為以揚(yáng)聲器陣列106的位置為基準(zhǔn)的二維坐標(biāo)軸上的位置信息(校正再生位置信息)的轉(zhuǎn)換部102、以及按照校正再生位置來(lái)進(jìn)行使音頻對(duì)象的聲像定位的處理的信號(hào)處理部105，通過(guò)具備這些功能部，即使在不能將揚(yáng)聲器設(shè)置到天花板等不能自由地設(shè)置揚(yáng)聲器的環(huán)境中，也能夠針對(duì)伴隨有三維的再生位置信息的音頻對(duì)象，以盡可能的良好的臨場(chǎng)感來(lái)進(jìn)行再生。

以上基于實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所涉及的音頻再生裝置進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)，本發(fā)明所涉及的音頻再生裝置并非受這些實(shí)施方式所限。在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，也可以將本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠想到的各種變形執(zhí)行于本實(shí)施方式，或者可以對(duì)不同的實(shí)施方式中的構(gòu)成要素進(jìn)行組合來(lái)構(gòu)成。

并且，在本實(shí)施方式雖然具備設(shè)定部101，當(dāng)揚(yáng)聲器陣列的設(shè)置位置以預(yù)先被確定的情況下，當(dāng)然也可以不需要設(shè)定部101。

并且，在本實(shí)施方式雖然將受聽(tīng)者位置信息輸入到了選擇部103，在受聽(tīng)者的位置被預(yù)先確定、或者作為受聽(tīng)者的位置而預(yù)先設(shè)定的本裝置的位置以被固定的情況下，當(dāng)然可以不進(jìn)行受聽(tīng)者位置信息的輸入。

或者，在信號(hào)處理方式被固定的情況下(例如，決定為通常以hrtf來(lái)進(jìn)行處理的情況下)，當(dāng)然也可以不具備選擇部103。

并且，在本實(shí)施方式中雖然具備了解碼部104，在音頻編碼信號(hào)為單純的pcm信號(hào)的情況下，即，音頻對(duì)象中包含的音頻信號(hào)沒(méi)有被編碼的情況下，當(dāng)然也可以不具備解碼部104。

并且，在本實(shí)施方式中雖然具備了音頻對(duì)象分離部100，在被輸入到音頻再生裝置110的音頻對(duì)象為音頻信號(hào)與再生位置信息已被分離的結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)然可以不具備音頻對(duì)象分離部100。

并且，揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器元件也可以不設(shè)置成直線狀，例如可以設(shè)置成拱形。并且，揚(yáng)聲器元件的間隔也可以是不均等的。在本發(fā)明中不對(duì)揚(yáng)聲器陣列的形狀進(jìn)行限定。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明所涉及的音頻再生裝置作為具備揚(yáng)聲器陣列的音頻再生裝置，由于即使在不能將揚(yáng)聲器設(shè)置成三維的空間中，也能夠以高臨場(chǎng)感來(lái)再生包含有三維的位置信息的音頻對(duì)象，因此能夠廣泛地利用到對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行再生的設(shè)備中。

符號(hào)說(shuō)明

100音頻對(duì)象分離部

101設(shè)定部

102轉(zhuǎn)換部

103選擇部

104解碼部

105信號(hào)處理部

106、106a～106c揚(yáng)聲器陣列

110音頻再生裝置