JP4620468B2 - オーディオ信号を再生するためのオーディオ再生システムおよび方法 - Google Patents
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Description
Berkhout, A.J.; de Vries, D.; Vogel, P.: Acoustic Control by Wave-field Synthesis. JASA 93, 1993) M.M.Boone, E.N.G. Verheijen, P.F. v.Tol, "Spatial Sound-Field Reproduction by Wave-Field Synthesis", Delft University of Technology Laboratory of Seismics and Acoustics, Journal of J. Audio Eng. Soc., Vol. 43, No. 12, December 1995 Diemer de Vries, "Sound Reinforcement by Wavefield Synthesis: Adaption of the Synthesis Operator to the Loudspeaker Directivity Characteristics", Delft University of Technology Laboratory of Seismics and Acoustics, Journal of J. Audio Eng. Soc., Vol. 44, No. 12, December 1996
Claims (14)
- 複数のスピーカが再生室内の所定のスピーカ位置に配置された上記再生室内でオーディオ信号を再生するためのシステムであって、上記オーディオ信号が複数のオーディオトラックを有し、各オーディオトラックにそれぞれ音源位置が関連付けられたオーディオ再生システムにおいて、
上記オーディオ信号が入力される入力手段と、上記オーディオトラックに関連付けられた上記音源位置を上記再生室における仮想位置としてマッピングする手段と、全ての上記仮想位置から全ての上記スピーカまでの全てのオーディオチャネルの音響特性を示すオーディオチャネル情報を決定する手段と、波面合成の原理を用いて上記オーディオ信号から上記スピーカで再生されるべき合成信号を算出する手段であって、個々の上記スピーカから出力される音波の重畳から生じる波が、上記仮想位置にある仮想音源が実位置にある現実の音源であった場合にこの仮想音源から発生するであろう波と振幅および位相について一致するように、上記再生室の音響特性を含まない合成信号を算出する手段と、上記各スピーカによって再生されるべき1つまたは複数の上記合成信号とこの合成信号に関連する上記チャネル情報とを供給する手段と、を有する中央波面合成モジュールと、
複数のスピーカモジュールであって、1つのスピーカモジュールが少なくとも1つのスピーカと接続されており、上記各スピーカモジュールが、上記中央波面合成モジュールから供給された上記各スピーカのための上記1つまたは複数の合成信号と上記チャネル情報とを受け取るための受信器と、上記1つまたは複数の合成信号と上記チャネル情報とを使用することによって、上記スピーカ用の再生信号を算出するためのレンダリング手段と、上記再生信号によって上記各スピーカに供給するアナログスピーカ信号を生成するための信号処理手段と、を有する複数のスピーカモジュールと、
一方を上記中央波面合成モジュールに、他方を上記スピーカモジュールに個別に結合され、上記中央波面合成モジュールから全ての上記スピーカモジュールまでのびる複数の伝送線路と、
を備えることを特徴とするオーディオ再生システム。 - 上記各スピーカモジュールが、それに関連付けられる上記スピーカに対し、上記スピーカと上記スピーカモジュールとの間の空間距離が上記スピーカモジュールと上記中央波面合成モジュールとの間の空間距離より短くなるように結合されていることを特徴とする請求項1に記載のオーディオ再生システム。
- 上記オーディオチャネル情報は、上記オーディオチャネルに関連する音響特性を表すインパルス応答を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のオーディオ再生システム。
- 上記再生信号を算出するためのレンダリング手段は、1つまたは複数の上記合成信号をそれぞれのインパルス応答と共に使用することによって、1つまたは複数の畳み込みを実行する畳み込み手段を有することを特徴とする請求項3に記載のオーディオ再生システム。
- 上記レンダリング手段は、
上記各合成信号を時間ドメインから周波数ドメインへ変換する時間ドメイン−周波数ドメイン変換手段と、
上記各合成信号の周波数変換値にそれぞれのチャネルインパルス応答を変換することによって得られたチャネル伝達関数を乗算するための乗算手段と、
上記チャネル伝達関数が乗算された上記合成信号を合計するための合計手段と、
上記合計信号を時間ドメインに変換して上記再生信号を得るための単一の周波数ドメイン−時間ドメイン変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載のオーディオ再生システム。 - 上記スピーカモジュール内の上記信号処理手段は、デジタル増幅器を有することを特徴とする請求項1に記載のオーディオ再生システム。
- 上記オーディオトラックはビデオまたは映画フィルムの一部であり、上記中央波面合成モジュールは、映像再生の前にある時間だけシフトされた上記ビデオまたは映画フィルムのオーディオトラックをサンプリングするように形成され、上記時間は、上記中央波面合成モジュール内および上記スピーカモジュール内における処理時間を考慮して、画像および音声の同時再生が得られるように選択されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のオーディオ再生システム。
- 上記オーディオ信号は、上記オーディオトラックとして録音環境におけるオーディオオブジェクトのオーディオ信号と、録音環境におけるオーディオオブジェクトの位置と、大きさまたは密度等のオーディオオブジェクトの1つまたは複数の特性と、および/または上記録音環境の音響特性に関する情報とを含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のオーディオ再生システム。
- 上記中央波面合成モジュールが、上記録音環境における上記オーディオオブジェクトの位置から上記仮想位置を決定するように形成されていることを特徴とする請求項8に記載のオーディオ再生システム。
- 上記中央波面合成モジュールは、複数の上記スピーカによって音波を再生する際に上記再生室の音響学的影響が低減されるように、上記再生室の音響特性に関する情報を使用して上記チャネル情報を決定する、ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のオーディオ再生システム。
- 上記中央波面合成モジュールは、
上記オーディオ信号の再生前に、上記再生室に配置された上記スピーカとマイクロフォンとの間の複数の室インパルス応答を算出し、
上記複数の室インパルス応答から上記再生室の総インパルス応答を補間し、かつ上記チャネル情報を算出するときに上記総インパルス応答を考慮して、上記再生室の音響特性を低減することによって、
上記再生室の音響効果に対する適応を実行するように形成されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のオーディオ再生システム。 - 上記中央波面合成モジュールが同期情報を生成し、かつその同期情報を上記スピーカモジュールへのデータストリーム内に組み込むように形成され、上記複数のスピーカモジュールが上記中央波面合成モジュールから上記同期情報を受信し、かつそれを同期化のために使用して上記スピーカモジュールを上記中央波面合成モジュールに同期させるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のオーディオ再生システム。
- 複数のスピーカが再生室内の所定のスピーカ位置に配置された上記再生室内でオーディオ信号を再生するための方法であって、上記オーディオ信号が複数のオーディオトラックを有し、各オーディオトラックにそれぞれ音源位置が関連付けられた方法において、
上記オーディオ信号を入力するステップと、
上記オーディオトラックに関連付けられた上記音源位置を上記再生室における仮想位置としてマッピングするステップと、
全ての上記仮想位置から全ての上記スピーカまでの全てのオーディオチャネルの音響特性を示すオーディオチャネル情報を中央で決定するステップと、
上記オーディオ信号から上記スピーカで再生されるべき合成信号を波面合成の原理を用いて中央で算出するステップであって、個々の上記スピーカから出力される音波の重畳から生じる波が、上記仮想位置にある仮想音源が実位置にある現実の音源であった場合にこの仮想音源から発生するであろう波と振幅および位相について一致するように、上記再生室の音響特性を含まない合成信号を算出するステップと、
1つまたは複数の上記合成信号とこの合成信号に関連するチャネル情報とを複数のスピーカモジュールに伝送するステップと、
各スピーカ用の1つまたは複数の上記合成信号と上記関連チャネル情報とを使用して、上記スピーカの再生信号を分散的に算出するステップと、
デジタル/アナログ変換を使用することにより信号処理を実行してアナログスピーカ信号を生成するステップと、
上記アナログスピーカ信号を複数の上記スピーカから集合的に取り出すステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - プログラムがコンピュータで実行されるときに、請求項13に記載の方法を実行するためのプログラムコードとして用いられるコンピュータプログラム。
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