專利名稱：聲場再現(xiàn)設(shè)備和聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聲場再現(xiàn)設(shè)備和聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)，該設(shè)備和系統(tǒng)提供帶有現(xiàn)實感覺的虛擬的現(xiàn)實空間。
背景技術(shù)：
揚聲器或立體聲耳機被用于再現(xiàn)三維聲場。當(dāng)用揚聲器時，聲場在傳播到一定范圍的聆聽區(qū)域中再現(xiàn)。因為聲場被綜合地再現(xiàn)，聲場中的聆聽者就能精確地感覺到聲場中被想象將被聽到的聲音。另一方面，當(dāng)用立體聲耳機時，被想象將再現(xiàn)到在聲場中的聆聽者耳朵的聲音通過控制再現(xiàn)和傳播到聆聽者耳朵的波形而再現(xiàn)到聆聽者的耳朵中。
對于常規(guī)的三維聲場再現(xiàn)，聆聽者將自己置于一個虛擬的現(xiàn)實空間中的預(yù)先確定的虛擬聆聽位置上，該聆聽位置是一個固定的位置，從而聆聽來自固定的或移動的虛擬聲源的再現(xiàn)的聲音。但通過這樣的技術(shù)，聆聽者只能聽到到達(dá)虛擬的現(xiàn)實空間中規(guī)定的聆聽位置及其附近的聲音?；蛘哒f，不可能以聆聽者能在虛擬的空間中自由移動這樣的方式再現(xiàn)聲場空間。
為了處理這個問題，專利文件1(日本專利申請待批公報7-312800號)提出了一種再現(xiàn)聲音圖象的技術(shù)，該技術(shù)將聆聽者的位置，方向，移動速度和移動方向與聲場空間中的每個聲源的位置，方向，移動速度和移動方向相匹配，該聲場空間是假設(shè)聆聽者用的是立體聲耳機，通過處理直接的聲音，最初反射的聲音以及回響的聲音，同時又考慮到該聲場空間的各種特性而產(chǎn)生的。
但是，上述專利文件1(日本專利申請待批公報7-312800號)中敘述的技術(shù)僅能將空間再現(xiàn)到聽見的感覺。也就是說，聆聽者不可能獲得在虛擬的現(xiàn)實空間中自由移動的感覺或者是自由下落的感覺。
另外，當(dāng)聲場通過立體聲耳機的方式再現(xiàn)時，聆聽者不可能和其他的聆聽者一起共享所產(chǎn)生的聲場空間?；蛘哒f，聆聽者不可能有在再現(xiàn)的聲場中和其他聆聽者交流的樂趣。例如，不可能向移動車輛或餐車中的乘客提供這樣的空間。
關(guān)于再現(xiàn)一個空間，聆聽者可以獲得在一個實際的聲源被設(shè)置在一個聆聽室以及聆聽者在該室中移動這樣的空間中移動的聽覺感受。但是，這就必須準(zhǔn)備一個全尺寸的聲場空間，而這樣的安排是不現(xiàn)實的。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，因此本發(fā)明的一個目的是提供一種聲場再現(xiàn)設(shè)備和聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)，該設(shè)備和系統(tǒng)能在一個聆聽區(qū)域中綜合地產(chǎn)生符合要求的聲場，通過該設(shè)備和系統(tǒng)，在聆聽區(qū)域中的聆聽者能感受到虛擬空間中的聲音。
在本發(fā)明的一個方面，上述目的通過提供一種聲場再現(xiàn)設(shè)備而達(dá)到，該聲場再現(xiàn)設(shè)備適合于在現(xiàn)實空間的一個預(yù)先確定的區(qū)域中從內(nèi)容數(shù)據(jù)再現(xiàn)虛擬空間中的聲場，該內(nèi)容數(shù)據(jù)包括有關(guān)虛擬空間中聲源位置的信息和響應(yīng)指出虛擬空間中聆聽者位置的有關(guān)聆聽者位置的信息的聲音數(shù)據(jù)，該設(shè)備包括聲場綜合參數(shù)產(chǎn)生裝置，頻率轉(zhuǎn)換裝置，聲場綜合裝置和聲場再現(xiàn)裝置。聲場綜合參數(shù)產(chǎn)生裝置用于響應(yīng)聆聽者位置和聲源位置之間相對的位置關(guān)系在有關(guān)聆聽者位置的信息和有關(guān)聲源位置的信息的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聲場綜合參數(shù)；頻率轉(zhuǎn)換裝置用于在作為根據(jù)有關(guān)聆聽者位置的信息和有關(guān)聲源位置的信息的相對位置關(guān)系的函數(shù)的聲音數(shù)據(jù)上進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換操作；聲場綜合裝置用于在經(jīng)受頻率轉(zhuǎn)換的聲音數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的聲場綜合參數(shù)上進(jìn)行回旋操作和綜合n個聲道中的每一個聲道的聲音數(shù)據(jù)；聲場再現(xiàn)裝置用于進(jìn)行波前綜合的操作，應(yīng)用所綜合的每個聲道的聲音數(shù)據(jù)和在預(yù)先確定的區(qū)域中再現(xiàn)聲場。
在本發(fā)明的另一個方面提供了一種聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括聲場再現(xiàn)設(shè)備和回響設(shè)備。聲場再現(xiàn)設(shè)備適合于在現(xiàn)實空間的一個預(yù)先確定的區(qū)域中從內(nèi)容數(shù)據(jù)再現(xiàn)虛擬空間中的聲場，該內(nèi)容數(shù)據(jù)包括有關(guān)虛擬空間中聲源位置的信息和響應(yīng)指出虛擬空間中聆聽者位置的有關(guān)聆聽者位置的信息的聲音數(shù)據(jù)；回響設(shè)備用于產(chǎn)生在現(xiàn)實空間中的一個虛擬空間中的環(huán)境的回響。所述聲場再現(xiàn)設(shè)備具有聲場綜合參數(shù)產(chǎn)生裝置，頻率轉(zhuǎn)換裝置，聲場綜合裝置和聲場再現(xiàn)裝置。聲場綜合參數(shù)產(chǎn)生裝置用于響應(yīng)聆聽者位置和聲源位置之間相對的位置關(guān)系在有關(guān)聆聽者位置的信息和有關(guān)聲源位置的信息的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聲場綜合參數(shù)；頻率轉(zhuǎn)換裝置用于在作為根據(jù)有關(guān)聆聽者位置的信息和有關(guān)聲源位置的信息的相對位置關(guān)系的函數(shù)的聲音數(shù)據(jù)上進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換操作；聲場綜合裝置用于在經(jīng)受頻率轉(zhuǎn)換的聲音數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的聲場綜合參數(shù)上進(jìn)行回旋操作以及綜合n個聲道中的每一個聲道的聲音數(shù)據(jù)；聲場再現(xiàn)裝置用于進(jìn)行波前綜合的操作，應(yīng)用所綜合的每個聲道的聲音數(shù)據(jù)和在預(yù)先確定的區(qū)域中再現(xiàn)聲場。
這樣，通過根據(jù)本發(fā)明的聲場再現(xiàn)設(shè)備和聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)，真實空間的聆聽區(qū)域中綜合產(chǎn)生的聲場響應(yīng)聆聽者位置和聲源位置之間的相對位置關(guān)系在有關(guān)聆聽者位置的信息和有關(guān)聲源位置的信息的基礎(chǔ)上受到控制。因此，聆聽者感受到響應(yīng)如果存在的聆聽者的任何移動的聲音圖象，而如果聆聽者沒有移動，則聆聽者會感受到自己正在移動的任何一種適當(dāng)?shù)母杏X。
另外，因為聲場空間在一個預(yù)先確定的區(qū)域中再現(xiàn)，所有處在該區(qū)域中的聆聽者都能分享同一個聲場空間。
還有，當(dāng)物體和空氣流的加速響應(yīng)聲音圖象相對于聆聽者的變化根據(jù)有關(guān)聆聽者位置的信息發(fā)生相對于聆聽者的變化時，聆聽者可以有一種在移動中的自然感受。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的聲場再現(xiàn)設(shè)備第一實施例的說明其構(gòu)型的示意性框圖；圖2是記錄在可用在第一實施例中的光盤中的數(shù)據(jù)的示意圖；圖3是可應(yīng)用到本發(fā)明中的陣列揚聲器的示意圖；圖4A到4D是通過應(yīng)用本發(fā)明實現(xiàn)的聲場綜合的示意圖；圖5是可用于本發(fā)明的目的的聲場綜合裝置的示意框圖；圖6是聲場再現(xiàn)設(shè)備的第一實施例的操作的前半部分流程圖；圖7是聲場再現(xiàn)設(shè)備的第一實施例的操作的后半部分流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的聲場再現(xiàn)設(shè)備的第二實施例的說明其構(gòu)型的示意性框圖；圖9是聲場再現(xiàn)設(shè)備的第二實施例的操作的流程圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的聲場再現(xiàn)設(shè)備的第三實施例的說明其構(gòu)型的示意性框圖；圖11是聲場再現(xiàn)設(shè)備的第三實施例的操作的流程圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)的第四實施例的說明其構(gòu)型的示意性框圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)的第五實施例的說明其構(gòu)型的示意性框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的聲場再現(xiàn)設(shè)備將根據(jù)用于再現(xiàn)聲場空間的光盤重放單元進(jìn)行敘述，該光盤重放單元通過應(yīng)用聆聽者用其能感受到所需要的聲音圖象的陣列揚聲器而再現(xiàn)聲場空間。應(yīng)注意，下文敘述中有關(guān)聲源位置的信息(下文將稱為聲源位置信息)和有關(guān)聆聽者位置的信息(下文將稱為聆聽者位置信息)分別指在虛擬空間中聲源的位置和聆聽者的位置。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的聲場再現(xiàn)設(shè)備第一實施例的說明其構(gòu)型的示意性框圖。參考圖1，以數(shù)據(jù)包格式的圖象數(shù)據(jù)，文本數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)以圖2A所示的方式復(fù)合和記錄在和聲場再現(xiàn)設(shè)備一起使用的作為記錄媒介的光盤上。和陣列揚聲器的聲源一樣多的聲道如圖2B所示被分配給每一個聲音包。虛擬聲源上的聲音數(shù)據(jù)和有關(guān)虛擬聲源位置的信息如圖2C所示被分配給每一個聲道。應(yīng)注意，為了本發(fā)明的目的，聲音數(shù)據(jù)不僅可被用于表達(dá)人類的聲音，也可用于表達(dá)鳥叫聲，機動車引擎聲，音樂，音響效果以及任何其他聲音。
圖1所示的第一實施例的聲場再現(xiàn)設(shè)備包括用于輸入虛擬空間中聆聽者位置的聆聽者位置信息輸入單元1，用于以被輸入的聆聽者位置信息為基礎(chǔ)重放光盤的光盤重放單元2，用于去復(fù)合再現(xiàn)數(shù)據(jù)的去復(fù)合電路3，用于解碼基于聆聽者位置信息和聲源位置信息選擇的數(shù)據(jù)包中每個聲道的聲音數(shù)據(jù)的聲音數(shù)據(jù)解碼電路4，用于儲存經(jīng)解碼的聲源位置信息的聲源位置信息儲存緩沖器5，用于通過計算機確定根據(jù)聆聽者位置信息和聲源位置信息控制聲道的聲場綜合參數(shù)的聲場綜合參數(shù)計算裝置6，用于基于聲場綜合參數(shù)和聲道的聲音數(shù)據(jù)綜合聲場的聲場綜合裝置7，用于基于聆聽者位置信息控制聲場綜合參數(shù)計算裝置和聲場綜合裝置的聲場綜合控制單元8，用于放大聲場為其綜合的聲道的聲音信號的放大器電路9，用于通過使用聲道的聲源回響聲場空間的揚聲器系統(tǒng)10，用于解碼由去復(fù)合電路3分離的文本數(shù)據(jù)的文本數(shù)據(jù)解碼電路11，用于再現(xiàn)經(jīng)解碼的文本數(shù)據(jù)的文本再現(xiàn)電路12，用于解碼由去復(fù)合電路3分離的圖象數(shù)據(jù)的圖象數(shù)據(jù)解碼電路13，用于基于聆聽者位置信息處理經(jīng)解碼的圖象數(shù)據(jù)的聲場圖象處理電路14，用于再現(xiàn)已經(jīng)為聲場和圖象處理過的圖象數(shù)據(jù)的圖象再現(xiàn)電路15，用于將文本套疊在圖象上的套疊電路16，和用于顯示再現(xiàn)圖象的圖象顯示單元17。
根據(jù)本發(fā)明，通過應(yīng)用揚聲器系統(tǒng)10的陣列揚聲器以在聆聽區(qū)域回響所需要的聲場提供能被多人共享的聲場空間。應(yīng)用這樣的陣列揚聲器的聲場回響系統(tǒng)是一種適合于控制從陣列揚聲器發(fā)射的聲波從而在聆聽區(qū)域回響聲場的聲場綜合系統(tǒng)，該回響的聲場和由從真實空間的聲源發(fā)射的聲波產(chǎn)生的聲場完全相同(見inter alia，Takeda et al.，“A Discussion on Synthesis UsingMulti-Channel Speaker Reproduction”，Collected Papers on Reports at AcousticalSociety of Japan，September 2000，pp.407-408)。更具體地說，如圖3所示，陣列揚聲器受到控制，從而在靠近陣列揚聲器的前線限定的評估區(qū)域中的每一個以及所有的評估點將由虛擬聲源產(chǎn)生的聲場和由陣列揚聲器產(chǎn)生的聲場之間的差異的錯誤減至最小，并且在評估區(qū)域中的聲場以這樣的方式回響，其發(fā)出的聲音就好象從虛擬的聲源位置發(fā)出一樣?；蛘哒f，串聯(lián)插入各個揚聲器的濾波器的傳輸函數(shù)H1(f)，...，H8(f)以這樣的方式受到控制，作為在從虛擬聲源位置到評估點的傳輸函數(shù)A(f)和從作為驅(qū)動點的陣列揚聲器中的每一個揚聲器到評估點的所有傳輸函數(shù)H1(f)C1(f)，...，H8(f)C8(f)的總和之間的差異的錯誤能量。此時，從每一個驅(qū)動點(揚聲器)到評估點的傳輸函數(shù)C1(f)，...，C8(f)被計算為距離衰減特性，假設(shè)驅(qū)動點為點聲源。這樣，從陣列揚聲器發(fā)出的聲波的波前被綜合為從聲源位置發(fā)出的聲波，因此，聆聽區(qū)域中的聲場由通過評估區(qū)域的聲波以這樣的方式回響，其發(fā)出的聲音就好象從虛擬的聲源位置發(fā)出一樣。
例如，在聆聽者H如圖4A所示在實際聲場中通過聲源A1，B1，C1移動的情況下回響聲場時，控制陣列揚聲器的聲場綜合裝置7的特性不受到實際聆聽室中聆聽者的聆聽位置的移動的影響，而僅受到如圖4C和4D所示的虛擬聲源的移動(例如A3→A4)的影響。
現(xiàn)在將參考圖1和圖5敘述通過應(yīng)用陣列揚聲器的聲場的綜合。聲場綜合參數(shù)計算裝置6通過計算機確定根據(jù)聲源位置信息控制陣列揚聲器的各個揚聲器的聲道的數(shù)字濾波器系數(shù)(H1(f)，...，Hn(f))。如果探測到聆聽位置正在根據(jù)來自聆聽位置信息輸入單元1的聆聽位置信息移動，聲場綜合參數(shù)計算裝置6通過計算機確定相應(yīng)于聆聽位置和聲源位置之間的相對位置關(guān)系的數(shù)字濾波器系數(shù)。
如圖5所示，聲場綜合裝置7具有濾波器系數(shù)修改電路7a，濾波器系數(shù)緩沖電路7b，回旋操作電路7c，頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)計算電路7d和頻率轉(zhuǎn)換電路7e。濾波器系數(shù)修改電路7a修改由聲場綜合參數(shù)計算裝置通過計算機確定為聆聽位置和聲源位置之間的相對位置關(guān)系的變化的函數(shù)的數(shù)字濾波器系數(shù)，并將經(jīng)修改的數(shù)字濾波器系數(shù)通過濾波器系數(shù)緩沖電路7b的途徑發(fā)送到回旋操作電路7c。由于聲源和聆聽者的相對移動速度而發(fā)生多普勒效應(yīng)，頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)計算電路7d通過計算機從聲源位置信息和聆聽者位置信息確定聲源的聲音數(shù)據(jù)的頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)并由頻率轉(zhuǎn)換電路7e的方式進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換操作。回旋操作電路7c根據(jù)經(jīng)修改的濾波器系數(shù)和作為頻率轉(zhuǎn)換的結(jié)果獲得的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行回旋操作并輸出聲學(xué)信號。因為由于多普勒效應(yīng)引起的頻率變化的范圍被確定為通過媒介傳播的波的速度和聲源或聆聽點的移動速度之間的相對關(guān)系的函數(shù)，虛擬聲源的頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)就從聲源位置信息中的聲源移動速度和聆聽點移動速度計算。雖然有各種用于頻率轉(zhuǎn)換的技術(shù)，日本專利申請待批公報6-20448號中揭示的方法可以適用于本發(fā)明的目的。
在這種方法中，聲場綜合裝置7具有不僅應(yīng)用聲場綜合濾波器系數(shù)進(jìn)行聲音數(shù)據(jù)的濾波操作，而且為了和由于聲源或聆聽位置的移動引起的多普勒效應(yīng)相對應(yīng)進(jìn)行聲音數(shù)據(jù)的頻率轉(zhuǎn)換操作這樣的功能性特征，并且應(yīng)用陣列揚聲器進(jìn)行聆聽區(qū)域中聲場的回響。因此，雖然聆聽者是在一個有限的聲音空間中聆聽再現(xiàn)的聲音，但在聆聽區(qū)域中的聆聽者可具有聆聽聲音的同時在一個大空間中移動的感受。雖然圖5中回旋操作電路7c是在應(yīng)用有限范圍脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器的假設(shè)下形成，但其也可以在應(yīng)用無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器的假設(shè)下形成。
下文將參考圖6敘述第一實施例的聲場再現(xiàn)設(shè)備的操作。光盤重放單元2基于輸入到聆聽者位置信息輸入單元1的聆聽者位置信息從光盤讀出如圖2所示的復(fù)合數(shù)據(jù)(步驟S6-1)。然后去復(fù)合電路3將讀出的數(shù)據(jù)去復(fù)合并探測圖象數(shù)據(jù)，文本數(shù)據(jù)，聲音數(shù)據(jù)及其標(biāo)題以便將其互相分離(步驟S6-2)。然后取決于光盤重放單元2的再現(xiàn)環(huán)境從標(biāo)題數(shù)據(jù)選擇必要的數(shù)據(jù)包(步驟S6-3)并將經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)于經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)包標(biāo)題的解碼器(步驟S6-4)。再現(xiàn)環(huán)境以聆聽者位置信息為基礎(chǔ)因此可作為從聆聽者位置信息輸入單元1輸入的聆聽者位置信息的函數(shù)而變化。
在步驟S6-4中傳輸?shù)铰曇魯?shù)據(jù)解碼電路4的聲音數(shù)據(jù)和聲源位置信息數(shù)據(jù)被解碼并儲存在緩沖器中(步驟S6-5)。指出每個聲道的聲源位置，聲源的移動速度和移動方向的聲源位置信息被儲存在聲源位置信息儲存緩沖器5中。
聲場綜合參數(shù)計算裝置6通過計算機確定用于根據(jù)來自聲源位置信息儲存緩沖器5的聲源位置信息控制陣列揚聲器的各個聲道的數(shù)字濾波器的系數(shù)(H1(f)，...，Hn(f))(步驟S6-6)。
如果在步驟S6-7中探測到聆聽者位置根據(jù)來自聆聽者位置信息輸入單元1的聆聽者位置信息移動，聲場綜合控制單元8將修改信息傳輸?shù)铰晥鼍C合參數(shù)計算裝置6和聲場綜合裝置7以便使其通過計算機再次從作為聆聽者位置和聲源位置的函數(shù)變化的聲源的相對位置確定數(shù)字濾波器參數(shù)(步驟S6-6)。如果沒有探測到聆聽者位置移動，聲場綜合裝置7通過計算機從聲源位置信息和聆聽者位置信息確定聲音數(shù)據(jù)的頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)并在頻率轉(zhuǎn)換電路7e進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的操作(步驟S6-8)。
聲場綜合裝置7根據(jù)如步驟S6-6中計算的經(jīng)修改的濾波器系數(shù)以及作為在步驟S6-8中頻率轉(zhuǎn)換的結(jié)果獲得的聲音數(shù)據(jù)重復(fù)回旋操作，重復(fù)的次數(shù)等于聲源的個數(shù)(步驟S6-9)。用于回旋操作的聲音數(shù)據(jù)被輸出到陣列揚聲器(步驟S6-10)。
在步驟S6-4中從去復(fù)合電路3傳輸?shù)奈谋緮?shù)據(jù)和圖象數(shù)據(jù)分別由文本數(shù)據(jù)解碼電路11和圖象數(shù)據(jù)解碼電路13根據(jù)標(biāo)題數(shù)據(jù)中包含的編碼方法和幀速率解碼(步驟S6-11)。然后經(jīng)解碼的圖象數(shù)據(jù)由聲場圖象處理電路14根據(jù)聆聽者位置信息處理(步驟S6-12)。例如，圖象數(shù)據(jù)將被處理后響應(yīng)聆聽者的移動而移動場景圖象。另一方面，經(jīng)解碼的文本信號根據(jù)在標(biāo)題數(shù)據(jù)中包含的時序信息疊合在圖象信號上(步驟S6-13)并以和顯示單元匹配的圖象信號格式輸出到顯示單元(步驟S6-14)。
在這種方法中，作為通過計算機確定數(shù)字濾波器系數(shù)的結(jié)果，聆聽者即使完全沒有移動也可感覺到好象在移動一樣。
儲存為一定的聲源位置預(yù)先通過計算機確定的濾波器系數(shù)的濾波器系數(shù)庫可以替代通過計算機確定數(shù)字濾波器系數(shù)的聲源綜合參數(shù)計算裝置6而使用。濾波器系數(shù)庫選擇和聲源位置匹配的濾波器系數(shù)。如果聲源被發(fā)現(xiàn)處于中間位置并且濾波器系數(shù)庫未儲存任何匹配的濾波器系數(shù)，就用內(nèi)推法通過計算機確定濾波器系數(shù)。
下文將參考圖7敘述包括替代聲場綜合參數(shù)計算裝置6的濾波器系數(shù)庫的聲場再現(xiàn)設(shè)備的操作。
光盤重放單元2基于輸入到聆聽者位置信息輸入單元1的聆聽者位置信息從光盤讀出如圖2所示的復(fù)合數(shù)據(jù)(步驟S7-1)。然后去復(fù)合電路3將讀出的數(shù)據(jù)去復(fù)合并探測圖象數(shù)據(jù)，文本數(shù)據(jù)，聲音數(shù)據(jù)及其標(biāo)題以便將其互相分離(步驟S7-2)。然后取決于光盤重放單元2的再現(xiàn)環(huán)境從標(biāo)題數(shù)據(jù)選擇必要的數(shù)據(jù)包(步驟S7-3)并將經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)于經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)包標(biāo)題的解碼器(步驟S7-4)。再現(xiàn)環(huán)境以聆聽者位置信息為基礎(chǔ)因此可作為從聆聽者位置信息輸入單元1輸入的聆聽者位置信息的函數(shù)而變化。
在步驟S7-4中傳輸?shù)铰曇魯?shù)據(jù)解碼電路4的聲音數(shù)據(jù)和聲源位置信息數(shù)據(jù)被解碼并儲存在緩沖器中(步驟S7-5)。指出每個聲道的聲源位置，聲源的移動速度和移動方向的聲源位置信息被儲存在聲源位置信息儲存緩沖器5中。
濾波器系數(shù)庫選擇用于根據(jù)來自聲源位置信息儲存緩沖器5的聲源位置信息控制陣列揚聲器的各個聲道的數(shù)字濾波器的系數(shù)(H1(f)，...，Hn(f))(步驟S7-6)。此時確定將被選擇的濾波器系數(shù)是否在濾波器系數(shù)庫中發(fā)現(xiàn)(步驟S7-6)。如果確定沒有發(fā)現(xiàn)將被選擇的濾波器系數(shù)并且因此聲源被發(fā)現(xiàn)處于濾波器系數(shù)庫儲存系數(shù)參數(shù)的兩個位置的中間位置，則通過計算機計算內(nèi)推數(shù)據(jù)(步驟S7-8)。另一方面，如果確定將選擇的濾波器系數(shù)在濾波器系數(shù)庫中被發(fā)現(xiàn)，則處理操作進(jìn)行到步驟S7-9。
如果在步驟7-9探測到聆聽者位置根據(jù)來自聆聽者位置信息輸入單元1的聆聽者位置信息移動，聲場綜合控制單元8將修改信息傳輸?shù)綖V波器系數(shù)庫和聲場綜合裝置7以便使其再次從作為聆聽者位置和聲源位置的函數(shù)變化的聲源的相對位置選擇數(shù)字濾波器系數(shù)(步驟S7-6)。如果沒有探測到聆聽者位置移動，聲場綜合裝置7通過計算機從聲源位置信息和聆聽者位置信息確定聲音數(shù)據(jù)的頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)并在頻率轉(zhuǎn)換電路7e進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的操作(步驟S7-10)。
聲場綜合裝置7根據(jù)如步驟S7-7中選擇的濾波器系數(shù)或在步驟S7-8中用內(nèi)推法確定的濾波器系數(shù)和作為在步驟7-10中的頻率轉(zhuǎn)換的結(jié)果獲得的聲音數(shù)據(jù)重復(fù)回旋操作，重復(fù)的次數(shù)等于聲源的個數(shù)(步驟S7-11)。用于回旋操作的聲音數(shù)據(jù)被輸出到陣列揚聲器(步驟S7-12)。
在步驟S7-4中從去復(fù)合電路3傳輸?shù)奈谋緮?shù)據(jù)和圖象數(shù)據(jù)分別由文本數(shù)據(jù)解碼電路11和圖象數(shù)據(jù)解碼電路13根據(jù)標(biāo)題數(shù)據(jù)中包含的編碼方法和幀速率解碼(步驟S7-13)。然后經(jīng)解碼的圖象數(shù)據(jù)由聲場圖象處理電路14根據(jù)聆聽者位置信息處理(步驟S7-14)。例如，圖象數(shù)據(jù)將被處理后響應(yīng)聆聽者的移動而移動場景圖象。另一方面，經(jīng)解碼的文本信號根據(jù)在標(biāo)題數(shù)據(jù)中包含的時序信息疊合在圖象信號上(步驟S7-15)并以和顯示單元匹配的圖象信號格式輸出到顯示單元(步驟S7-16)。
在這種方法中，通過將聲場再現(xiàn)設(shè)備構(gòu)型成包括濾波器系數(shù)庫替代聲場綜合參數(shù)計算裝置6用于通過計算機確定控制陣列揚聲器的聲道的數(shù)字濾波器系數(shù)，就可以取消通過計算機確定濾波器系數(shù)并簡化系統(tǒng)。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的聲場再現(xiàn)設(shè)備的第二實施例的說明其構(gòu)型的示意流程圖。將使用的帶有本第二實施例的光盤適合于儲存和其他信息復(fù)合的聆聽者位置信息。該光盤儲存聆聽者2位置的聆聽者位置信息，該聆聽者位置可隨著重放光盤操作的進(jìn)行而變化。
第二實施例的聲場再現(xiàn)設(shè)備從儲存聆聽者位置信息的光盤讀取聆聽者位置信息并根據(jù)該聆聽者位置信息再現(xiàn)聲場空間。
更具體地說，該實施例的聲場再現(xiàn)設(shè)備包括用于重放光盤的光盤重放單元201，用于去復(fù)合讀出數(shù)據(jù)的去復(fù)合電路301，用于解碼聆聽者位置信息的聆聽者位置解碼電路18，用于儲存經(jīng)解碼的聆聽者位置信息的聆聽者位置信息儲存緩沖器19，用于解碼聲音數(shù)據(jù)包的每個聲道的聲音數(shù)據(jù)和聲源位置信息的聲音數(shù)據(jù)解碼電路4，用于儲存經(jīng)解碼的聲源位置信息的聲源位置信息儲存緩沖器5，用于通過計算機確定根據(jù)聆聽者位置信息和聲源位置信息控制聲道的聲場綜合參數(shù)的聲場綜合參數(shù)計算裝置6，用于在聲場綜合參數(shù)和聲道的聲音數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上綜合聲場的聲場綜合裝置7，用于在聆聽者位置信息的基礎(chǔ)上控制聲場綜合參數(shù)計算裝置和聲場綜合裝置的聲場綜合控制單元8，用于放大聲場為之綜合的聲道的聲音信號的放大器電路9，用于通過使用n聲道的聲源回響聲場空間的揚聲器系統(tǒng)10，用于解碼由去復(fù)合電路301分離的文本數(shù)據(jù)的文本數(shù)據(jù)解碼電路11，用于再現(xiàn)經(jīng)解碼的文本數(shù)據(jù)的文本再現(xiàn)電路12，用于解碼由去復(fù)合電路301分離的圖象數(shù)據(jù)的圖象數(shù)據(jù)解碼電路13，用于在聆聽者位置信息的基礎(chǔ)上處理經(jīng)解碼的圖象數(shù)據(jù)的聲場圖象處理電路14，用于再現(xiàn)已經(jīng)為聲場和圖象進(jìn)行過處理的圖象數(shù)據(jù)的圖象再現(xiàn)電路15，用于將文本疊合在圖象上的疊合電路16以及用于顯示再現(xiàn)圖象的圖象顯示單元17。
下文將參考圖9敘述第二實施例的聲場再現(xiàn)設(shè)備的操作。光盤重放單元201從光盤讀出復(fù)合數(shù)據(jù)(步驟S9-1)。然后去復(fù)合電路301將讀出的數(shù)據(jù)去復(fù)合并探測圖象數(shù)據(jù)，文本數(shù)據(jù)，聲音數(shù)據(jù)及其標(biāo)題以便將其互相分離(步驟S9-2)。然后取決于光盤重放單元2的再現(xiàn)環(huán)境從標(biāo)題數(shù)據(jù)選擇必要的數(shù)據(jù)包(步驟S9-3)并將經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)于經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)包標(biāo)題的解碼器(步驟S9-4)。聆聽者可從為再現(xiàn)準(zhǔn)備的并預(yù)先儲存在光盤上的場景中選擇再現(xiàn)環(huán)境。
在步驟S9-4中傳輸?shù)今雎犝呶恢脭?shù)據(jù)解碼電路18的聆聽者位置信息數(shù)據(jù)被解碼(步驟S9-5)并根據(jù)再現(xiàn)環(huán)境輸出到聲場綜合控制單元8和聲場圖象處理電路14(步驟S9-6)。
在步驟9-4中傳輸?shù)铰曇魯?shù)據(jù)解碼電路4的聲音數(shù)據(jù)和聲源位置信息數(shù)據(jù)被解碼并儲存在緩沖器中(步驟S9-7)。指出每個聲道的聲源位置，聲源的移動速度和移動方向的聲源位置信息被儲存在聲源位置信息儲存緩沖器5中。
聲場綜合參數(shù)計算裝置6根據(jù)來自聲源位置信息儲存緩沖器5的聲源位置信息通過計算機確定控制陣列揚聲器的各個聲道的數(shù)字濾波器的系數(shù)(H1(f)，...，Hn(f)) (步驟S9-8)。
聲源的聲音數(shù)據(jù)的頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)通過計算機從聲源位置信息和聆聽者位置信息中確定，然后頻率轉(zhuǎn)換電路7e進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的操作(步驟S9-9)。
聲場綜合裝置7根據(jù)如步驟S9-8中計算的經(jīng)修改的濾波器系數(shù)以及作為在步驟S9-9中頻率轉(zhuǎn)換的結(jié)果獲得的聲音數(shù)據(jù)重復(fù)回旋操作，重復(fù)的次數(shù)等于聲源的個數(shù)(步驟S9-10)。用于回旋操作的聲音數(shù)據(jù)被輸出到陣列揚聲器(步驟S9-11)。
在步驟S9-4中從去復(fù)合電路301傳輸?shù)奈谋緮?shù)據(jù)和圖象數(shù)據(jù)分別由文本數(shù)據(jù)解碼電路11和圖象數(shù)據(jù)解碼電路13根據(jù)標(biāo)題數(shù)據(jù)中包含的編碼方法和幀速率解碼(步驟S9-12)。然后經(jīng)解碼的圖象數(shù)據(jù)由聲場圖象處理電路14根據(jù)聆聽者位置信息處理(步驟S9-13)。例如，圖象數(shù)據(jù)將被處理后響應(yīng)聆聽者的移動而移動場景圖象。另一方面，經(jīng)解碼的文本信號根據(jù)在標(biāo)題數(shù)據(jù)中包含的時序信息疊合在圖象信號上(步驟S9-14)并以和顯示單元匹配的圖象信號格式輸出到顯示單元(步驟S9-15)。
濾波器系數(shù)庫可被用于替代如圖7所示通過計算機確定數(shù)字濾波器系數(shù)的聲場綜合參數(shù)計算裝置6。
在這種方法中，通過聲場再現(xiàn)設(shè)備的第二實施例，如果機動車運動但改變了機動車外的聲源和聆聽者之間的位置關(guān)系，可以再現(xiàn)不改變機動車中的聲源和聆聽者之間的位置關(guān)系的內(nèi)容數(shù)據(jù)，因此聆聽者可感覺到好象在汽車或火車中移動一樣。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的聲場再現(xiàn)設(shè)備第三實施例的說明其構(gòu)型的示意性框圖。通過該第三實施例，設(shè)備的操作者為進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)而操作設(shè)備，而再現(xiàn)進(jìn)行控制單元根據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作和當(dāng)前的數(shù)據(jù)再現(xiàn)情形控制重放光盤的操作。光盤儲存該設(shè)備的操作者用其進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作的進(jìn)行控制信息，聆聽者的位置可以取決于進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作而適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> 這樣，通過該聲場再現(xiàn)設(shè)備的第三實施例，聆聽者位置信息被確定為進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作的函數(shù)。例如，在TV游戲的情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作相應(yīng)于游戲機的操作，數(shù)據(jù)響應(yīng)游戲機的操作而讀取，聆聽者位置根據(jù)游戲的控制進(jìn)行信息而確定。
更具體地說，本實施例的聲場再現(xiàn)設(shè)備包括由設(shè)備的操作者操作的用于進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的進(jìn)行操作信息輸入單元20，用于響應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作控制聆聽者位置和確定聆聽者位置信息的再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21，用于響應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作重放光盤的光盤重放單元202，用于去復(fù)合再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的去復(fù)合電路302，用于解碼去復(fù)合的進(jìn)行控制數(shù)據(jù)的進(jìn)行控制數(shù)據(jù)解碼電路22，用于儲存經(jīng)解碼的進(jìn)行控制信息的進(jìn)行控制信息儲存緩沖器23，用于解碼聲音數(shù)據(jù)包的每個聲道的聲音數(shù)據(jù)和聲源位置信息的聲音數(shù)據(jù)解碼電路4，用于儲存經(jīng)解碼的聲源位置信息的聲源位置信息儲存緩沖器5，用于通過計算機確定根據(jù)聆聽者位置信息和聲源位置信息控制聲道的聲場綜合參數(shù)的聲場綜合參數(shù)計算裝置6，用于在聲場綜合參數(shù)和聲道的聲音數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上綜合聲場的聲場綜合裝置7，用于在聆聽者位置信息的基礎(chǔ)上控制聲場綜合參數(shù)計算裝置和聲場綜合裝置的聲場綜合控制單元8，用于放大聲場為之綜合的聲道的聲音信號的放大器電路9，用于通過使用n聲道的聲源回響聲場空間的揚聲器系統(tǒng)10，用于解碼由去復(fù)合電路301分離的文本數(shù)據(jù)的文本數(shù)據(jù)解碼電路11，用于再現(xiàn)經(jīng)解碼的文本數(shù)據(jù)的文本再現(xiàn)電路12，用于解碼由去復(fù)合電路302分離的圖象數(shù)據(jù)的圖象數(shù)據(jù)解碼電路13，用于在聆聽者位置信息的基礎(chǔ)上處理經(jīng)解碼的圖象數(shù)據(jù)的聲場圖象處理電路14，用于再現(xiàn)已經(jīng)為聲場和圖象進(jìn)行過處理的圖象數(shù)據(jù)的圖象再現(xiàn)電路15，用于將文本疊合在圖象上的疊合電路16以及用于顯示再現(xiàn)圖象的圖象顯示單元17。
下文將參考圖11敘述第三實施例的聲場再現(xiàn)設(shè)備的操作。光盤重放單元202在再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21的控制下從光盤讀出復(fù)合數(shù)據(jù)(步驟S11-1)。然后去復(fù)合電路301將讀出的數(shù)據(jù)去復(fù)合并探測圖象數(shù)據(jù)，文本數(shù)據(jù)，聲音數(shù)據(jù)及其標(biāo)題以便將其互相分離(步驟S11-2)。然后取決于光盤重放單元2的再現(xiàn)環(huán)境從標(biāo)題數(shù)據(jù)選擇必要的數(shù)據(jù)包(步驟S11-3)并將經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)于經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)包標(biāo)題的解碼器(步驟S11-4)。再現(xiàn)環(huán)境當(dāng)再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21根據(jù)操作者為進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)對設(shè)備進(jìn)行的操作和當(dāng)前的數(shù)據(jù)再現(xiàn)情形控制光盤重放單元202時獲得。
在步驟S11-4中傳輸?shù)竭M(jìn)行控制數(shù)據(jù)解碼電路22的進(jìn)行控制數(shù)據(jù)被解碼，經(jīng)解碼的進(jìn)行控制信息被儲存在進(jìn)行控制信息儲存緩沖器23中(步驟S11-5)。再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21比較儲存在進(jìn)行控制信息儲存緩沖器23中的進(jìn)行控制信息和由設(shè)備的操作者輸入的進(jìn)行操作信息并根據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)控制聆聽者位置(步驟S11-6)。進(jìn)行控制信息包括這樣的范圍上的信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作被允許到這個范圍，因此操作者在該范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作。再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21根據(jù)進(jìn)行控制信息確定聆聽者位置。在經(jīng)確定的聆聽者位置上的聆聽者位置信息被輸出到光盤重放單元202，聲場綜合控制單元8和聲場圖象處理電路14(步驟S11-7)。
在步驟11-4中傳輸?shù)铰曇魯?shù)據(jù)解碼電路4的聲音數(shù)據(jù)和聲源位置信息數(shù)據(jù)被解碼并儲存在緩沖器中(步驟S11-8)。指出每個聲道的聲源位置，聲源的移動速度和移動方向的聲源位置信息被儲存在聲源位置信息儲存緩沖器5中。
聲場綜合參數(shù)計算裝置6根據(jù)來自聲源位置信息儲存緩沖器5的聲源位置信息通過計算機確定控制陣列揚聲器的各個聲道的數(shù)字濾波器的系數(shù)(H1(f)，...，Hn(f))(步驟S11-9)。
如果在步驟11-10探測到聆聽者位置根據(jù)來自聆聽者位置信息輸入單元1的聆聽者位置信息移動，聲場綜合控制單元8將修改信息傳輸?shù)铰晥鼍C合參數(shù)計算裝置6和聲場綜合裝置7以便使其再次從作為聆聽者位置和聲源位置的函數(shù)變化的聲源位置的相對位置通過計算機確定數(shù)字濾波器系數(shù)(步驟S11-9)。如果沒有探測到聆聽者位置變化，聲場綜合裝置7通過計算機從聲源位置信息和聆聽者位置信息確定聲源的聲音數(shù)據(jù)的頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)并在頻率轉(zhuǎn)換電路7e進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的操作(步驟S11-11)。
聲場綜合裝置7根據(jù)如步驟S11-9中計算的經(jīng)修改的濾波器系數(shù)和作為在步驟S11-11中的頻率轉(zhuǎn)換的結(jié)果獲得的聲音數(shù)據(jù)重復(fù)回旋操作，重復(fù)的次數(shù)等于聲源的個數(shù)(步驟S11-12)。用于回旋操作的聲音數(shù)據(jù)被輸出到陣列揚聲器(步驟S11-13)。
在步驟S11-4中從去復(fù)合電路302傳輸?shù)奈谋緮?shù)據(jù)和圖象數(shù)據(jù)分別由文本數(shù)據(jù)解碼電路11和圖象數(shù)據(jù)解碼電路13根據(jù)標(biāo)題數(shù)據(jù)中包含的編碼方法和幀速率解碼(步驟S11-14)。然后經(jīng)解碼的圖象數(shù)據(jù)由聲場圖象處理電路14根據(jù)從再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21輸出的聆聽者位置信息處理(步驟S11-15)。例如，圖象數(shù)據(jù)將被處理后響應(yīng)聆聽者的移動而移動場景圖象。另一方面，經(jīng)解碼的文本信號根據(jù)在標(biāo)題數(shù)據(jù)中包含的時序信息疊合在圖象信號上(步驟S11-16)并以和顯示單元匹配的圖象信號格式輸出到顯示單元(步驟S11-17)。
濾波器系數(shù)庫可以用于替代如圖7所示通過計算機確定數(shù)字濾波器系數(shù)的聲場綜合參數(shù)計算裝置6。
在這種方法中，通過聲場再現(xiàn)設(shè)備的第三實施例可以再現(xiàn)取決于如TV游戲的情況中的進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作改變聆聽者位置信息的內(nèi)容數(shù)據(jù)。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)的第四實施例的說明其構(gòu)型的示意性框圖。除了和第三實施例相同的聲場再現(xiàn)設(shè)備以外，該第四實施例還包括用于使聆聽者感覺到加速的座位驅(qū)動單元，該加速作為由進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的操作根據(jù)聆聽者位置信息產(chǎn)生的移動的結(jié)果被施加到聆聽者。
更具體地說，本發(fā)明的第四實施例的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)包括和第三實施例相同的聲場再現(xiàn)設(shè)備，用于探測聆聽者的座位位置的位置傳感器24，用于在來自位置傳感器24的座位位置信息和來自再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21的聆聽者位置信息的基礎(chǔ)上控制移動距離和座位加速的移動距離/加速控制單元25，以及用于作為來自移動距離/加速控制單元25的座位的移動距離和加速的函數(shù)而驅(qū)動座位的座位驅(qū)動單元26。
圖11的流程圖也應(yīng)用到第四實施例的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)的操作上，因此下文僅敘述控制座位移動單元的操作。再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21根據(jù)和其他信息復(fù)合并儲存在光盤上的進(jìn)行控制信息和有關(guān)進(jìn)行操作的信息輸出聆聽者位置信息。移動距離/加速控制單元25基于作為來自再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21的進(jìn)行控制信息和來自位置傳感器24的座位位置信息的函數(shù)變化的聆聽者位置信息確定使聆聽者感到好象正在移動的座位的移動距離和加速并將驅(qū)動信號傳輸?shù)阶或?qū)動單元26。
在這種方法中，第四實施例的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)給聆聽者非常自然地移動的感覺。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)的第五實施例的說明其構(gòu)型的示意性框圖。該第五實施例適合于控制空氣體積，空氣流方向，空氣流速率和空氣流溫度，該空氣流(風(fēng))根據(jù)由于進(jìn)行操作產(chǎn)生的移動而可能改變的聆聽者位置被施加到聆聽者身上。
更具體地說，第五實施例的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)包括和第三實施例相同的聲場再現(xiàn)設(shè)備以及用于探測聆聽區(qū)域溫度的溫度傳感器27，用于探測聆聽區(qū)域中空氣體積，空氣流方向和空氣流速率的空氣流傳感器28，用于控制將在下文敘述的吹風(fēng)機30和溫度調(diào)節(jié)單元31的空氣體積/空氣流方向/空氣流速率/溫度控制單元29，用于將風(fēng)吹向聆聽區(qū)域的吹風(fēng)機30和用于調(diào)節(jié)聆聽區(qū)域溫度的溫度調(diào)節(jié)單元31。
圖11的流程圖也應(yīng)用于第五實施例的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)的操作，因此下文僅敘述控制吹風(fēng)機30和溫度調(diào)節(jié)單元31的操作。再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21根據(jù)和其他信息復(fù)合并儲存在光盤上的進(jìn)行控制信息輸出聆聽者位置信息和有關(guān)進(jìn)行操作的信息?？諝怏w積/空氣流方向/空氣流速率/溫度控制單元29以聆聽者位置信息的基礎(chǔ)上根據(jù)來自再現(xiàn)進(jìn)行控制單元21的進(jìn)行控制信息確定使聆聽者感到好象正在移動而必須的空氣體積，空氣流方向，空氣流速率和溫度。溫度傳感器27和空氣體積傳感器28恒定地探測空氣體積，空氣流方向，空氣流速率和聆聽區(qū)域的溫度并將有關(guān)這些因素的信息傳遞到空氣體積/空氣流方向/空氣流速率/溫度控制單元29。
這樣，通過第五實施例的聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)，風(fēng)和溫度的作用引起觸覺，使聆聽者自然地感覺到好象正在移動。
雖然操作光盤重放系統(tǒng)被用于上述實施例，但本發(fā)明決不限于此。例如，光盤重放系統(tǒng)可以由網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收單元取代。
通過這樣的安排，有關(guān)將被再現(xiàn)的圖象，文本，聲音和聲源的信息將從網(wǎng)絡(luò)分配。網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收單元訪問分配有關(guān)圖象，文本，聲音和聲源的服務(wù)器并檢驗用戶終端。然后，網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收單元從用戶可得到的圖象/聲音內(nèi)容目錄選擇所需要的內(nèi)容，將其下載或發(fā)送用于再現(xiàn)。不然，系統(tǒng)設(shè)備的操作和上述實施例相同。
雖然上文進(jìn)行了詳盡的敘述，根據(jù)本發(fā)明的聲場再現(xiàn)設(shè)備和聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)作為任意選擇的在虛擬空間中聆聽者位置的函數(shù)作用在聆聽者的聽覺，視覺和其他感覺上并提供一種給聆聽者身歷其境的感覺的聲場空間。
權(quán)利要求
1.一種聲場再現(xiàn)設(shè)備，該聲場再現(xiàn)設(shè)備適合于在現(xiàn)實空間的一個預(yù)先確定的區(qū)域中從內(nèi)容數(shù)據(jù)再現(xiàn)虛擬空間中的聲場，該內(nèi)容數(shù)據(jù)包括有關(guān)虛擬空間中聲源位置的信息和響應(yīng)指出虛擬空間中聆聽者位置的有關(guān)聆聽者位置的信息的聲音數(shù)據(jù)，該設(shè)備包括聲場綜合參數(shù)產(chǎn)生裝置，用于響應(yīng)聆聽者位置和聲源位置之間相對的位置關(guān)系在有關(guān)聆聽者位置的信息和有關(guān)聲源位置的信息的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聲場綜合參數(shù)；頻率轉(zhuǎn)換裝置，用于在作為根據(jù)有關(guān)聆聽者位置的信息和有關(guān)聲源位置的信息的相對位置關(guān)系的函數(shù)的聲音數(shù)據(jù)上進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換操作；聲場綜合裝置，用于在經(jīng)受由頻率轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行的頻率轉(zhuǎn)換的聲音數(shù)據(jù)以及由聲場綜合參數(shù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的聲場綜合參數(shù)上進(jìn)行回旋操作和綜合n個聲道中的每一個聲道的聲音數(shù)據(jù)；聲場再現(xiàn)裝置，用于進(jìn)行波前綜合的操作，應(yīng)用所綜合的每個聲道的聲音數(shù)據(jù)和在預(yù)先確定的區(qū)域中再現(xiàn)聲場。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，其中聲場綜合參數(shù)產(chǎn)生裝置在聆聽者位置和聲源位置的相對位置關(guān)系的基礎(chǔ)上從來自預(yù)先儲存的聲場綜合參數(shù)的參數(shù)中選擇聲場綜合參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，其中內(nèi)容數(shù)據(jù)包括圖象數(shù)據(jù)；和該設(shè)備進(jìn)一步包括用于根據(jù)有關(guān)聆聽者位置的信息處理圖象數(shù)據(jù)的圖象處理裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，其中內(nèi)容數(shù)據(jù)包括有關(guān)聆聽者位置的信息。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，其中內(nèi)容數(shù)據(jù)包括用于使內(nèi)容數(shù)據(jù)的再現(xiàn)進(jìn)行的進(jìn)行控制數(shù)據(jù)；和該設(shè)備進(jìn)一步包括再現(xiàn)進(jìn)行裝置，用于在進(jìn)行控制數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)容數(shù)據(jù)的再現(xiàn)；進(jìn)行操作裝置，由聆聽者使用以操作內(nèi)容數(shù)據(jù)的進(jìn)行；和再現(xiàn)進(jìn)行控制裝置，用于響應(yīng)進(jìn)行操作裝置的操作而控制內(nèi)容數(shù)據(jù)再現(xiàn)的進(jìn)行和準(zhǔn)備有關(guān)聆聽者位置的信息。
6.一種聲場空間再現(xiàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括聲場再現(xiàn)設(shè)備，適合于在現(xiàn)實空間的一個預(yù)先確定的區(qū)域中從內(nèi)容數(shù)據(jù)再現(xiàn)虛擬空間中的聲場，該內(nèi)容數(shù)據(jù)包括有關(guān)虛擬空間中聲源位置的信息和響應(yīng)指出虛擬空間中聆聽者位置的有關(guān)聆聽者位置的信息的聲音數(shù)據(jù)；和回響設(shè)備，用于產(chǎn)生在現(xiàn)實空間中的一個虛擬空間的環(huán)境的回響；所述聲場再現(xiàn)設(shè)備具有聲場綜合參數(shù)產(chǎn)生裝置，用于響應(yīng)聆聽者位置和聲源位置之間相對的位置關(guān)系在有關(guān)聆聽者位置的信息和有關(guān)聲源位置的信息的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聲場綜合參數(shù)；頻率轉(zhuǎn)換裝置，用于在作為根據(jù)有關(guān)聆聽者位置的信息和有關(guān)聲源位置的信息的相對位置關(guān)系的函數(shù)的聲音數(shù)據(jù)上進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換操作；聲場綜合裝置，用于在經(jīng)受頻率轉(zhuǎn)換的聲音數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的聲場綜合參數(shù)上進(jìn)行回旋操作以及綜合n個聲道中的每一個聲道的聲音數(shù)據(jù)；聲場再現(xiàn)裝置，用于進(jìn)行波前綜合的操作，應(yīng)用所綜合的每個聲道的聲音數(shù)據(jù)和在預(yù)先確定的區(qū)域中再現(xiàn)聲場。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中回響設(shè)備具有用于根據(jù)有關(guān)聆聽者位置的信息移動聆聽者座位的座位移動裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中回響設(shè)備具有用于根據(jù)有關(guān)聆聽者位置的信息向聆聽者吹動空氣的空氣吹動裝置。
全文摘要
聲場再現(xiàn)設(shè)備根據(jù)聆聽者位置和聲源位置之間的相對位置關(guān)系產(chǎn)生聲場綜合參數(shù)并根據(jù)聆聽者位置和聲源位置之間的相對位置關(guān)系在聲音數(shù)據(jù)上進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的操作。為了綜合每個聲道的聲源的聲音，在經(jīng)受頻率轉(zhuǎn)換的聲音數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的聲場綜合參數(shù)上進(jìn)行回旋操作。經(jīng)綜合的聲音通過應(yīng)用n聲道聲源以在預(yù)先確定的區(qū)域中再現(xiàn)聲場經(jīng)受對于經(jīng)綜合的聲音的波前。
文檔編號H04R3/12GK1625302SQ20041010062
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者三浦雅美, 矢部進(jìn) 申請人:索尼株式會社