JP2008053902A - 音響再生システム及び音響再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低音の音量不足の改善、低音による音像のつながりの改善等を図って、より臨場感の得られる音場を実現するためのマルチチャンネルサラウンド再生を行う。
【解決手段】マルチチャンネルソースＳ1〜ＳN，Ｓswのうち、サラウンドチャンネルの低域効果信号Ｓswをサブウーファー用スピーカで再生させ、低域効果信号Ｓswの整数倍の高調波を高調波生成部ＨＭＣで生成して、その高調波成分ＳHMと各メインチャンネルのチャンネル信号Ｓ1〜ＳNとを合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNで合成し、その合成結果である補正チャンネル信号をメインスピーカに供給して再生させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、マルチチャンネルサラウンド再生を行う音響再生システムと音響再生方法に関する。

この種の音響再生システムは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）オーディオやスーパーオーディオＣＤ（Compact Disc）等の情報記録媒体や、ＢＳディジタル放送や地上ディジタル放送等で標準化されているマルチチャンネルソース（複数のチャンネル信号）を複数のスピーカでマルチチャンネルサラウンド再生することで、臨場感の得られる音場を実現する。

最も基本的な２．１チャンネル音響再生システムでは、図１（ａ）に模式的に示すように、左右のフロントスピーカＦＬ，ＦＲとサブウーファー用スピーカＳＷとの３個のスピーカを備え、マルチチャンネルソースのうち、低周波数帯域に制限されている０．１チャンネルのチャンネル信号Ｓswをサブウーファー用スピーカＳＷで低音再生させ、残りの左右２チャンネルの各チャンネル信号ＳFL，ＳFRを左右のフロントスピーカＦＬ，ＦＲで夫々独立に再生させることで、臨場感の得られる音場を実現する。

また、２．１チャンネルより多チャンネルの音響再生システムも知られており、図１（ｂ）に模式的に示すように、例えば５．１チャンネル音響再生システムでは、左右のフロントスピーカＦＬ，ＦＲ及びリアスピーカＲＬ，ＲＲとセンタースピーカＣとサブウーファー用スピーカＳＷとの６個のスピーカを備え、マルチチャンネルソースのうち、低周波数帯域に制限されている０．１チャンネルのチャンネル信号Ｓswをサブウーファー用スピーカＳＷで低音再生させ、残り５チャンネルの各チャンネル信号ＳFL，ＳFR，ＳRL，ＳRR，Ｓcを左右のフロントスピーカＦＬ，ＦＲ及びリアスピーカＲＬ，ＲＲとセンタースピーカＣで夫々独立に再生させることで、臨場感の得られる音場を実現する。

このように、マルチチャンネルサラウンド再生を行う音響再生システムでは、フロントスピーカやリアスピーカやセンタースピーカとの合計チャンネル数Ｎに更にサブウーファーの０．１チャンネルを加えてＮ．１チャンネルと呼び、低周波数帯域に制限されている０．１チャンネルのチャンネル信号をサブウーファー用スピーカで低音再生させることで、低域効果（ＬＦＥ：Low Frequency Effet）を発揮させ、臨場感の得られる音場を実現することとしている。

また、マルチチャンネルサラウンド再生を行う音響再生システムは自動車等の車室内にも設けられ、車室内でも臨場感の得られる音楽等を楽しむことができるようになってきた。

例えば５．１チャンネル音響再生システムが自動車等の車室内に設けられる場合には、図１（ｃ）に模式的に示すように、一般に、前席前方のパネルの中央部分にセンタースピーカＣ、前席の両側に左フロントスピーカＦＬ及び右フロントスピーカＦＲ、後席の両側に左リアスピーカＲＬ及び右リアスピーカＲＲ、後席の後方（自動車のトランク側）にサブウーファー用スピーカＳＷが設置され、オーディオセットＡＵに設けられている信号源から５．１チャンネルの各チャンネル信号Ｓc，ＳFL，ＳFR，ＳRL，ＳRR，Ｓswを供給してマルチチャンネルサラウンド再生させることで、臨場感の得られる音場を実現することとしている。

ところで、上述の車室内等の制限された場所で使用される従来の音響再生システムでは、サブウーファー用スピーカＳＷに較べて、最低再生可能周波数（低域カットオフ周波数）が比較的高いスピーカ（例えば小形スピーカ）が、センタースピーカＣや左右のフロントスピーカＦＬ，ＦＲや左右のリアスピーカＲＬ，ＲＲとして設置される場合がある。

かかる場合には、スピーカＣ，ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲからは低音が放出されず、搭乗者の後方に設置されたサブウーファー用スピーカＳＷから専ら低音が放出されるため、聴取者である搭乗者に不自然な場所から音が聞こえるような印象を与えたり、低音の音量そのものが不足して、低音による音像のつながりが途切れて違和感を感じさせたり、臨場感のある音場を実現することができなくなる場合があった。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、マルチチャンネルサラウンド再生の際、低音の音量不足の改善、低音による音像のつながりの改善等を図って、より臨場感の得られる音場を実現する音響再生システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、マルチチャンネルソースに基づいてサブウーファー用スピーカとメインスピーカにマルチチャンネルサラウンド再生を行わせる音響再生システムであって、前記サブウーファー用スピーカに供給されるサラウンドチャンネルの低域効果信号の高調波を生成する高調波生成手段と、前記高調波の成分とメインチャンネルのチャンネル信号とを合成して補正チャンネル信号を生成し、前記メインスピーカに供給する合成手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、マルチチャンネルソースに基づいてサブウーファー用スピーカとメインスピーカにマルチチャンネルサラウンド再生を行わせる音響再生システムであって、前記サブウーファー用スピーカに供給されるサラウンドチャンネルの低域効果信号の高調波を生成し、前記生成した高調波の中から、前記メインスピーカの再生可能周波数帯域の範囲内にある、隣接した高調波を抽出する高調波生成手段と、前記高調波生成手段で抽出された、隣接した高調波の成分とメインチャンネルのチャンネル信号とを合成して補正チャンネル信号を生成し、前記メインスピーカに供給する合成手段と、を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の音響再生システムにおいて、更に、前記合成手段は、前記高調波の成分を各チャンネル毎に増幅するレベル調整手段を備え、
前記増幅した高調波の成分と前記メインチャンネルのチャンネル信号とを合成して前記補正チャンネル信号を生成すること、を特徴とする。

本発明の好適な実施形態について図２を参照して説明する。図２（ａ）は、本実施形態の音響再生システムの構成を示すブロック図、図２（ｂ）は機能を説明するための説明図である。

図２（ａ）に示す本実施形態の音響再生システム１は、高調波生成部ＨＭＣと、複数Ｎ（Ｎ≧２）の合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNとを備えて構成され、図示していない信号源から供給される２．１チャンネルのマルチチャンネルソースに基づいてマルチチャンネルサラウンド再生を行う最も基本的な構成の他、２．１チャンネルより多チャンネルのマルチチャンネルソースに基づいてマルチチャンネルサラウンド再生を行う構成とすることが可能となっている。

つまり、低周波数帯域に制限されている０．１チャンネルのチャンネル信号（以下「低域効果信号」と称する）Ｓswと残りの左右２チャンネル分のチャンネル信号Ｓ1，Ｓ2とから成る２．１チャンネルのマルチチャンネルソースに基づいてマルチチャンネルサラウンド再生を行う場合には、少なくとも、高調波生成部ＨＭＣと２個（Ｎ＝２）の合成部ＭＩＸ1，ＭＩＸ2とを備えて構成される。

低周波数帯域に制限されている０．１チャンネルの低域効果信号Ｓswと残りのＮ（Ｎ＞２）チャンネル分のチャンネル信号Ｓ1〜ＳNとから成るＮ．１チャンネルのマルチチャンネルソースに基づいてマルチチャンネルサラウンド再生を行う場合には、少なくとも、高調波生成部ＨＭＣとＮ個（Ｎ＞２）の合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNとを備えて構成される。

なお、説明の便宜上、Ｎ．１チャンネルのうち、低域効果（ＬＦＥ）音を再生するための０．１チャンネルのスピーカを「サブウーファー用スピーカ」と言う。また、残りのＮチャンネルのスピーカ（センタースピーカや、聴取者の前方左右に設けられるスピーカや、聴取者の後方左右に設けられるスピーカ）を「メインスピーカ」と総称することとする。更に、０．１チャンネルを「サラウンドチャンネル」と言い、残りのＮチャンネルを「メインチャンネル」と総称することとする。

図２（ａ）において、高調波生成部ＨＭＣは、非直線性の入出力伝達関数を有する電子回路で形成されている。そして、サブウーファー用スピーカに供給される低域効果信号Ｓswを入力し、非直線性の入出力伝達関数によって低域効果信号Ｓswの整数倍の周波数の高調波を生成し、生成した高調波の中から、メインスピーカの再生可能周波数帯域の範囲内にある、隣接する２つの高調波成分ＳHMを抽出して出力する。

つまり、低域効果信号Ｓswの周波数帯域ＢＦが、周波数ｆaからｆbの範囲に帯域制限されている（例えば、２０Hz〜１２０Hzに帯域制限されている）信号であるとすると、高調波生成部ＨＭＣは、２×ｆa〜２×ｆbの周波数帯域の２次高調波、３×ｆa〜３×ｆbの周波数帯域の３次高調波、４×ｆa〜４×ｆbの周波数帯域の４次高調波などの高調波を生成し、その生成した高調波の中から、高調波成分ＳHMとして、メインスピーカの再生可能周波数帯域の範囲内にある２次高調波と３次高調波、又は、３次高調波と４次高調波等の隣接する高調波を抽出して出力する。

図２（ｂ）を参照して、より一般的に説明すると、高調波生成部ＨＭＣは、周波数帯域ＢＦの低域効果信号Ｓswから、メインスピーカの再生可能周波数帯域の範囲内となる、隣接するｎ次高調波Ｓsw(n)とｎ＋１次高調波Ｓsw(n+1)を生成し、次式（１）で表されるように、その隣接する２つのｎ次高調波Ｓsw(n)とｎ＋１次高調波Ｓsw(n+1)とを高調波成分ＳHMとして出力する。

合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNは、各々のメインチャンネルのチャンネル信号Ｓ1〜ＳNと高調波成分ＳHMとを合成し、次式（２ａ）（２ｂ）で表されるように、合成結果である補正チャンネル信号ＳMIX1〜ＳMIXNを出力する。

そして、本実施形態の音響再生システム１は、低域効果信号Ｓswをサラウンドチャンネルのサブウーファー用スピーカ側へ転送し、補正チャンネル信号ＳMIX1〜ＳMIXNをメインチャンネルのメインスピーカ側に供給して、マルチチャンネルサラウンド再生させる。

かかる構成を有する音響再生システム１によると、次に述べる効果が得られる。

まず、高調波生成部ＨＭＣにおいて、周波数帯域ＢＦの低域効果信号Ｓswから、メインスピーカの再生可能周波数帯域の範囲内となる、隣接するｎ次高調波Ｓsw(n)とｎ＋１次高調波Ｓsw(n+1)とを有する高調波成分ＳHMが生成され、合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNにおいて、メインチャンネルのチャンネル信号Ｓ1〜ＳNと高調波成分ＳHMとが合成されて、補正チャンネル信号ＳMIX1〜ＳMIXNが生成される。

このため、各メインスピーカでは、各メインチャンネルのチャンネル信号Ｓ1〜ＳNの音が再生されるのに加えて、高調波成分ＳHMの音、すなわち隣接するｎ次高調波Ｓsw(n)とｎ＋１次高調波Ｓsw(n+1)の音が再生される。

ここで、ｎ次高調波Ｓsw(n)とｎ＋１次高調波Ｓsw(n+1)による両者の再生音は、低域効果信号Ｓswに基づいてサブウーファー用スピーカで再生される低音とは異なり、低域効果信号Ｓswより整数倍高い周波数の音となって、サブウーファー用スピーカより高い再生可能周波数帯域のメインスピーカでも再生されることとなる。

更に、両者の再生音が聴取者の耳から入力し脳に到達すると、人間には両者の再生音の周波数の差成分を最も強く感じるという聴覚特性があるため、低域効果信号Ｓswによる低音を聴いたのと同じ感覚を抱かせることが可能となる。

このように、本実施形態の音響再生システム１によると、メインスピーカでは再生することができない低域効果信号Ｓswから、メインスピーカで再生することが可能な高調波成分（隣接する高調波）ＳHMを生成し、メインチャンネルのチャンネル信号Ｓ1〜ＳNと合成してメインスピーカに供給して再生させるので、メインチャンネルの再生音と共に、低域効果信号Ｓswに基づいて再生されたのと同様の低音とを聴取者に聴かせることができる。そして、低域効果信号Ｓswに基づいてサブウーファー用スピーカで再生される低音と、メインスピーカで再生され聴取者に感じさせる低音とによって、低音の音量不足を改善することができ、また、低音による音像のつながりを改善等することができ、より臨場感の得られる音場を実現することができる。

なお、以上に説明した実施形態において、音源から供給されるマルチチャンネルソースＳ1〜ＳN，Ｓswがアナログ信号の場合には、高調波生成部ＨＭＣと合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNをアナログ回路で形成すればよく、また、音源から供給されるマルチチャンネルソースＳ1〜ＳN，Ｓswがディジタル信号の場合には、高調波生成部ＨＭＣと合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNをディジタル回路で形成すればよい。また、ディジタル回路で形成される高調波生成部ＨＭＣと合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNの機能を発揮するコンピュータプログラムを作成し、そのコンピュータプログラムをディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）やマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）で実行させるようにしてもよい。

また、以上に説明した実施形態の高調波生成部ＨＭＣでは、低域効果信号Ｓswから、メインスピーカの再生可能周波数帯域の範囲内となる、隣接するｎ次高調波Ｓsw(n)とｎ＋１次高調波Ｓsw(n+1)とを有する高調波成分ＳHMを生成して合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNに供給することとしているが、変形例として、低域効果信号Ｓswから２次、３次、４次等の高調波を生成し、それらの高調波を高調波成分ＳHMとして合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNに供給してもよい。

かかる変形例の構成とすると、補正チャンネル信号ＳMIX1〜ＳMIXNには、メインスピーカの再生可能周波数帯域外の高調波が含まれることとなるが、メインスピーカではそもそも再生可能周波数帯域内の高調波だけ再生して、再生可能周波数帯域外の高調波を無視することとなるため、再生可能周波数帯域内における隣接高調波Ｓsw(n)とＳsw(n+1)との差成分の音を低音として感じさせることができ、臨場感の得られる音場を実現することが可能である。

更に、補正チャンネル信号ＳMIX1〜ＳMIXNには、隣接する高調波と隣接しない高調波が含まれることとなるが、人間の聴覚特性では、隣接する高調波による再生音の差成分に対して強い感度を有し、隣接しない高調波による再生音に対して感度が低いため、低域効果信号Ｓswによって再生される低音と同じ低音を強く感じさせることができる。このため、低域効果信号Ｓswから生成した高調波をそのまま合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNを介してメインスピーカに供給しても、低音の音量不足を改善することができ、また、低音による音像のつながりを改善等することができ、臨場感の得られる音場を実現することができる。

更に、低域効果信号Ｓswから生成した高調波の中から、隣接する高調波を抽出するには、例えばバンドパスフィルタ等が必要となるが、変形例の構成とすると、そのようなバンドパスフィルタ等を備える必要がなくなるため、音響再生システムにおける部品点数の低減、構成の簡素化等を図ることができる。

また、以上の説明では、本実施形態の音響再生システム１に備えられている合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNが高調波成分ＳHMと各メインチャンネルのチャンネル信号Ｓ1〜ＳNとを合成して各メインスピーカに供給するものとして説明したが、更に他の変形例として、各々の合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸN内に、高調波成分ＳHMの信号レベルを調整するためのレベル調整手段（例えば利得可変増幅器）を備え、その各増幅器で増幅した各々の高調波成分（増幅後の各高調波成分）と、各メインチャンネルのチャンネル信号とを合成して各チャンネルの補正チャンネル信号ＳMIX1〜ＳMIXNを生成する構成としてもよい。

かかる更なる変形例によれば、上述の各増幅器の増幅率を調整することによってメインチャンネルの各メインスピーカで再生させる高調波成分の音を音量調整することができるため、聴取者にとって違和感のない音像定位を実現することができる。

つまり、レベル調整手段によって、聴視者の前方に設けられたメインスピーカに供給される高調波成分の信号レベルが聴取者の後方に設けられたメインスピーカに供給される高調波成分の信号レベルよりも大きいレベルとなるように調整しておくと、上述の前方のメインスピーカで再生される高調波成分（隣接する高調波）の音（差成分の音）に基づいて聴取者に感じさせる低音と、上述の後方のメインスピーカで再生される高調波成分（隣接する高調波）の音（差成分の音）に基づいて聴取者に感じさせる低音とによる音像が、聴取者にとって前方へ定位しているように感じさせることができる。このため、聴取者に対し不自然な場所から低音が到来するような感じを与えることなく、違和感がなく自然な感じを与えることが可能なマルチチャンネルサラウンド音場を実現することができる。

また、聴取者自身が合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNに設けられる上述のレベル調整手段（例えば利得可変増幅器）を調整操作できるように構成してもよい。かかる構成によると、聴取者自身が、メインチャンネルの各メインスピーカで再生させる高調波成分の音を音量調整することができるため、聴取者の聴覚特性に合った調整を行うことができる。

例えば、聴取者自身がレベル調整手段によって、聴視者の前方に設けられたメインスピーカに供給される高調波成分の信号レベルが聴取者の後方に設けられたメインスピーカに供給される高調波成分の信号レベルよりも大きいレベルとなるように調整すると、上述の前方のメインスピーカで再生される高調波成分（隣接する高調波）の音（差成分の音）に基づいて聴取者が感じる低音と、上述の後方のメインスピーカで再生される高調波成分（隣接する高調波）の音（差成分の音）に基づいて聴取者が感じる低音とによる音像が、聴取者にとって前方へ定位しているように感じることができる。このため、聴取者にとって不自然な場所から低音が到来するような感じを与えることなく、違和感がなく自然な感じを与えることが可能なマルチチャンネルサラウンド音場を実現することができる。

次に、より具体的な実施例について、図３と図４を参照して説明する。図３は、本実施例の音響再生システムの構成を表したブロック図であり、図２（ａ）と同一又は相当する部分を同一符号で示している。図４は、自動車の車室内に設置されたスピーカの位置関係を表した説明図である。

図３に示す本実施例の音響再生システム１は、図４に示すように、自動車の車室内に設置されるオーディオセットＡＵ内に設けられている。更に、オーディオセットＡＵには、ＤＶＤオーディオやスーパーオーディオＣＤ等の情報記録媒体に記録されている５．１チャンネルのマルチチャンネルソースを読み取り再生するディスクプレーヤや、地上ディジタル放送等を受信して５．１チャンネルのマルチチャンネルソースを出力する受信機等の信号源２が設けられている。

そして、音響再生システム１が、それらの信号源２から出力される５．１チャンネルのマルチチャンネルソース（各チャンネル信号）ＳFL，Ｓc，ＳFR，ＳRL，ＳRR，Ｓswを入力して、後述する所定の信号処理を行って補正チャンネル信号ＳMIX1〜ＳMIXNを生成し、車室内の前席前方のパネルの中央部分に設置されたセンタースピーカＣと、前席の両側に設置された左フロントスピーカＦＬ及び右フロントスピーカＦＲと、後席の両側に設置された左リアスピーカＲＬ及び右リアスピーカＲＲに供給すると共に、低域効果信号Ｓswをサブウーファー用スピーカＳＷに供給するようになっている。

再び図３において、本実施例の音響再生システム１は、高調波生成回路ＨＭＣと、５つの各チャンネルに設けられた合成回路ＭMIX1〜ＭMIX5とを備えて構成されている。

高調波生成回路ＨＭＣは、実施形態の高調波生成部ＨＭＣと同様に、非直線性の入出力伝達関数を有する電子回路で形成されている。そして、信号源２から供給されるサラウンドチャンネル（０．１チャンネル）の低域効果信号Ｓswを入力し、非直線性の入出力伝達関数によって低域効果信号Ｓswの高調波を生成し、高調波成分ＳHMとして出力する。

なお、本実施例の高調波生成回路ＨＭＣは、低域効果信号Ｓswから生成される高調波の中から、隣接する高調波を高調波成分ＳHMとして抽出して出力するのではなく、低域効果信号Ｓswから生成される２次、３次、４次などの高調波を、そのまま高調波成分ＳHMとして出力する。

合成回路ＭＩＸ1〜ＭＩＸ5は、図示するように、夫々高調波成分ＳHMを増幅する増幅器３FL，３c，３FR，３RL，３RRと、加算器（合成器）４FL，４c，４FR，４RL，４RRを備えて形成されている。また、増幅器３FL，３c，３FR，３RL，３RRは、オーディオセットＡＵを製品出荷等する際の調整時に、それらの増幅率を調整することが可能な利得可変型の増幅器や、オーディオセットＡＵを購入した聴取者等がそれらの増幅率を調整することが可能な利得可変型の増幅器で形成されている。

そして、合成回路ＭＩＸ1は、信号源２からの前席左チャンネルのチャンネル信号ＳFLと増幅器３FLの出力とを加算（合成）することで補正チャンネル信号ＳMIX1を生成し、前席左チャンネルのスピーカＦＬに供給する。

合成回路ＭＩＸ2は、信号源２からのセンターチャンネルのチャンネル信号Ｓcと増幅器３cの出力とを加算（合成）することで補正チャンネル信号ＳMIX2を生成し、センタースピーカＣに供給する。

合成回路ＭＩＸ3は、信号源２からの前席右チャンネルのチャンネル信号ＳFRと増幅器３FRの出力とを加算（合成）することで補正チャンネル信号ＳMIX3を生成し、前席右チャンネルのスピーカＦＲに供給する。

合成回路ＭＩＸ4は、信号源２からの後席左チャンネルのチャンネル信号ＳRLと増幅器３RLの出力とを加算（合成）することで補正チャンネル信号ＳMIX4を生成し、後席左チャンネルのスピーカＲＬに供給する。

合成回路ＭＩＸ5は、信号源２からの後席右チャンネルのチャンネル信号ＳRRと増幅器３RRの出力とを加算（合成）することで補正チャンネル信号ＳMIX5を生成し、後席右チャンネルのスピーカＲＲに供給する。

また、信号源２からの低域効果信号Ｓswは、サブウーファー用スピーカＳＷへ転送して供給するようになっている。

かかる構成を有する音響再生システム１によると、次に述べる効果が得られる。

例えば、センタースピーカＣとスピーカＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲが、車室内等の制限された場所に設置されるという事情から、サブウーファー用スピーカＳＷに較べて、最低再生可能周波数（低域カットオフ周波数）が比較的高い小形スピーカである場合、それらのスピーカＣ，ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲでは、サブウーファー用スピーカＳＷで再生される低音と同じ低周波数帯域の低音を再生することができないため、従来の音響再生システムでは、搭乗者の後方に設置されたサブウーファー用スピーカＳＷから専ら低音が放出されることとなり、聴取者である搭乗者に不自然な場所から音が聞こえるような印象を与えたり、低音の音量そのものが不足して、低音による音像のつながりが途切れて違和感を感じさせたり、臨場感のある音場を実現することができなくなる場合を招来する。

ところが、本実施例の音響再生システム１では、センタースピーカＣとスピーカＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに、高調波成分ＳHMが合成された補正チャンネル信号ＳMIX1〜ＳMIX5を供給しているので、各スピーカＣ，ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲで再生される再生音が聴取者の耳から入力し脳に到達すると、隣接する高調波によって再生される音の周波数の差成分を最も強く感じるという人間の聴覚特性によって、低域効果信号Ｓswによる低音を聴いたのと同じ感覚を抱かせることが可能となる。

このため、低域効果信号Ｓswに基づいてサブウーファー用スピーカＳＷで再生される低音と、スピーカＣ，ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲで再生され聴取者に感じさせる低音とによって、低音の音量不足を改善することができ、また、不自然な場所から音が聞こえるような印象を与えることを防止することができ、また、低音による音像のつながりを改善等することができるため、より臨場感の得られる自然な音場を実現することができる。

このように、本実施例の音響再生システム１は、サブウーファー用スピーカＳＷに較べて最低再生可能周波数（低域カットオフ周波数）が比較的高い小形スピーカがセンタースピーカＣとスピーカＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとして設置される場合でも、より臨場感の得られる自然な音場を実現することができるため、自動車の車室内に設けられるカーオーディオ用の音響再生システムとして優れた効果を発揮するものである。

更に、本実施例の音響再生システム１によると、実施形態の変形例と同様の効果が得られる。すなわち、低域効果信号Ｓswから生成した高調波の中から、隣接する高調波を抽出せずに高調波成分ＳHMとして各メインチャンネルの信号ＳFL，Ｓc，ＳFR，ＳRL，ＳRRに合成するので、バンドパスフィルタ等を備える必要がない。このため、音響再生システム１における部品点数の低減、構成の簡素化等を図ることができる。

更に、合成部ＭＩＸ1〜ＭＩＸNに、高調波成分ＳHMのレベルを調整するレベル調整手段としての増幅器３FL，３c，３FR，３RL，３RRが設けられているので、聴取者自身ががそれらの増幅器３FL，３c，３FR，３RL，３RRの利得を調整操作することで、聴取者の聴覚特性（すなわち、再生音の周波数の差成分を最も強く感じるという聴覚特性）をより効果的に引き出すことができる。例えば、運転者等の聴取者自身が増幅器３FL，３FR，３RL，３RRの増幅率を適宜調整し、その聴視者の前方左右に設けられたメインスピーカＦＬ，ＦＲに供給される高調波成分の信号レベルが聴取者の後方左右に設けられたメインスピーカＲＬ，ＲＲに供給される高調波成分の信号レベルよりも大きいレベルとなるように調整すると、前方左右のメインスピーカＦＬ，ＦＲで再生される高調波成分（隣接する高調波）の音（差成分の音）に基づいて聴取者が感じる低音と、後方左右のメインスピーカＲＬ，ＲＲで再生される高調波成分（隣接する高調波）の音（差成分の音）に基づいて聴取者が感じる低音とによる音像が、その聴取者にとって前方へ定位しているように感じることができる。このため、聴取者にとって不自然な場所から低音が到来するような感じを与えることなく、違和感がなく自然な感じを与えることが可能なマルチチャンネルサラウンド音場を実現することができる。

また、聴取者自身が増幅器３FL，３c，３FR，３RL，３RRの増幅率を調整することで、聴取者自身が、隣接高調波による再生音の周波数の差成分を最も強く感じるように音量調整することができる。このことから、低音の音量不足を改善することができ、また、低音による音像のつながりを改善等することができ、臨場感の得られる音場を実現することができる。

なお、以上に説明した実施例において、音源から供給されるマルチチャンネルソースＳFL，Ｓc，ＳFR，ＳRL，ＳRR，Ｓswがアナログ信号の場合には、高調波生成回路ＨＭＣと合成回路ＭＩＸ1〜ＭＩＸNをアナログ回路で形成すればよく、また、音源から供給されるマルチチャンネルソースＳFL，Ｓc，ＳFR，ＳRL，ＳRR，Ｓswがディジタル信号の場合には、高調波生成回路ＨＭＣと合成回路ＭＩＸ1〜ＭＩＸNをディジタル回路で形成すればよい。また、ディジタル回路で形成される高調波生成回路ＨＭＣと合成回路ＭＩＸ1〜ＭＩＸNの機能を発揮するコンピュータプログラムを作成し、そのコンピュータプログラムをディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）やマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）で実行させるようにしてもよい。

また、以上に説明した本実施例では、図４に示したように、サブウーファー用スピーカＳＷが、車室内の後部座席の後方（トランクルーム側）に設けられているものとして説明したが、車室内の他の位置（例えば後部座席の左右両側など）に設けられた場合でも、臨場感の得られる音場を実現することができる。つまり、本実施例では、運転者等の聴取者自身が増幅器３FL，３c，３FR，３RL，３RRの増幅率を適宜調整することができる構成となっているため、例えばその聴視者の前方左右に設けられたメインスピーカＦＬ，ＦＲに供給される高調波成分の信号レベルが聴取者の後方左右に設けられたメインスピーカＲＬ，ＲＲに供給される高調波成分の信号レベルよりも大きいレベルとなるように調整すると、前方左右のメインスピーカＦＬ，ＦＲで再生される高調波成分（隣接する高調波）の音（差成分の音）に基づいて聴取者が感じる低音と、後方左右のメインスピーカＲＬ，ＲＲで再生される高調波成分（隣接する高調波）の音（差成分の音）に基づいて聴取者が感じる低音とによる音像が、その聴取者にとって前方へ定位しているように感じることができる。このため、低域効果信号Ｓswの供給を受けて低音を放出するサブウーファー用スピーカＳＷの取り付け位置を変更しても、聴取者にとって不自然な場所から低音が到来するような感じを与えることなく、違和感がなく自然な感じを与えることが可能なマルチチャンネルサラウンド音場を実現することができる。

図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は従来の音響再生システムを説明するための説明図である。 図２（ａ）は実施形態の音響再生システムの構成を表したブロック図、図２（ｂ）は機能を説明するための説明図である。 実施例の音響再生システムの構成を表したブロック図である。 図３に示した音響再生システムが自動車の車室内に設置され場合のスピーカの設置位置を説明するための説明図である。

符号の説明

１…音響再生システム
２…信号源
ＨＭＣ…高調波生成部（高調波生成回路）
ＭＩＸ1〜ＭＩＸ5，ＭＩＸN…合成部（合成回路）
３FL，３c，３FR，３RL，３RR…増幅器
４FL，４c，４FR，４RL，４RR…加算器

Claims (6)

1. マルチチャンネルソースに基づいてサブウーファー用スピーカとメインスピーカにマルチチャンネルサラウンド再生を行わせる音響再生システムであって、
   前記サブウーファー用スピーカに供給されるサラウンドチャンネルの低域効果信号の高調波を生成する高調波生成手段と、
   前記高調波の成分とメインチャンネルのチャンネル信号とを合成して補正チャンネル信号を生成し、前記メインスピーカに供給する合成手段と、
   を備えることを特徴とする音響再生システム。
2. マルチチャンネルソースに基づいてサブウーファー用スピーカとメインスピーカにマルチチャンネルサラウンド再生を行わせる音響再生システムであって、
   前記サブウーファー用スピーカに供給されるサラウンドチャンネルの低域効果信号の高調波を生成し、前記生成した高調波の中から、前記メインスピーカの再生可能周波数帯域の範囲内にある、隣接した高調波を抽出する高調波生成手段と、
   前記高調波生成手段で抽出された、隣接した高調波の成分とメインチャンネルのチャンネル信号とを合成して補正チャンネル信号を生成し、前記メインスピーカに供給する合成手段と、
   を備えることを特徴とする音響再生システム。
3. 更に、前記合成手段は、前記高調波の成分を各チャンネル毎に増幅するレベル調整手段を備え、
   前記増幅した高調波の成分と前記メインチャンネルのチャンネル信号とを合成して前記補正チャンネル信号を生成すること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の音響再生システム。
4. マルチチャンネルソースに基づいてサブウーファー用スピーカとメインスピーカにマルチチャンネルサラウンド再生を行わせる音響再生方法であって、
   前記サブウーファー用スピーカに供給されるサラウンドチャンネルの低域効果信号の高調波を生成する高調波生成工程と、
   前記高調波の成分とメインチャンネルのチャンネル信号とを合成して補正チャンネル信号を生成し、前記メインスピーカに供給する合成工程と、
   を備えることを特徴とする音響再生方法。
5. マルチチャンネルソースに基づいてサブウーファー用スピーカとメインスピーカにマルチチャンネルサラウンド再生を行わせる音響再生方法であって、
   前記サブウーファー用スピーカに供給されるサラウンドチャンネルの低域効果信号の高調波を生成し、前記生成した高調波の中から、前記メインスピーカの再生可能周波数帯域の範囲内にある、隣接した高調波を抽出する高調波生成工程と、
   前記高調波生成工程で抽出された、隣接した高調波の成分とメインチャンネルのチャンネル信号とを合成して補正チャンネル信号を生成し、前記メインスピーカに供給する合成工程と、
   を備えることを特徴とする音響再生方法。
6. 更に、前記合成工程では、前記高調波の成分を各チャンネル毎に増幅するレベル調整工程を備え、
   前記増幅した各チャンネル毎の高調波の成分と前記メインチャンネルのチャンネル信号とを合成して前記補正チャンネル信号を生成すること、
   を特徴とする請求項４又は５に記載の音響再生方法。

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