專利名稱：揚(yáng)聲器陣列用的音頻信號供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種向由多個(gè)揚(yáng)聲器單元構(gòu)成的揚(yáng)聲器陣列供給聲音等的音頻信號的音頻信號供給裝置。
背景技術(shù)：
近年來，以等離子電視機(jī)或液晶電視機(jī)為代表的超薄超大型電視機(jī)，在一般家庭中迅速普及。目前，該超薄超大型電視機(jī)存在可視角狹小的問題，但通過種種改良，可視角問題得以大幅改善，在設(shè)置于大房間里的情況下，多個(gè)觀眾也能從各個(gè)位置享受影像。這樣，雖然對影像有過各種考慮，但并沒有對聲音有所考慮。例如，超薄超大型電視機(jī)所采用的揚(yáng)聲器，多為將目前所使用的揚(yáng)聲器組合后的揚(yáng)聲器，其具有兩聲道等的偶極型的指向特性。(參照專利文獻(xiàn)1)專利文獻(xiàn)1特開平11-69474號公報(bào)但是，使用了上述揚(yáng)聲器的超薄超大型電視機(jī)中，存在與揚(yáng)聲器正面相比揚(yáng)聲器周圍的聲音品質(zhì)惡化的問題。此外，為了在遠(yuǎn)離電視機(jī)的位置聽到清晰的聲音，必須要增大從該揚(yáng)聲器輸出的聲音的音量，但在聲音打攪他人的深夜或在不具備隔音設(shè)備的密集型的住宅中，存在不能使上述音量過大而必須使用耳塞式耳機(jī)或頭戴式耳機(jī)來收聽的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，鑒于上述問題，提供一種陣列揚(yáng)聲器用的音頻信號供給裝置，其可以實(shí)現(xiàn)廣泛的指向性，也可以實(shí)現(xiàn)聽眾能以小音量進(jìn)行聽取的高效的指向性。
為了解決上述問題，本發(fā)明涉及的揚(yáng)聲器陣列用的音頻信號供給裝置，其向由多個(gè)揚(yáng)聲器單元構(gòu)成的揚(yáng)聲器陣列供給音頻信號，其特征在于，具有延遲部件，其按照所提供的延遲控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的各音頻信號分別實(shí)施延遲處理；加權(quán)部件，其按照所提供的增益控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的各音頻信號分別進(jìn)行加權(quán)處理；存儲部件，其存儲用于使所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性成為窄指向性的第一指向性參數(shù)、和用于使該揚(yáng)聲器陣列的指向特性成為寬指向性的第二指向性參數(shù)；輸入部件，其輸入所述指向特性的選擇指示；以及指向性控制部件，其根據(jù)所輸入的所述選擇指示，選擇所述各指向性參數(shù)中的某一個(gè)，并基于選擇出的指向性參數(shù)，生成所述延遲控制信息和所述增益控制信息，向所述延遲部件和所述加權(quán)部件供給。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，用戶可以通過利用遙控器操作等選擇揚(yáng)聲器陣列的指向特性這一的簡單操作，來切換窄指向性和寬指向性，該窄指向性是即使整體音量小，在某個(gè)方向(焦點(diǎn)方向)的位置上也可以聽到充分音量的樂音，該寬指向性是無論什么聽取位置，都可以聽取高品質(zhì)的樂音。
而且，在上述結(jié)構(gòu)中，也可以在表示選擇所述窄指向性的選擇指示中，包含用于確定指示方向的位置信息，在輸入表示選擇所述窄指向性的選擇指示的情況下，所述指向性控制裝置選擇所述第一指向性參數(shù)，并根據(jù)選擇出的第一指向性參數(shù)和所述位置信息，生成所述延遲控制信息。
此外，本發(fā)明涉及的另一音頻信號供給裝置，其向由多個(gè)揚(yáng)聲器單元構(gòu)成的揚(yáng)聲器陣列供給音頻信號，其特征在于，具有分支部件，其將所輸入的音頻信號分支為兩個(gè)或兩個(gè)以上；第一處理部件，其按照所提供的第一指向性控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的被分支的1個(gè)音頻信號，分別實(shí)施延遲處理和/或加權(quán)處理；第二處理部件，其按照所提供的第二指向性控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的被分支的1個(gè)音頻信號，分別實(shí)施延遲處理和/或加權(quán)處理；指向性控制部件，其生成所述第一指向性控制信息和所述第二指向性控制信息，以使得由所述第一處理實(shí)現(xiàn)的所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性、和由所述第二處理實(shí)現(xiàn)的所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性不同，并將生成的各控制信息向所述第一處理部件和第二處理部件供給；以及加法部件，其對由所述第一處理部件實(shí)施了處理的音頻信號、和由所述第二處理部件實(shí)施了處理的音頻信號進(jìn)行加法運(yùn)算。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以將一個(gè)音頻信號以兩個(gè)不同的指向特性同時(shí)輸出。由此，例如圖10所示，在同一空間內(nèi)(例如起居室)，健全人和聽力障礙者同時(shí)視聽的情況下，對于健全人用的樂音2，寬指向性地輸出，同時(shí)對于聽力障礙者用的樂音1，以朝向聽力障礙者的窄指向性輸出，由此可以使健全人和聽力障礙者都滿意地聽取樂音。
在這里，在上述結(jié)構(gòu)中，由所述第一處理實(shí)現(xiàn)的所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性也可以是窄指向特性，由所述第二處理實(shí)現(xiàn)的所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性也可以是寬指向特性(參照圖10)，此外，由所述各處理實(shí)現(xiàn)的所述揚(yáng)聲器陣列的各指向特性，也可以是分別朝向各不相同的方向的窄指向性(參照圖11)。
此外，也可以在所述分支部件和所述第一處理部件之間，設(shè)置對所述被分支的一個(gè)音頻信號進(jìn)行頻率特性校正的頻率特性校正部件，所述第一處理部件按照所提供的第一指向性控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的進(jìn)行了所述頻率特性校正后的每個(gè)音頻信號分別實(shí)施處理。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以在實(shí)現(xiàn)寬指向性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)即使音量小聽眾也能清楚地聽取的高效的指向性。


圖1是用于說明第一基本原理涉及的延遲陣列方式的指向性控制的圖。
圖2是例示該原理涉及的揚(yáng)聲器陣列的指向性分布的圖。
圖3是表示應(yīng)用了該原理的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示采用了第二基本原理涉及的貝塞爾陣列方式的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是例示該原理涉及的揚(yáng)聲器單元的配置和增益之間的關(guān)系的圖。
圖6是表示第1實(shí)施方式的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是例示該實(shí)施方式涉及的操作畫面的圖。
圖8是例示該實(shí)施方式涉及的操作畫面的圖。
圖9是表示第2實(shí)施方式涉及的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是例示第2實(shí)施方式涉及的指向性控制圖形的圖。
圖11是例示第2實(shí)施方式涉及的指向性控制圖形的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，在說明本發(fā)明涉及的各實(shí)施方式之前，首先說明本發(fā)明的基本原理。
圖1是用于說明使用了第一基本原理涉及的揚(yáng)聲器陣列(由多個(gè)小型揚(yáng)聲器單元SP構(gòu)成)的延遲陣列方式的指向性控制的圖。如果將延遲量分別加到向各揚(yáng)聲器單元SP供給的音頻信號中，則從各揚(yáng)聲器單元SP輸出的聲波同時(shí)到達(dá)焦點(diǎn)，上述延遲量對應(yīng)于從揚(yáng)聲器陣列的中心到空間上的某個(gè)點(diǎn)(焦點(diǎn))的路徑、與從揚(yáng)聲器單元SP到焦點(diǎn)的路徑之差。換言之，可以看作是在圖1中各個(gè)虛線表示的假想的發(fā)音位置(離焦點(diǎn)的距離L相等的位置)配置各揚(yáng)聲器單元SP，由此，焦點(diǎn)位置的聲壓局部地升高。
圖2是例示采用了延遲陣列方式的揚(yáng)聲器陣列的指向性分布的圖，實(shí)線表示每3dB的聲壓的等壓線。另外，揚(yáng)聲器陣列是假定在寬度100cm(圖2中所示的X＝-50～50cm)之間，大致間隔5cm地以直線狀配置揚(yáng)聲器單元。如該圖所示，在采用了延遲陣列方式的揚(yáng)聲器陣列中，可以得到如同朝向焦點(diǎn)放出聲波束這種指向性分布。
圖3表示采用了上述延遲陣列方式的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100的主要部分結(jié)構(gòu)。揚(yáng)聲器陣列100具備由多個(gè)揚(yáng)聲器單元210-k(1≤k≤n)構(gòu)成的揚(yáng)聲器陣列200、延遲電路300、指向性控制裝置400、加權(quán)單元500、以及放大單元600。另外，通常在延遲電路300的前段或放大單元600的前段等，設(shè)置A/D變換器或D/A變換器，但為了簡化而省略。
延遲電路300根據(jù)由指向性控制裝置400提供的延遲控制信息，對向各揚(yáng)聲器單元210-k供給的各音頻信號進(jìn)行延遲處理。指向性控制裝置400為了在所期望的位置上形成焦點(diǎn)，求得應(yīng)加到上述各音頻信號上的延遲量，生成表示所求得的各延遲量的延遲控制信息，向延遲電路300供給。具體地說，為了補(bǔ)償從焦點(diǎn)到各揚(yáng)聲器單元210-k的距離差，根據(jù)各揚(yáng)聲器單元210-k的空間坐標(biāo)和焦點(diǎn)的空間坐標(biāo)，計(jì)算上述各延遲量。
加權(quán)單元500由與揚(yáng)聲器單元210-k數(shù)量相等的乘法器510-k構(gòu)成，對由延遲電路300供給的延遲處理后的各音頻信號，附加由窗口函數(shù)系數(shù)或增益系數(shù)等權(quán)重系數(shù)得到的權(quán)重。放大單元600由與揚(yáng)聲器單元210-k數(shù)量相等的放大器610-k構(gòu)成，對由加權(quán)單元500附加了規(guī)定的權(quán)重的各音頻信號進(jìn)行放大。通過放大單元600放大后的音頻信號，被輸入構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列200的各揚(yáng)聲器單元210-k，作為聲波輸出。從各揚(yáng)聲器單元210-k輸出的聲波，在空間上的某一點(diǎn)(焦點(diǎn))處成為同相位，以實(shí)現(xiàn)該焦點(diǎn)方向的聲壓局部地變高的效率優(yōu)良的指向性(以下稱為窄指向性)。
如上所述，利用使用了延遲陣列方式的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100，可以實(shí)現(xiàn)窄指向性，同時(shí)僅通過延遲量的變更，就可以任意地變更指向方向。
接下來，對使用了第二基本原理涉及的揚(yáng)聲器陣列的貝塞爾陣列方式的指向性控制進(jìn)行說明。所謂貝塞爾陣列，是通過對規(guī)則排列的揚(yáng)聲器單元列(揚(yáng)聲器陣列)，用基于貝塞爾函數(shù)的系數(shù)進(jìn)行加權(quán)處理，以使聲音的放射特性成為球面狀的一種方法。另外，所述原理本身因?yàn)槭乾F(xiàn)有的公知技術(shù)因而省略，作為參考文獻(xiàn)，有“使用貝塞爾系數(shù)的多重?fù)P聲器陣列(Multiple loudspeaker arrays using Besselcoefficients)”(W.J.W.KITZEN，ELECTRONIC COMPONENTS ANDAPPLICATIONS，VOL.5 NO.4 SEPTEMBER 1983)等。
該貝塞爾陣列作為實(shí)現(xiàn)寬指向性的方法被廣泛使用，例如增加揚(yáng)聲器數(shù)量以獲得音量，同時(shí)向散布在廣闊空間內(nèi)的全部聽眾播放樂音。圖4是表示采用了貝塞爾陣列方式的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100′的主要部分結(jié)構(gòu)的圖，圖5是例示構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列200的各揚(yáng)聲器單元210-k的配置和增益的關(guān)系的圖。另外，這些圖中與圖3中相對應(yīng)的部分標(biāo)注相同的標(biāo)號，省略其詳細(xì)說明。
圖4、圖5所示的揚(yáng)聲器陣列200，由隔著大致恒定的間隔以直線狀配置的7個(gè)揚(yáng)聲器單元210-1～-7構(gòu)成。構(gòu)成加權(quán)單元500的各乘法器510-1～-7，對向各自對應(yīng)的揚(yáng)聲器單元210-1～-7供給的音頻信號，附加利用由根據(jù)貝塞爾函數(shù)推導(dǎo)出的貝塞爾系數(shù)C1～C7得到的權(quán)重(增益)。這樣，通過實(shí)施基于貝塞爾函數(shù)的加權(quán)處理，實(shí)現(xiàn)如同無指向的點(diǎn)聲源以放射狀放出聲波這樣的指向性。
以上詳細(xì)地說明了本發(fā)明涉及的各基本原理。接下來，對應(yīng)用了各基本原理的第1實(shí)施方式加以說明。
第1實(shí)施方式圖6是表示第1實(shí)施方式涉及的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100″的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。該陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100″，是實(shí)現(xiàn)窄指向性和寬指向性的切換(選擇)的系統(tǒng)，具備圖3所示的延遲陣列方式的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100的主要部分和圖5所示的貝塞爾陣列方式的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100′的一部分。另外，對與圖3和圖5對應(yīng)的部分，標(biāo)注相同的標(biāo)號并省略其詳細(xì)說明。
各揚(yáng)聲器單元210-k由直徑數(shù)cm以下的小型揚(yáng)聲器單元形成。眾所周知，由于小型揚(yáng)聲器單元具有在寬頻率范圍內(nèi)接近無指向的寬指向性，所以在利用貝塞爾陣列方式的指向性控制中，可以實(shí)現(xiàn)非常寬的指向性。此外，在延遲陣列方式的指向性控制中，可以左右很寬地朝向焦點(diǎn)方向，而且，通過緊密地排列小型揚(yáng)聲器單元，可以控制高頻區(qū)域的音頻信號。
在指向性控制裝置(存儲部件)400中，存儲著第一指向性參數(shù)P1和第二指向性參數(shù)P2。第一指向性參數(shù)P1是用于實(shí)現(xiàn)使從各揚(yáng)聲器單元210-k輸出的聲波朝向某個(gè)方向(焦點(diǎn)方向)來實(shí)現(xiàn)窄指向性的參數(shù)，第二指向性參數(shù)P2是用于實(shí)現(xiàn)使從各揚(yáng)聲器單元210-k輸出的聲波在全體空間擴(kuò)散的寬指向性的參數(shù)。指向性控制裝置(指向性控制部件)400按照由操作部700供給的揚(yáng)聲器陣列200的指向特性選擇指示，選擇第一指向性參數(shù)P1或第二指向性參數(shù)P2中的某一個(gè)，并基于選擇出的某個(gè)指向性參數(shù)，生成延遲控制信息和增益控制信息(詳細(xì)如后所述)。
操作部(輸入部件)700是輸入上述揚(yáng)聲器陣列200的指向特性的選擇指示等的部件，由各種操作按鈕和遙控器等構(gòu)成。圖7是例示連接在陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100″上的顯示裝置(例如等離子電視機(jī))上所顯示的操作畫面g1。在操作畫面g1中顯示應(yīng)選擇寬指向性和窄指向性中的某一個(gè)的消息。用戶根據(jù)該消息，利用遙控器操作，選擇某一個(gè)指向特性。在這里，例如如果選擇窄指向性，則在顯示裝置上顯示圖8所示的操作畫面g2。用戶將該操作畫面g2所示的收聽位置圖標(biāo)11，通過遙控器操作等移動至所期望的位置(參照圖8所示的虛線)。如果進(jìn)行了這一連串操作，則操作部700將表示選擇窄指向性的選擇指示、和表示收聽位置的位置信息(用于確定指向方向的位置信息)，提供給指向性控制裝置400。
指向性控制裝置400按照由操作部700供給的選擇指示，選擇第一指向性參數(shù)P1，同時(shí)根據(jù)所供給的位置信息，確定焦點(diǎn)位置等。此外，根據(jù)所選擇的第一指向性參數(shù)P1和所確定的焦點(diǎn)的位置等，求出應(yīng)向供給各揚(yáng)聲器單元210-k的音頻信號施加的延遲量，生成表示所求得的各延遲量的延遲控制信息，將其向延遲電路(延遲部件)300供給。與此同時(shí)，指向性控制裝置400根據(jù)所選擇的第一指向性參數(shù)P1，求出應(yīng)向供給各揚(yáng)聲器單元210-k的音頻信號乘以的系數(shù)(該情況下，為適當(dāng)?shù)拇翱谙禂?shù))，生成表示所求得的各系數(shù)的增益控制信息，將其向加權(quán)單元500供給。其結(jié)果，向陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100″輸入的音頻信號由延遲電路300進(jìn)行相位控制，由加權(quán)單元500附加由窗口函數(shù)系數(shù)得到的權(quán)重之后，從所對應(yīng)的各揚(yáng)聲器單元210-k，作為聲波輸出。從各揚(yáng)聲器單元210-k輸出的聲波，在空間的某一點(diǎn)(焦點(diǎn))成為同相位，以實(shí)現(xiàn)用戶所期望的窄指向性。
另一方面，在顯示裝置顯示操作畫面g1的狀態(tài)下，如果用戶利用遙控器操作等選擇寬指向性，則操作部700向指向性控制裝置400供給表示選擇寬指向性的選擇提示。指向性控制裝置400按照由操作部700供給的選擇指示，選擇第二指向性參數(shù)P2。接著，指向性控制裝置400根據(jù)所選擇的第二指向性參數(shù)P2，求出應(yīng)向供給各揚(yáng)聲器單元210-k的音頻信號施加的延遲量、和應(yīng)對各音頻信號乘以的系數(shù)。在這里，由于選擇用于實(shí)現(xiàn)寬指向性的第二指向性參數(shù)P2，所以指向性控制裝置400求出“0”或者即使不是“0”也都相等的延遲量、和由貝塞爾函數(shù)推導(dǎo)出的貝塞爾陣列系數(shù)。指向性控制裝置400生成表示這些內(nèi)容的延遲控制信息和增益控制信息，分別向延遲電路300和加權(quán)單元500供給。其結(jié)果，輸入到陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100″的音頻信號，由加權(quán)單元500″附加由貝塞爾陣列系數(shù)得到的權(quán)重，實(shí)現(xiàn)寬指向性。
如上說明所述，利用第1實(shí)施方式涉及的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100″，可以在窄指向性和寬指向性之間切換，所述窄指向性是在整體音量小的情況下，也能夠在某個(gè)方向(焦點(diǎn)方向)的位置上收聽到充分音量的樂音，所述寬指向性是不論在什么收聽位置，都能收聽高品質(zhì)的樂音。
另外，在上述例子中，采用貝塞爾陣列方式來實(shí)現(xiàn)寬指向性，但例如也可以由通過控制上述延遲量而在揚(yáng)聲器陣列200的正面中心附近生成焦點(diǎn)的方法、或以從揚(yáng)聲器陣列200的后方的某個(gè)點(diǎn)輸出樂音的方式進(jìn)行模擬的方法，來實(shí)現(xiàn)寬指向性。而且，這些方法都可以用上述陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100″的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
第2實(shí)施方式在上述第1實(shí)施方式中，例示了可以選擇寬指向性和窄指向性中的某一個(gè)的方式，在以下所示的第2實(shí)施方式中，對使寬指向性和窄指向性同時(shí)并存的方式進(jìn)行說明。
在社會急速步入高齡化的當(dāng)前，家庭內(nèi)聽力衰退的高齡者(以下稱為聽力障礙者)和健全人觀看同一電視機(jī)的機(jī)會增加。這種情況下，視聽時(shí)的音量多會成為問題。例如，有時(shí)候?qū)τ诮∪藖碚f合適的音量，對于聽力障礙者來說會因音量過小而聽不到，或者如果調(diào)節(jié)到適合聽力障礙者的音量時(shí)，對于健全人來說音量過大。
基于上述問題，提出了設(shè)置聽力障礙者專用的揚(yáng)聲器等的方法(例如，參照特開2000-197196號公報(bào))，或者使用指向性強(qiáng)的陣列揚(yáng)聲器向聽力障礙者輸出樂音，而健全人在避開聲壓大的指向方向的位置進(jìn)行視聽的方法(參照特開平11-136788號公報(bào))。
但是，上述特開2000-197196號公報(bào)公開的方法所產(chǎn)生的問題在于，必須另外確保用于設(shè)置聽力障礙者專用的揚(yáng)聲器的空間。此外，特開平11-136788號公報(bào)所公開的方法所產(chǎn)生的問題在于，由于上述指向方向朝向聽力障礙者，所以在避開指向方向的位置視聽的健全人，不能十分滿意地聽取高品質(zhì)樂音。
第2實(shí)施方式涉及的發(fā)明鑒于這些現(xiàn)有技術(shù)的問題，其目的在于，在聽力衰退的聽力障礙者和健全人同時(shí)視聽的情況下，也能夠提供令聽力障礙者和健全人都滿意的樂音。
圖9是表示第2實(shí)施方式涉及的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。此外，對于陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100，與圖6所示的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100″對應(yīng)的部分標(biāo)注相同的標(biāo)號，并省略其詳細(xì)說明。此外，以下說明中，假定寬指向性和窄指向性都由延遲控制實(shí)現(xiàn)的情況。
分支單元800將輸入至陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100的音頻信號，分支成兩個(gè)，將分支后的音頻信號向第一延遲電路300和第二延遲電路300′供給。
第一延遲電路300和第二延遲電路300′，分別按照由指向性控制裝置400提供的第一延遲控制信息和第二延遲控制信息，對向各揚(yáng)聲器單元210-k供給的各音頻信號施加延遲處理。指向性控制裝置(指向性控制部件)400以由這些各延遲電路300、300′來實(shí)現(xiàn)不同指向特性的方式，生成第一延遲控制信息和第二延遲控制信息。具體地說，生成第一延遲控制信息和第二延遲控制信息，以使得如圖10所示，在從揚(yáng)聲器陣列200觀察，正面靠左的前方健全人聽取、正面靠右的前方聽力障礙者聽取的情況下，對健全人用的樂音2，以寬指向性輸出，對聽力障礙者用的樂音1，以朝向聽力障礙者的窄指向性輸出。此外，對于聽力障礙者的收聽位置和健全人的收聽位置，由遙控器操作等進(jìn)行輸入即可。此外，在以下的說明中，為了方便，假定由第一延遲電路300實(shí)現(xiàn)寬指向性，由第二延遲電路300′實(shí)現(xiàn)窄指向性的情況。
第一延遲電路300對各音頻信號實(shí)施用于實(shí)現(xiàn)寬指向性的延遲處理，向所對應(yīng)的各乘法器510-k供給。另一方面，第二延遲電路300′對各音頻信號實(shí)施用于實(shí)現(xiàn)窄指向性的延遲處理，向所對應(yīng)的各乘法器510′-k供給。乘法器510-k、510′-k對各延遲處理后的音頻信號，分別附加由規(guī)定的權(quán)重系數(shù)得到的權(quán)重，并將其向加法單元900供給。
加法單元900由與揚(yáng)聲器單元210-k數(shù)量相等的加法器910-k構(gòu)成。各加法器910-k對由所對應(yīng)的各乘法器510-k、510′-k供給來的各音頻信號進(jìn)行加法運(yùn)算。由各加法器910-k加法運(yùn)算后的音頻信號經(jīng)由放大器610-k，向所對應(yīng)的揚(yáng)聲器單元210-k供給。
其結(jié)果，如圖10所示，健全人用的樂音2由揚(yáng)聲器陣列200以寬指向性輸出，同時(shí)聽力障礙者用的樂音1由揚(yáng)聲器陣列200以窄指向性輸出。由此，在聽力障礙者和健全人在同一空間內(nèi)同時(shí)進(jìn)行視聽的情況下，也可以同時(shí)滿意地聽取樂音。
在這里，也可以在上述第一延遲電路300或第二延遲電路300′的某一個(gè)的前段設(shè)置均衡器(equalizer)(頻率特性校正部件)，以對頻率特性進(jìn)行校正的方式構(gòu)成。一般地，聽力低下的聽力障礙者存在難以聽到高頻成分的聲音的傾向。鑒于此，例如可以如圖9虛線所示，將均衡器EQ設(shè)置在第二延遲電路300′的前段，對分支后的音頻信號的頻率特性進(jìn)行校正。此外，也可以在各延遲電路300、300′的前段分別設(shè)置均衡器EQ，對聽力障礙者用的樂音1和健全人用的樂音2的各頻率特性分別進(jìn)行校正。利用這種方法，可以減輕樂音1和樂音2的干涉或空間的音響特性的影響。當(dāng)然，也可以使各聽取者通過操作部700的操作(遙控器操作等)，獨(dú)立地設(shè)定均衡器EQ的各參數(shù)。
此外，上述例子中，說明了通過第一延遲電路300和第二延遲電路300′，使寬指向性和窄指向性同時(shí)并存的方式，但并不限定于此。要點(diǎn)在于，使兩種或兩種以上的不同指向特性同時(shí)并存即可，也可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)朝向兩個(gè)方向的窄指向性(參照圖11)。詳細(xì)地說，如圖11所示，對于聽力障礙者用的樂音1，以窄指向性朝向聽力障礙者輸出，另一方面，對于健全人用的樂音2，以窄指向性朝向健全人輸出。在這種情況下，利用第一延遲電路300和第二延遲電路300′，生成第一延遲控制信息和第二延遲控制信息，以使得分別實(shí)現(xiàn)朝向聽力障礙者的窄指向性和朝向健全人的窄指向性。另外，當(dāng)然也可以將音頻信號分支數(shù)和延遲電路的數(shù)量擴(kuò)大為3個(gè)或3個(gè)以上，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)指向性。
在上述例子中，利用延遲控制來實(shí)現(xiàn)寬指向性，但也可以如第1實(shí)施方式所示，利用加權(quán)控制來實(shí)現(xiàn)寬指向性。此外，第2實(shí)施方式涉及的結(jié)構(gòu)(將延遲電路并列設(shè)置等)也適用于上述第1實(shí)施方式涉及的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)100″，可以實(shí)現(xiàn)朝向兩個(gè)方向的窄指向性。
權(quán)利要求
1.一種揚(yáng)聲器陣列用的音頻信號供給裝置，其向由多個(gè)揚(yáng)聲器單元構(gòu)成的揚(yáng)聲器陣列供給音頻信號，其特征在于，具有延遲部件，其按照所提供的延遲控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的各音頻信號分別實(shí)施延遲處理；加權(quán)部件，其按照所提供的增益控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的各音頻信號分別進(jìn)行加權(quán)處理；存儲部件，其存儲用于使所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性成為窄指向性的第一指向性參數(shù)、和用于使該揚(yáng)聲器陣列的指向特性成為寬指向性的第二指向性參數(shù)；輸入部件，其輸入所述指向特性的選擇指示；以及指向性控制部件，其根據(jù)所輸入的所述選擇指示，選擇所述各指向性參數(shù)中的某一個(gè)，并基于選擇出的指向性參數(shù)，生成所述延遲控制信息和所述增益控制信息，向所述延遲部件和所述加權(quán)部件供給。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻信號供給裝置，其特征在于，根據(jù)所述第二指向性參數(shù)生成的延遲控制信息所表示的延遲量，是0或相等的延遲量。
3.一種揚(yáng)聲器陣列用的音頻信號供給裝置，其向由多個(gè)揚(yáng)聲器單元構(gòu)成的揚(yáng)聲器陣列供給音頻信號，其特征在于，具有分支部件，其將所輸入的音頻信號分支為兩個(gè)或兩個(gè)以上；第一處理部件，其按照所提供的第一指向性控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的被分支的1個(gè)音頻信號，分別實(shí)施延遲處理和/或加權(quán)處理；第二處理部件，其按照所提供的第二指向性控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的被分支的1個(gè)音頻信號，分別實(shí)施延遲處理和/或加權(quán)處理；指向性控制部件，其生成所述第一指向性控制信息和所述第二指向性控制信息，以使得由所述第一處理實(shí)現(xiàn)的所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性、和由所述第二處理實(shí)現(xiàn)的所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性不同，并將生成的各控制信息向所述第一處理部件和第二處理部件供給；以及加法部件，其對由所述第一處理部件實(shí)施了處理的音頻信號、和由所述第二處理部件實(shí)施了處理的音頻信號進(jìn)行加法運(yùn)算。
4.如權(quán)利要求3所述的揚(yáng)聲器陣列用的音頻信號供給裝置，其特征在于，由所述第一處理實(shí)現(xiàn)的所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性是窄指向性，由所述第二處理實(shí)現(xiàn)的所述揚(yáng)聲器陣列的指向特性是寬指向性。
5.如權(quán)利要求4所述的音頻信號供給裝置，其特征在于，所述第二處理所實(shí)施的延遲處理的延遲量，是0或相等。
6.如權(quán)利3所述的揚(yáng)聲器陣列用的音頻信號供給裝置，其特征在于，在所述分支部件和所述第一處理部件之間，設(shè)置有對所述被分支后的音頻信號進(jìn)行頻率特性校正的頻率特性校正部件，所述第一處理部件按照所提供的第一指向性控制信息，對向所述各揚(yáng)聲器單元供給的進(jìn)行了所述頻率特性校正后的音頻信號分別實(shí)施處理。
全文摘要
在對陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)的指向性進(jìn)行控制的指向性控制裝置中，預(yù)先設(shè)置實(shí)現(xiàn)窄指向性的第一指向性參數(shù)、和實(shí)現(xiàn)寬指向性的第二指向性參數(shù)。指向性控制裝置按照經(jīng)由操作部輸入的揚(yáng)聲器陣列的指向特性的選擇指示，選擇第一指向性參數(shù)或第二指向性參數(shù)中的某一個(gè)。并且，指向性控制裝置基于所選擇的指向性參數(shù)，進(jìn)行向延遲電路供給的所述延遲控制信息的生成以及向加權(quán)單元供給的增益控制信息的生成。
文檔編號H04S1/00GK1906972SQ20058000195
公開日2007年1月31日 申請日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月5日
發(fā)明者小長井裕介 申請人:雅馬哈株式會社