揚聲器陣列裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供有：第一揚聲器陣列，其具有在第一表面中以直線布置的多個第一揚聲器單元，陣列指向特定的第一指向性方向，并且從第一揚聲器單元輸出的第一聲音使得第一指向性方向與多個第一揚聲器單元的布置方向所成的角度可以被調節；以及第二揚聲器陣列，具有在不同于第一表面的第二表面中以直線布置的多個第二揚聲器單元，陣列指向特定的第二指向性方向，并且從第二揚聲器單元輸出的第二聲音使得第二指向性方向與多個第二揚聲器單元的布置方向所成的角度可以被調節。當將第二揚聲器陣列與第一揚聲器陣列一起安裝在具有作為聲音反射面的天花板的房間內時，以這樣的方式安裝第二揚聲器陣列：使得第二表面的法線在從第二揚聲器陣列發出的第二聲音僅間接地通過反射或衍射到達位于第一表面的法線的方向上并且被設置為用于收聽第一聲音的位置的聲音接收點的方向匹配；或者使得第二表面的法線方向與第二聲音到達聲音接收點的方向匹配，其中這樣的方向使得在由天花板反射之后到達聲音接收點的第二聲音的聲壓與直接到達聲音接收點的第二聲音的聲壓的聲壓比率大于或等于規定值。
【專利說明】揚聲器陣列裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及通過使用揚聲器陣列反射聲音，使聲音到達聲音接收點的技術。
【背景技術】
[0002]已知一種方法,通過利用從規則地布置有多個揚聲器單兀的揚聲器陣列輸出的聲音呈現類似聲束的指向性的現象，由墻面反射環繞聲道聲音，使環繞聲道聲音到達聲音接收點。例如，專利文獻I公開了一種使在聲音接收點正前方安裝的揚聲器陣列發出的左和右環繞聲道聲音通過被墻面反射到達聲音接收點的技術。通過該技術，在位于聲音接收點的左和右側的墻面的方向上形成虛擬揚聲器。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I JP-A-2004-363695
[0006]專利文獻2 JP-A-2009-027603
【發明內容】
[0007]本發明要解決的問題
[0008]順便提及，隨著新近TV接收器的尺寸增加，聽眾愈加感覺不舒服，這是因為用于輸出TV聲音的揚聲器陣列裝置的安裝位置與在TV屏幕上表示聲源的圖像的顯示位置之間的距離較大。在這些位置在水平方向上相互遠離的情況下，通過使用上述揚聲器陣列在位于聽眾的左側和右側的墻面的方向上形成虛擬揚聲器，可以降低這種不舒服感覺的程度。在這些位置在豎直方向上相互遠離，并且例如表示聲源的圖像的顯示位置在豎直方向上高于揚聲器陣列裝置的位置的情況下，通過在聽眾所看到的天花板的方向上形成虛擬揚聲器，可以降低這種不舒服感覺的程度。已知一種用于在天花板的方向上實現虛擬揚聲器的方法，其采用在豎直方向上布置的多個揚聲器單元。然而，僅通過在豎直方向上布置的單列揚聲器單元，無法在水平方向上控制輸出聲音的指向性角度，并且因此很難表示形成左和右環繞聲道虛擬揚聲器的位置之間的差異。為了表不這樣的差異,不僅在豎直方向上而且在水平方向上都有必要布置多個揚聲器單元，即，構建所謂的平板式二維揚聲器陣列。然而，在該情況下，揚聲器陣列裝置的尺寸增加，并且要求寬大的安裝空間。
[0009]本發明在以上情況下做出，并且本發明的一個目標在于實現其中在水平方向和豎直方向中的每個方向上均形成多個虛擬揚聲器的小型揚聲器陣列裝置。
[0010]解決問題的手段
[0011]為了解決以上問題，本發明提供一種揚聲器陣列裝置，包括:第一揚聲器陣列y，被配置成具有布置在第一表面中的多個第一揚聲器單元，并且從該多個第一揚聲器單元輸出指向特定的第一指向性方向的第一聲音，使得第一指向性方向與該多個第一揚聲器單元的布置方向所成的角度是可調節的；以及
[0012]第二揚聲器陣列，被配置成具有在不同于第一表面的第二表面上布置的多個第二揚聲器單元，并且從該多個第二揚聲器單元輸出指向特定的第二指向性方向的第二聲音，使得第二指向性方向與該多個第二揚聲器單元的布置方向所成的角度是可調節的，
[0013]其中，當將第二揚聲器陣列與第一揚聲器陣列一起安裝在具有用作聲音反射表面的天花板的房間中時，以這樣的方式安裝第二揚聲器陣列:使得第二表面的法線方向與從第二揚聲器陣列發出的第二聲音僅間接地通過反射或衍射到達聲音接收點的方向匹配；或者與第二聲音到達聲音接收點的方向匹配，其中第二聲音到達聲音接收點的方向使得在由天花板反射之后到達聲音接收點的第二聲音的聲壓與直接到達聲音接收點的第二聲音的聲壓的聲壓比率大于或等于規定值，聲音接收點位于第一表面的法線方向上，并且被設置為用于收聽第一聲音的位置。
[0014]在一個示例性模式下，第二揚聲器陣列基于提供給第二揚聲器陣列的音頻信號來輸出第二聲音，揚聲器陣列裝置被配置成還具有延遲部，延遲部根據第二聲音的從第二揚聲器陣列到聲音接收點的路徑的長度與第一聲音的從第一揚聲器陣列到聲音接收點的路徑的長度之差來對音頻信號進行延遲，并且第一揚聲器陣列基于由延遲部生成的延遲音頻信號來輸出第一聲音。
[0015]在另一個示例性模式下，揚聲器陣列裝置進一步包括:衰減器，其被配置成衰減掉音頻信號的位于由該音頻信號表示的聲音的頻率范圍內低于或等于規定邊界頻率的一部分中的成分，第二揚聲器陣列基于由衰減器生成的衰減音頻信號來輸出第二聲音，并且第一揚聲器陣列以未衰減掉音頻信號的位于由音頻信號表不的聲音的頻率范圍內低于或等于規定邊界頻率的一部分中的成分的音頻信號為基礎來輸出第一聲音。
[0016]在還有的另一個示例性模式下，揚聲器陣列裝置進一步包括:確定部，其被配置成使用第一聲音和第二聲音來確定形成針對聲音接收點的虛擬聲像的方向；以及調節器，其被配置成根據由確定部確定的方向來調節第一聲音和第二聲音各自的音量、邊界頻率、或延遲部使音頻信號延遲的時間，第一揚聲器陣列基于通過使用調節器的調節結果進行處理所生成的音頻信號來輸出第一聲音，并且第二揚聲器陣列基于通過使用調節器的調節結果進行處理所生成的音頻信號來輸出第二聲音。
[0017]在進一步示例性模式下，當將第二揚聲器陣列安裝在房間內時，多個第二揚聲器單元的所有振動板都被設置在從聲音接收點看不到的位置處。
[0018]本發明的有益效果
[0019]與至少兩個揚聲器陣列不以上述結構的方式安裝的情況相比，本發明可以實現能夠在水平方向和天花板方向中的每個方向上形成多個虛擬揚聲器的小型揚聲器陣列裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是示出根據一個實施例的揚聲器陣列裝置的結構的框圖。
[0021]圖2示出揚聲器陣列裝置的外觀。
[0022]圖3的(a)和(b)不出由環繞聲束的第一指向性方向和作為第一揚聲器陣列的布置方向的第二水平方向形成的角度的示例。
[0023]圖4是垂直于第二水平方向獲得的揚聲器陣列裝置的截面圖。
[0024]圖5是示出音頻處理單元的功能結構的框圖。
[0025]圖6示出達到聲音接收點的環繞聲束的示例性路徑。[0026]圖7示出聲束的示例性可到達范圍。
[0027]圖8示出從正面看揚聲器陣列裝置的聲束的示例性路徑。
[0028]圖9示出從天花板側看揚聲器陣列裝置時聲束的示例性路徑。
[0029]圖10示出關于聲音接收點形成的虛擬聲像揚聲器的位置。
[0030]圖11示出根據一個變型例的揚聲器陣列裝置的結構。
[0031]圖12示出根據一個變型例的揚聲器陣列裝置的結構。
[0032]圖13是根據一個變型例的揚聲器陣列裝置的截面圖。
[0033]圖14示出根據該變型例的示例性第一揚聲器單元。
[0034]圖15是根據一個變型例的揚聲器陣列裝置的截面圖。
【具體實施方式】
[0035]此后參考附圖描述本發明的實施例。
[0036]圖1是示出揚聲器陣列裝置I的結構的框圖。揚聲器陣列裝置I裝配有經由總線互連的控制單元2、存儲單元3、操作單元4、接口 5、和音頻處理單元30，還配備有連接至音頻處理單元30的第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20。揚聲器陣列裝置I是用于通過用音頻處理單兀30處理音頻信號,從第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20輸出指向特定方向的聲音的裝置。指向特定方向的聲音被稱為聲束。
[0037]控制單元2具有CPU (中央處理單元)、RAM (隨機存取存儲器)、ROM (只讀存儲器)等。控制單元2通過運行存儲在存儲單元3或ROM中的程序來經由總線控制揚聲器陣列裝置I的各個單元。例如，控制單元2還用作設定部，設定部用于例如通過控制音頻處理單元30來設定在由音頻處理單元30執行的每種處理中所使用的參數。
[0038]存儲單元3是諸如非易失性存儲器的存儲裝置，并且在其所存儲的內容中包括在控制各個單元時由CPU2使用的設置參數。設置參數包括指示聲束的音量的參數和由控制單元2根據各個聲束的輸出方向分別設置并且由音頻處理單元30使用的參數。
[0039]操縱單元4具有操縱器，諸如，音量調節旋鈕和用于輸入設置改變指令的操縱按鈕，并且操縱單元4將指示操縱內容的信息輸出到控制單元2。
[0040]其中，接口 5包括用于從外部獲取音頻信號Sin的輸入端子。
[0041]第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20中的每個都具有多個揚聲器單元，并且通過基于從音頻處理單元30輸入的各個音頻信號，使那些聲音從各揚聲器單元輸出，從而輸出指向特定方向的聲音。
[0042]亞低音揚聲器40輸出低頻范圍內的聲音。
[0043]音頻處理單元30處理經由接口 5獲取的音頻信號Sin，并且生成第一揚聲器陣列
10、第二揚聲器陣列20、以及亞低音揚聲器40輸出聲音所分別依據的音頻信號。音頻處理單元30將所生成的音頻信號分別提供給第一揚聲器陣列10、第二揚聲器陣列20、以及亞低音揚聲器40。
[0044]圖2示出揚聲器陣列裝置I的外觀。圖2示出揚聲器陣列裝置I安裝在水平地面上的狀態。揚聲器陣列裝置I具有設有第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20的空心機箱6。機箱6的形狀類似于具有六個表面的棱柱，包括彼此相鄰的矩形表面61和62以及梯形表面63。表面61設有第一揚聲器陣列10,并且表面62設有第二揚聲器陣列20。表面61是在豎直方向Y上延伸的表面，并且當安裝揚聲器陣列裝置I時，表面61指向聽眾。S卩，表面61是揚聲器陣列裝置I的正面。在以下說明中，指向到表面61的方向，即，沿著表面61的法線的方向被稱為第一水平方向Z。第一水平方向Z是垂直于豎直方向Y的方向。表面62是當揚聲器陣列裝置I被安裝在房間中時指向天花板的表面。表面63是當從正面(即，表面61 —側)看機箱6時的側面。
[0045]第一揚聲器陣列10具有14個揚聲器單元(第一揚聲器單元101至114)。在以下說明中，當相互不加以區分時，這些多個揚聲器單元被稱為“第一揚聲器單元100”。第一揚聲器單兀100在表面61 (第一表面)中布置為沿著垂直于豎直方向Y和第一水平方向Z的第二水平方向X延伸成一行。第二水平方向X是平行于表面61的水平方向。S卩，第一揚聲器單元100以由該布置形成的形狀(在該情況下，為直線)的長度方向(稱為第一揚聲器陣列10的長度方向)平行于第二水平方向X的方式布置。在此使用的術語“布置在表面61中”是指布置第一揚聲器單兀100的方式為使得它們的振動板的較寬半徑端位于包含表面61的平面中。第一揚聲器單元100被布置成使得從它們輸出的所有聲音的主軸都平行于特定方向(第一主軸方向)。表面61被形成有沿第二水平方向X布置的14個孔，并且第一揚聲器單兀100通過各個孔暴露。第一揚聲器陣列10從第一揚聲器單兀100輸出指向特定方向(第一指向性方向)的聲束(第一聲音)，并且使得由第一指向性方向與第二水平方向X所成的角度可調節。
[0046]圖3的(a)和(b)示出由環繞聲束(surround beam) BI的第一指向性方向與作為第一揚聲器陣列10的布置方向的第二水平方向X所形成的角度的示例。圖3的(a)和(b)示出在從第二揚聲器陣列20側沿著豎直方向Y看揚聲器陣列裝置I的狀態下，從第一揚聲器陣列10輸出的聲束BI傳播的方向，即，第一指向性方向。圖3的(a)不出聲束BI是其波陣面(雖然其嚴格地說是從各個揚聲器發出的聲音的波陣面的包絡，但是在此使用簡化術語“波陣面”)呈平面的平行聲束的情況。該圖中的箭頭Blu指示聲束BI的波陣面傳播的示例性路徑。在該情況下，如箭頭Blu所指示的，在任何位置，聲束BI的波陣面都在與第二水平方向X形成角度Θ I的方向上傳播。圖3的(b)示出聲束BI是其波陣面呈圓柱面的會聚束的情況。在該情況下，在任何位置，聲束BI的波陣面都在朝向匯聚點P的方向上傳播。該圖中的箭頭Blv和Blw指示了聲束BI的波陣面傳播的示例性路徑。例如，關于聲束BI的沿著由箭頭Blv指示的路徑傳播的一部分，該部分的波陣面在與第二水平方向X形成角度Θ 2的方向上傳播。關于聲束BI的沿著由箭頭Blw指示的路徑傳播的另一部分，該部分的波陣面在與第二水平方向X形成角度Θ3的方向上傳播。在任一種情況下，第一揚聲器陣列10都可以調節角度(Θ 1、Θ 2、Θ 3)。
[0047]第二揚聲器陣列20具有10個揚聲器單元(第二揚聲器單元201-210)。在以下說明中，當相互不加以區分時，該多個揚聲器單元將被稱為“第二揚聲器單元200”。第二揚聲器單元200在表面62中布置為沿著第二水平方向X延伸成一行。第二水平方向X是與表面61平行的水平方向。換句話說，第二揚聲器單元200以由該布置形成的形狀(在該情況下，是直線)的長度方向(稱為第二揚聲器陣列20的長度方向)平行于第二水平方向X的方式布置。第二揚聲器單元200被布置成使得從它們輸出的所有聲音的主軸都平行于一個不同于第一主軸方向的特定方向(第二主軸方向)。如隨后描述的，第二揚聲器陣列20是用于在天花板側形成虛擬揚聲器的揚聲器陣列。在很多情況下，從聽眾的角度看，在天花板側形成虛擬揚聲器的聲音的音量可能比在聽眾的正面、左側或右側的更小。從而，第二揚聲器單元200的尺寸和數量均小于第一揚聲器單元100。第二揚聲器陣列20從第二揚聲器單元200輸出指向特定方向(第二指向性方向)的聲束(第二聲音)，并且使得由第二指向性方向與第二水平方向X (第二揚聲器陣列20的長度方向)所形成的角度可調節。
[0048]接下來，將參考圖4描述在垂直于第二水平方向X獲取的橫截面中，各個揚聲器單元如何設置在機箱6中。
[0049]圖4是垂直于第二水平方向X獲得的機箱6的截面圖。圖4是通過在布置有第二揚聲器單元200的位置處切割機箱6而獲得的截面圖。在圖4中，為了簡化說明，繪制出除了揚聲器單元的側視圖，而不是截面圖。每個第一揚聲器單元100都具有振動板，并且以其振動板的較寬半徑端位于包含表面61的平面中的方式設置。換句話說，每個第一揚聲器單兀100都被設置成使得其振動板在表面61所指向的方向上振動。該方向與第一揚聲器單元100的上述第一主軸方向Wl和前向方向相同。第一主軸方向Wl平行于表面61的法線方向，即，第一水平方向Z。
[0050]每個第二揚聲器單元200都具有振動板，并且設置在通過使表面62向內凹入而形成的并具有底部開口的凹口部分610中。從而，在每個第二揚聲器單元200中，其振動板的較寬半徑端與表面62在向內的方向上隔開，S卩，位于機箱6內部。即，第二揚聲器單元200布置在包含凹口部分610的底部的平面66中(由圖4中的雙點劃線指示)。平面66不同于表面61 (第一表面)，并且對應于在本發明中限定的“第二表面”的示例。平面66平行于表面62。每個第二揚聲器單元200都被設置成使得其振動板在平行于表面62的法線的方向上振動。該方向在平行于平面66的法線的方向上，并且與第二揚聲器單元200的上述第二主軸方向W2和前向方向相同。表面62從第一水平方向Z傾斜角度Θ4 (在本示例中為15° )。從而，第二主軸方向W2也從豎直方向Y向著第一水平方向Z傾斜Θ4 (15° )。
[0051]在揚聲器陣列裝置I中，使得基于音頻信號的相同定時部分的聲束和從亞低音揚聲器40輸出的聲音(亞低音揚聲器聲音)幾乎同時到達聲音接收點,它們在不同時間點被輸出。聲音接收點是指聽眾聽到從揚聲器陣列裝置I輸出的聲音的預定位置，換句話說，聲音接收點是被假設為聽眾的收聽位置的位置。聲音接收點被設置在與兩個揚聲器陣列都間隔多于特定距離的位置處，這是因為如果其太接近一個揚聲器陣列，則變得使聽眾很難聽到來自另一揚聲器陣列的聲音。更具體地，例如，聲音接收點被設置在表面61的法線方向(與第一主軸方向Wl相同的方向)上與第一揚聲器陣列10間隔I米以上并且低于人的身高的位置處。換句話說，當聲音接收點被設置在這樣的位置時，聽眾可以高質量地聽到從揚聲器陣列裝置I輸出的聲音。在揚聲器陣列裝置I中可以作出多種設定，使得其輸出在聲音接收點處產生最佳聲音的聲束。更詳細地說明，在揚聲器陣列裝置I中，根據各個聲音傳播到達聲音接收點的各個距離之間的差來對各個聲音的輸出時間點進行延遲。各個距離之差的一個示例是從第一揚聲器陣列10輸出的聲束采用的到聲音接收點的路徑的長度與從第二揚聲器陣列20輸出的聲束采用的到聲音接收點的路徑的長度之間的差。
[0052]如果包括安裝揚聲器陣列裝置I的房間、揚聲器陣列裝置I安裝在房間中的位置、聲音接收點的位置、以及其他因素在內的環境發生改變，則相應地改變使各個聲束延遲的時間。從而，當這樣的環境改變發生時，揚聲器陣列裝置I的控制單元2將為了使得各個聲音幾乎同時到達聲音接收點而將它們延遲的時間(此后稱為延遲時間)和這些聲音的輸出方向，以延遲時間與輸出方向相互關聯的方式，存儲在存儲單元3中。延遲時間和輸出方向按照以下方式進行確定。首先，使得安裝在房間內的揚聲器陣列裝置I輸出聲束，并且在掃描輸出方向的同時記錄由預先被設置在假設為聲音接收點的位置(此后稱為測量位置)處的麥克風所拾取的聲音。隨后，基于測量結果，例如從每個被拾取音量均大于相鄰輸出方向中的音量的多個方向中選出用于輸出每個聲道的聲音的方向(并設置)作為聲束輸出方向。根據通過在這樣設置的輸出方向上輸出的各個聲束到達測量位置的時間，計算出使各個聲束延遲的時間。輸出方向的設定以及延遲時間的計算可以使用在專利文獻2中公開的已知技術作出。音頻處理單元30根據所計算出的延遲時間來處理音頻信號，由此輸出聲束和亞低音揚聲器聲音，使得它們幾乎同時到達聲音接收點。
[0053]圖5是示出音頻處理單元30的功能結構的框圖。音頻處理單元30具有解碼器310、信號處理單元320、總線管理單元330、延遲單元340、天花板聲束生成單元350、以及水平聲束生成單元360。
[0054]解碼器310對從接口 5輸入的輸入信號Sin進行解碼。假設輸入信號Sin表不5.1ch音頻信號。解碼器310向信號處理單元320提供通過對輸入信號Sin解碼所獲得的
5.1ch音頻信號。
[0055]信號處理單元320向總線管理單元330提供通過將經由混響添加或分離或經由效果聲音添加而新生成的信號添加到所接收的5.1ch音頻信號而獲得的擴展信號。信號處理單元320根據以上擴展信號當中的包括了混響或者經過了效果聲音添加的5聲道擴展信號來新生成3聲道擴展信號，并且采用它們作為將由第二揚聲器陣列20使用的信號(此后稱為天花板信號)。更具體地，對于一個聲道(天花板-L聲道)，信號處理單元320采用使根據5聲道擴展信號當中的聲道信號L和SL生成的擴展信號L’和SL’相加而獲得的信號L’ +SL’。對于另一個聲道(天花板-R聲道)信號，信號處理單元320還采用使根據聲道信號R和SR生成的擴展信號R’和SR’相加而獲得的信號R’ +SR’。經過衰減(如上所述)的聲道C被稱為天花板-C聲道。以此方式，信號處理單元320將具有天花板-L、天花板-R和天花板-C三個聲道的天花板信號提供給總線管理單元330。
[0056]信號處理單元320將所接收的5.1ch音頻信號本身或通過從所接收的5.1ch音頻信號中減去混響成分而獲得的信號提供給總線管理單元330，作為將由第一揚聲器陣列10使用的信號(此后稱為水平信號)。結果，第一揚聲器陣列10基于這些音頻信號輸出聲束(第
一聲音)。
[0057]在將由第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20再現相同音頻信號的情況下，信號處理單兀320根據由一個信號表不的聲音的音量來降低由其他信號表不的聲音的音量。例如，如果天花板信號表不的聲音的音量為解碼后的音頻信號所表不的聲音的音量的70%,則將水平信號表不的聲音的音量設置為30%。如果天花板信號表不的聲音的音量為解碼后的音頻信號所表不的聲音的音量的10%,則將水平信號表不的聲音的音量設置為90%。通過信號處理單元320執行的該音量均衡使得可以在保持原始音頻信號的音量感的同時在兩個揚聲器陣列的定向位置之間的中間位置處設置定向位置。
[0058]總線管理單元330從所接收的音頻信號分離出包括亞低音揚聲器LFE (低頻效果)聲道信號的低頻范圍音頻信號(此后稱為亞低音揚聲器信號)。結果，音頻信號被劃分為用于第一揚聲器陣列10的信號(此后稱為前向信號)、天花板信號、以及亞低音揚聲器信號。而且，總線管理單元330執行處理來衰減掉天花板信號的頻率范圍中的低于預定頻率(稱為截止頻率)的一部分天花板信號。結果，基于這樣衰減后的音頻信號，從第二揚聲器陣列20輸出聲束(第二聲音)。總線管理單元330用作本發明中限定的“衰減器”。總線管理單元330將以上音頻信號提供給延遲單元340。
[0059]延遲單元340 (延遲部)根據如上所述的基于所接收的前向信號、天花板信號、以及亞低音揚聲器信號輸出的聲束和亞低音揚聲器聲音傳播到達聲音接收點的各個距離之間的差，來對包含在所接收的那些前向信號、天花板信號、以及亞低音揚聲器信號中的各個聲道的音頻信號進行延遲。更具體地，首先，控制單元2向延遲單元340提供與各個輸出方向關聯地被存儲在存儲單元3中的上述延遲時間。延遲單元340將各信號延遲與各個聲道的音頻信號的各個輸出方向關聯的延遲時間。由于這些延遲時間不用于指向性控制，所以公共延遲時間被應用至每個揚聲器陣列的多個揚聲器單元。延遲單元340將延遲的天花板信號和延遲的前向信號分別提供給天花板聲束生成單元350和水平聲束生成單元360。并且，延遲單元340將延遲的亞低音揚聲器信號提供給連接至亞低音揚聲器40的D/A轉換器。
[0060]天花板聲束生成單元350分別根據輸出方向來對包含在所接收的天花板信號中的聲道的音頻信號進行延遲。延遲時間是根據針對每個第二揚聲器單元200的各個輸出方向確定的時間。天花板聲束生成單元350將各個聲道的延遲音頻信號相加在一起，并且將得到的信號輸出到第二揚聲器單元200。以此方式，天花板聲束生成單元350控制由延遲單元340所提供的天花板信號表示的聲音的指向性。
[0061]從天花板聲束生成單元350輸出的音頻信號由D/A轉換器進行D/A轉換，由放大器放大，并且從第二揚聲器單元200輸出為聲束。以此方式，與天花板-L、天花板-R和天花板C這些聲道相關的聲音的聲束從第二揚聲器陣列20被輸出為指向各自的設置方向。這些聲束是高于規定頻率的頻率范圍內的聲音，這是因為它們基于上述天花板信號被輸出。
[0062]水平聲束生成單元360執行的處理類似于由天花板聲束生成單元350執行的處理，由此與天花板-L、天花板-R、以及天花板C這些聲道相關的聲音的聲束從第一揚聲器陣列10被輸出為指向各自的設置方向。
[0063]接下來，將對在具有規定高度的天花板作為反射面的房間內安裝并使用第二揚聲器陣列20和第一揚聲器陣列10 (即，揚聲器陣列裝置I)的情況下，從第二揚聲器陣列20輸出的聲束如何到達聲音接收點進行說明。
[0064]圖6示出從安裝在房間1000內的揚聲器陣列裝置I傳播到聲音接收點Ql的聲束的示例性路徑。在圖6中，為了便于說明，由實線繪制位于揚聲器陣列裝置I內的第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20。房間1000是由天花板1001、四個墻面1002、以及地面1003形成的長方體形狀房間。TV接收器2000被安裝在一墻面1002旁邊。如從地面1003測量的，天花板1001具有2.4m的高度。地面1003是水平面。在圖6中，以第一主軸方向Wl平行于地面1003的方式安裝揚聲器陣列裝置I。即，如在圖4中所示的狀態下，以第一主軸方向Wl是水平方向(平行于第一水平方向Z)的方式安裝揚聲器陣列裝置I。揚聲器陣列裝置I與TV接收器2000 —起被放在TV臺上，作為其結果，第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20分別位于從地面1003測量的0.5m和0.6m高度處。聲音接收點Q位于第一揚聲器陣列10的正面，并且位于從第一揚聲器陣列10輸出的聲束BI能直接到達的位置處。術語“直接到達”是指從第一揚聲器陣列10輸出的聲音(聲束)不經過反射或衍射就到達聲音接收點Q。在圖6中，聲音接收點Q位于在第一水平方向Z上與第二揚聲器陣列20輸出聲束B2的位置相距2.0m的位置處，并且從地面1003測量具有0.8m的高度。
[0065]以如圖4中所不的相同方式,第二揚聲器陣列20在第二主軸方向W2上輸出聲束B2，第二主軸方向W2從豎直方向Y朝向聲音接收點Ql傾斜15°。向上傾斜輸出的聲束B2(稍微偏離豎直方向Y)由房間1000的天花板1001反射，并且然后向下傾斜傳播(稍微偏離豎直方向Y)。在第二水平方向X上，作為波陣面合成的結果，聲束B2是具有特定指向性的聲音。另一方面，在第一水平方向Z上,聲束B2是就像從揚聲器單兀輸出的普通聲音那樣的自由輻射聲音。換句話說，第二揚聲器陣列20不在第一水平方向Z上排布，并且因此不能在該方向上提供指向性。同樣地，自由輻射聲音是指不是由揚聲器陣列經由波陣面合成而產生的具有自由指向性的聲音。將對在第二主軸方向W2上傳播的聲束B2的成分B2x所到達的位置與在從豎直方向Y朝向聲音接收點Ql傾斜30°的方向上傳播的成分B2y (BP,聲束B2的在從第二主軸方向W2傾斜15°的方向上發出的成分)所到達的位置進行比較。成分B2x被天花板1001反射，并且然后在第一水平方向Z上距第二揚聲器單元200約0.9m的位置處到達聲音接收點Ql的高度。同樣地，成分B2y在距第二揚聲器單元200約2.0m的位置處到達聲音接收點Ql的高度。在聲音接收點Ql處，成分B2y具有聽眾可以聽到的音量。即，聲束B2被輸出為使得自由輻射成分B2y到達聲音接收點Ql。術語“到達聲音接收點”是指具有至少可以使聽眾聽到的音量的聲音基本到達聲音接收點。
[0066]另一方面，在圖6的實例中，聲束B2不可能到達聲音接收點Q1。圖7示出從揚聲器陣列裝置I輸出的聲束的示例性可到達范圍。在圖7中，聲束BI和B2的有意義的可到達范圍的邊界Rl和R2分別由虛線指示。術語“有意義的可到達”是指聲束到達時所具有的大音量使其能夠作為來自正確方向的、壓制了之前來自其他方向的聲音以及其他聲音的第一聲音而被聽到。在圖7的示例中，聲音接收點Ql包括在范圍Rl內，其是指聲束BI有意義地到達聲音接收點Q1。另一方面，對于第二揚聲器陣列20,在每個第二揚聲器單兀200的正面形成凹口部分610。因為存在凹口部分610，所以當從聲音接收點Ql看第二揚聲器單元200時，看不到參考圖4描述的振動板。符號R2x表示在不形成凹口部分610并且以其振動板的較寬半徑端位于包含圖4中所示的表面62的平面中的方式提供每個第二揚聲器單元200的情況下的邊界。邊界R2限定了比邊界R2x更窄的范圍，這是因為凹口部分610減小了聲束B2的輻射范圍。
[0067]而且，以如下方式設置各第二揚聲器單元200:使它們的正面指向的方向比第一揚聲器單元100所指向的方向從聲音接收點Ql的方向偏離更多。結果，聲音接收點Ql不包括在由R2表示的范圍內。即，聲束B2不會未經衍射地直接到達聲音接收點Ql。如果揚聲器單元以允許輻射的聲束B2未經衍射地直接到達聲音接收點Ql的方式布置，則直接到達聲音接收點Ql的聲音(此后稱為直接聲音)將比在由天花板1001反射之后到達聲音接收點Ql的聲音(此后稱為反射聲音；參見圖6)沿著到聲音接收點Ql距離更短的路徑傳播，并且因此雖然它們是相同聲音，但是前者將比后者更早被聽到。從而，在聲音接收點Ql處，由于優先效應，聽眾將感受到在揚聲器單元的方向上的定向位置。相反，因為僅反射聲音到達聲音接收點Q1，所以根據該實施例的揚聲器陣列裝置I可以防止聽眾感受到揚聲器單元的方向上的定向位置的現象(或者因為反射聲音的音量比直接聲音的音量大得多，超過了規定量，所以聽眾易于感受到天花板方向上的定向位置)。[0068]圖8示出從正面看揚聲器陣列裝置I的情況下聲束B2的示例性路徑。根據與第二水平方向X的關系，聲束B2由指向多個方向的聲音構成。更具體地，揚聲器陣列裝置I輸出首先被左墻面1002L (從聲音接收點Ql看)反射的聲束B2L、首先被右墻面1002R反射的聲束B2R、以及未由任何墻面反射的中心聲束B2C。聲束均從第二揚聲器陣列20輸出，分別被反射面U2L、U2R和U2C反射，并且到達聲音接收點Ql。以此方式，揚聲器陣列裝置I可以在從聲音接收點Ql看來位于天花板1001側同時在第二水平方向X上的不同位置處產生多個虛擬揚聲器。
[0069]圖9示出從天花板側看揚聲器陣列I的情況下聲束BI的示例性路徑。第一揚聲器陣列10基于C聲道的音頻信號,輸出直接朝向聲音接收點Ql傳播的聲束B1C。第一揚聲器陣列10還分別基于L聲道和R聲道的音頻信號輸出聲束BlL和B1R，其在被墻面1002L和1002R反射之后朝向聲音接收點Ql傳播。而且,第一揚聲器陣列10基于SL聲道的音頻信號輸出聲束B1SL，其在被位于聲音接收點Ql之后的墻面1002L和墻面1002B反射之后朝向聲音接收點Ql傳播，并且第一揚聲器陣列10基于SR聲道的音頻信號輸出聲束B1SR,其在被墻面1002R和1002B反射之后朝向聲音接收點Ql傳播。以此方式，使用從第一揚聲器陣列10輸出的聲束BI，揚聲器陣列裝置I形成從聲音接收點Ql看來布置在水平方向上的五個不同虛擬揚聲器。
[0070]在以上述方式輸出的聲束中，聲束BI通過從揚聲器陣列I的位置沿水平方向傳播而到達聲音接收點Ql，并且聲束B2通過從天花板1001向下傳播而到達聲音接收點Ql。如上所述，以根據各個揚聲器陣列到聲音接收點Ql的各個距離之差而被延遲單元340進行了延遲的音頻信號為基礎來輸出聲束BI和B2。從而，表示聲束的相同音頻信號部分的各部分幾乎同時到達聲音接收點Q1。雖然聽眾在聲音接收點Ql處聽到聲束的聲音，但是聲束的這些部分來自兩個方向，由此聽眾感受到定向在兩個方向之間的方向上的聲像。從而形成還被稱為幻影聲源的虛像揚聲器(虛擬聲像)。
[0071]圖10不出關于聲音接收點Ql形成的虛像揚聲器的位置。圖10不出分別從第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20輸出到第二水平方向X上的中心的聲束BlC和B2C。基于通過對聲束B2C的音頻信號進行延遲而獲得的音頻信號來輸出聲束B1C，使得聲束BlC的一部分的聲音看起來與將與該部分同時到達聲音接收點Ql的聲束B2C的一部分相同。在圖10的示例中，對于聲音接收點Ql，在夾在聲束BlC和B2C的進入方向之間的多個方向當中指向TV接收器2000上方的一個方向上形成虛擬揚聲器VI。以此方式，揚聲器陣列裝置I可以在與從聲音接收點Ql到揚聲器陣列裝置I的方向在豎直方向上分隔開的方向上形成虛像揚聲器。
[0072]如上所述，揚聲器陣列裝置I可以在天花板上形成虛擬揚聲器，同時輸出這樣的聲束，使得從第二揚聲器陣列20發出的聲束的方向與第二水平方向X所形成的角度可以被調節，這是因為在第二水平方向X上布置有多個第二揚聲器單元的第二揚聲器陣列20的正面是指向傾斜向上的(從豎直方向Y稍微偏離)。為了使來自天花板1001的反射聲音到達在第一水平方向Z上遠離的聲音接收點Q1，揚聲器陣列裝置I利用在與布置第二揚聲器單元的第二水平方向X不同的第一水平方向Z上傳播的第二聲束B2的自由輻射指向性。這使得不必在第一水平方向Z或豎直方向Y上布置第二揚聲器單元。如果將揚聲器陣列設為使得在第一水平方向Z上布置揚聲器單兀以使來自天花板1001的反射聲音到達聲音接收點Q1，則必須還在第二水平方向X上布置揚聲器單元，以輸出指向第二水平方向X的聲音。揚聲器陣列裝置I可以使第二揚聲器單元的數量更少，并且可以使得比通過上述方式構造的揚聲器陣列裝置的尺寸更小。
[0073]在揚聲器陣列裝置I中，第二揚聲器陣列20輸出高于規定頻率的頻率范圍內的聲束。高頻聲音具有指向性較高的特性，即，與低頻聲音相比，不太容易被衍射。從而，在揚聲器陣列裝置I中，與第二揚聲器陣列20輸出包括低于規定頻率的頻率范圍內的聲音的聲束的情況相比，可使直接聲音更少到達聲音接收點Q1。換句話說，在揚聲器陣列裝置I中，與以上情況相比，可以使得包括聲音接收點Ql并且聽眾可以聽到聲束B2的聲音而不受來自第二揚聲器陣列20的直接聲音妨礙的范圍在朝向裝置本身的方向上更寬。
[0074][變型例]
[0075]上述實施例僅是本發明的實施的示例，并且可能存在以下描述的多種應用和變型。并且，如果必須，實施例可以相互結合。
[0076](變型例I)
[0077]雖然,在以上實施例中，在同一機箱6中提供第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20，但是它們可以被提供在不同機箱中。
[0078]圖11示出根據該變型例的揚聲器陣列裝置I的結構。揚聲器陣列裝置Ia具有機箱6al和6a2,并且第一揚聲器陣列IOa和第二揚聲器陣列20a分別被提供在機箱6al和6a2中。例如，其中，機箱6a2設置在TV接收器2000a的頂部上，與第二揚聲器陣列20被設置在低于第二揚聲器陣列20a的位置處的情況相比，來自第二揚聲器陣列20a的直接聲音的可到達范圍朝向天花板1001移動。結果，與僅使用一個機箱的情況相比，揚聲器陣列裝置Ia的使用可以使得到達聲音接收點Ql的直接聲音更少。
[0079](變型例2)
[0080]雖然在以上實施例中，第二主軸方向W2從豎直方向Y朝向聲音接收點Ql傾斜的角度Θ 4被設置為15° (參見圖4)，但是本發明不限于這樣的情況。角度Θ 4可以為30°或0°。在Θ4等于0°的情況下，第二主軸方向W2與豎直方向Y—致，并且第二揚聲器單元200指向正上方(豎直方向)。簡而言之，Θ 4可以為滿足以下條件的任何角度，該條件為以這樣的方式安裝第二揚聲器陣列20:使得第二揚聲器單元200的正面所指向(S卩，圖4中所示的表面66 (第二表面)的法線所在)的方向能致使第二主軸方向W2與第二揚聲器單元200到聲音接收點Ql的方向遠離從而直接聲音不到達(或者幾乎沒有直接聲音到達)聲音接收點Q1，或者能致使即使在有直接聲音到達聲音接收點Ql的情況下也能令到達聲音接收點Ql的反射聲音具有比直接聲音充分大的音量。術語“具有比直接聲音充分大的音量的反射聲音”是指，反射聲音的聲壓(能量)與直接聲音的聲壓的比率大于或等于規定值。如果反射聲音的音量充比直接聲音的音量充分大，則直接聲音被反射聲音掩蓋，并且雖然直接聲音實際上到達聽眾，但是他或她感覺到就像沒聽到直接聲音，或者直接聲音具有比實際值更低的音量。
[0081]第二揚聲器單元200的正面所指向的方向可以朝向與聲音接收點Ql相反的一側而不是朝向聲音接收點Ql傾斜。
[0082]圖12示出根據該實施例的揚聲器陣列裝置Ib的結構。揚聲器陣列裝置Ib具有第二揚聲器單元200b，其正面指向從豎直方向Y朝向與聲音接收點Ql相反的一側傾斜的方向。在該情況下，從第二揚聲器單元200b輸出的聲束B2b在被TV接收器2000反射并且隨后被天花板1001反射之后到達聲音接收點Ql。在揚聲器陣列裝置Ib中，第二揚聲器單元200b設置在從聲音接收點Ql看不到的位置處。在該情況下，從第二揚聲器單元200b發出的有意義的直接聲音到達的范圍由邊界R2b限定。圖7中所示的邊界R2在圖12中由雙點劃線繪制。如圖12中所示，邊界在遠離聲音接收點Ql的方向上從R2移動到R2b，這是因為第二揚聲器單元200的正面所指向的方向更加遠離聲音接收點Q1。結果，在揚聲器陣列裝置Ib中，與第二揚聲器單元200的正面所指向的方向朝向聲音接收點Ql傾斜的情況相比，可使得到達聲音接收點Ql的直接聲音更少。
[0083]更優選的是第二揚聲器陣列諸如輸出的聲束在聲音接收點Ql處提供約12dB以上的聲壓比率(如上所述)。在直接聲音比反射聲音更早到達聲音接收點Ql (約早30ms)的情況下，聽眾可能感覺到就像聽到僅來自直接聲音的方向的聲音。如果該現象(被稱為哈斯效應)發生，則沒有在天花板方向上形成本該形成的虛擬揚聲器，并且聽眾僅感覺到揚聲器陣列裝置本身正在發出聲音的狀態。在該情況下，如果上述聲壓比率大于或等于12dB，則哈斯效應被抵消，并且通過在直接聲音的入射方向上由反射聲音形成虛擬揚聲器。從而，揚聲器陣列裝置可以使用在穩定位置處的反射聲音來形成虛擬揚聲器。
[0084](變型例3)
[0085]雖然在以上實施例中，通過在表面62中形成凹口部分610來抑制聲束B2到聲音接收點Ql側的輻射，但是也可以通過其他方法抑制這種輻射。例如，可以在表面62中簡單地形成孔而不是形成凹口部分610，并且在位于機箱內(與包含表面62的平面分隔開)并且從聲音接收點Ql看不到的位置處設置第二揚聲器單元200。在該情況下，聲束B2的一部分被位于表面62的背面上的表面阻斷，從而其輻射程度被抑制。
[0086]對于另一個實例，機箱可以被提供有阻斷聲束B2的路徑的一部分的部件。
[0087]圖13是根據該變型例的揚聲器陣列裝置Ic的機箱6c的截面圖。在圖13中，如在圖4中，繪制了揚聲器單元的側視圖。揚聲器陣列裝置Ic的機箱6c與機箱6的不同之處在于，表面62c未形成有凹口部分610，并且第二揚聲器單元200c的較寬半徑端位于包含表面62c的平面中。換句話說，第二揚聲器單元200布置在表面62c (第二表面的示例)中。當揚聲器陣列裝置Ic如圖6中所示那樣安裝時，在表面62c上位于比第二揚聲器裝置200c更接近聲音接收點Ql的位置處提供屏蔽板620。在揚聲器陣列裝置Ic中，當從聲音接收點Ql看時，第二揚聲器單元200c的振動板位于被屏蔽板620屏蔽而不被看到的位置處。屏蔽板620阻斷從第二揚聲器單兀200c輸出的聲束中將被福射到第一水平方向Z的一部分。被屏蔽板620部分阻斷的聲束有意義地到達的范圍的邊界R2c和未提供屏蔽板620的情況下的邊界R2Y如圖13所示。由于屏蔽板620對本將被輻射到第一水平方向Z的聲束部分進行了阻斷，因此如圖13中所示，從第二揚聲器單元200發出的直接聲音不被衍射而到達不了的范圍變寬。即，與不提供屏蔽板620的情況相比，揚聲器陣列裝置Ic可使得到達聲音接收點Ql的直接聲音更少。
[0088](變型例4)
[0089]雖然在以上實施例中，高于規定頻率的頻率范圍內的聲束B2被輸出，但是本發明不限于這樣的情況。在揚聲器陣列裝置I中，可以輸出與所提供的音頻信號相同的頻率范圍內的聲束B2，而不必消除比規定頻率更低的頻率范圍內的聲音成分。簡而言之，其滿足第二揚聲器單兀200被設置成使得它們的正面指向反射聲音的音量變得充分大于直接聲音的音量的方向。
[0090](變型例5)
[0091 ] 雖然在以上實施例中，第一揚聲器單元100沿第二水平方向X布置，但是也可以沿不同于第二水平方向X的方向布置。例如，第一揚聲器單元100可以沿著相對于第二水平方向X傾斜的方向布置，并且可以以除了直線之外的弧形或V形布置。直線、弧形、以及V形是由第一揚聲器單元100的布置形成的示例性形狀。而且，第一揚聲器單元100可以布置為兩行或更多行。在那些情況中的任一種情況下，滿足第一揚聲器單元100布置在表面61 (第一表面)中。結果，第一揚聲器陣列10輸出指向特定方向(第一指向性方向)的聲束BI (第一聲音)，并且使得由特定方向和通過第一揚聲器單元100的布置形成的形狀的長度方向所形成的角度可調節。術語“長度方向”是指，可以包圍由該布置形成的形狀的最小矩形的較長邊界線的方向。
[0092]圖14示出根據該變型例的示例性第一揚聲器單元。圖14示出如從第一水平方向Z的負向側看的多個第一揚聲器單元IOOe (圖14 (a))和多個第一揚聲器單元IOOf (圖14(b))。多個第一揚聲器單元IOOe的布置采用由雙點劃線指示的弧形。矩形Tl是可以包圍該形狀的最小矩形。在該情況下，由平行于矩形Tl的較長邊界線Tla的箭頭SI指示的方向是長度方向。多個第一揚聲器單元IOOf的布置采用由雙點劃線指示的V形。矩形T2是可以包圍該形狀的最小矩形。在該情況下，由平行于矩形T2的較長邊界線T2a的箭頭S2指示的方向是長度方向。第一揚聲器單元的這些集合中的每個都可以輸出指向特定方向(第一指向性方向)的聲束(第一聲音)，并且使得由特定方向與長度方向形成的角度可調節。
[0093](變型例6)
[0094]雖然在以上實施例中，第二揚聲器單元200沿第二水平方向X布置，但是它們也可以沿不同于第二水平方向X的方向布置，就像根據第五變型例的上述第一揚聲器單元100那樣。例如，第二揚聲器單元20可以沿著相對于第二水平方向X傾斜的方向布置，并且可以以布置方向中途改變的方式布置。換句話說，第二揚聲器單元200不需要一直筆直地布置。例如，第二揚聲器單元200可以以弧形或V形布置。在任一種情況下，其滿足第二揚聲器單元200以單行布置在表面66 (第二表面)中。結果，第二揚聲器陣列20輸出指向特定方向(第二指向性方向)的第二聲束B2 (第二聲音),并且使得由特定方向和由第二揚聲器單元200的布置形成的形狀的長度方向所形成的角度可調節。期望第二揚聲器陣列20的長度方向平行于上述第一揚聲器陣列10的長度方向。即使第二揚聲器陣列20的長度方向不平行于第一揚聲器陣列10的長度方向，只要當在豎直方向Y上看時，這些長度方向不相互垂直，就可以獲得令人滿意的結果。而且，在該情況下，與第二揚聲器單元還沿第一水平方向Z布置的情況相比，揚聲器陣列裝置可以使得第二揚聲器單元的數量和尺寸更小。
[0095]雖然第二揚聲器陣列具有以單行布置的多個第二揚聲器單元，但是第二揚聲器單元的一部分可以以多行布置或者布置在第一水平方向Z上。即使在該情況下，多個第二揚聲器單元以單行布置的部分也可以用于減小第二揚聲器單元的數量和尺寸，如上述情況下。
[0096](變型例7)
[0097]雖然在以上實施例中，揚聲器陣列裝置I被安裝在在長方體房間1000中安裝的TV臺的頂部上，但是本發明不限于這樣的情況。揚聲器陣列裝置I可以被安裝在房間1000中的另一個位置處或者具有非長方體的其他形狀的另一個房間中。揚聲器陣列裝置I可以安裝在具有用于反射從揚聲器陣列裝置I輸出的聲束的反射面并且具有位于高于聲音接收點的位置處并且在豎直方向上面對底部的反射面的戶外空間中。通過使聲束被那些反射面反射，揚聲器陣列裝置I可以形成位于第二水平方向上的不同位置處高于聽眾的多個虛擬揚聲器。
[0098](變型例8)
[0099]雖然在以上實施例中，第二揚聲器陣列20的第二揚聲器單兀200暴露在機箱6的外部，但是它們可以被提供為不暴露在機箱的外部。
[0100]圖15是根據該變型例的揚聲器陣列裝置Id的機箱6d的截面圖。在圖15中，如圖4中那樣，繪制揚聲器單元的側視圖。揚聲器陣列裝置I具有布置在機箱6d的內表面66d(第二表面的示例)中的第二揚聲器單元200d。第二揚聲器單元200d的正面與機箱6d的內反射面64d相對。機箱6d的在豎直方向上向上指向的表面62d形成有鄰近外部的開口65d。從第二揚聲器單元200輸出的聲束B2d被反射面64d反射，經過開口 65d，被天花板1001反射，并且到達聲音接收點Ql。而且，在揚聲器陣列裝置Id中，第二揚聲器單元200d的振動板設置在從聲音接收點Ql不能看到的位置處。在該情況下，使得可到達聲音接收點Ql的直接聲音更少，這是因為開口 65d使聲束B2d在第一水平方向Z上的輻射范圍變窄。
[0101](變型例9)
[0102]雖然在以上實施例中，各個聲道的聲音被輸出為分別沿著特定路徑傳播，但是路徑可以根據各個聲道的聲音的內容動態地改變。例如，揚聲器陣列裝置I可以比較包含在水平信號中的L-聲道和R-聲道音頻信號，并且在天花板信號的天花板-C聲道信號中包括那些信號的高度相關成分。在該情況下，可以減小將被輸出為沿著L-聲道和R-聲道路徑傳播的聲束的音量。通過該手段，在根據該變型例的揚聲器陣列裝置I中，在輸出以其聲源將在豎直方向上移動的聲音從L聲道切換至R聲道(或相反方向)的方式表達的視頻的聲音的情況下，聲音可以從在更適當地符合聲源位置的方向上形成的虛擬揚聲器到達聽眾。
[0103](變型例10)
[0104]雖然在以上實施例中，輸入信號Sin表不包括五個聲道的信號(即，R、L、C、SR和SL信號)的5.1ch音頻信號,但是本發明不限于這樣的情況。例如，輸入信號Sin可以表不諸如7.1ch或9.1ch音頻信號的更多聲道的音頻信號或者諸如3.1ch音頻信號的更少聲道的音頻信號。音頻信號可以包含表示豎直方向信號的高度-聲道信號。在該情況下，信號處理單元320給總線管理單元330提供包含高度-聲道信號的水平信號和不包含高度-聲道信號的水平信號。通過該手段，從第二揚聲器陣列20和虛擬揚聲器輸出高度-聲道信號的聲音，以輸出在天花板方向上形成的該聲音。
[0105]雖然在以上實施例中，形成虛擬圖像揚聲器Vl的方向如圖10中所示那樣被確定，但是該方向可以在揚聲器陣列裝置I中被改變。當在聲束BlC和B2C之間存在音量差時，該方向在豎直方向Y上改變。該方向還可以通過改變聲束B2C的頻率范圍而被改變。在根據該變型例的揚聲器陣列裝置I中，首先，用戶通過對操縱單元4進行操作來確定形成虛像揚聲器的方向，并且隨后操縱單元4將指示了所確定的方向的信息輸出到控制單元2。在該情況下，操縱單元4用作在本發明中所限定的確定部。然后，控制單元2根據從操縱單元4輸出的信息，調節諸如聲束BI (第一聲音)和聲束B2 (第二聲音)的音量或邊界頻率的參數。更具體地，控制單元2根據從操縱單元4輸出的信息，調節從存儲單元3讀取的這些參數。如果調節后的參數是音量，則控制單元2將調節后的參數提供給信號處理單元320。如果調節后的參數是邊界頻率，則控制單元2將調節后的參數提供給總線管理單元330。第一揚聲器陣列10和第二揚聲器陣列20基于通過對從信號處理單元320或總線管理單元330輸出的音頻信號執行圖5中所示的其他項處理所獲得的信號來輸出聲束。聲束諸如在符合從操縱單元4輸出的信息并且在參數中反映的方向上形成虛擬圖像揚聲器。以該方式調節從聲音接收點Q看的虛擬圖像揚聲器形成方向。在該情況下，控制單元2用作在本發明中限定的調節器。
[0106]雖然通過參考特定實施例詳細地描述了本發明，但是在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以進行多種改變和修改，這對于本領域技術人員來說是顯而易見的。
[0107]本申請基于2011年6月30日提交的日本專利申請N0.2011-146720，其公開通過引證并入本文。
[0108]工業應用
[0109]本發明可以實現可以在水平方向和天花板方向中的每個方向上形成多個虛擬揚聲器的小型揚聲器陣列裝置。
[0110]參考數字和標號的說明
[0111]I..?揚聲器陣列裝置；2..?控制單元；3..?存儲單元；4..?操縱單元；5..?接口；6...機箱；10...第一揚聲器陣列；20...第二揚聲器陣列；30..?音頻處理單兀；40..?亞低音揚聲器；100..?第一揚聲器單兀；200..?第二揚聲器單元；310...解碼器；320...信號處理單元；330...總線管理單元；340.--延遲單元；350..?天花板聲束生成單元；360..?水平聲束生成單元；1000..?房間；1001..?天花板；1002..?墻面；1003..?地面
【權利要求】
1.一種揚聲器陣列裝置，包括: 第一揚聲器陣列，被配置成具有布置在第一表面中的多個第一揚聲器單元，并且從所述多個第一揚聲器單元輸出指向特定的第一指向性方向的第一聲音，使得所述第一指向性方向與所述多個第一揚聲器單元的布置方向所成的角度是可調節的；以及 第二揚聲器陣列，被配置成具有布置在不同于所述第一表面的第二表面中的多個第二揚聲器單元，并且從所述多個第二揚聲器單元輸出指向特定的第二指向性方向的第二聲音，使得所述第二指向性方向與所述多個第二揚聲器單元的布置方向所成的角度是可調節的， 其中，當將所述第二揚聲器陣列與所述第一揚聲器陣列一起安裝在具有作為聲音反射表面的天花板的房間中時，以這樣的方式安裝所述第二揚聲器陣列:使得所述第二表面的法線方向與從所述第二揚聲器陣列發出的所述第二聲音僅間接地通過反射或衍射到達聲音接收點的方向匹配；或者與所述第二聲音到達所述聲音接收點的方向匹配，其中所述第二聲音到達所述聲音接收點的方向使得在由所述天花板反射之后到達所述聲音接收點的所述第二聲音的聲壓與直接到達所述聲音接收點的所述第二聲音的聲壓的聲壓比率大于或等于規定值，所述聲音接收點被定位在所述第一表面的法線方向上，并且被設置為用于收聽所述第一聲音的位置。
2.根據權利要求1所述的揚聲器陣列裝置，其中，所述第二揚聲器陣列基于提供給所述第二揚聲器陣列的音頻信號來輸出所述第二聲音； 所述揚聲器陣列裝置被配置成還具有延遲部，其根據所述第二聲音的從所述第二揚聲器陣列到所述聲音接收點的路徑的長度與所述第一聲音的從所述第一揚聲器陣列到所述聲音接收點的路徑的長度之差來對所述音頻信號進行延遲， 其中，所述第一揚聲器陣列基于由所述延遲部生成的延遲音頻信號來輸出所述第一聲曰?`
3.根據權利要求2所述的揚聲器陣列裝置，進一步包括: 衰減器，其被配置成衰減掉所述音頻信號的位于由所述音頻信號表示的聲音的頻率范圍內低于或等于規定邊界頻率的一部分中的成分， 其中，所述第二揚聲器陣列基于由所述衰減器生成的衰減音頻信號來輸出所述第二聲音；以及 其中，所述第一揚聲器陣列以未衰減掉音頻信號的位于由所述音頻信號表示的所述聲音的頻率范圍內低于或等于所述規定邊界頻率的所述一部分中的成分的音頻信號為基礎來輸出所述第一聲音。
4.根據權利要求2或3所述的揚聲器陣列裝置，進一步包括: 確定部，其被配置成使用所述第一聲音和所述第二聲音來確定形成針對所述聲音接收點的虛像的方向；以及 調節器，其被配置成根據由所述確定部確定的方向來調節所述第一聲音和所述第二聲音各自的音量、所述邊界頻率、或者所述延遲部使所述音頻信號延遲的時間， 其中，所述第一揚聲器陣列基于通過使用所述調節器的調節結果進行處理所生成的音頻信號來輸出所述第一聲音；以及 其中，所述第二揚聲器陣列基于通過使用所述調節器的調節結果進行處理所生成的音頻信號來輸出所述第二聲音。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的揚聲器陣列裝置，其中，當將所述第二揚聲器陣列安裝在所述房間中時，所述多個第二揚聲器單元的所有振動板均被設置在從所述聲音接收點看不到 的位置。
【文檔編號】H04S7/00GK103636238SQ201280032545
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年6月29日 優先權日:2011年6月30日
【發明者】澤米進, 竹下健一朗 申請人:雅馬哈株式會社